The effect of burnishing process on the change of the duplex cast steel surface properties

• Autorzy: Charchalis A. , Dyl T. , Rydz D. , Stradomski G.

Identyfikatory

DOI

10.15199/28.2018.6.4

Warianty tytułu

PL

Wpływ obróbki nagniataniem na zmianę właściwości warstwy wierzchniej staliwa typu dupleks

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Throughout planning of technological process of manufacturing or regenerating machine components, the method of burnishing, the machining conditions, the shape and number of burners should be selected. The choice of static pressure conditions during burnishing process is dependent on how the pressure components are applied to the workpiece surface, which can be elastic or rigid. The reliability of working machine and equipment is very important in the engineering, power, metallurgical or marine industries. For example, on a ship during a cruise, are made repairs of individual components of the ship’s machinery. Often are regenerated external cylindrical surfaces (e.g. shaft seals of seawater pumps), for this purpose can be proposed burnishing process can be proposed as a finishing, which enables to obtain the technological quality requirements of the products surface layer. The effect of technological conditions of burnishing process on the degree of relative strain hardening and surface roughness reduction ratio were presented. The burnishing process carried out for duplex cast steels series GX2CrNiMoCuN25–6–3–3. The use of duplex cast steel burnishing process is a novelty technology. The experimental investigation were obtained in the surface layer increase in hardness and the material ratio curve a convex shaped, which, taking into account the load capacity of the surface will be directly affected by its resistance to wear and corrosion. The experimental research by application of the burnishing process were made in the Laboratory of Production Engineering of the Department of Marine Maintenance. After the studies it was found that the hardness of the surface layer and the roughness of the shaft necks an important influenced by technological parameters of processing (the recommended parameters: burnishing speed vn = 70 m/min; feed rate fn = 0.2 mm/rev; depth of burnishing an = 1.0 mm; number of machining passes i = 2). The aim of applying burnishing may be, for example, the need to increase surface smoothness and dimensional accuracy of part.

PL

Celem pracy było wyznaczenie wpływu parametrów obróbki plastycznej przez nagniatanie na zmianę współczynnika zmniejszenia chropowatości powierzchni i względnego stopnia umocnienia warstwy wierzchniej staliwa typu dupleks. W artykule przedstawiono wyniki badań doświadczalnych nagniatania staliwa typu dupleks w gatunku GX2CrNiMoCuN25–6–3–3. Nagniatanie czopów wałów przeprowadzono z wykorzystaniem nagniataka krążkowego (NK-01). Po przeprowadzonych badaniach eksperymentalnych określono, że występuje wzrost stopnia umocnienia, następuje zmniejszenie chropowatości, a krzywa udziału materiałowego ma kształt wypukły, co, biorąc pod uwagę nośność powierzchni, wpływa bezpośrednio na jej odporność na zużywanie ścierne i korozyjne. Stwierdzono, że na twardość warstwy wierzchniej oraz chropowatość zewnętrznych powierzchni walcowych mają wpływ parametry technologiczne: posuw nagniatania, dosuw nagniataka, prędkość nagniatania i liczba przejść obróbkowych.

Słowa kluczowe

EN

burnishing process; surface roughness reduction ratio; degree of relative strain hardening; duplex cast steel

PL

nagniatanie; współczynnik zmniejszenia chropowatości powierzchni; względny stopień umocnienia; staliwo typu dupleks

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2018
• Tom: Vol. 39, nr 6
• Strony: 223--227
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., fig., tab.

Twórcy

autor

Charchalis A.

• Gdynia Maritime University, Faculty of Marine Engineering, Department of Marine Maintenance, Gdynia, Poland

autor

Dyl T.

• Gdynia Maritime University, Faculty of Marine Engineering, Department of Marine Maintenance, Gdynia, Poland

autor

Rydz D.

• Czestochowa University of Technology, Faculty of Production Engineering and Materials Technology, Institute of Plastic Forming Processes and Safety Engineering, Czestochowa, Poland

autor

Stradomski G.

• Czestochowa University of Technology, Faculty of Production Engineering and Materials Technology, Institute of Plastic Forming Processes and Safety Engineering, Czestochowa, Poland

Bibliografia

• [1] Brinksmeier E., Garbrecht M., Meyer D.: Cold surface hardening. CIRP Annals – Manufacturing Technology 57 (2008) 541÷544.
• [2] Czechowski K., Polowski W., Wszołek J.: The burnishing rolling as a method of finishing. Projektowanie i Konstrukcje Inżynierskie 6 (2009) 22÷31.
• [3] Dyl T.: Numerical and experimental analysis of burnishing process using the theory of elasticity and plasticity. Monographs, Gdynia Maritime University, Gdynia (2014).
• [4] Konefał K., Korzyński M., Byczkowska Z., Korzyńska K.: Improved corrosion resistance of stainless steel X6CrNiMoTi17–12–2 by slide diamond burnishing. Journal of Materials Processing Technology 213 (11) (2013) 1997÷2004.
• [5] Przybylski W.: Technology of burnishing process. WNT, Warszawa (1987).
• [6] Kukiełka L.: Theoretical and experimental basis of surface burnishing with electro-contact heating. WU WSI, Koszalin (1994).
• [7] Tubielewicz K.: Technology and tooling in surface treatment. Politechnika Częstochowska, Częstochowa (1996).
• [8] Korzyński M.: Burnishing slide. WNT, Warszawa (2007).
• [9] Kukiełka L., Szczesniak M., Patyk R., Kułakowska A., Kukiełka K., Patyk S., Gotowała K., Kozak D.: Analysis of the states of deformation and stress in the surface layer of the product after the burnishing cold rolling operation. Materials Science Forum 862 (2016) 278÷287.
• [10] Łabanowski J., Ossowska A.: Influence of burnishing on stress corrosion cracking susceptibility of duplex steel. Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering 19 (1) (2006) 46÷52.
• [11] Królczyk G. M., Niesłony P., Legutko S.: Determination of tool life and research wear during duplex stainless steel turning. Archives of Civil and Mechanical Engineering 15 (2) (2015) 347÷354.
• [12] Stradomski G.: Effect of sigma phase morphology on the properties of steel and duplex cast steels. Częstochowa (2016).
• [13] Stradomski G.: The analysis of AISI A3 type ferritic–austenitic cast steel crystallization mechanism. Archives of Foundry Engineering 17 (3) (2017) 229÷233.
• [14] Turning insert, Tools for metal cutting, Catalog CoroTurn®, Sandvik Coromant (2016).
• [15] Zhang P., Liu Z., Effect of sequential turning and burnishing on the surface integrity of Cr–Ni-based stainless steel formed by laser cladding process. Surface & Coatings Technology 276 (2015) 327÷335.
• [16] Królczyk G., Niesłony P., Legutko S., Hloch S., Samardzic I.: Investigation of selected surface integrity features of duplex stainless steel (DSS) after turning. Metalurgija 54 (1) (2015) 91÷94.

Uwagi

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