Improvement of Tools Durability by Application of Hybrid Layer of Nitrided/PECVD Coating

• Autorzy: Gronostajski Z. , Kaszuba M. , Paschke H. , Zakrzewski T. , Rogaliński G.

Identyfikatory

DOI

10.1515/amm-2015-0281

Warianty tytułu

PL

Poprawa trwałości narzędzi poprzez zastosowanie warstw hybrydowych azotowanie/PEC VD

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In the process of die hot forging the tools are subjected to three main factors leading to their destruction: the intensive thermal shocks, cyclically variable mechanical loads and intensive friction. The above mentioned factors causing destruction in the process of hot forging and warm forging concern mainly the surface of tools. Hybrid technique nitrided/PECVD belong to the latest methods of modifying the properties of the surface layer. In the paper the application of this technique for forging tools of constant velocity joint body is presented. The durability of the new tools is much better than the tools applied so far.

PL

W procesach kucia matrycowego na gorąco narzędzia poddawane są działaniu trzech głównych czynników powodujących ich niszczenie, tj. intensywnym szokom cieplnym, cyklicznie zmiennym obciążeniom mechanicznym oraz intensywnemu tarciu. Wymienione czynniki powodują zniszczenie głównie warstwy powiedzeniowej narzędzi, dlatego poszukuje się nowych metod podnoszących trwałość tej warstw. Jednym z rozwiązań jest stosowanie technologii hybrydowych azotowanie/PECVD. W pracy przedstawionozastosowanie takich warstw na narzędzia do kucia przegubów homokinetycznych. Badania wykazały, że narzędzia z warstwami hybrydowymi mają większą trwałość niż dotychczas stosowane.

Słowa kluczowe

EN

forging; tools; nitride; PVD; CVD

PL

kucie; narzędzia; azotek; technologie hybrydowe azotowanie/PECVD

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 60, iss. 3A
• Strony: 1609--1615
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., fot., rys., wykr.

Twórcy

autor

Gronostajski Z.

• Wroclaw University Of Technology, Institute For Production Engineering And Automation, 5 Ignacego Łukasiewicza Str., 50-371 Wrocław, Poland

autor

Kaszuba M.

• Wroclaw University Of Technology, Institute For Production Engineering And Automation, 5 Ignacego Łukasiewicza Str., 50-371 Wrocław, Poland

autor

Paschke H.

• Fraunhofer Institute For Surface Enginering And Thin Films, Eberhardstrasse 12, D-44145 Dortmund

autor

Zakrzewski T.

• GKN Driveline Oleśnica, 18 Południowa Str., 56-400 Oleśnica, Poland

autor

Rogaliński G.

• GKN Driveline Oleśnica, 18 Południowa Str., 56-400 Oleśnica, Poland

Bibliografia

• [1] M. Hawryluk, M. Marcinka, G. Misiun, Possibilities of investigating abrasive wear in conditions close to those prevailing in industrial forging processes, Eksploatacja i N iezawodnosc – Maintenance and Reliability 16, 4, 600-607 (2014).
• [2] Z. Gronostajski, M. Kaszuba, M. Hawryluk, M. Marciniak, M. Zwierzchowski, A. Mazurkiewicz, J. Smolik, Improving Durability of Hot Forging Tools by Applying Hybrid Layers, Metalurgija 54, 4, 687-690 (2015).
• [3] T. Altan, G. Ngaile, G. Shan, Cold and hot forging: fundamentals and application, ASM International (2005)
• [4] E. Doege, R. Bohnsack, Closed die technologies for hot forging, Journal of Materials Processing Technology 98, 2, 165-170 (2000).
• [5] Z. Gronostajski, M. Kaszuba, Hawryluk, M. Zwierzchowski, A review of the degradation mechanisms of the hot forging toolsr, Achives of Civil and Mechanical Engineering14(4), 528-539 (2014).
• [6] Z. Gronostajski, M. Hawryluk, J. Krawczyk, M. Marciniak, Numerical modelling of the thermal fatigue of steel WCLV used for hot forging, Eksploatacja i Niezawodnosc – Maintenance and Reliability 15(3), 129-133 (2013).
• [7] D. Pociecha, B. Boryczko, J. Osika, M. Mroczkowski, Analysis of tube deformation process In a New pilger cold rolling process, Archives of Civil and Mechanical Engineering 14, 3, 376-382 (2014).
• [8] A. K. Sahoo, S. Pradhan, A. K. Rout, Development and machinability assessment in turning Al/SiCp-metal matrix composite with multilayer coated carbide insert using Taguchi and statistical techniques, Archives of Civil and Mechanical Engineering 13(1), 27-35 (2013).
• [9] L. Major, Wear mechanisms of multilayer TiN/Ti/a-C:H coatings investigated by transmission electron microscopy technique, Archives of Civil and Mechanical Engineeringes 14(4), 615-6215 (2014).
• [10] K. -T. Rie, Recent advances in plasma diffusion processes, Surface and Coatings Technology 112(1-3), 56–62 (1999).
• [11] J. Adamus, J. M. Lackner, Ł. Major, A study of the impact of anti-adhesive coatings on the sheet-titanium forming processes, Archives of Civil and Mechanical Engineering 13(1), 64-71 (2013).
• [12] E. Ryuichiro, K. Katsuaki, Failure analysis of hot forging dies for automotive components, Engineering Failure Analysis 15(7), 881–893 (2008).
• [13] J.- D. Kamminga, P. F. A. Alkemade, G. C. A. M. Jassen, Scratch test analysis of coated and uncoated nitrided steel, Surface and Coatings Technology 177, 284–288 (2004).
• [14] A. Mazurkiewicz, J. Smolik, A. Zbrowski, J. Kacprzyńska, Innovative technical solutions for evaporation of multilayer coatings by EB-PVD method, Archives of Civil and Mechanical Engineering 14(2), 250-254 (2014).
• [15] J. Smolik, Rola warstw hybrydowych typu warstwa azotowana/powłoka PVD w procesie zwiększania trwałości matryc kuźniczych, WITE (2007).
• [16] B. Navinsek, P. Panjan, F. Gorenjak, Improvement of hot forging manufacturing with PVD and DUPLEX coatings, Surface and Coatings Technology 137, 255–264 (2001).
• [17] Z. Gronostajski, M. Hawryluk, M. Kaszuba, et al., Die profile optimization for forging constant velocity joint casings, Archives of Metallurgy and Materials 56(2), 551-558 (2011).
• [18] Z. Gronostajski, M. Hawryluk, M. Kaszuba, P. Sadowski, S. Walczak, D. Jabłoński, Measuring & control system in industrial die forming processes. Eksploatacja i Niezawodność – Maintenance and Reliability 13(3), 62–69 (2011).
• [19] H. Paschke, M. Stueber, C. Ziebert, M. Bistron, P. Mayrhofer, Composition, microstructure and mechanical properties of boron containing multilayer coatings for hot forming tools, Surface and Coatings Technology 205(2), S24–S28 (2011)

Uwagi

EN

This research was carried out as part of project PBS2/ A5/37/2013 funded by the The National Centre for Research and Development.