Ograniczanie wyników
Czasopisma help
Autorzy help
Lata help
Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 183

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 10 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  azotowanie
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 10 next fast forward last
PL
W pracy badano możliwość zastosowania azotu technicznego do aktywacji powierzchni stali stopowych z dużą zawartością chromu, zwłaszcza stali nierdzewnej X20Cr13, w procesach azotowania i węgloazotowania. Badano twardość i mikrostrukturę azotowanych i węgloazotowanych warstw. Stwierdzono możliwość zastosowania azotu technicznego zawierającego ok. 0,2%O2 do aktywacji powierzchni stali nierdzewnej X20Cr13 w procesach azotowania i węgloazotowania oraz ustalono warunki aktywacji dla badanych stali stopowych.
EN
In the present work technical nitrogen application for surface activation of alloyed steels with chrome, particularly stainless steel X20Cr13 during nitriding and carbonitriding was investigated .Hardness and microstructure of nitrided layers were examined. Possibility of using technical nitrogen containing 0,2%O2 for surface activation of X20Cr13 stainless steel was confirmed and activation conditions for investigated alloyed steels were determined.
EN
In response to the growing need to use wear-resistant layers that increase durability of tools in forging processes, hybrid layers have been proposed that combine hardfacing with nitriding treatment. This article presents the results of laboratory tests of surface wear-resistant layers made with a new hybrid technology Gas-Shielded Metal Arc surfacing (hardfacing) with ZeroFlow gas nitriding. Specimens made with hardfacing or nitriding were prepared and examined. Analysis covered the thorough microstructure study, EDX chemical composition analysis and microhardness analysis. In experiment, 3 different types of nitrided layers were proposed for alpha, gamma prim and epsilon nitrides in the surface layer. The results of metallographic research in the surface layer was presented. The analysis of chemical composition in the particular overlay welds was performed to determine the content of alloying elements in the particular overlay welds. The susceptibility to nitriding of used weld materials as well as the ability to form particular types of nitrides on selected welded substrates was also tested.
PL
W odpowiedzi na narastające potrzeby stosowania warstw odpornych na zużycie, zwiększających trwałość narzędzi w procesach kucia, zaproponowano warstwy hybrydowe łączące napawanie z późniejszą obróbką azotowaniem. W tym artykule przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych warstw odpornych na zużycie wykonanych w nowej technologii hybrydowej łączącej napawanie łukowe z azotowaniem gazowym metodą ZeroFlow. Referencyjne próbki wykonane w technologii napawania lub azotowania zostały także przygotowane i zbadane. Analiza obejmowała analizę mikrostruktury, analizę składu chemicznego EDX i analizę mikrotwardości. W ramach eksperymentu zaproponowano 3 różne typy warstw azotowanych na strefę azotków alfa, gamma prim i epsilon w warstwie wierzchniej. Zaprezentowano wyniki badań metalograficznych oraz analizy składu chemicznego w przekroju napoiny. Na tej podstawie określono udział pierwiastków stopowych w poszczególnych warstwach napoiny. Badano również podatność na azotowanie stosowanych napoin a także zdolność do tworzenia się poszczególnych rodzajów azotków na wybranych napawanych podłożach.
EN
The paper presents the results of examinations of tribological and corrosion properties of the layers produced on a C45 medium-carbon steel surface in the gas nitriding process combined with subsequent treatment – oxidation and impregnation of corrosion inhibitor. Investigations of the microstructure of these layers and their phase composition were carried out. Hardness of the layers was measured by Vickers method. Tribological properties (linear wear) of the layers were performed by means of the three-cylinder-cone method. Resistance to corrosion was determined by electrochemical methods. The investigations showed that the linear wear of the C45 steel samples with the layers produced in the combined processes of nitriding with subsequent oxidation and impregnation was smaller than that of steel samples without layers. Moreover, the corrosion resistance of these layers in aggressive solutions containing chloride ions was very good.
PL
W pracy omówiono wyniki badań właściwości tribologicznych i korozyjnych warstw wytwarzanych na powierzchni stali średniowęglowej C45 w procesie azotowania gazowego połączonym z następną obróbką – utlenianiem i impregnacją inhibitorem korozji. Przeprowadzono badania mikrostruktury tych warstw, jak również ich składu fazowego. Twardość warstw była mierzona metodą Vickersa. Właściwości tribologiczne (zużycie liniowe) warstw oceniano metodą trzy wałeczki–stożek. Badania odporności na korozję przeprowadzono metodami elektrochemicznymi. Badania wykazały, że zużycie liniowe próbek ze stali C45 z warstwami wytworzonymi w połączonych procesach azotowania z następnym utlenianiem i impregnacją, było mniejsze niż próbek ze stali bez warstw. Ponadto odporność korozyjna tych warstw w agresywnych roztworach zawierających jony chlorkowe była bardzo dobra.
