Warstwy borowane modyfikowane chromem, niklem oraz obróbką laserową

• Autorzy: Pertek A. , Bartkowska A.

Warianty tytułu

EN

Borided layers modyfied by chromium, nickel and laser treatment

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wyniki laserowej modyfikacji borochromowanych i boroniklowanych warstw wytworzonych na stali średniowęglowej C45. Proces borochromowania składał się z chromowania galwanicznego następnie borowania dyfuzyjnego, natomiast proces boroniklowania z galwanicznego niklowania i borowania dyfuzyjnego. Laserową obróbkę cieplną (LOC) przeprowadzono za pomocą lasera CO2 dla ścieżek po linii śrubowej. Badano wpływ laserowej obróbki cieplnej po borochromowaniu i boroniklowaniu na mikrostrukturę, mikrotwardość i odporność na zużycie. Zastosowane parametry lasera (moc lasera P i prędkość skanowania v) spowodowały przetopienie warstwy galwaniczno-dyfuzyjnej. Po laserowej obróbce z przetopieniem powstały trzy strefy: strefa przetopiona, strefa wpływu ciepła i rdzeń. Mikrotwardość warstwy wierzchniej po borochromowaniu czy boroniklowaniu i laserowej obrobce cieplnej zmniejszyła się do 500÷600 HV dla warstwy borochromowanej oraz 700÷800 HV dla warstwy boroniklowanej przy zastosowanych parametrach lasera. Stwierdzono korzystny wpływ laserowej obrobki cieplnej na odporność na zużycie przez tarcie w porównaniu z warstwami borochromowanymi i boroniklowanymi.

EN

The paper presents the results of laser surface modification of the borochromized and the boronickelized layers produced on the C45 medium carbon steel. The process of borochromizing be composed of treatment chromium plating followed by diffusion boriding, whereas process of boronickelizing of treatment nickel plating followed by diffusion boriding. The laser heat treatment (LHT) has been carried out by CO2 laser. Laser tracks were arranged as multiple tracks formed in the shape of helical line. The influence of laser surface modification after borochromizing and boronickelizng on the microstructure, microhardness and wear resistance has been studied. In a used laser heat treatment parameters (power of laser P and scanning rate v) caused melting of galvanic-diffusion layer. After laser heat treatment with remelting a layer has been obtained which is composed of three zones: remelted zone, heat affected zone and the substrate. Microhardness of surface layer after borochromizing or boronickelizing and laser heat treatment reduce to 500÷600 HV for borochromized layers and 700÷800 HV for boronickelized layers at used laser heat treatment parameters. Profitable influence of laser heat treatment on the wear resistance of diffusion layers was found with comparison in borochromized and boronickelized layers.

Słowa kluczowe

PL

borochromowanie; boroniklowanie; laserowa modyfikacja; mikrostruktura; mikrotwardość; odporność na zużycie

EN

borochromizing; boronickelizing; laser modification; microstructure; microhardness; wear resistance

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 31, nr 4
• Strony: 1162--1165
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Pertek A.

autor

Bartkowska A.

• Instytut Inżynierii Materiałowej, Politechnika Poznańska,

Bibliografia

• [1] Burakowski T., Wierzchoń T.: Inżynieria powierzchni metali. WNT, Warszawa (1995).
• [2] Przybyłowicz K.: Teoria i praktyka borowania stali. Wyd. Politechniki Świętokrzyskiej, Kielce (2000).
• [3] Pertek A.: Kształtowanie struktury i właściwości warstw borków żelaza otrzymanych w procesie borowania gazowego. Wyd. Politechniki Poznańskiej, Poznań (2001).
• [4] Wierzchoń T., Bieliński P., Sikorski K.: Formation and properties of multicomponent and composite borided layers on steel. Surface and Coatings Technology 73 (1995) 121-124.
• [5] Młynarczak A., Piasecki A.: Budowa i właściwości dyfuzyjnych warstw chromoborowanych wytwarzanych na stalach narzędziowych. Komisja Budowy Maszyn PAN – Oddział w Poznaniu, Archiwum Technologii Maszyn i Automatyzacji 24 (2) (2004) 173-185.
• [6] Piasecki A., Młynarczak A.: Struktura i właściwości warstw Ni-Al-Cr wytworzonych metodą galwaniczno-dyfuzyjną. Inżynieria Powierzchni (3) (2007) 62-65.
• [7] Pertek A., Kulka M., Jankowiak M., Jóźwiak K., Nowak I.: Wpływ obróbki laserowej po borowaniu i nawęglaniu na strukturę i właściwości stali konstrukcyjnych. Inżynieria Powierzchni 2 (2002) 16-25.
• [8] Pertek A., Kulka M.: Wpływ laserowej modyfikacji warstwy wierzchniej borowanej stali 40H na jej strukturę i właściwości, Archiwum technologii maszyn i automatyzacji, Poznań (2004) 147-151.
• [9] Woladn A., Kusiński J., Kąc S.: Laser surface alloying of plain carbon steel with chromium powder. Inżynieria Materiałowa 3 (140) (2004) 689- 692.
• [10] Augustyn-Pieniążek J., Skrzypek S. J., Goły M.: Laserowa modyfikacja warstwy wierzchniej na podłożu stali austenitycznej 18-8. Prace XXXVI Szkoły Inżynierii Materiałowej, Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków- Krynica (2008) 172-176.
• [11] Bartkowska A., Pertek A.: Wpływ powłoki niklu na efekty borowania dyfuzyjnego stali konstrukcyjnej C 45. Inżynieria Powierzchni 2 (2009) 89-92.
• [12] Pertek A., Bartkowska A.: Sprawozdanie z badań własnych, 2009 r.: Struktura i właściwości warstw wierzchnich zawierających bor oraz inne pierwiastki (C, N, Cr, Ni, Cu) oraz ich laserowa modyfikacja. Numer pracy: 24-514/BW/09.
• [13] Pertek A., Kulka M.: Characterization of single tracks after laser surface modification of borided 41Cr4 steel. Applied Surface Science 205 (2003) 137-142.
• [14] Kasprzycka E., Królikowski A.: Warstwy dyfuzyjne złożone typu TiC-Ni-Mo wytwarzane na stali w procesie tytanowania próżniowego, połączonym z osadzaniem elektrolitycznym. Inżynieria Materiałowa 5 (112) (1999) 267-271.