Procesy azotowania i węgloazotowania jarzeniowego w motoryzacji - przykłady zastosowań

• Autorzy: Trojanowski J. , Nakonieczny A. , Babul T. , Wierzchoń T.

Warianty tytułu

EN

Glow discharge assisted nitriding and carbonitriding in automobile industry - examples of practical applications

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Technologie azotowania i węgloazotowania jarzeniowego są szeroko stosowane w technice przemysłowej, jako skuteczne procesy poprawy właściwości użytkowych części maszyn i narzędzi wykonanych z różnych gatunków stali, żeliw, stopów: tytanu, aluminium, a w ostatnim okresie stopów niklu. Są to metody ekologiczne i ekonomiczne, konkurencyjne do stosowanych w przemyśle motoryzacyjnym takich procesów, jak: hartowanie indukcyjne, chromowanie elektrochemiczne, czy też natryskiwanie cieplne. Wynika to z takich zalet tej metody, jak: możliwość precyzyjnego kształtowania struktury, składu fazowego i chemicznego wytwarzanych warstw o charakterze dyfuzyjnym, możliwość obróbki części o złożonych kształtach, niskie zużycie energii elektrycznej i gazów reaktywnych, eliminacja pracochłonnych obróbek wykańczających po procesie oraz możliwość obróbki w temperaturach już od 400 °C. W artykule przedstawiono przykłady zastosowania tych procesów w przemyśle motoryzacyjnym.

EN

Glow discharge assisted nitriding and carbonitriding are widely used in industry, since they effectively improve the performance properties of the machine parts and tool components made of various steel grades, cast iron, titanium alloys, aluminum, and, recently, also nickel alloys. These processes are ecological and economical, and they compete successfully with the conventional treatments used in automobile industry, such as induction hardening, electro-chemical chromium deposition or thermal spraying. This is due to the numerous advantages of glow discharge nitriding and carbonitriding, which include the ability of controlling precisely the structure, the phase composition, and the chemical composition of the diffusion layers produced, there are also opportunity of treating parts of complicated shapes. Moreover consumption of electric energy and reactive gasses are low, the necessity of laborious finishing operations to be performed after the treatment is eliminated" and there is the possibility of conducting the treatment at low temperatures, starting even at 400 °C. The paper presents examples of practical application of the glow discharge assisted nitriding and carbonitriding processes in automobile industry.

Słowa kluczowe

PL

wyładowanie jarzeniowe; azotowanie; węgloazotowanie

EN

glow discharge; carbonitriding; nitriding

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Mechaniki Precyzyjnej
• Czasopismo: Inżynieria Powierzchni
• Rocznik: 2007
• Tom: nr 4
• Strony: 3--8
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys.

Twórcy

autor

Trojanowski J.

autor

Nakonieczny A.

autor

Babul T.

autor

Wierzchoń T.

• Instytut Mechaniki Precyzyjnej, Warszawa

Bibliografia

• [1] Nakonieczny A.: Fatigue fracture of nitrided and carbonitrided layers, Journal of Theoretical and Applied Mechanics, 44.3, pp. 713-730, Warsaw 2006.
• [2] Lampe Th., Eisenbverg S., E. Rodriquez: Plasma surface engineering in the automotive industry - trends and future prospectives, Surface and Coatings Technology 174-175 (2003) 1.
• [3] Roliński E., Sharp G.: Wybrane zastosowania azotowania i azotonawęglania jonowego w Stanach Zjednoczonych, Inżynieria Powierzchni 3 (2007) 3.
• [4] Sobiecki J.R., Mańkowski P., Patejuk., A.: Improving the performance properties of valve martensitic steel by glow discharge - assisted nitriding, Vacuum 76 (2004) 57.
• [5] Huchel U., Stramke S.: Engine components good condidates for plasma nitriding, Industrial Heating, Nov. (2004) 35.
• [6] Patent PL 18820 B1 - Sposób powierzchniowej obróbki przedmiotów stalowych z wykorzystanie wyładowań jarzeniowych generowanych przez połówkowe, pulsujące pole elektryczne średniej częstotliwości 31.12.2004.
• [7] Reithofer G., Leitner H., Eichlseder W., Schuch F.: Plasma nitriding - an alternative for cost effective high performance gears, Proc. 15th IFHTSE, Vienna, 2006, 180.
• [8] Trojanowski J., Sitek R., Wierzchoń T.: Modifying the structure of certain steel grades by low-temperature glow discharge nitriding, Problemy Eksploatacji 4 (2006) 197.
• [9] Opracowanie podstaw technologii wytwarzania warstw antykorozyjnych i antyściernych warstw powierzchniowych na stalach chromowo-niklowych. Projekt badawczy KBN Nr T08C 013 17, 2001. Sprawozdanie końcowe.
• [10] Trojanowski J., Wierzchoń T., Kobus H., Szypulski R.: Modyfikacja procesu azotowania jonowego w celu zwiększenia własności użytkowych wyrobów z żeliwa, Inżynieria Powierzchni Nr 1, 1999.
• [11] Hubbard P., McCulloch D.G., Doyle E.D: A fundamental contribution to a study of the active screen plasma nitriding process, Proc. 15th IFHTSE, Vienna, 2006,174.
• [12] Przeprowadzenie prób technologicznych procesu azotowania jarzeniowego w obszarze plazmy wybranych gatunków stali konstrukcyjnych. FS-KBN, 2005 r., Sprawozdanie końcowe.
• [13] Li C.X., Bell T., Dong H.: A study of active screen plasma nitriding, Surface Engineering, 18 (3) (2002) 174.
• [14] Kumar S., Baldwin M. et al.: The effect of hydrogen on the growth of the nitrided layer in r.f. plasma nitrided austenitic stainless steel, Surface and Coatings Technology 123 (2000) 29.
• [15] Leciejewicz A., Trojanowski J: Zastosowanie procesu azotowania jarzeniowego dla polepszenia własności użytkowych części maszyn i narzędzi. Materiały XXIX Seminarium Instytutu Mechaniki Precyzyjnej, Warszawa, 1995.
• [16] Dobór parametrów azotowania jarzeniowego stalowych pierścieni tłokowych ze stali typu 18-9, FS-KBN, 2002 r., Sprawozdanie końcowe.
• [17] Opracowanie technologii azotowania wybranych gatunków stali konstrukcyjnych w środowisku impulsowego wyładowania jarzeniowego o częstotliwości 66kHz, FS-KBN, 2000 r., Sprawozdanie końcowe.
• [18] Zadanie badawcze Projektu Badawczego Zamawianego nr PW-004/ITE/03/2005 pt. „Rozwój technologii wytwarzania warstw powierzchniowych w warunkach wyładowania jarzeniowego oraz urządzeń do ich realizacji". Sprawozdanie merytoryczne końcowe, 2007.