Chropowatość powierzchni i kruchość wielofazowych, dyfuzyjnych warstw węglikowych wytworzonych na stalach narzędziowych

• Autorzy: Młynarczyk A. , Piasecki A.

Warianty tytułu

EN

Surface roughness and brittleness of multiphase carbide diffusion layers produced on tool steels

• Konferencja: II Krajowa Konferencja "Nowe Materiały - Nowe Technologie w Przemyśle Okrętowym i Maszynowym", Międzyzdroje, 7-10 września 2003
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań grubości, twardości, chropowatości powierzchni i kruchości dyfuzyjnych warstw węglikowych M7C3-VC, M7C3-TiC oraz M7C3-VC-TiC wytwarzanych na stalach N9E, NC6 i NC10 metodą proszkową. Dla wybranych warstw przedstawiono również wyniki badań ich struktury oraz składu chemicznego i fazowego. Procesy dyfuzyjne przeprowadzono w temperaturze 1000 stopni Celsjusza w ciągu 6 godzin w urządzeniu do metalizowania dyfuzyjnego z otwartą retortą w kształcie rury z dnem. Zastosowano 15 rodzajów mieszanin proszkowych zawierających 0,5% aktywatora w postaci NH4Cl, 39,5% obojętnego wypełniacza w postaci kaolinu oraz część metaliczną, w skład której wchodziły w określonych proporcjach żelazostopy o znanej zawartości Cr, Ti i V. Uzyskano warstwy dyfuzyjne o grubości od 15-31 mikrometrów oraz twardości od 2012 HV0,05 do 5151 HV0,05, których właściwości zmieniały się w zależności od składu zastosowanej mieszaniny proszkowej i rodzaju obrabianej stali. Stwierdzono, że twardość i kruchość warstw rośnie wraz ze zwiększeniem zawartości żelazowanadu lub żelazotytanu w mieszaninie, a połysk i gładkość powierzchni wraz ze zwiększeniem zawartości żelazochromu. Badania struktury, składu chemicznego i fazowego wykazały, że wytworzone warstwy zbudowane są z drobnoziarnistych węglików chromu, wanadu i tytanu. Przewiduje się, że kompleksowe warstwy dyfuzyjne wytwarzane w proponowanych warunkach z racji cennych właściwości użytkowych, łączących często zalety i eliminujących wady warstw jednofazowych znajdą zastosowanie w celu zwiększenia trwałości narzędzi i części maszyn.

EN

The paper presents the results of tests of thickness, hardness, surface roughness and brittleness of carbide diffusion layers M7C3-VC, M7C3-TiC and M7C3-VC-TiC produced on N9E, NC6 and NC10 steels by a powder method. Microstructural observations, chemical and phase analysis have also been made for selected layers. The diffusion processes were carried out at the temperature of 1000 degrees centigrade during 6 hours in an appliance for diffusion metallisation containing one-side open pipe retort. Fifteen powder mixtures were applied containing 0,5 wt.% of chloride ammonium activator, 39,5 wt. % of kaolin filler ferroalloys of Cr, Ti and V in different quantities. Diffusion layers of the thickness in the range of 15-31 micrometres with hardness ranging from 2012 HV0,05 to 5151 HV0,05 were obtained. Properties of the layers varied with powder composition and kind of steel matrix. It was found that hardness and brittleness of the layers increased as the content of ferrovanadium or ferrotitanium in the mixture increased, while the sheen and surface smoothness increased as the content of ferrochromium increased. The examination of the structure, chemical and phase composition proved that the layers were composed of fine-grained chromium, vanadium and titanium carbides. It is predicted that in view of the valuable exploitation properties, which often link the advantages and eliminate the disadvantages of monophase layers, complex diffusion layers would increase the life of tools and machine parts.

Słowa kluczowe

PL

chropowatość; chropowatość powierzchni; kruchość; warstwa wielofazowa; warstwa węglikowa; warstwa dyfuzyjna; stal narzędziowa

EN

roughness; surface roughness; brittleness; multiphase layers; carbide layers; diffusion layers; tool steel

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2003
• Tom: R. XXIV, nr 6
• Strony: 530--533
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Młynarczyk A.

• Politechnika Poznańska, Instytut Inżynierii Materiałowej

autor

Piasecki A.

• Politechnika Poznańska, Instytut Inżynierii Materiałowej

Bibliografia

• 1. Burakowski T., Senatorski J., Tacikowski J.: Stan i perspektywy przemysłowego zastosowania warstw dyfuzyjnych o wysokich właściwościach trybologicznych. Metaloznawstwo i obróbka cieplna nr 59-60, wrzesień - grudzień 1982.
• 2. Chatterjee R., Mayr P.: Erzeugung von CYD - Hartstoffschichten HTM 41.1986.
• 3. Młynarczak A., Jastrzębowski K.: Patent PRL. Nr 238-958.
• 4. Młynarczak A., Jastrzębowski K.: Bildung und Wachstimi von vanadiunikarbid schichten beim Vanadieren von Werkzeugstahlen. Neue Hutte Heft 7,Juli 1980.
• 5. Młynarczak A.: Wpływ składu mieszaniny proszkowej na strukturę, skład chemiczny i fazowy oraz grubość i twardość wielofazowych dyfuzyjnych warstw węglikowych wytwarzanych na stalach narzędziowych. Inżynieria Materiałowa nr 5, 2002, s.477-481
• 6. Karpman M.G. Sokołowa N.H.: Issledowanie difluzionnych pokrytij chroma i wanada stałej 5XHM. Izwiestija Nauk SSSR nr 6, Moskwa 1985.
• 7. Jastrzębowski K., Młynarczak A.: Mikrobudowa i własności powłok dyfuzyjnych V-Cr wytworzonych metodą proszkową. Prace Inżynierii Materiałowej. PAN, Poznań 1986.
• 8. Samsonow G.W., Neszpor W.S., Chrenowa L.M.: Fizika Mietałłow i Mietałłowiedienije, 1959, wyp. 4, s.622-630.