PL
Praca obejmuje drugą część badań przyczynkowych nad oceną stanu strukturalnego stali o różnym składzie chemicznym w strefie grzania laserowego, realizowanych w Instytucie Obróbki Plastycznej oraz w Instytucie Maszyn Roboczych i Transportu Politechniki Poznańskiej. W pierwszej części [1] badano skutki obróbki laserowej stali węglowych o różnej zawartości węgla; od około 0,04 %C (stal E04J) do 0,8 %C (stal N8E). W niniejszym artykule oceniano podobnie skutki obróbki laserowej pięciu stali konstrukcyjnych o różnym składzie chemicznym (18HGT, 33H3MF, 38HMJ, 40H i 45) w stanie zahartowanym i ulepszonym cieplnie oraz porównano skutki obróbki laserowej stali 33H3MF i 38HMJ (przeznaczonych do azotowania) w stanie przed i po azotowaniu; przy czym grubość warstwy dyfuzyjnej wynosiła około 0,6 mm. Badania wykazały, że twardość po zahartowaniu laserowym zależy przede wszystkim od zawartości węgla w stali, natomiast odporność na odpuszczające działanie temperatury od zawartości węglikotwórczych składników stopowych. Stwierdzono ponadto, że – podobnie jak w przypadku stali węglowych – parametry zahartowanego obszaru (głębokość i szerokość warstwy) zmniejszają się ze wzrostem prędkości przemieszczania się wiązki światła lasera. Obserwacje strukturalne wykazały, że warstwa obrobiona ciepl-nie zawiera różniące się między sobą obszary; strefa, a także liczne drobne pęknięcia ułożone zgodnie z kierunkiem odprowadzenia ciepła oraz (podobnie jak w pracy [1]) szczeliny ułożone prostopadle do powierzchni próbki i pęcherze. Stwierdzono zróżnicowane struktury hartowania w strefie przetopionej. W drugiej części badań oceniono rozkłady twardości warstw azotowanych stali 33H3MF i 38HMJ. Stwierdzono, że różnią się one głębokością utwardzenia i wyraźnie twardością przy powierzchni, a war-stwa stali 33H3MF ma w tej części znacznie większą twardość. Zauważono również, że obróbka laserowa niszczy warstwę dyfuzyjną (powierzchniową), powodując powsta-nie pęcherzy, które w niektórych przypadkach są przyczyną tworzenia się nieciągłości powierzchni, a także że twardość przetopionej warstwy dyfuzyjnej jest o około 400 jednostek HV0,1 mniejsza od twardości warstwy azotowanej.
EN
This paper covers the second part of adjunctive studies assessing the structural state of steel with different chemical compositions in a laser heating zone, conducted at the Metal Forming Institute and at the Institute of Machines and Transportation of the Poznań University of Technology. The first part [1] investigated the effects of laser treatment of carbon steels with varying carbon content; from approx. 0.04 %C (E04J steel) to 0.8 %C (N8E steel). Similarly, this article assesses the effects of laser treatment of five construc-tional steels with varying chemical compositions (18HGT, 33H3MF, 38HMJ, 40H and 45) in hardened and heat-treated state, and the effects of laser treatment of 33H3MF and 38HMJ steels (intended for nitriding) were compared in pre- and post-nitrided state; where the thickness of the diffusion layer was approx. 0.6 mm. Tests showed that hardness after laser treatment depends, above all, on carbon content in the steel, while resistance to the tempering action of temperature depends on the content of carbide-forming alloying ingredients. Moreover, it was determined that – similarly as in the case of carbon steels – the parameters of the hardened area (depth and width of the layer) decrease as the laser beam’s speed of travel increases. Structural observations revealed that the heat-treated layer contains differing areas; the heat-affected zone, and numerous fine cracks oriented in the direction of heat take-off, as well as (similarly as in paper [1]), crevices arranged perpendicularly to the sample’s surface, and bubbles. Different har-dening structures were observed in the melted zone. In the second part of studies, hard-ness distributions of nitrided layers of 33H3MF and 38HMJ steels were evaluated. It was determined that they differ in hardening depth, and clearly, in near-surface hardness; and the layer of 33H3MF steel has substantially higher hardness in this layer. It was also observed that laser treatment destroys the diffusion (surface) layer, causing bubbles to form, which are the cause of surface discontinuities in certain cases, as well as that the hardness of the melted diffusion layer is approx. 400 HV0.1 units lower than the hardness of the nitrided layer.
