Wysokowydajne nawęglanie niskociśnieniowe stali

• Autorzy: Dybowski K.
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Niniejsza dysertacja zawiera zbiór wyników badań i analiz autora, stanowiących jego wkład w inżynierię powierzchni, związany z wysokowydajną technologią nawęglania niskociśnieniowego stali. Obejmuje ona analizę możliwości podniesienia temperatury procesu oraz właściwą jego organizację, w celu zwiększenia wydajności, przy jednoczesnym zachowaniu wysokich właściwości mechanicznych i ograniczeniu odkształceń cieplnych. Część pierwsza rozprawy, obejmująca rozdziały 1-5, opisuje metodę nawęglania niskociśnieniowego stali w atmosferze acetylen-etylen-wodór oraz modyfikację tej technologii, polegającą na wstępnym azotowaniu stali na etapie nagrzewania do temperatury nawęglania. W tej części pracy przestawiono również nowoczesny sposób obróbki cieplnej po nawęglaniu, jakim jest hartowanie w gazach pod wysokim ciśnieniem. Ponadto określono wymagania, jakie stawia się warstwom nawęglonym oraz scharakteryzowano wpływ budowy strukturalnej na właściwości mechaniczne tych warstw. W drugiej części rozprawy, w rozdziale 7, przedstawiono wpływ organizacji procesu na wydajność nawęglania niskociśnieniowego, wynikającą z możliwości zastosowania podziału procesu na jedno- i wielosegmentowy. Dokonano analizy efektywności wytwarzania warstw nawęglanych o znacznych grubościach, pod kątem skrócenia całkowitego czasu procesu i uzyskania wysokiej skuteczności przekazywania węgla z atmosfery do powierzchni nawęglanych detali. W rozdziale 8 zaprezentowano wyniki badań dotyczące wpływu temperatury oraz sposobu nawęglania na właściwości mechaniczne nawęglonej stali, tj. wytrzymałość zmęczeniową na zginanie, odporność na zmęczenie stykowe, odporność na dynamiczne obciążenia. Określono, jakie czynniki i w jakim stopniu wpływają na poziom wytrzymałości nawęglonej stali. Wykazano, że odpowiedni sposób prowadzenia nawęglania nisko-ciśnieniowego gwarantuje możliwość podniesienia temperatury procesu w celu jego intensyfikacji, bez pogorszenia właściwości mechanicznych wynikających z rozrostu ziarna austenitu. W rozdziale 9 określono wpływ podwyższenia temperatury procesu nawęglania na wielkość odkształceń cieplnych oraz zaproponowano nowatorski sposób ograniczenia tych odkształceń poprzez nasycanie węglem austenitu już na etapie nagrzewania do temperatury nawęglania, co powoduje zwiększenie granicy plastyczności. W rozdziale 10 i 11 podsumowano wyniki przeprowadzonych badań i sformułowano wnioski dotyczące możliwości intensyfikacji procesu nawęglania w wyniku zastosowania wysokowydajnej technologii nawęglania niskociśnieniowego.

EN

This dissertation is a collection of results from studies and analyses by its author, which constitutes his contribution to the surface engineering in the field of high-performance technology of low pressure carburizing of steel. It includes an analysis of the process temperature increase capabilities and the appropriate organization in order to increase efficiency, while at the same time maintaining high mechanical properties and reducing thermal deformations. The first part of the dissertation, comprising of chapters 1-5, describes the method of low pressure carburizing of steel in the atmosphere of acetylene-ethylene-hydrogen and the modification of this technology consisting of pre-nitriding of steel at the stage of heating up to carburizing. In this part of the discourse the high pressure gas quenching, the modern heat treatment after carburizing, has been presented. Furthermore, the defined requirements for the carburized layers and the impact of the structure on the mechanical properties of the layers were set. In the second part of the dissertation, in Chapter 7, the study reviews the influence of the process organization (resulting from the possibility of division into one and multi-segments) on the low pressure carburizing. The efficiency analysis of creating carburized layers of considerable thickness was performed with a view to reducing the overall process time in which it takes the process to run and obtain high efficiency carbon transfer from the atmosphere to the surface of the elements which are undergoing carburizing. In Chapter 8, the research results are presented which deal with the influence of temperature and the methods of carburizing on the mechanical qualities of carburized steel, i.e. the bending fatigue strength, impact and pitting resistance. It defines what factors and to what extent affect the level of durability of carburized steel. It was shown that the appropriate way of conducting glow pressure carburizing guarantees the possibility of increasing the temperature in order to intensify the process without reducing the mechanical qualities resulting from austenite grain growth. Chapter 9 sets out the impact of such temperature increase on thermal deformation during the carburizing process. An innovative way to reduce the thermal deformation by reintroduction of carbon saturation of austenite when heating up to carburizing temperature, which increase the yield strength, has been proposed. In Chapter 10 and 11 the results of the conducted studies were summarized and conclusions concerning the possibility of intensifying the carburizing process by applying the high performance technology of low pressure carburizing were drawn.

Słowa kluczowe

PL

stal nawęglona; nawęglanie niskociśnieniowe; LPC; wytrzymałość materiałów; inżynieria powierzchni

EN

carburized steel; low pressure carburizing; LPC; strength of materials; surface engineering

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe. Rozprawy Naukowe / Politechnika Łódzka
• Rocznik: 2013
• Tom: Z. 473
• Strony: 1--101
• Opis fizyczny: Bibliogr. 177 poz., il. (w tym kolor.), rys., wykr.

