Microstructure and Resistance to Abrasive and Corrosive Wear of a Chromosiliconized Layer on C45 Steel Substrate

• Autorzy: Bauer Iwona

Warianty tytułu

PL

Mikrostruktura i odporność na zużycie ścierno-korozyjne warstwy chromokrzemowanej na stali C45

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents the results of investigation of the microstructure and resistance to the abrasive and corrosive wear of a chromosiliconized layer on C45 steel substrate. The chromosiliconizing process was carried out at 1000°C for 6 hours by the powder pack method. Microstructure, chemical and phase composition of the layer as well as surface roughness, thickness, and hardness measurements were carried out. Tribocorrosion tests were conducted with the use of a wear tester composed of three rollers and a cone. The frictional resistance of a chromosiliconized layer was investigated under exposure to a corrosive medium of an aqueous suspension of quartz sand. Chromosiliconizing of C45 steel influenced the resistance to wear of the layers during friction processes in the abrasive and corrosive environment.

PL

Omówiono wyniki badań dotyczące mikrostruktury warstwy chromokrzemowanej wytworzonej na podłożu stali C45 w kształtowaniu odporności na zużycie podczas tarcia ścierno-korozyjnego. Proces chromokrzemowania realizowano przy temperaturze 1000°C przez 6 godzin metodą proszkową. Przeprowadzono badania mikrostruktury, składu chemicznego i fazowego warstwy, a także pomiary chropowatości jej powierzchni oraz grubości i twardości. Badania zużycia podczas tarcia warstwy chromokrzemowanej narażonej na oddziaływanie zawiesiny wodnej piasku kwarcowego przeprowadzono za pomocą tribometru typu trzy wałeczki/ stożek. Chromokrzemowanie stali C45 zwiększyło jej odporność na zużycie w procesie tarcia w warunkach oddziaływania korozyjnego.

Słowa kluczowe

EN

chromosiliconized layer; wear; corrosion

PL

warstwa chromokrzemowana; zużycie; korozja

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Tribologia
• Rocznik: 2019
• Tom: nr 1
• Strony: 73--78
• Opis fizyczny: Bibliogr. 26 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Bauer Iwona

• University of Warmia and Mazury in Olsztyn, Faculty of Technical Sciences, ul. Oczapowskiego 11, Olsztyn 10-719, Poland

Bibliografia

• 1. Szczerek M., Wiśniewski M.: Tribologia i tribotechnika. Wydawnictwo Instytutu Technologii Eksploatacji, Radom 2000.
• 2. Solski P., Zięba S.: Zagadnienia zużycia elementów maszyn spowodowanego tarciem. PWN, Warszawa 1969.
• 3. Spałek J.: Problemy inżynierii smarowania maszyn w górnictwie. Monografia. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2003.
• 4. Stachowiak A.: Problemy modelowania zużywania tribokorozyjnego w układach ślizgowych. Wydawnictwo Naukowe Instytutu Technologii Eksploatacji – PIB, Radom, 2012.
• 5. Klich A., Gospodarczyk P., Kalukiewicz A., Kotwica K., Pawlik K.: Maszyny i urządzenia dla inżynierii budownictwa podziemnego. Wyrobiska korytarzowe i szybowe w górnictwie. Wydawnictwo Śląsk, Katowice 1999.
• 6. Wyciszczok S.: Maszyny i urządzenia górnicze. Część 1. Wydawnictwo REA, Warszawa 2013.
• 7. Kasprzycka E., Bogdański B., Senatorski J., Gębski P., Więczkowski A.: Tribological properties of the hybrid layers produced in chromizing process by pack powder method and PVD treatment. Tribology 2, 2014, 79–88.
• 8. Smolik J., Mazurkiewicz A.: Rozwój hybrydowych technologii powierzchniowych w oparciu o praktyczne zastosowania przemysłowe. Problemy Eksploatacji 3, 2010, 105–114.
• 9. Kasprzycka E.: Antiwear properties of medium carbon steel with Cr/CrN type hybrid coating produced by the PVD method. Tribologia 6, 2018, 63–69.
• 10. Paczkowska M., Selech J.: An investigation of the influence of laser alloying of the surface layer on abrasive wear resistance of cast iron elements. Tribologia 6, 2018, 107–117.
• 11. Paczkowska M.: The analysis of the influence of laser heat treatment of the crankshaft journal on wear resistance of the bearing. Tribologia 2, 2016, 87–100.
• 12. Y. Wang, D. Liu, S. Feng, Y. Zhang, T. Ouyang, J. Suo: Preparation of tritium permeation barrier consisting of titanium by the pack cementation method. Surface & Coating Technology, 307 (2016) 271–277.
• 13. Bogdański B., Kasprzycka E.: Tribological characterizations of chromized carbide layers produced by the pack powder method at low pressure, Tribology 3, 2015, 9–19.
• 14. Mikhailin V. N., Kogan Ya. D., Nowikov A. Yu.: Diffusion chromizing and chromosiliconizing of fastenings parts. IVUZ, Mašinostroenie 1–3, 1991, 51–55.
• 15. Honchi M., Yamazaki T.: Chromium/silicon composite pack cementation agent and treatment using the same. Patent JP 2002129304, 2002.
• 16. Agarwal S., Jain A., Lal C., Ganesan V., Jain I. P.: Surface morphology and the phase formation at Cr/Si system. Applied Surface Science, 253 (10), 2007, 4721–4726.
• 17. Fujimura H., Nishimoto A., Akamatsu K.: Simultaneous diffusion coating of Cr and Si on stainless steel using fluoride-free activator. Journal of the Japan Institute of Metals, 77 (8), 2013, 334–338.
• 18. Gurvich L., Zhirnov A.: Corrosion resistance of nickel alloyed with chromium and silicon to the fuming nitric acid. Zascita Metallov 31, (3), 1995, 256–261.
• 19. Hoshiyama Y., Li X., Dong H., Nishimoto A.: Characterization of hot-steam oxidation tested chromosiliconized heat-resistant austenitic stainless steel. Materials Transactions, 53 (6), 2012, 1090–1093.
• 20. Granat K.: Wieloskładnikowe stopy Fe-C-Cr-Si odporne na zużycie przeznaczone na odlewy i warstwy napawane. Pr. Nauk. Inst. Tech. Masz. i Aut. Pol. Wroc. (86- 26), 2001, 175.
• 21. Zhongrong G., Haixin W., Chengbing W., Lipimg W., Guangan Z.: Effect of Si content on the tribological properties of CrSi films in air and water environment. Tribology International, 79, 2014, 140–150.
• 22. Bauer I.: The effect of microstructure on the tribocorrosive properties of chromosiliconized layers. Physico- Chemical Mechanics of Materials 7, 2008, 293–295.
• 23. Bauer I.: Właściwości warstw chromokrzemowanych w procesie tribokorozji. Technical News 2010, 31, 32 (1, 2), 143–145.
• 24. Bauer I.: The influence of the microstructure of a chromosiliconized layer on the tribocorrosive properties exposed to mine water. Tribologia 1, 2017, 17–21.
• 25. PN-EN ISO 6507-1: 2007: Metallic materials-Vickers hardness test. Part 1:Test method.
• 26. PN-H-04302: 1983: The strength tests of metals. The friction test in 3 rollers-cone system.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).