PL
Przedmiotem opracowanego artykułu są badania tribologiczne i materiałowe azotowanych gazowo stali konstrukcyjnych, m.in. 38HMJ, AISI52100, współpracujących tarciowo z ulepszaną stalą C45 względnie hartowaną stalą 100Cr6. Wszystkie badania tarciowe zrealizowano znormalizowaną metodą „3 wałeczki – stożek”. Wyniki uzyskanych badań wykazały nieco bardziej korzystny efekt współpracy azotowanych stali konstrukcyjnych z hartowaną stalą łożyskową 100Cr6.
EN
The subject matter of the article are tribological and material tests of gas-nitrided constructional steels, including 38HMJ and AISI52100, cooperating frictionally with C45 toughened steel or 100Cr6 hardened steel. All friction tests were carried out using the standardized “3 cylinders – cone” method. The results of the obtained tests showed a slightly more beneficial effect of the cooperation of nitrided constructional steels with 100Cr6 hardened bearing steel.
EN
The article presents results of investigations of wear resistance by friction, employing the “3 cylinder-cone” method, of selected structural and tool steels, subjected to given thermo-chemical treatment, i.e. boriding, carburizing, nitriding, chromizing and titanizing. It was observed that a proportionality exists between their wear resistance and the value of surface unit loading. Moreover, the friction-wear properties of these layers exhibited certain differences, dependent on their microstructure and chemistry.
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań odporności na zużycie przez tarcie metodą: „3 wałeczki – stożek” wybranych stali konstrukcyjnych i narzędziowych poddanych określonej obróbce cieplno-chemicznej tj. borowaniu, nawęglaniu, azotowaniu, chromowaniu i tytanowaniu. Zauważono wprost proporcjonalną zależność ich odporności na zużycie od wartości nacisków powierzchniowych. Ponadto właściwości tarciowo-zużyciowe tych warstw wykazały pewne różnice zależne od ich struktury i budowy.
PL
Azotowanie stali 41CrAlMo7 przeprowadzono w złożu fluidalnym z tlenku aluminium w stałej temperaturze 570oC/4 h w amoniaku z azotem technicznym lub z mieszaniną azotowo-wodorową. Węgloazotowanie przeprowadzano w amoniaku z azotem technicznym dla dwóch różnych nośników węgla. Ponadto jeden proces był przeprowadzony w amoniaku z dodatkiem 5% propanu. Badano wpływ rozcieńczania amoniaku czystym i technicznym azotem na twardość i grubość warstwy azotowanej. Porównano twardość i grubość warstwy węgloazotowanej w amoniaku z azotem technicznym i gazem ziemnym lub dwutlenkiem węgla z parametrami warstwy węgloazotowanej w amoniaku z propanem. Wysoką twardość powierzchni i grubość warstwy azotowanej uzyskano przy udziale 70% czystego azotu lub 30% azotu technicznego w mieszaninie z amoniakiem po wstępnym utlenianiu 350oC/30 min w powietrzu. W przypadku węgloazotowania najwyższą twardość i grubość warstwy azotowanej uzyskano w mieszaninie amoniaku z dodatkiem 5% propanu, a najwyższą grubość strefy związków azotkowych w mieszaninie amoniaku z azotem technicznym z dodatkiem gazu ziemnego lub dwutlenku węgla.
EN
Nitriding of 41CrAlMo7 steel was carried out in a fluidized bed of aluminum oxide at a constant temperature of 570oC/4h in ammonia with technical nitrogen or with nitrogen-hydrogen mixture. Carbonitriding was carried out in ammonia with technical nitrogen for two different carbon carriers. In addition, one process was carried out in ammonia with the addition of 5% propane. The influence of diluting ammonia with pure and technical nitrogen upon the hardness and thickness of the nitrided layer was investigated. The hardness and thickness of the carbonitrided layer in ammonia with technical nitrogen and natural gas or carbon dioxide were compared with the parameters of the layer carbonitrided in ammonia and propan. High surface hardness and thickness of the nitrided layer were obtained with the participation of 70% of pure nitrogen or 30% of technical nitrogen in a mixture with ammonia after preliminary oxidation at 350oC/ 30min in air. In case of carbonitriding, the highest hardness and thickness of the nitrided layer were obtained in a mixture of ammonia with and the addition of 5% propane, and the highest thickness of the nitride compound zone in a mixture of ammonia and technical nitrogen with the addition of natural gas or carbon dioxide.
EN
The study investigated the influence of short-term nitriding conditions upon the strength properties and pitting corrosion resistance of 41CrAlMo structural steel. The steel was fluidised bed nitrided in ammonia at temperatures of 480 and 570oC. The increase in layer thickness and/or nitrogen concentration was accompanied by the increase in compressive rest stresses up to a maximum of approx. -660MPa. The decrease of tensile strength Rm and the offset yield point R0,2 in all nitriding variants did not exceed10% in relation to the quenched and tempered sample. The decrease of the relative elongation A10 reached a maximum of 37%. In the bend test, with the increase of layer thickness and nitrogen concentration the offset yield point R0,2 increased by a maximum of approx 12%. Impact strength decreased with increasing layer thickness and nitrogen concentration up to 14%. After optimum nitriding, pitting corrosion resistance Rp9 = 500 h was achieved.