Twórcy

autor

Dybowski K.

• Instytut Inżynierii Materiałowej Politechniki Łódzkiej

Bibliografia

• 1. AlOgab K.A., Matlock D.A., Speer J.G.: New microalloyed steel applications for the automotive sector, Materials Science Forum, Vol. 500- 501, 2005, pp. 87-96.
• 2. AlOgab K.A., Matlock D.K., Speer J.G., Kleebe H.J.: The effects of heating rate on austenite grain growth in a Ti-modified SAE 8620 steel with controlled niobium additions, ISIJ International, Vol. 47, No.7, 2007, pp. 1034-1041.
• 3. AlOgab K.A., Matlock D.K., Speer J.G., Kleebe H.J.: The influence of niobium microalloying on austenite grain coarsening behaviour of Ti-modified SAE 8620 steel, ISIJ International, Vol. 47, No. 2, 2007, pp. 307-316.
• 4. Amano H., Hara Y., Ishida K., Machi T.: Patent EP 1642995, 2004.
• 5. Ando S., Nakayama Y., Shimoo T., Kimura H.: Carbon deposition on iron during vacuum carburizing, Nippon Kinzoku Gakkaishi, 1986, 50(11), pp. 979-986.
• 6. Antes H.W.: Calculating the gas flow rate for vacuum carburization, Heat Treating Progress, 2005, 5(5), pp. 51-53.
• 7. Apple C.A., Krauss G.: Microcracking and fatigue in a carburized steel, Vol. 4, iss. 5, 1973, pp. 1195-1200.
• 8. Asi O., Çetin Can A., Pineault J., Belassel M.: The effect of high temperature gas carburizing on bending fatigue strength of SAE 8620 steel, Materials and Design 30, 2009, pp. 1792-1797.
• 9. Asi O., Çetin Can A., Pineault J., Belassel M.: The relationship between case depth and bending fatigue strength of gas carburized SAE 8620 steel, Surface & Coatings Technology, 201, 2007, pp. 5979-5987.
• 10. ASTM Standards, E 606-04: Standard practice for strain-controlled fatigue testing. ASTM International, 2005.
• 11. Atraszkiewicz R.: Analiza twardości granicznej warstw nawęglonych po hartowaniu w gazach pod wysokim ciśnieniem, Rozprawa doktorska, 2005, Politechnika Łódzka.
• 12. Atraszkiewicz R., Kula P., Górecki M.: Symulacja komputerowa wyznaczania profilu twardości w warstwie wierzchniej po nawęgleniu próżniowym i chłodzeniu w gazach, Inżynieria Materiałowa, Vol. 27, nr 5, 2006, pp. 858-861.
• 13. AWT-Fachausschuss 5, Arbeitskreis 4 (Hrsg.): Die Prozessregelungbeim Gasaufkohlen und Einsatzhärten, Expert Verlag, Renningen-Malmsheim, 1997.
• 14. BaranYa., Gyulihandanov J.L.: Vysokotemperaturnaya nitrotsementatsiya spietchenykh staliv vysokoy plotnosti, MITOM 9, 1986, pp. 8-10.
• 15. Barbee G.W., Brug J.E., Poor R.P., Verhoff S.H.: Patent US 6 991 687, 2006.
• 16. Barbee G.W., Brug J.E., Poor R.P., Verhoff S.H.: Patent US 7 204 952, 2007.
• 17. Bleck W., Hippenstiel F., Hoffmann F., Pichard C., Kueper A., Smith H., Leppanen R., Bertrand C.: Development of carburising steels for ultra high process temperatures, EU-Report, EUR 20630, Brussel, 2003.
• 18. Buchholz D., Khan R.U., Bajohr S., Reimert R.: Computational fluid dynamics modeling of acetylene pyrolysis for vacuum carburizing of steel, Ind. Eng. Chem. Res, 49, 2010, pp. 1130-1137.
• 19. Buchholz D., Khan R.U., Graf F., Bajohr S., Reimert R.: Modelling of the acetylene pyrolysis under the conditions of the low pressure carburization of steel. Haerterei-Technische Mitteilungen, 2007, 62(1), pp. 5-12.
• 20. Buchholz D., Khan R.U., Graf, F., Bajohr S., Reimert R.: Simulation of pyrolysis and surface reactions of acetylene at low pressure carburizing conditions of steel. Haerterei-Technische Mitteilungen, 2008, 63(2), pp. 75-83.
• 21. Cancio M.J., Echaniz G., Perez T.E.:Characterisation of microalloy precipitates in the austenitic range of high strength low alloy steels, Steel Research, Vol. 73, No. 8, 2002, pp. 340-346.
• 22. Chaffotte F., Domergue D.: Optimizing gas quenching technology through modeling of heat transfer, Transactions of Materials and Heat Treatment, Proc. of the XIV IFHTSE Congress, Vol. 25, No.5, 2004, pp. 754-763.
• 23. Chatterjee-Fischer R.: Problem of low-pressure carburization. Haerterei-Technische Mitteilungen, 1982, 37(5), pp. 220-226.
• 24. Chugai Ro Kogyo Co., Ltd., Patent JP 59215477, 1984.
• 25. Cieslik J., Kula P., Filipek S.M.: Research on compressor utilizing hydrogen storage materials for application in heat treatment facilities, Journal of Alloys and Compounds, Vol. 480, iss. 2, 2009, pp. 612-616.
