Analiza struktury i zawartości węgla w warstwie dyfuzyjnej stali 18CrNiMo7-6 nawęglanej próżniowo

• Autorzy: Wołowiec E. , Kula P. , Klimek L. , Januszewicz B. , Jakubowski K. , Pokrzywa M.

Warianty tytułu

EN

Analysis of the structure and carbon content in diffusion layer of 18CrNiMo7-6 steel after vacuum carburizing

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Dobranie optymalnych czasów etapów nasycania i dyfuzji w procesie nawęglania próżniowego jest konieczne w celu uzyskania warstw o zaprojektowanym profilu zawartości węgla. Celem prezentowanej pracy jest zbadanie wpływu temperatury oraz czasu nasycania i dyfuzji w procesie nawęglania próżniowego na zawartość węgla oraz ilość węglików w warstwie dyfuzyjnej stali 18CrNiMo7-6. Przeprowadzono procesy eksperymentalne, a następnie wykonano badania profilu zawartości węgla w warstwie metodą GDOES oraz badania metalograficzne pozwalające określić udział węglików na poszczególnych głębokościach warstwy nawęglanej. Stwierdzono, że proces nasycania prowadzi do powstania strefy bogatej w węgliki (nawet kilkadziesiąt procent), które jednak ulegają rozpuszczeniu w procesie dyfuzji. Zauważono, że całkowite rozpuszczenie węglików zachodzi wówczas, gdy czas dyfuzji jest około 2 razy dłuższy niż czas nasycania.

EN

A vacuum carburizing process is composed of boost and diffusion segments. A choice of optimum times of these stages is very important. Only right choice guarantees an obtain of right carbon distribution in layer. The goal of the article is an investigation of temperature influence and times of boost and diffusion in vacuum carburizing process on carbon and carbides content in 18CrNiMo7-6 steel. For this reason there was analysed carbon distributed to calculate of carbides participation on different carburized layer depths. The article shows that boost stage is cause of rising rich-carbides zone and this layer is diffused in diffusion stage. There is noticed that all carbides are dissolved when time of diffusion is about 2 times longer than boost stage.

Słowa kluczowe

PL

nawęglanie próżniowe; obróbka cieplno-chemiczna; węgliki; warstwa nawęglana

EN

vacuum carburizing; heat treatment; carbides; carburized layer

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 33, nr 5
• Strony: 441--443
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Wołowiec E.

• Instytut Inżynierii Materiałowej, Politechnika Łódzka

autor

Kula P.

• Instytut Inżynierii Materiałowej, Politechnika Łódzka

autor

Klimek L.

• Instytut Inżynierii Materiałowej, Politechnika Łódzka

autor

Januszewicz B.

• Instytut Inżynierii Materiałowej, Politechnika Łódzka

autor

Jakubowski K.

• Instytut Inżynierii Materiałowej, Politechnika Łódzka

autor

Pokrzywa M.

• Instytut Inżynierii Materiałowej, Politechnika Łódzka

Bibliografia

• [1] Kula P., Olejnik J.: Nawęglanie próżniowe, technologia, ekonomia, przyszłości. V Seminarium Seco/Warwick – Nowoczesne trendy w obróbce cieplnej. Łagów (2001).
• [2] Kula P., Siniarski D., Pietrasik R., Korecki, M.: Niskociśnieniowe węgloazotowanie i wysokowydajne niskociśnieniowe nawęglanie – nowe możliwości technologii FineCarb. Inżynieria Materiałowa 5 (153) (2006) 1092÷1096.
• [3] Dobrzański L.: Materiały inżynierskie i projektowanie materiałowe. Podstawy nauki o materiałach i metaloznawstwo. WNT, Warszawa (2006).
• [4] Kołodziejczyk Ł.: Modelowanie matematyczne procesu nawęglania próżniowego. Rozprawa doktorska, Politechnika Łódzka, Łódź (2003).
• [5] Gut S.: Obliczenia współczynnika węgla atmosfer nawęglających. Inżynieria Materiałowa 5 (153) (2006) 1002÷1004.
• [6] Dybowski K., Pietrasik R.: Udział depozytu węglowego w procesie nawęglania próżniowego. Inżynieria Materiałowa 5 (153) (2006) 939÷942.
• [7] Sobusiak T.: Wpływ współczynnika przenoszenia węgla i azotu z atmosfery do stali na formowanie warstwy dyfuzyjnej. Inżynieria Materiałowa 5 (130) (2002) 296÷298.
• [8] Dybowski K.: Wyznaczenie efektywnego współczynnika dyfuzji węgla w stalach dla potrzeb sterowania procesem nawęglania próżniowego. Rozprawa doktorska, Politechnika Łódzka, Łódź (2005).
• [9] Kula P., Pietrasik R., Dybowski K.: Vacuum carburizing – process optimization. Journal of Materials Processing Technology 164-165 (2005) 876÷881.
• [10] Kula P., Korecki M., Pietrasik R., Wołowiec E., Dybowski K., Kołodziejczyk L., Atraszkiewicz R., Krasowski M.: FineCarb® – the flexible system for low pressure carburizing. New options and performance. The Japan Society for Heat Treatment 49 (1) (2009) 133÷136.
• [11] Kula P., Olejnik J., Heilman P.: European Patent 1558780 (2007).
• [12] Kula P., Olejnik J., Heilman P.: U.S. Patent 7,513,958 (2009).
• [13] Wołowiec E., Kula P., Klimek L.: Przyspieszanie i optymalizacja powstawania warstw w elementach nawęglanych próżniowo. Inżynieria Materiałowa 4 (182) (2011) 793÷796.
• [14] Wołowiec E., Małdziński L., Korecki M.: Komputerowe narzędzia wspierające obróbkę cieplną i cieplno-chemiczną. Piece przemysłowe & kotły XI/XII (2011) 8÷14.

Uwagi

PL

Badania sfinansowano w ramach Indywidualnego Projektu Kluczowego Nr POIG.01.01.02-00-015/08-00 “Nowoczesne technologie materiałowe stosowane w przemyśle lotniczym” oraz grantu wewnętrznego z Funduszu Młodych Naukowców na Wydziale Mechanicznym Politechniki Łódzkiej.