PL
W pracy badano wpływ warunków azotowania krótkookresowego na właściwości wytrzymałościowe i odporność na korozję wżerową stali konstrukcyjnej 41CrAlMo. Stal azotowano fluidalnie w amoniaku w temperaturach 480 i 570oC. Wzrostowi grubości warstwy i/lub stężenia azotu towarzyszył wzrost ściskających naprężeń własnych maksymalnie do ok. – 660 MPa. Spadek wytrzymałości na rozciąganie Rm i umownej granicy plastyczności R0,2 we wszystkich wariantach azotowania nie przekraczał 10% w stosunku do próbki ulepszanej cieplnie. Spadek wydłużenia względnego A10 osiągnął maksymalnie 37%. W próbie zginania wraz ze wzrostem grubości warstwy i stężenia azotu wzrastała umowna granica plastyczności R0,2, maksymalnie o ok. 12%. Udarność stali malała wraz ze wzrostem grubości warstwy i stężenia azotu maksymalnie do 14%. Po optymalnym azotowaniu uzyskano odporność na korozję wżerową Rp9 = 500 h.
9
Content available Devices for modern vacuum heat treatment
EN
Purpose: A review regarding the devices for vacuum heat treatment is presented. Design/methodology/approach: Devices for modern heat treatment has been reviewed. The devices has been classified regarding the heat treatment (quenching, carburizing, nitriding, tempering and annealing). The possible application, materials and parts for heat treatment as well as parameters of the devices has been analysed. Findings: There is a wide range of modern vacuum heat treatment devices. All currently used heat and thermo-chemical treatments may be proceed in vacuum equipment. It is also in many cases preferable to use vacuum- because of economic reasons, better metallurgical results or environmental friendliness. Also software simulators which facilitates the planning of heat treatment are available with the equipment. Practical implications: Because of the industry expectations regarding efficiency, quality, economy and safety, vacuum equipment becoming the subject of wider and wider attention. In particular, aerospace and automotive industries pay a lot of attention to these aspects. The basic task of vacuum devices is fast, effective, environmentally friendly production of high quality machine parts. Originality/value: The synthetic presentation of modern devices for vacuum heat treatment was presented, in particular furnaces for quenching, carburizing, nitriding, tempering and annealing. The products characteristic and applications has been presented. Also equipment for some advanced vacuum applications has been presented. Modern software which complements the devices in terms of designing heat treatment processes has been described.
PL
Azotowanie stali węglowych nie umożliwia uzyskania odpowiedniego umocnienia podłoża warstw i rdzenia, wymaganego w niektórych zastosowaniach. Umocnienie takie można osiągnąć przez stosowanie dalszej obróbki cieplnej. W wyniku tej obróbki następuje zanik strefy azotków i tworzenie się struktury martenzytu azoto-węglowego umacnianego dodatkowo przez starzenie. Przeprowadzone badania tribologiczne wykazały, że poddanie azotowanej stali węglowej dalszej obróbce umacniającej poprawia wyraźnie jej odporność na zużycie w porównaniu ze stalą azotowaną, przy czym obszar dobrej odporności sięga głębiej.
EN
Nitriding of carbon steels does not allow for adequate hardening of the substrate of layers and core required in some applications. Such hardening can be achieved by using further heat treatment. As a result of this heat treatment, the zone of nitrides vanishes and a nitro-carbon martensite structure is formed, additionally hardened by ageing. The carried out tribological tests have shown that subjecting nitrided carbon steel to further hardening treatment significantly improves its wear resistance in comparison to nitrided steel, and the zone of good wear resistance goes deeper.
EN
This work was aimed at investigating the formation of nitrided layers during the isothermal transformation (austempering) and at describing the formed nitrided layer properties. The tested steels were characterized by a different content of carbon and alloying elements. In the case ofthe isothermal transformation, 4 variants of heat treatment parameters of nitrided layers were applied. The heat treatment differed in the austenitizing temperature (750°C-860°C) and the isothermal transformation temperature (390°C-420°C). The microstructure and the mechanical properties (hardness) of the nitrided layers formed after the heat treatment processes were determined. After the nitriding process, during 30 hours in the nitriding atmosphere consisting only of ammonia, the high nitrogen saturation in the surface zone of the layers was obtained. The nitrided layers, after the heat treatment processes, were characterized by the diversified thickness, as evidenced by the hardness distributions at their cross-sections.