• 26. Cieslik J., Kula P., Sato R.: Performance of containers with hydrogen storage alloys for hydrogen compression in heat treatment facilities, Journal of Alloys and Compounds, Vol. 509, iss. 9, 2011, pp. 3972-3977.
• 27. Cohen R.E., Matlock D.K., Krauss G.: Specimen edge effects on bending fatigue of carburized steel, Journal of Materials Engineering and Performance, Vol. 1, iss. 5,1992, pp. 695-703.
• 28. Craven A.J., He K.L., Garvie A.J., Baker T.N.: Complex hetergeneous precipitation in titanium-niobium microalloyed Al-Killed HSLA steels-I. (Ti,Nb)(C,N) particles, Acta Materialia, Vol. 48, 2000, pp. 3857-3868.
• 29. Cuddy L.J., Raley J.C., Austenite grain coarsening in microalloyed steels, Metallurgical Transactions A, Vol. 14A, 1983, pp. 1989-1995.
• 30. Davidson S.G., Wise J.P., Speer J.G.: The influence of titanium on grain size in high-temperature carburized steels, in Proceedings of the 20th ASM Heat Treating Conference, ASM International, Materials Park, OH, 2000, pp. 1144-1151.
• 31. Dybowski K., Wołowiec E., Klimek L.: Wpływ dodatków stopowych na kształtowanie profilu węgla podczas nawęglania próżniowego stali 16MnCr5, Inżynieria Materiałowa, Vol. 31, nr 4, 2010, pp. 946-948.
• 32. Dybowski K., Kula P.: Wyznaczenie efektywnego współczynnika dyfuzji dla potrzeb sterowania procesem nawęglania próżniowego, Inżynieria Materiałowa, nr 5, 2005, pp. 391-393.
• 33. Dybowski K., Pietrasik R.: Udział depozytu węglowego w procesie nawęglania próżniowego, Inżynieria Materiałowa 5 (153), 2006, pp. 939-942.
• 34. Dybowski K.: Wyznaczenie efektywnego współczynnika dyfuzji węgla w stalach dla potrzeb sterowania procesem nawęglania próżniowego, Rozprawa doktorska, Politechnika Łódzka, 2005.
• 35. Dybowski K., Kula P., Lipa S., Pietrasik R.: Wyznaczenie wytrzymałości zmęczeniowej na zginanie stali 17CrNi6-6 po procesie nawęglania niskociśnieniowego, Inżynieria Materiałowa, Vol. 31, nr 4, 2010, pp. 939-941.
• 36. Dybowski K., Kula P., Pietrasik R., Lipa S.: Porównanie wytrzymałości zmęczeniowej na zginanie stali 17CrNi6-6 i 16MnCr5 po nawęglaniu próżniowym, Inżynieria Materiałowa, Vol. 32, nr 4, 2011, pp. 392-394.
• 37. Dybowski K., Kula P., Sawicki J., Pietrasik R.: Odkształcenia kół zębatych w procesie nawęglania niskociśnieniowego z hartowaniem w gazie pod wysokim ciśnieniem, Inżynieria Materiałowa, Vol. 31, nr 4, 2010, pp. 942-945.
• 38. Edenhofer B., Graefen W.: Patent DE 10322563, 2004.
• 39. Edenhofer B.: An overviev of advances in atmosphere and vacuum heat treatment, Heat Treatment of Metals, 1, 1999, pp. 1-5.
• 40. Evanson K., Patel M. J., Medlin D., Krauss G.: Bending fatigue behavior of vacuum carburized AISI 8620 steel, Proceedings of 2nd International Conference on Carburizing and Nitriding with Atmospheres, ASM, Materials Park, OH, 1995, pp. 60-69.
• 41. Faure A., Frey J.: Patent EP 465333, 1992.
• 42. Gao N., Baker T.N.: Austenite grain gowth behaviour of microalloyed Al-V-N and Al-V-Ti-N steels, ISIJ International, 38, 1998, pp. 744-751.
• 43. Gao X.J., Olson G.B., Stavehaug F., Scharer C.: Process design and optimization for high-temperature vacuum carburizing. Modeling, control and optimization in ferrous and nonferrous industry, Proceedings of the Symposium held at the Materials Science & Technology Conference, Chicago, IL, US, 2003, Publisher: Minerals, Metals & Materials Society, Warrendale, PA, 2003, pp. 381-395.
• 44. Gawroński Z., Kruszyński B., Kula P.: Synergistic effects of thermo-chemical treatment and super abrasive grinding in gears’ manufacturing, Journal of Materials Processing Technology, Vol.159, 2005, pp. 249-256.
• 45. Goncharov A.G., Uvarova R. P.: Mechanical properties of steels after vacuum and gas carburizing, Metal Science and Heat Treatment, Vol. 32, iss.5, 1990, pp. 321-325.
• 46. Gorockiewicz R, Łapiński A: Structure of the carbon layer deposited on the steel surface after low pressure carburizing, Vacuum 85, 2010, pp. 429-433.
• 47. Gorockiewicz R.: The kinetics of low-pressure carburizing of alloy steels, Vacuum, Vol. 86, iss. 4, 2011, pp. 448-451.
• 48. Górecki M.: Studium utwardzania powierzchniowego głębokich otworów metodą nawęglania próżniowego, Rozprawa doktorska, Politechnika Łódzka, 2003.
