Microstructure and properties of nitrided 40HM steel after laser surface modification

• Autorzy: Pertek A. , Kulka M.

Warianty tytułu

PL

Mikrostruktura i właściwości azotowanej stali 40HM popowierzchniowej modyfikacji laserowej

• Konferencja: Advanced Materials and Technologies, AMT'2004 : XVII Physical Metallurgy and Materials Science Conference (XVII; 20-24.06.2004; Łódź, Polska)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents the results of laser surface modification of the nitrided layer produced on the 40HM steel. Laser tracks were arranged by a CO2 laser beam as a single track and as multiple tracks formed in the shape of helical linę. The microstructure in both cases consists of three following zones: re-melted zone, heat affected zone and the toughened substrate. The layers after nitriding and laser heat treatment (LHT) have a higher microhardness (up to 1000 HV), than the only nitrided layer (750 HV). Laser surface modification applied to the nitrided layer has advantageous influence on its exploitation properties (wear resistance) in comparison with conventional nitrided layer produced on toughened substrate.

PL

W pracy zaprezentowano wyniki powierzchniowej modyfikacji laserowej warstwy azotowanej wytworzonej na stali 40HM. Pojedyncze ścieżki laserowe oraz prowadzone po linii śrubowej wykonano przy pomocy wiązki laserowej CO2. Mikrostruktura w obu przypadkach zawiera trzy strefy: strefę przetopioną, strefę wpływu ciepła i ulepszony cieplnie rdzeń. Warstwy otrzymane po azotowaniu i laserowej obróbce cieplnej wykazują wyższą mikrotwardość (do 1000 HV), niż warstwy wyłącznie azotowane (750HV). Modyfikacja laserowa zastosowana do warstwy azotowanej ma korzystny wpływ na jej właściwości eksploatacyjne (odporność na zużycie przez tarcie) w porównaniu do konwencjonalnych warstw azotowanych wytwarzanych na ulepszonym cieplnie podłożu.

Słowa kluczowe

PL

modyfikacja powierzchni; modyfikacja laserowa; warstwa azotowana; stal azotowana; mikrostruktura

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2004
• Tom: R. XXV, nr 3
• Strony: 629--632
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Pertek A.

• Poznan University of Technology, Institute of Materials Science and Engineering, Poznan

autor

Kulka M.

• Poznan University of Technology, Institute of Materials Science and Engineering, Poznan

Bibliografia

• [1] Burakowski T., Wierzchoń T., Surface engineering of metals. CRC. Press. Boca Raton, London, New York, 1999
• [2] Mittemeijer EJ., Grosch J. editors. Berichtsband Nitrieren und Nitrocarburieren. Wiesbaden, AWT, 1996
• [3] Kula P., Inżynieria warstwy wierzchniej. Monografie. Wyd. Politechniki Łódzkiej, Łódź 2000
• [4] Małdziński L., Termodynamiczne, kinetyczne i technologiczne aspekty wytwarzania warstwy azotowanej na żelazie i stalach w procesach azotowania gazowego. Monografie. Nr 373. Wyd. Politechniki Poznańskiej, Poznań, 2002
• [5] Kusiński J. Lasery i ich zastosowanie w inżynierii materiałowej. Wyd. Nauk. „Akapit", Kraków, 2000
• [6] Major B. Ablacja i osadzanie laserem impulsowym. Wyd. Nauk. „Akapit", Kraków, 2002
• [7] Przybyłowicz K. Borowanie - teoria i praktyka. Wyd. Poi. Świętokrzyskiej, 2000
• [8] Major B. Laserowa modyfikacja stali poprzez wprowadzanie węglików i borków. Mat. III Ogólnopolskiej Konferencji Naukowej pt: Obróbka Powierzchniowa, Częstochowa-Kule'96, 263-269
• [9] Pertek A., Kulka M., Jankowiak M., Jóźwiak K. Laser heat treatment of borided layers. Inżynieria Materiałowa, Nr 5 (124) rok XXII, wrzesień październik, (2001) 716-719
• [10] Pertek A., Kulka M., Characterization of single tracks after laser surface modification of borided 41Cr4 steel. Applied Surface Science, 205(2003) 137-142
• [11] Kulka M., Pertek A. Microstructure and properties of borided 41 Cr4 steel after laser surface modification with re-melting. Applied Surface Science, 214(2003)278-288
• [12] Pertek A., Kulka M., Marcinkowski R., Hartowanie laserowe warstw borowanych. Inżynieria Materiałowa, nr 6 (137), rok XXIV, listopad - grudzień, (2003) 539-542
• [13] Gopalakrishnan P., Shankar P., SubbaRao R.V., Sundar M., Ramakrishnan S.S., Laser surface modification of Iow carbon borided steels. Scripta Materialia, 44, (2001) 708-712
• [14] Kulka M., Pertek A., Microstructure and properties of borocarburized ISCrNi6 steel after laser surface modification, paper submitted for publication in Applied Surface Science
• [15] Katsamas A.I., Haidemenopoulos G.N. Laser-beam carburizing of low-alloy steels. Surface and Coatings Technology 139 (2001) 183-191
• [16] 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, Nr 2, (2002) 16-25.
• [17] Schaaf P. Laser nitriding of metals. Pergamon. Progress in Materials Science, 47 (2002), 1-161