PL
Niniejsza praca miała na celu zbadanie kształtowania się warstw azotowanych podczas przemiany izotermicznej oraz opis właściwości powstałej warstwy azotowanej. Badane stale charakteryzowały się różną zawartością węgla oraz zawartością pierwiastków stopowych. W przypadku przemiany izotermicznej zastosowano 4 warianty parametrów obróbki cieplnej warstw azotowanych. Obróbka cieplna różniła się temperaturą austenityzowania (750°C-860°C) i temperaturą przemiany izotermicznej (390°C-420°C). Określono mikrostrukturę oraz właściwości mechaniczne (twardość) powstałych warstw azotowanych po procesach obróbki cieplnej. Po procesie azotowania, w czasie 30 h w atmosferze azotującej, składającej się tylko z amoniaku, uzyskano wysokie nasycenie azotem w powierzchniowej strefie warstw. Warstwy azotowane, po procesach obróbki cieplnej, charakteryzowały się zróżnicowaną grubością, o czym świadczą rozkłady twardości na ich przekrojach.
EN
This article presents the results of tribological studies of different kinds of steels (first of all constructional) which undergo the processes of thermo-chemical treatments of the type of nitriding and nitrocarburizing. On that occasion different standardized wear tests were compared. The advantages of the method used for this purpose were particularly highlighted: a three-cylinder-cone wear test.
PL
Azotowanie stali węglowych nie umożliwia uzyskania odpowiedniego umocnienia podłoża warstw i rdzenia, wymaganego w niektórych zastosowaniach. Umocnienie takie można osiągnąć przez stosowanie dalszej obróbki cieplnej. W wyniku tej obróbki następuje zanik strefy azotków i tworzenie się struktury martenzytu azoto-węglowego umacnianego dodatkowo przez starzenie. Przeprowadzone badania tribologiczne wykazały, że poddanie azotowanej stali węglowej dalszej obróbce umacniającej poprawia wyraźnie jej odporność na zużycie w porównaniu ze stalą azotowaną, przy czym obszar dobrej odporności sięga głębiej.
PL
W niniejszej pracy badano wpływ warunków procesowych na twardość, budowę i wzrost warstw podczas azotowania/węgloazotowania stali nierdzewnej X20Cr13 w złożu fluidalnym, a także na odporność tych warstw na korozję wżerową w środowisku z chlorkami sodu. Krótkotrwała aktywacja powierzchni w amoniaku lub amoniaku z propanem umożliwiła nasycanie stali X20Cr13 azotem i węglem. Aktywacja w amoniaku z propanem sprzyjała powstawaniu tzw. białej warstwy w węgloazotowanej stali w 570oC. Po azotowaniu/węgloazotowaniu w 570oC/4 h grubość warstwy wynosiła ok. 150 μm, a strefa związków – ok. 15 μm przy twardościach na powierzchni 1000–1100 HV1. Azotowanie/węgloazotowanie w obniżonych temperaturach 480 i 440oC charakteryzowało się brakiem strefy związków. Po azotowaniu w 440oC twardość na powierzchni wynosiła ok.1320 HV1, a po węgloazotowaniu z tej temperatury – 1370 HV1. Poprawę odporności stali X20Cr13 na korozję wżerową uzyskano po azotowaniu lub węgloazotowaniu w 570oC/2 h, poprzedzonym aktywacją w amoniaku w czasie 2 h. Analiza fazowa takich próbek wykazała w strefie związków: Fe3N, Fe4N, M7C3, CrN, Fe3O4 i Fe2O3.
EN
In this work, the influence of process conditions upon hardness, structure and layer growth during nitriding/carbonitriding of X20Cr13 stainless steel in a fluidized bed was investigated, as well as resistance of these layers to pitting corrosion in the environ-ment with sodium chlorides. Short-term surface activation in ammonia or in ammonia with propane allowed the saturation of X20Cr13 steel with nitrogen and carbon. Activation in ammonia with propane was conducive to the creation of so called “a white layer” in the carbonitrided steel at 570oC. After nitriding/carbonitriding at 570oC/4 h the layer thickness was about 150 μm and the zone of compounds was about 15 μm with surface hardness of 1000–1100 HV1. Nitriding/carbonitriding at reduced temperatures of 480oC and 440oC was characterized by the lack of a zone of compounds. After nitriding at 440oC, surface hardness was about 1320 HV1 and after carbonitriding from this temperature – 1370 HV1. The improvement of the resistance of X20CR13 steel to pitting corrosion was obtained after nitriding/ or carbonitriding at 570oC/2 h preceded by activation in ammonia for 2 h. Phase analysis of such samples have shown that the zone of compounds consists of: Fe3N, Fe4N, M7C3, CrN, Fe3O4, Fe2O3.