• 49. Grafen W., Bless F., Kreuzaler T.: Low-pressure carburising with acetylene in new modular installations with flexible quench systems, Heat Treatment of Metals, 30(3), 2003, pp. 68-73.
• 50. Grafen W., Bouwman J.W.: Applications of thermochemical high temperature processes in vacuum installations, Berg- und Huettenmaennische Monatshefte, 146(3), 2001, pp. 68-76.
• 51. Grafen W., Edenhofer B.: Acetylene low-pressure carburizing – a novel and superior carburizing technology, Heat Treatment of Metals, 26(4), 1999, pp. 79-85.
• 52. Greene J.: Clean vacuum carburizing using low-pressure acetylene, Surface Engineering: Coatings and Heat Treatments, Proceedings of the 1st ASM International Surface Engineering Congress and the 13th International Federation for Heat Treatment and Surface Engineering Congress, Columbus, OH, US, 2002, Publisher: ASM International, Materials Park, Ohio, 2003, pp. 58-62.
• 53. Gueret Ch., Daroux M., Billaud F.: Methane pyrolysis: thermodynamics, Chemical Engineering Science, 5, 1997, pp. 815-827.
• 54. Gunnarson S.: Einfluss von Legierungsstoffen auf den C-Gehalt von geholten Einsatzstahlen, Härterei tech. Mitt, 1967, Nr4, pp. 293.
• 55. Hagi S., Tamura M.: Patent JP 2004332075, 2004.
• 56. Hashimoto K., Tanaka T.,Nishimori H., Hiraoka K.: Grain growth property of Ti-modified carburizing steels, SAE paper 2005-01-0985, 2005.
• 57. Heilmann P.: Vacuum carburizing with gas quenching (VC) – a new prospective technology. Biuletyn SECO/WARWICK, 2. (7), 1999, pp. 7-10.
• 58. Herring D.H., Houghton R.L.: The influence of process variables on vacuum carburizing, Proc. of the Sec. Intern. Conf. Carburizing and Nitriding with Atmospheres, Cleveland, 1995,pp. 103-108.
• 59. Herring D.H., Kawka R.J., Roth P., Sitko R.J.: Patent US 4386973, 1983.
• 60. Herring D.H.: An update on low pressure vacuum carburizing techniques and experiences. Heat Treating, Proceedings of the Conference, 20th, St. Louis, MO, US, 2000, Publisher: ASM International, Materials Park, Ohio, 1, 2000, pp. 306-315.
• 61. Herring D.H.: Practical and scientific aspects of low pressure vacuum carburizing. Heat Treating, Proceedings of the Conference, 21st, Indianapolis, IN, US, Publisher: ASM International, Materials Park, Ohio, 2002, pp. 260-266.
• 62. Hippenstiel F., Bleck W., Clausen B., Hoffmann F., Kohlmann R., Pouteau P.: Einsatzstähle als maßgeschneiderte Werkstofflösungzur Hochtemperaturaufkohlung von Getriebekomponenten, HTM Z. Werkst. WaermebehFertigung, 57, 4, 2002, pp. 290-298.
• 63. Hoffmann F.T., Gondeson B., Lohrmann M., Lübben T., Mayr P.: Möglichkeiten und Begrenzungen der Gasabkühlungsprocessen, Härterei Technische Mitteilungen, 2, 1998, pp. 81-86.
• 64. Hoffmann F.T., Lübben T., Mayr P.: Innovations in quenching systems and equipment, current status and future developments, Heat Treatment of Metals, 3, 1999, pp. 63-67.
• 65. Horoshaylov W.G., Gjulihandanow J.L.: Khimiko–termitcheskaya obrabotka stali, Leningrad, Politekhnitcheskiy Institut, 1980.
• 66. Houghton D.C., Weatherly G.C., Embury J.D.: Characterization of carbonitrides in Ti bearing HSLA steels, Thermomechanical Processing of Microalloyed Austenite, AIME, Pittsburg, PA, 1982, pp. 267-292.
• 67. Hruska S.J.: Advances in carburizing – vacuum carburizing, Innovations in Materials Processing, Sagamore Army Materials Research Conference Proc., Vol. 30, 1985, pp. 483-491.
• 68. IP 300/82: Rolling contact fatigue tests for fluids in a modified four-ball machine.
• 69. Ikehata H., Tanaka K., Takamiya H., Mizuno H.:Modeling of growth and dissolution of grain boundary cementite in vacuum carburizing process, Solid State Phenomena, Vol. 172-174, 2011, pp. 1177-1182.
• 70. Iwata H.: Acetylene vacuum carburizing. Cailiao Rechuli Xuebao, 25 (5, Pt. 1), 2004, pp. 370-374.
• 71. Jacquet P., Bernard G., Lambertin M.: Sensor tracks low-pressure carburizing, Advanced Materials and Processes, Vol. 157, 2000, pp. 19-21.
• 72. Jaster M.: Why vacuum carburizing? – Heat treat alternative offers advantages over conventional methods, Gear Technology, 2010, pp. 3-4.
