Electron beam surface hardening of gear teeth

• Autorzy: Pogorzelski Paweł , Śliwiński Piotr , Węglowski Marek St. , Wieczorek Andrzej , Skołek Emilia

Identyfikatory

DOI

10.32730/mswt.2024.68.2.3

Warianty tytułu

PL

Hartowanie powierzchniowe uzębień kół zębatych wiązką elektronów

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Surface hardening is an effective method enabling the improvement of the wear resistance of components subjected to friction, without the necessity of hardening the entire component. Because of easy dynamic deflection and focusing as well as due to very high heating rates, the use of electron beam enables the obtainment of layers characterised by suitable properties. The article describes the electron beam surface hardening of gear teeth made of steel 34CrAlNi7-10 (1.8550) as well as discusses metallographic test results and Vickers hardness measurement results demonstrating the effectiveness of the method in the obtainment of layers characterised by uniform thickness and a hardness of 660 HV0.1.

PL

Hartowanie powierzchniowe jest skuteczną metodą poprawy odporności na zużycie elementów narażonych na tarcie, bez konieczności hartowania całego elementu. Zastosowanie wiązki elektronów umożliwia uzyskanie warstw o odpowiednich właściwościach, dzięki łatwemu, dynamicznemu odchylaniu i ogniskowaniu oraz bardzo wysokim szybkościom nagrzewania. W artykule przeprowadzono proces hartowania powierzchniowego uzębień kół zębatych ze stali 34CrAlNi7-10 (1.8550) za pomocą wiązki elektronów. Przeprowadzono badania metalograficzne i pomiar twardości metodą Vickersa, dzięki którym przedstawiono skuteczność tej metody, uzyskując warstwy o równomiernej grubości i twardości rzędu 660 HV0,1.

Słowa kluczowe

EN

electron beam; surface hardening; gear hardening

PL

wiązka elektronów; hartowanie powierzchniowe; hartowanie kół zębatych

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Górnośląski Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Materials Science and Welding Technologies / Technologie Materiałowe i Spawalnicze
• Rocznik: 2024
• Tom: Vol. 68, No. 2
• Strony: art. no. 3
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Pogorzelski Paweł

• Łukasiewicz Research Network – Upper Silesian Institute of Technology, Gliwice, Poland

• https://orcid.org/0009-0000-6944-9701

autor

Śliwiński Piotr

• Łukasiewicz Research Network – Upper Silesian Institute of Technology, Gliwice, Poland

• https://orcid.org/0000-0002-7496-8458

autor

Węglowski Marek St.

• Łukasiewicz Research Network – Upper Silesian Institute of Technology, Gliwice, Poland

• https://orcid.org/0000-0002-7082-0069

autor

Wieczorek Andrzej

• Silesian University of Technology

autor

Skołek Emilia

• Warsaw University of Technology, Poland

Bibliografia

• [1] Śliwiński P., Węglowski M.S., Kwieciński K., Wieczorek A.: Electron beam surface hardening. Biuletyn Instytutu Spawalnictwa, 2022, vol. 66, no. 1, pp. 7-20.
• [2] Vanapaemel J.: History of the hardening of steel: science and technology. Journal de Physique Colloques, 1982, vol. 43, no. C4, pp. C4-847-C4-854.
• [3] Rudnev V.: Induction Hardening of Gears and Critical Components. Gear technology. 2008, wrzesień/październik, pp. 58-63, www.geartechnology.com.
• [4] Valkov S., Ormanova M., Petrov P.: Electron-Beam Surface Treatment of Metals and Alloys. Techniques and Trends. Metals 2020, vol. 10, no. 9, art. no. 1219.
• [5] Petrov P.: Optimization of carbon steel electron-beam hardening. Journal of Physics: Conference Series, 2010, 223 012029.
• [6] Śliwiński P., Węglowski M.S., Pikuła J., Tański T., Wieczorek A.N., Skołek E.: Electron beam hardening of nanobainitic steels. Biuletyn Instytutu Spawalnictwa, 2023, vol. 67, no. 2, pp. 24-37.
• [7] Zhang H., Shi Y., Xu C.Y., Kutsuna M.: Surface Hardening of Gears by Laser Beam Processing. Surface Engineering. 2003, vol. 19, no. 2, pp. 134-136.
• [8] Śliwiński P., Kubik K., Kopyściański M.: Electron beam Surface hardening of steel C45. Biuletyn Instytutu Spawalnictwa, 2022, vol. 66, no. 6, pp. 27-35.
• [9] PN-EN ISO 683-5:2021-10. Stale do obróbki cieplnej, stale stopowe i stale automatowe – Część 5: Stale do azotowania.
• [10] PN-EN ISO 17639:2022-07. Badania niszczące spawanych złączy metali – Badania makroskopowe i mikroskopowe złączy spawanych.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr POPUL/SP/0154/2024/02 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki II" - moduł: Popularyzacja nauki (2025).