Wpływ rodzaju pasty oraz wiązki laserowej na wybrane właściwości elementów z stali konstrukcyjnej

• Autorzy: Gęstwa W.

Warianty tytułu

EN

The influence of paste typy as well as laser beam on some properties of elements from constructional steel

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu procesu nawęglania lub azotonawęglania w ośrodkach stałych z wykorzystaniem przetapiania laserowego na właściwości elementów ze stali C20. Ośrodkiem stałym w procesie nawęglania lub azotonawęglania była pasta na bazie grafitu, alkoholu poliwinylowego oraz żelazocyjanku. Badania obejmowały ocenę makroskopową powierzchni po stopowaniu wiązką laserową próbek bez i z pastą nawęglającą lub azotonawęglającą. Przeprowadzono również analizę mikrostruktury powstałej na przekroju poprzecznym badanych próbek. W ramach badań właściwości uzyskanych warstw na stalach konstrukcyjnych zmierzono twardość na przekroju poprzecznym próbek oraz odporność na zużycie przez tarcie. Na podstawie wyników badań stwierdzono, że mikrostruktura w wytworzonych warstwach zawierających węgiel lub węgiel i azot składała się z martenzytu i bainitu, a mikrostruktura rdzenia była ferrytyczno-perlityczna. Umożliwiło to zwiększenie odporności na zużycie przez tarcie oraz twardości na przekroju próbek z wytworzoną warstwą nawęgloną lub azotonawęgloną w porównaniu z próbką stopowaną laserowo bez pasty. Zastosowanie past na bazie grafitu, alkoholu poliwinylowego oraz żelazocyjanku w połączeniu z wiązką laserową poprawia właściwości warstwy wierzchniej części maszyn ze stali niskowęglowych.

EN

In this work, the investigations results of the influence of past carburizing or past carbonitriding process with utilization of laser beam on the propriety of elements from C20 steel. The paste was solid medium in the carburizing or carbonitriding process, which was on the base of graphite, polyvinyl alcohol and ferrocyanide. The investigations included the macroscopic opinion of samples surface without and with carburizing or carbonitriding paste after alloying of laser beam. The analysis of formed microstructure was also conducted on the cross-section of research samples. Within a framework of the propriety investigations of obtained layers on constructional steels, the assessment of hardness was conducted on the cross-section of samples and wear resistance. The research results permitted affirm that in produced layers including carbon or carbon and nitrogen, the microstructure consisted of martensite and bainite, and the core microstructure was ferrite and pearlite. This structure made possible to obtain of the growth of wear abrasive and hardness’s on the section in the comparison with the sample alloying without pastes by laser. It recapitulated the use of pastes on the base of graphite, polyvinyl alcohol and ferrocyanide in the connection with the laser beam improves the surface layers propriety of machines part from low carbon steel.

Słowa kluczowe

PL

obróbka cieplna; warstwa wierzchnia; nawęglanie; azotonawęglanie

EN

heat treatment; surface layer; carburizing; carbonitriding; alloying by laser

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 35, nr 5
• Strony: 370--373
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Gęstwa W.

• Instytut Inżynierii Materiałowej, Politechnika Poznańska

Bibliografia

• [1] Andrijahin W. M.: Processy lazjernoju swarki i tjermoobrabotki. Wyd. Nauka, Moskwa (1988) 175.
• [2] Nowicki M.: Lasery w technologii elektronowej i obróbce materiałów. Wyd. Naukowo-Techniczne, Warszawa (1978) 160.
• [3] Kusiński J.: Lasery i ich zastosowanie w inżynierii materiałowej. Zeszyty Naukowe Politechniki Świętokrzyskiej, Mechanika, Tom 75 (2001) 27÷46.
• [4] Zimny J.: Laserowa obróbka stali. Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa (1999) 230.
• [5] Burakowski T., Napadłek W.: Rodzaje powierzchniowego teksturowania laserowego. Inżynieria Materiałowa 4 (2011) 356÷358.
• [6] Major Ł., Rycek A., Kusiński J., Marczak J.: Wytwarzanie warstw intermetalicznych za pomocą impulsowego promieniowania laserowego. Inżynieria Materiałowa 4 (2011) 549÷552.
• [7] Pertek A., Kulka M., Jankowiak M., Jóźwiak K.: Laser heat treatment of borided layers. Inżynieria Materiałowa 5 (2001) 716÷719.
• [8] Pertek A., Kulka M., Jankowiak M., Jóźwiak K., Nowak I.: Wpływ obróbki laserowej po borowaniu i nawęglaniu na strukturę i właściwości stali konstrukcyjnych. Inżynieria Powierzchni 2 (2002) 16÷25.
• [9] Pertek A., Kulka M.: Laserowa obróbka cieplna boronawęglanej stali 15HN. Inżynieria Materiałowa 23 (5) (2002) 573÷576.
• [10] Kulka M., Pertek-Owsiana A.: Microstructure and properties of borocarburized 15CrNi6 steel after laser surface modification. Applied Surface Science 236 (2004) 98÷105.
• [11] Makuch N., Kulka M.: Laser-modified boride layer formed on 100CrMnSi6-4 steel. Inżynieria Materiałowa 6 (2012) 580÷583.
• [12] Paczkowska M.: Ocena skutków laserowego ulepszania cieplnego warstwy powierzchniowej elementów z żeliwa sferoidalnego. Inżynieria Materiałowa 4 (2011) 658÷661.
• [13] Kinal G., Paczkowska M.: Ocena odporności na zużycie przez stopowanie laserowo czopów wału korbowego z żeliwa sferoidalnego. Inżynieria Materiałowa 6 (2012) 697÷700.
• [14] Napadłek W.: Kształtowanie technologicznej warstwy wierzchniej pierścieni tłokowych silnika spalinowego za pomocą ablacyjnej mikroobróbki laserowej. Inżynieria Materiałowa 4 (2011) 628÷632.
• [15] Grysa K., Przyłęcka M., Przyłęcki Z.: Pole temperatury w badaniach zużycia ciernego materiałów metalowych. Prace Badawcze Komisji Technologii Budowy Maszyn PAN – Oddział w Poznaniu, Poznań, zeszyt 2 (1981) 126÷140.
• [16] Przyłęcka M., Kulka M., Gęstwa W.: Carburizing and carbonitriding bearing steel (ŁH15 – 52100). International Heat Treating Conference: Equipment and Processes. Hyatt Regency Woodfield, Schaumburg, Illinois (USA) 18-20.04.(1994) 233÷238.
• [17] Przyłęcki Z.: Dokumentacja techniczno-ruchowa maszyny do badań zużycia ciernego typu MBT-01. Poznań: Zakład Obróbki Cieplnej ITBM Politechniki Poznańskiej, Poznań (1987) 60.