• 73. Jeddi D., Lieurade H-P.: Effect of retained austenite on high cycle fatigue behavior of carburized 14NiCr11 steel, Procedia Engineering 2, 2010, pp. 1927-1936.
• 74. Jóźwiak W.K., Góralski J., Maniecki T., Kula P., Pietrasik R.: Chemiczne uwarunkowania nawęglania próżniowego stali w atmosferze etylenu i wodoru. Przemysł Chemiczny, 82/8-9, 2003,pp. 710-713.
• 75. Jurmann A., Jurmann S.: Patent EP 1521855, 2005.
• 76. Jurmann S., Jurmann A.: Patent US 0 108 719, 2006.
• 77. Katsumata K.: Patent US 8 152 935, 2012.
• 78. Katsumata K.: Patent Application US 2008/0073001, 2008.
• 79. Katsumata K.: Vacuum quenching furnace using high pressure gas, IHI Eng. Rev., 38,2005, pp. 77-82.
• 80. Kazuhilo c/o IHI Corporation Katsumata: Patent EP 1905862, 2008.
• 81. Khan R.U., Bajohr S., Buchholz D., Reimert R., Minh H.D., Norinaga K., Janardhanan V.M., Tischer S., Deutschmann O.: Pyrolysis of propane under vacuum carburizing conditions: An experimental and modeling study, J. Anal. Appl. Pyrolysis 81, 2008, pp. 148-156.
• 82. Khan R.U., Bajohr S., Graf F., Reimert R.: Modeling of acetylene pyrolysis under vacuum carburizing conditions of steel in a tubular flow reactor, Molecules, 12(3), 2007, pp. 290-296.
• 83. Khan R.U., Buchholz D., Graf F., Reimert R.: Pyrolysis of acetylene for vacuum carburizing of steel: Modeling with detailed kinetics, International Journal of Chemical Reactor Engineering, Vol.7, iss.1, 2009, pp. 1542-6580.
• 84. Kim H.J., Kweon Y.-G.: High cycle fatigue behavior of gas-carburized medium carbon Cr-Mo steel, Metallurgical and Materials Transactions A, Vol. 27, iss. 9, 1996, pp. 2557-2563.
• 85. Klinkenberg C.: Niobium in microalloyed structural and engineering steels, Material Science Forum, Vol. 539-543, 2007, pp. 4261-4266.
• 86. Kołodziejczyk Ł.: Modelowanie matematyczne procesu nawęglania próżniowego, Rozprawa doktorska, Politechnika Łódzka, 2003.
• 87. Korecki M.: Teoretyczne i eksperymentalne metody wspomagania projektowania uniwersalnych, jednokomorowych pieców próżniowych, Rozprawa doktorska, Politechnika Łódzka, 2008.
• 88. Korecki M., Olejnik J., Kula P., Pietrasik R., Wołowiec E.: Multi-purpose LPC+LPN+HPGQ 25 bar N2/He single chamber vacuum furnaces, Proc. of the Heat Treating Society Conference and Exposition ASM’2011, Cincinnati, 2011, pp. 309-314.
• 89. Kowalewski J.: Wysokociśnieniowe piece próżniowe SECO/WARWICK, Chicago, Detroit, Mexico City, Biuletyn SECO/WARWICK, 2(7), 1999, pp. 11.
• 90. Krasowski M.: Niskociśnieniowe nawęglanie stali wspomagane azotem, Rozprawa doktorska, Politechnika Łódzka, 2011.
• 91. Krishtal M.A., Tsepov S.N.: Properties of steels after high-temperature vacuum carburizing, Metal Science and Heat Treatment, Vol. 22, iss. 6, 1980, pp. 379-385.
• 92. Kubota K.: Patent EP 0818555, 2001.
• 93. KubotaK.: Patent US5 702 540, 1997.
• 94. Kubota K.: Patent WO 9630556, 1996.
• 95. Kubota M., Ochi T.: Development of anti-coarsening extra-fine steel for carburizing. Nippon Steel Technical Report 88, 2003, pp. 81-86.
• 96. Kula P., Atraszkiewicz R., Stańczyk-Wołowiec E.: Modern gas quenching chambers supported by SimVac Plus Hardness application. Heat Treating, 2008, pp. 55÷58.
• 97. Kula P., Dybowski K., Wołowiec E., Pietrasik R.: „Boost-diffusion” vacuum carburising – process optimisation, Vacuum, Vol. 99, 2014, pp. 175-179(w druku).
• 98. Kula P., Kaczmarek Ł., Dybowski K., Pietrasik R., Krasowski M.: Activation of carbon deposit in the process of vacuum carburizing with preliminary nitriding, Vacuum, Vol. 87, 2013, pp. 26-29.
• 99. Kula P., Kołodziejczyk Ł., Siniarski D., Krasiński A., Górecki M.: The application of numerical model in designing of vacuum carburizing, Inżynieria Materiałowa, 4, 2001, pp. 511-513.
• 100. Kula P., Korecki M., Pietrasik R., Stańczyk-Wołowiec E., Dybowski K., Kołodziejczyk Ł., Atraszkiewicz R., Krasowski M.: „FineCarb® – the flexible system for low pressure carburizing. New options and performance, Journal of the Japan Society for Heat Treatment, special iss., Vol. 49, 2009, pp. 133-136.
• 101. Kula P., Olejnik J., Kowalewski J.: FineCarb– the smart system for vacuum carburizing, Heat Treating and Surface Engineering, Proc. of the 22nd Heat Treating Society Conference and the 2nd International Surface Engineering Congress, Indianapolis, IN, US, Publisher: ASM International, Materials Park, 2003, pp. 257-266.
