Structure and tribological properties of carbide layers produced in vacuum chromizing process

• Autorzy: Kasprzycka E. , Senatorski J.

Warianty tytułu

PL

Struktura i właściwości tribologiczne warstw węglikowych wytwarzanych w próżniowym procesie chromowania

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents the results of investigations concerning hard carbide layers, formed on the surface of tool steel in the vacuum chromizing process. This is an ecological treatment (non-toxic substrates, absence of waste), by means of which it is possible to obtain hard carbide layers, characterized by high hardness, as well as good wear resistance. The object of the investigations in this paper was to determine the microstructure and tribological properties of carbide layers, formed on the surface of tool steel in a vacuum treatment. The effect of process parameters such as time and temperature on the kinetics of layer growth on steel surface was investigated. The microstructure and layer hardness were studied. Concentration depth profiles of Cr, Fe and C in the diffusion zone were determined. Tribological properties of the carbide layers were evaluated by sliding wear tests with concentrated contact. High resistance to wear of the investigated chromized layers was determined. Diffusion carbide layers produced on steel surface by means of vacuum chromizing process have been investigated. Studies of layers thickness, their morphology, Cr, C and Fe concentration depth profiles in diffusion zone of chromized layers have been carried out. The effect of process parameters such as time and temperature on the kinetics of layer growth on steel surface has been investigated. Tribological properties of chromized carbide layers have been determined.

PL

Artykuł przedstawia wyniki badań nad twardymi warstwami węglikowymi tworzącymi się na powierzchni stali narzędziowej w próżniowym procesie chromowania. Jest to obróbka ekologiczna (nietoksyczne substraty, brak odpadów), dzięki którym jest możliwość uzyskania twardych warstw węglikowych, odznaczających się wysoką twardością oraz dobrą odpornością na zużycie. Celem badań było określenie mikrostruktury i właściwości tribologicznych warstw węglikowych utworzonych na powierzchni stali narzędziowej w obróbce próżniowej. Zbadano wpływ parametrów procesu, takich jak czas i temperatura na kinetykę wzrostu warstwy na powierzchni stali. Zbadano mikrostrukturę i twardość warstwy. Wyznaczono profile koncentracji głębokości Cr, Fe i C w obszarze dyfuzji. Oceniono właściwości tribologiczne warstw węglikowych poprzez zastosowanie testów zużycia ślizgowego w kontakcie skoncentrowanym. Stwierdzono wysoką odporność na zużycie badanych warstw chromowanych.

Słowa kluczowe

EN

carbide layers; tool steal; vacuum chromizing process

PL

warstwy węglikowe; stal narzędziowa; próżniowy proces chromowania

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Tribologia
• Rocznik: 2006
• Tom: nr 3
• Strony: 87--93
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys.

Twórcy

autor

Kasprzycka E.

autor

Senatorski J.

• Institute of Precision Mechanics, Duchnicka 3, 01-796 Warsaw, Poland,

Bibliografia

• 1. Ponomarenko E.P.: Vacuum Metallization of Steels and Alloys, Edited by Technics, Kiev, Ukraine 1974, 9-93.
• 2. Dubinin G.N.: Diffusion Chromizing of Alloys, Edited by American Publishing, New Delhi, India, 1987, 18-84.
• 3. Senatorski J. and Kasprzycka E.: Tribological properties of chromized diffusion layers in conditions of sliding friction and concentrated contact, Tribologia, vol. 6, 2002, 1595-1599.
• 4. Kasprzycka E.: Corrosion resistant layers produced from metals vapors (Cr, Ti) under low pressure, Edited by Institute of Precision Mechanics, Warsaw, 2002.
• 5. Kasprzycka E.: Corrosion resistance of chromium diffusion layers produced on the steel as a function of their structure, Proceedings of 4th European Conference on Advanced Materials and Processes EUROMAT'95, Italy, Padua (Venice), 25-28 September 1995.
• 6. Kasprzycka E., et al.: Vacuum chromizing of steels, RP Patent No. 159324, Warsaw, 1993.