PL
W niniejszej pracy badano wpływ aktywacji powierzchni i rodzaju gazowego nośnika węgla tj.C3H8 lub CO na twardość, budowę, skład i odporność na korozję wżerową warstw stali X37CrMoV5-1 po azotpwaniu/węgloazotowaniu w 570°C w złożu fluidalnym z tlenku aluminium. Po azotowaniu/węgloazotowaniu stali X37CrMoV5-l w 570°C/4 h twardości powierzchniowe wynosiły 1000-1100 HV, grubości warstw ok. 150 µm, a grubości stref związków 10-14 µm. Warstwy azotowane w 570°C miały nieco grubsze strefy związków, ale niższą twardość na powierzchni, niż warstwy węgloazotowane. Zastosowanie endogazu do węgloazotowania wymagało zmniejszenia jego udziału do 10%. Optymalnym z punktu widzenia odporności na korozję wżerową było azotowanie w amoniaku w 570°C/2 h poprzedzone azotoutlenianiem w 490°C/1 h w mieszaninie N2/NH3/H2O i polerowaniem. Badania fazowe próbek do badań korozyjnych po azotowaniu 570°C/2 h i końcowym azotoutlenianiu antykorozyjnym w 540°C, wykazały złożony skład fazowy na powierzchni warstwy w postaci Fe3N, Fe4N, M7C3, CrN, Fe3O4 i Fe2O3.
EN
This study imestigated the influence of surface activation and the type of gas carbon carrier, i.e. C3H8 or CO, upon hardness, structure, composition and resistance to pitting corrosion ofX37CrMoV5-1 steel layers after nitriding /carbonitriding at 570°C in an aluminum oxide fluidized bed. After nitriding/carbonitriding ofX37CrMoV5-1 steel at 570°C/4 h surface hardness was 1000-1100 HV1, thickness of layers was about 150 µm and thickness of compound zones was 10-14 µm. The layers nitrided at 570°C had slightly thicker compound zones but lower surface hardness than the carbonitrided layers. The use of endogas to carbonitriding reąuired a reduction of its share to 10%. The optimum, in terms of pitting corrosion resistance, was nitriding in ammonia at 570°C/2 h preceded by nitro-oxidation at 490°C/1 h in a mixture ofN2/NH/H2O and polishing. Phase tests of the samples for corrosion tests after nitriding at 570°C/2 h and final anticorrosive nitro-oxidation at 540°C showed a complex phase composition on the surface of the layer in the form of: Fe3N, Fe4N, M7C3, CrN, Fe3O4 and Fe2O3.
15
Content available remote Rozwój urządzeń do azotowania stali w warunkach wyładowania jarzeniowego
PL
Jedną z nowszych technologii, a zarazem i dostosowywania urządzeń do jej realizacji, jest technika azotowania stali w warunkach wyładowania jarzeniowego. Ze względu na długie czasy realizacji tej technologii szczególnemu rozwojowi podlegały piece budowane w oparciu o komory próżnioszczelne oraz układy zasilające od stałoprądowych do impulsowych. W artykule przedstawiono kolejne próby zestawiania pieców jarzeniowych z zasilaczami energoelektronicznymi dającymi coraz efektywniejsze wykorzystanie energii elektrycznej i ochronę wsadu przed łukiem przy zachowaniu jakościowych zalet azotowania stali.
EN
The modern and advanced technique for nitriding of steel is utility of glow discharge. Due to relatively long time required for the process, evolution of vacuum chamber furnaces and specialized DC and impulse power sources were major factors required for implementation and popularization of this technology. In the paper most popular and advanced types of glow discharge furnaces equipped with power electronic sources were presented. Special attention was put on the solutions characterized by high efficiency and protection against electric arc.
EN
The article presents results of investigations of wear resistance by friction, employing the “3 cylinder – cone” method, of selected structural steels subjected to given thermo-chemical treatment, i.e. nitriding, carburizing, and precipitation hardening after nitriding. The investigated steels were C45, 21NiCrMo2, 18HGT, and 41Cr4. These materials, after thermo-chemical treatment undergo metallurgical characteristics of diffusion layers formed on steel. It was observed that proportionality exists between their wear resistance and the value of surface unit loading. Moreover, the friction – wear properties of these layers exhibited certain differences, depending on their microstructure and chemistry.