• 102. Kula P., Olejnik J., Kowalewski J.: New vacuum carburizing technology, Heat Treating Progress, 1(1), 2001, pp. 57-60.
• 103. Kula P., Olejnik J., Kowalewski J.: Smart control system optymizes vacuum carburizing process, Industrial Heating, Vol.10, 2003, pp. 99-102.
• 104. Kula P., Olejnik J.: Patent US 7967920, 2011.
• 105. Kula P., Pietrasik R., Dybowski K., Korecki M., Olejnik J.: PrenitLPC® – The modern technology for automotive, New Challenges in Heat Treatment and Surface Engineering, Croatian Society for Heat Treatment and Surface Engineering, Croatia, 2009, ISBN 978-953-96459-9-9, pp. 165-170.
• 106. Kula P., Pietrasik R., Dybowski K., Pawenta S., Wołowiec E.: Properties of surface layers processed by a new, high-temperature vacuum carburizing technology with prenitriding – PreNitLPC®, Advanced Materials Research Vol. 452-453, 2012, pp. 401-406.
• 107. Kula P., Pietrasik R., Dybowski K.: Vacuum carburizing – process optimization. Journal of Materials Processing Technology, 164-165, 2005, pp. 876-881.
• 108. Kula P., Pietrasik R., Paweta S., Dybowski K.., Kaczmarek Ł, Gładka A.: High temperature low pressure carburizing with prenitriding process – the economic option for vacuum carburizing, hiang Mai Journal of Science, 2013 (zaakceptowany do publikacji).
• 109. Kula P., Siniarski D., Krasowski M.: The influence of preliminary introduction of ammonia gas in nitrocarburizing process on the case depth and materials properties, InżynieriaMateriałowa 3-4, 2007, pp. 650-654.
• 110. Kula P., Wołowiec E., Pietrasik R., Dybowski K., Klimek L.: The precipitation and dissolution of alloy iron carbides in vacuum carburization processes for automotive and aircraft applications–part I, Advanced Materials Research, Vol. 486, 2012, pp. 297-302.
• 111. Kula P.: Inżynieria warstwy wierzchniej, Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej, 2000, SBN: 83-87198-96-X.
• 112. Kula P.: Obróbka cieplno-chemiczna w próżni – perspektywy rozwoju, Inżynieria Materiałowa 5, 1999,pp. 221-223.
• 113. Kula P., Atraszkiewicz R., Wołowiec E.: Komputerowe wyznaczanie twardości warstwy wierzchniej w kołach zębatych po procesie nawęglania próżniowego i hartowania gazowego, Inżynieria Materiałowa, 2010, Vol. 31, nr 4, pp. 1053-1055.
• 114. Kula, P., Olejnik, J.,Heilman, P.: Patent EP 1558780, 2007.
• 115. Kula, P., Olejnik, J.,Heilman, P.: Patent EP1558781, 2007.
• 116. Kula, P., Olejnik, J.,Heilman, P.: Patent US7 513958, 2009.
• 117. Kula, P., Olejnik, J.,Heilman, P.: PatentUS 7 550049, 2009.
• 118. Kurokawa S., Ruzzante E., Hey A.M., Dyment F.: Diffusion of Nb in Fe and Fe alloys, Metal Science, 1983, Vol. 17, pp. 433-438.
• 119. Lis T., Różański P.: Inżynieria wtrąceń niemetalicznych w ciekłej stali, Hutnik, Wiadomości Hutnicze, Vol. 72, nr 5, 2005, pp. 259-264.
• 120. Liu L.D., Chen F.S.: Super-carburization of low alloy steel in a vacuum furnace, Surface and Coatings Technology 183, 2004, pp. 233-238.
• 121. Liu L.D., Chen F.S.: The influences of alloy elements on the carburized layer in steels using vacuum carburization in an acetylene atmosphere, Materials Chemistry and Physics 82, 2003, pp. 288-294.
• 122. Loeser K., Gornicki B.: Low pressure carburizing of large transmission parts, Gear Technology, 2009, pp. 67-70.
• 123. Lohrmann M., Grafen W., Herring D., Greene J.: Acetylene vacuum carburizing (AvaC) as the key to the integration of the case-hardening process into the production line, Heat Treatment of Metals, 29(2), 2002, pp. 39-43.
• 124. Ma L., Wang M.Q., Shi J., Hui W.J., Dong H.: Influence of niobium microalloying on rotating bending fatigue properties of case carburized steels, Materials Science and Engineering A, Vol. 498, 2008, pp. 258-265.
• 125. Maeda S., Kurata H., Yamaguchi K., Matsubara O.: Patent JP 2001262313, 2001.
• 126. Matlock D.K, Alogab K.A., Richards M.D., Speer J.G.: Surface processing to improve the fatigue resistance of advanced bar steels for automotive applications, Materials Research, Vol. 8, No. 4, 2005, pp. 453-459.
