Effects of the application of subcritical processing to cold processing tools

• Autorzy: Cojocaru M. , Velcea F. , Drugă L. , Dragomir D.

Warianty tytułu

PL

Efekty stosowania podkrytycznego przetwarzania do narzędzi obróbki na zimno

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The high-alloy tool steels meant for cold processing with or without the formation of chips have to possess the hardness of min 62-63HRC after heat processing [1]. The representatives of two types of steel are as follows: the HS18-0-1 (~0,78%C and 18%W) type of high alloy tool steel used for cutting tools and the X210Cr12 (~2%C and ~12% Cr) type of high carbon and chromium non-deformable tool steel used for cold processing tools [1]. Further heat processing of these types of tool steels (following the standard heat treatments), which leads to the increase of surface hardness without influencing the tenacity of metallic matrix, can increase the performance in the exploitation of tools. The article aimed at the quantification of the effects of performing subcritical annealing in chemically neutral plasma after ion nitriding on the tools made of the HS18-0-1 type of tool steel and respectively of ion nitriding after quenching and tempering on the tools made of the X210Cr12 type of tool steel on the thickness and the microhardness of surface layers.

PL

Wysokostopowe stale narzędziowe przeznaczone do obróbki na zimno z powstawaniem lub bez powstawania wiórów po obróbce cieplnej muszą charakteryzować się minimalną twardością 62–63 HRC [1]. W pracy opisano dwa typy stali: HS18-0-1 (~0,78% C i 18% W) wysokostopową stal narzędziową używaną na narzędzia tnące i typ X210Cr12 (~2% C i ~12% Cr) wysokowęglowej i nie podatnej na odkształcenie chromu stali narzędziowej używanej na narzędzia do obróbki na zimno [1]. Dalsza obróbka cieplna tych typów stali narzędziowej (następująca po standardowych obróbkach cieplnych), która prowadzi do zwiększenia twardości powierzchni bez wpływu na wytrzymałość na rozciąganie osnowy metalicznej, może zwiększyć osiągi w eksploatacji narzędzi. Celem artykułu była kwantyfikacja efektów zastosowania wyżarzania stali poniżej temperatury Ac1 w chemicznie neutralnej plazmie po azotowaniu jonowym do narzędzi wykonanych ze stali narzędziowej typu HS18-0-1 i odpowiednio azotowania jonowego po oziębieniu i odpuszczaniu do narzędzi wykonanych ze stali narzędziowej typu X210Cr12, odnośnie grubości i mikrotwardości warstw powierzchniowych.

Słowa kluczowe

EN

tools; HS18-0-1; X210Cr12; ion nitriding; subcritical plasma annealing

PL

narzędzia; HS18-0-1; X210Cr12; azotowanie jonowe; plazmowe wyżarzanie stali poniżej temperatury Ac1

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Mechaniki Precyzyjnej
• Czasopismo: Inżynieria Powierzchni
• Rocznik: 2015
• Tom: nr 4
• Strony: 2--10
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Cojocaru M.

• University Politehnica of Bucharest, Romania

autor

Velcea F.

• University Politehnica of Bucharest, Romania

autor

Drugă L.

• Romanian Academy for Technical Sciences, Bucharest, Romania
• [e-mail]

autor

Dragomir D.

• UTTIS, Vidra, Romania

Bibliografia

• [1] SR EN ISO 4957-02 Oteluri pentru scule.
• [2] Chesa l., Lascu-Simion N., Nedelcu C., Rizescu C., Teodorescu M.: Alegerea si utilizarea otelurilor". Ed. Tehnica, Bucuresti1984.
• [3] Cojocaru M., Velcea F.: Increasing the performance of high speed steels cutting tools. „UPB Scientific Bulletin", series B, 2015, vol. 77, issue 1, p.165-172.
• [4] Bryson W. E.: Heat Treatment. Selection and Application of Tool Steels. 2nd ed., Hanser Gardner Publications, Cincinatti, 2005.
• [5] Roberts G., Krauss G., Kennedy R.: Tool Steels. 5th ed., ASM International, 1998.
• [6] Gheller lu.A.: InstrumentalinTie stali. „Metallurgia", Moskva 1975.
• [7] Boccalini M., Goldenstein H.: Solidification of high speed steels. „International Materials Reviews", 2001, vol.46, no 2, p. 92-115.
• [8] Hetzner H.D., van Geertruyden W.V.: Crystallography and metallography of carbides in high alloy steels. „Materials Characterization", 2008, vol. 59, issue 7, p. 825-841.
• [9] Lakhtin Yu.M., Kogan Ya.D.: Nitriding of Steel. „Metal Science and Heat Treatment", 1978, vol. 20, issue 3, p. 250-251.
• [10] Hwang K.C., Lee S., Lee H.C.: Effects of alloying elements on microstructure and fracture properties of cast high speed steel rolls. Part II. Fracture behaviour. „Materials Science and Engineering A", 1998, vol. 254, issue 1-2, p. 296-304.
• [11] Hwang K.C., Lee S., Lee H.C.: Effects of alloying elements on microstructure and fracture properties of cast high speed steel rolls: Part l. Microstructural analysis. „Materials Science and Engineering A", 1998, vol. 254, issue 1-2, p. 282-295.
• [12] Lakhtin Yu.M., Kogan Ya.D.: Azotirovanie stali. „Masinostroenie", Moskva 1976.
• [13] Lakhtin Yu.M., Kogan Ya.D.: Structure and Strength of Nitrided Alloys. „Metallurgia", Moscow 1982.
• [14] Lakhtin Yu.M., Kogan Ya.D., Spies H.J., Boemer H.: The Theory and Tehnology of Nitriding, „Metallurgia", Moscow 1991.
• [15] Mittemeijer E.: Fundamentals of Nitriding and Nitrocarburizing. ASM „Handbook", vol. 4A „Steel Heat Treating Fundamentals and Processes", ASM International 2013.
• [16] Akbari A., Mohammadzadeh R., Templier C., Riviere J.P.: Effect of the initial microstructure on the plasma nitriding behaviour of AISI M2 high speed steel. „Surface and Coatings Tehnology", 2010, vol. 204, Issue 24.
• [17] Mittemeijer E.J., Somers M.A.J. (ed): Thermochemical Surface Engineering of Steels: lmproving Materials Performances, Woodhead Publishing 2015.
• [18] Michalski J., Tacikowski J., Nakonieczny A., Wach P.: Nitriding without compound layer and with continuos in-process variation of the nitriding potential. „International Journal Microstructure and Materials Properties", 2007, vol. 2, no. 1.
• [19] Pye D.: Practical Nitriding and Ferritic Nitrocar-burizing. ASM International 2003.