PL
Artykuł ten przedstawia wyniki badań odporności na zużycie, wykorzystując metodę „3 wałeczki – stożek”, dotyczące wybranych stali konstrukcyjnych poddanych określonej obróbce cieplno-chemicznej, tj. azotowaniu, nawęglaniu i utwardzaniu wydzieleniowemu po azotowaniu. Badanymi stalami były: C45, 21NiCrMo2, 18HGT i 41Cr4. Stale te po obróbce cieplno-chemicznej podlegają ocenie metaloznawczej warstw dyfuzyjnych wytwarzanych na stali. Zauważa się ich proporcjonalną zależność pomiędzy odpornością na zużycie a wartością nacisku jednostkowego powierzchni. Jednakże własności tarciowo-zużyciowe wyraźnie różnią się, zależąc od ich mikrostruktury i budowy chemicznej.
EN
The paper concerns the assessment of the influence of the duration of high-temperature soaking of steel intended for dies for extruding aluminium profiles on the structure, microhardness, and tribological wear of the top layer. Gas nitrided hot work tool steel X37CrMoV5-1 (WCL) was used in the tests. For technological reasons, before the extruding process, such dies are pre-heated for several hours to a temperature ranging from 400°C to 600°C. Due to the possibility of various unplanned situations (failures), the soaking time may be extended even up to more than ten hours. Therefore, soaking was used after the nitriding process due to the application nature of the research whose purpose was to identify changes occurring in the nitrided layer after soaking of dies at a higher temperature (520°C) and before starting the extruding process, and thus to determine for how long the dies may be held in a furnace without undesirable changes in the top layer. The examined samples were soaked in an industrial furnace at 520°C for 2 h, 4 h, 6 h, 8 h, 10 h, and 12 h. Samples heated to 520°C and then immediately cooled down and the reference material which was not heated after the nitriding process were also examined for comparison purposes. The obtained results of the tests of the microhardness of the nitrided layer indicate that it decreased as the soaking time increased to 6 hours. After this time, that parameter is stabilised and further heating up to 10 hours does not cause a significant decrease in the microhardness of the top layer. A further decrease in the microhardness of the layer was observed for samples soaked for 12 hours. The results of tribological tests showed an analogous course of changes in the tribological wear of the examined material as the soaking time increased. The performed tests indicate the possibility of holding dies at a higher temperature (520°C) for 10 hours. Further soaking at this temperature causes adverse changes in the top layer.
PL
Praca dotyczy oceny wpływu czasu wygrzewania w podwyższonej temperaturze stali przeznaczonej na matryce do wyciskania profili aluminiowych na strukturę, mikrotwardość oraz zużycie tribologiczne warstwy wierzchniej. W badaniach stosowano stal narzędziową do pracy na gorąco X37CrMoV5-1 (WCL) poddaną procesowi azotowania gazowego. Matryce takie są przed procesem wyciskania poddawane wstępnemu nagrzewaniu do temperatury z przedziału 400°C do 600°C przez okres kilku godzin, co jest spowodowane względami technologicznymi. Z uwagi na możliwość wystąpienia różnych nieplanowanych sytuacji (awarii) czas wygrzewania może ulec wydłużeniu nawet do kilkunastu godzin. Zastosowany zabieg wygrzewania po procesie azotowania wynikał zatem z aplikacyjnego charakteru badań, które miały na celu określenie zmian zachodzących w warstwie azotowanej po wygrzewaniu matryc w podwyższonej temperaturze (520°C) przed rozpoczęciem procesu wyciskania, a tym samym określenie, przez jaki czas można przetrzymywać matryce w piecu bez pojawienia się niepożądanych zmian w warstwie wierzchniej. Badane próbki wygrzewano w piecu przemysłowym w temperaturze 520°C przez czas 2 h, 4 h, 6 h, 8 h, 10 h i 12 h. W celach porównawczych zbadano także próbki nagrzane do temperatury 520°C i od razu chłodzone oraz materiał wzorcowy, który nie był wygrzewany po procesie azotowania. Uzyskane wyniki badań mikrotwardości warstwy azotowanej wskazują na jej spadek wraz z rosnącym czasem wygrzewania do 6 godzin. Po tym czasie parametr ten ulega stabilizacji i dalsze wygrzewanie do 10 godzin nie powoduje istotnego spadku mikrotwardości warstwy wierzchniej. Dla próbek wygrzewanych przez okres 12 godzin odnotowano dalszy spadek mikrotwardości warstwy. Wyniki testów tribologicznych wykazały analogiczny przebieg zmian zużycia tribologicznego badanego materiału wraz z rosnącym czasem wygrzewania. Przeprowadzone testy wskazują na możliwość przetrzymywania matryc w podwyższonej temperaturze (520°C) przez okres 10 godzin. Dalsze wygrzewanie w tej temperaturze powoduje pojawienie się niekorzystnych zmian w warstwie wierzchniej.