• 127. McKimpson M.G., Liu T., Maniruzzaman, M.: Novel steels for high temperature carburizing, Technical Report, Caterpillar Inc, 2012.
• 128. Michalczewski R., Piekoszewski W., Wulczyński J.: Metoda badania powierzchniowej trwałości zmęczeniowej elementów z powłokami przeciwzużyciowymi, Problemy Eksploatacji, 4, 2003, pp. 91-99.
• 129. Mittemeijer E.J., Slycke J.T.: Chemical potentials and activities of nitrogen and carbon imposed by gaseouus nitriding and carburizing atmospheres, Surface Engineering, Vol.12, No.2, 1996, pp. 152-162.
• 130. Morais R.F., Reguly A., de Almeida L.H.: Transmission electron microscopy characterization of a Nb microalloyed steel for carburizing at high temperatures, Journal of Materials Engineering and Performance 2006, Vol. 15, iss. 4, pp. 494-498.
• 131. Murakami T., Hatano H., Shindo Y., Nagahama M., Yaguchi H., The effects of Nbcarbo-nitride precipitation conditions on abnormal grain growth in Nb added steels, Materials Science Forum, Vol. 539-543, 2007, pp. 4167-4172.
• 132. Murakami T., Hitoshi H., Yaguchi H.: Effects of the condition of Nbcarbo-nitride precipitate on abnormal grain growth in Nb added case hardening steels, in New Developments in Long and Forged Products, R. E. Ashburn, Ed., AIST, Warrendale, PA, 2006, pp. 99-106.
• 133. Muraoka T., Jushi A.: Patent JP 06172960, 1994.
• 134. Nakabayashi T., Nakai H.: Patent EP2128301, 2009.
• 135. Nakamura H.: Patent US 3 155 549, 1964.
• 136. Novy R.F., Gerald L. Scott, Thomas O. Zurfluh: US4160680, 1979.
• 137. Pacheco J.L., Krauss G.: Microstructure and high bending fatigue strength in carburized steel, Journal of Heat Treating, Vol. 7, iss. 2, 1989, pp. 77-86.
• 138. Palmiere E.J., Garcia C.I., DeArdo A.J.: Compositional and microstructural changes which attend reheating and grain coarsening in steels containing niobium, Metallurgical and Materials Transactions A, Vol. 25A, 1994, pp. 277-286.
• 139. Panhans M.A., Fournelle R.A.: High cycle fatigue resistance of AISI E9310 carburized steel with two different levels of surface retained austenite and surface residual stress, Journal of Heat Treating, Vol. 2, iss. 1, 1981, pp. 54-61.
• 140. Pełczyński T.: Obróbka cieplno-chemiczna stali, Wydawnictwo Politechniki Białostockiej, Białystok, 1991.
• 141. Pietrasik R., Kula P.: Zjawiska powierzchniowe towarzyszące proce- sowi nawęglania próżniowego. Inżynieria Materiałowa, 164-165, 2005, pp. 437-439.
• 142. PN-EN ISO 643:2005: Stal ‒ Mikrograficzne określanie wielkości ziarna.
• 143. Preisser F., Seemann R., Zenker W.R.: Vacuum carburizing with high pressure gas quenching – the proces, Proc. of The 1st International Automotive Heat Treating Conference. Puerto Vallarta, Mexico, 1998, pp. 142-148.
• 144. Ptashnik W.J.: Influence of partial pressure carburizing on bending fatigue durability. Vac. Metall., Proc. Vac. Metall. Conf., 1977, Publisher: Sci. Press, Princeton, N. J., pp. 157-204.
• 145. Richman R.H., Landgraf R. W.: Some effects of retained austenite on the fatigue resistance of carburized steel, Metallurgical Transactions A, Vol. 6, iss. 5,1975, pp. 955-964.
• 146. Ryzhov N.M., Fakhurtdinov R.S., Smirnov A.E.: Cyclic strength of steel 16Kh3NVFBM-Sh (VKS-5) after vacuum carburizing, Metal Science and Heat Treatment, Vol. 52, nos. 1-2, 2010, pp. 61-66.
• 147. Ryzhov N.M., Smirnov A.E., Fakhurtdinov R.S., Mulyakaev L.M., Gromov V.I.: Special features of vacuum carburizing of heat-resistant steel in acetylene. Metal Science and Heat Treatment, 46(5-6), 2004, pp. 230-235.
• 148. San Martın D., Caballero F.G., Capdevila C., de Andres C.G.: Austenite grain coarsening under the influence of niobium carbonitrides, Materials Transactions, Vol. 45, No. 9, 2004, pp. 2797-2804.
• 149. Sato K.: Patent US7 722801, 2010.
• 150. Sauer K.H., Lucas M., Grabke H.J.: Kohlenstofflöslichkeit, Legierungsfaktoren Und maximale Löslichkeit in Einsatzstählenbei 950°C, Härterei-Technische-Mitteilungen, Vol.43, 1988, pp. 45-53.
• 151. Sawicki J., Dybowski K., Pietrasik R., Kula P.: Wpływ obróbki ubytkowej na wytrzymałość zmęczeniową stykową kół zębatych ze stali 17CrNi6-6 poddanych nawęglaniu próżniowemu ze wstępnym azotowaniem, Inżynieria Materiałowa, Vol. 32, nr 4, 2011, pp. 703-706.
