Analiza możliwości azotowania laserowego żeliwa sferoidalnego

• Autorzy: Paczkowska M.

Warianty tytułu

EN

Possibility analysis of laser nitriding of nodular iron

• Konferencja: Międzynarodowe Seminarium Instytutu Mechaniki Precyzyjnej „Azotowanie narzędzi i części maszyn” (05.06.2013, Poznań, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem prezentowanych badań była ocena możliwości modyfikacji warstwy wierzchniej ferrytyczno-perlitycznego żeliwa sferoidalnego za pomocą azotowania laserowego z wykorzystaniem Si₃N₄. Obróbka laserowa przeprowadzona została za pomocą lasera molekularnego CO₂ firmy TRUMPF. Mikrostrukturę warstw wierzchnich badano za pomocą: elektronowego mikroskopu skaningowego oraz dyfraktometru rentgenowskiego. Do oznaczenia pierwiastków wykorzystano spektroskop elektronów Auger (AES). Mikrotwardość określono za pomocą mikrotwardościomierza Vickersa przy obciążeniu 100 g. Na podstawie badań nad azotowaniem laserowym żeliwa sfe-roidalnego stwierdzono, że możliwe jest: wykorzystanie związku Si₃N₄ jako źródła azotu, uzyskanie drobnoziarnistej strefy przetopionej wzbogaconej w azot występujący między innymi w azotkach żelaza; 3,5-krotnie podwyższenie mikrotwardości warstwy wierzchniej.

EN

The aim of this research was possibility analysis of laser nitriding, with Si₃N₄ as a source of nitrogen, of nodular iron (with ferrite-pearlite matrix) surface layer. Treatment was performed with the molecular CO₂ continuous Trumph Laser. The microstructure of surface layer was analyzed with scanning electron microscope and X-ray diffractometer. Auger electron spectroscope (AES) was used for elements identification. Vickers microhardness tester with 100 g charge has been used to microhardness measurement. This research showed that, it is possible to: enriched the iron nodular surface layer with nitrogen by laser treatment using Si₃N₄; achieved fine-grained microstructure of remelted zone with nitrogen (in nitride irons, for example) 3,5-times increased microhardness of the surface layer.

Słowa kluczowe

PL

azotowanie laserowe; warstwa wierzchnia; żeliwo sferoidalne

EN

laser nitriding; surface layer; nodular cast iron

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Mechaniki Precyzyjnej
• Czasopismo: Inżynieria Powierzchni
• Rocznik: 2013
• Tom: nr 2
• Strony: 75--77
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys.

Twórcy

autor

Paczkowska M.

• Politechnika Poznańska

Bibliografia

• [1] Copola C.J., Avram L, Terzzoli M.C., Duhalde S., Morales C., Perez T., Audebert F.: Influence of laser parameters on the nitriding of Iow carbon steel, „Applied Surface Science Volume": 197-198, 2002, s. 896-903.
• [2] Huang Chong-Cheng, Tsai Wen-Ta, Lee Ju-Tung: The effect of silicon nitride on the laser surface alloying with Fe-Cr-Si3N4 powders, „Scripta Metallurgica et Materiala", Volume: 32, Issue: 9, May 1,1995, s. 1465-1470.
• [3] Paczkowska M., Ratuszek W., Waligóra W.: Micro-structure of laser boronized nodular iron, S&CT 205, 2010,5.2542-2545.
• [4] Psyllaki P.P., Griniari A., Pantelis D.l.: Parametric study on laser nitriding of 1.5919 steel, „Journal of materials processing technology", 195, 2008, s. 299-304.
• [5] Sha Chien-Kuo, Tsai Hsien-Lung: Hardfacing characteristics of S42000 stainless steel powder with added silicon nitride using a CO2 laser. „Materials Characterization", Vol. 52, Issue: 4-5, July, 2004, s.341-348.
• [6] Shaaf P.: Laser nitriding of metalis, „Progress in Materials Science", 47, 2002, s. 1-161.
• [7] Thomann A.L., Basillais A., Wegscheider M., Boulmer-Leborgne C., Pereira A., Delaporte P.: Chemical and structural modifications of laser treated iron surfaces: investigation of laser processing parameters, Applied Surface Science Volume: 230, Issue: 1-4, May 31, 2004, s. 350-363.