PL
W artykule przedstawiono możliwość utwardzania warstwy azotowanej, jej podłoża i rdzenia azotowanej części przez dalsze wygrzewanie w temperaturze zbliżonej do temperatury austenityzacji połączone z szybkim chłodzeniem. Proces ten będzie powodować utworzenie się struktury martenzytycznej w obszarze pierwotnej warstwy azotowanej i jej dodatkowe utwardzanie poprzez wydzielanie się z przesyconego roztworu faz węglikoazotkowych podczas odpuszczania. Tak pomyślany proces prowadzi, w wyniku zachodzącej podczas austenityzowania dyfuzji azotu, do utworzenia się w strefie przypowierzchniowej azotowanych części stopu (Fe,M)-C-N o innych cechach strukturalnych (składzie fazowym i chemicznym) w porównaniu z pierwotną warstwą azotowaną. Z kolei przez dobór odpowiedniej temperatury austenityzowania i warunków chłodzenia można osiągnąć również utwardzenie niezawierającego azotu rdzenia. Wykazano, że istotne znaczenie z punktu widzenia efektów utwardzania warstw azotowanych poprzez obróbkę cieplna ma struktura i grubość pierwotnej warstwy azotowanej wytworzonej na stalach. Zastosowanie obróbki cieplnej w atmosferze aktywnej dla azotowanych stali narzędziowych pozwala na zwiększenie grubości warstw azotowanych w krótkookresowych procesach azotowania (do 6 h). Właściwy dobór parametrów azotowania i późniejsza obróbka cieplna w atmosferze ochronnej (endo) pozwala na osiągnięcie dużych grubości warstw azotowanych dochodzących do 800 /Lim, co stanowi ciekawą alternatywę na zastosowanie tego typu obróbek na koła zębate wykonane z typowych stali do nawęglania (18H2N2).
EN
The article draws attention to the possibility of strengthening of nitrided layer and the core of nitrided part by further soaking at temperatures close to the austenitizing temperature and subseąuent attenching. Such treatment will cause formation of the martensite in the area of the primarily nitrided layer and the addilional hardening by tempering/aging. Performed in such way process leads to (as a result of migration of nitrogen during austenitizing) formation in the nitride subsurface zone of (Fe,M)-C-N alloy with different structural features (chemical and phase composition) in comparison with the primarily nitrided layer. On the other hand, by selection of an appropriate austenitizing temperature and cooling conditions can be also achieved strengthening of the nitrogen-free core of the material. The paper shows that the very important from the point of view of the effects of strengthening of nitrided layers by heat treatment is the structure and thickness of the primarily nitrided layer formed on steel. Heat treatment in the active atmosphere of nitrided tool steel can increase the thickness of the nitrided layer formed by short-term nitriding process (up to 6 h). Proper selection of nitriding parameters and subsequent heat treatment in a protective atmosphere (endogas) allows to achieve high layer thicknesses up to 800 Lim, which is an interesting alternative to the use of this type of treatments in production of gear wheels made of conventional carburizing steel (18H2N2).
EN
The paper presents an analysis of tribological wear of an assembly composed of cylinder liner and piston rings in a piston aircraft engine. In place of the previously used technology of gas nitriding of the cylinder liner (made out of 38CrAlMo6‒10 steel), formation of multi-component or composite layers by nitriding in plasma discharge environment was proposed. Also, a modification of the previously used chromium coating of the piston rings by plasma nitriding was proposed. A study on the structure and properties of surface layer diffusion manufactured by utilizing the phenomenon of cathode sputtering was carried out. Wear resistance tests were performed on a specially designed bench, with the use of isotope markers. Verification of each of the friction couples was based on using the wear of the ring as a function of the distance trip, and the roughness of the cylinder liner and ring.
20
Content available Tribology of nitrided-coated steel-a review
EN
Surface engineering such as surface treatment, coating, and surface modification are employed to increase surface hardness, minimize adhesion, and hence, to reduce friction and improve resistance to wear. To have optimal tribological performance of Physical Vapor Deposition (PVD) hard coating to the substrate materials, pretreatment of the substrate materials is always advisable to avoid plastic deformation of the substrate, which may result in eventual coating failure. The surface treatment results in hardening of the substrate and increase in load support effect. Many approaches aim to improve the adhesion of the coatings onto the substrate and nitriding is the one of the best suitable options for the same. In addition to tribological properties, nitriding leads to improved corrosion resistance. Often corrosion resistance is better than that obtainable with other surface engineering processes such as hard-chrome and nickel plating. Ability of this layer to withstand thermal stresses gives stability which extends the surface life of tools and other components exposed to heat. Most importantly, the nitrogen picked-up by the diffusion layer increases the rotating-bending fatigue strength in components. The present article reviews mainly the tribological advancement of different nitrided-coated steels based on the types of coatings, structure, and the tribo-testing parameters, in recent years.
first rewind previous Strona / 10 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.