• 152. Schmitt G., Preisser F.: Patent EP 947600, 1999.
• 153. Schröter W., Spengler A.: Einfluss der Legirungselementebeim Einsatzhärten von Eisenwerkstoffen, Härterei Technische Mitteilungen, Vol. 57, 2002, pp. 342-348.
• 154. Shan Z., Guo L., Chen X., Wang Y., You H.: Preparation of medium for vacuum carburization – mixture of methane and hydrogen by cracking of liquefied hydrocarbon. Dalian Gongxueyuan Xuebao, 1986, 25(4), pp. 31-35.
• 155. Shimosato Y.: Low pressure vacuum carburizing and accelerated gas carburizing. Heat Treating and Surface Engineering, Proc. of the 22nd Heat Treating Society Conference and the 2nd Internat. Surface Engineering Congress, Indianapolis, IN, US, Publisher: ASM International, Materials Park, Ohio, 2003, pp. 267-270.
• 156. Smith C.S.: Sources for the History of the Science of Steel, M.I.T. Press, 1968, pp. 1532-1786.
• 157. Stratton P. F., Bruce S., Cheetham V.: Low-pressure carburizing systems: A review of current technology, BHM Berg- und Hüttenmännische Monatshefte, Vol. 151, iss. 11, 2006, pp. 451-456.
• 158. Sugiyama M., Ishikawa K., Iwata H.: Using acetylene for superior performance vacuum carburizing, Heat Treating, Proc. of the conf., 18th, Rosemont III, 1998, Publisher: ASM International, Materials Park, Ohio 1999, pp. 49-56.
• 159. Sugiyama M., Ishikawa K., Iwata H.: Vacuum carburizing with acetylene, Advanced Materials & Processes, 155(4), 1999, pp. 29-33.
• 160. Sugiyama M.: Vacuum carburizing. Netsu Shori, 37(3), 1997, pp. 154-160.
• 161. Tanaka T., Fujimatsu T., Hashimoto K., Hiraoka K.: Austenite Grain Stability of Titanium-Modified Carburizing Steel, Solid State Phenomena, Vol. 118, 2006, pp. 3-8.
• 162. Thompson R.E., Matlock D.K., Speer J.G.: The fatigue performance of high temperature vacuum carburized Nb modified 8620 steel, Journal of Materials and Manufacturing, Vol. 116, 2007, pp. 392-407.
• 163. Tian T., Zhang J., Zhou L.: Design characteristics of WZS-45 model vacuum carburizing furnace and its effect on carburization. Jinshu Rechuli, (6), 1993, pp. 11-15.
• 164. Ureshino Y., Nakano O., Fukuda J., Fujiwara T.: Development of new alloy steel for high temperature low pressure carburizing, SAE paper 2000-01-2000, 2002.
• 165. Vinokur B.B., Kondratyuk S.E., Markovskaya L.I., Khrunik R.A., Gurmaza A. A., Vainerman V.B.: Effect of retained austenite on the contact fatigue strength of carburized steel, Metal Science and Heat Treatment, Vol. 20, iss. 11, 1978, pp. 927-930.
• 166. Wagar R., Speer J.G., Matlock D.K., Mendez P.: Examination of pitting fatigue in carburized steels with controlled retained austenite fractions, SAE Paper, No. 2006-01-0896, 2006.
• 167. Waka M., Kadono T., Harai S., Okada T., Imai N.: Patent US6 187 111.
• 168. Westeren H. W., Barrington D.A., Taft V., Scotto: Patent U.S. 3 796 615, 1974.
• 169. Westeren H.W.: Patent US 3 796 615, 1974.
• 170. Widanka K., Dudziński W.: Nawęglanie próżniowe stali, Inżynieria Materiałowa, 5, 1999, pp. 224-227.
• 171. Wilson F.G., Gladman T.: Aluminium nitride in steel, International Materials Review, Vol. 33, No. 5, 1988, pp. 221-286.
• 172. Wołowiec E., Klimek L., Dybowski K.: Wpływ parametrów procesu nawęglania próżniowego na strukturę i zawartość węgla w warstwie dyfuzyjnej stali EN 20CrMnTi, Inżynieria Materiałowa, Vol. 31, nr 4, 2010, pp. 1283-1286.
• 173. Wu S.K., Huang T.Y., Hwang C.H.: Carbon potential of carbon-oxygen and carbon-hydrogen gas mixtures on steels in vacuum at high temperature, Cailiao Kexue, 17A(2), 1985, pp. 16-26.
• 174. Wuenning J.: Comparison between vacuum and controlled-atmosphere heat treatment. Gaswaerme International, 22(10),1973,pp. 385-388.
• 175. You H., Shan Z., Zhang Z.: Preparation of vacuum carburizing agents – methane and hydrogen with minimum soot and its generator, Jinshu Rechuli, (4), 1988, pp. 47-52.
• 176. Zinchenko V.M., Georgievskaya B.V., Olovyanishnikov V.A.: Effect of residual austenite on the mechanical properties of carburized steels, Metal Science and Heat Treatment, Vol. 29, iss 12,1987, pp. 919-925.
• 177. Zou H., Kirkaldy J.S.: Carbonitride precipitate growth in titanium/niobium microalloyed steels, Metallurgical Transactions A, Vol. 22A, 1991, pp. 1511-1524.