The improvement in fatigue characteristic of sintered steel by vacuum carburizing

• Autorzy: Widanka K.

Warianty tytułu

PL

Poprawa charakterystyki zmęczeniowej stali spiekanej przez nawęglanie próżniowe

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The P/M low-alloy steel with sintered density of 7.0 g/cm3 was surface hardened by means of vacuum carburizing method. The fatigue strength of steel in case-hardened and sintered state was determined. Fatigue tests were conducted in the axial loading mode (R = –1, f = 25 Hz) on unnotched specimens. Comparing the S–N curves obtained for case-hardened and sintered specimens, the influence of vacuum carburizing on fatigue limit of examined steel was estimated.

PL

Przedstawiono sposób poprawienia charakterystyki zmęczeniowej niskowęglowej i nisko-stopowej stali spiekanej o gęstości 7,0 g/cm3. Poprawę wytrzymałości zmęczeniowej na rozciąganie–ściskanie osiągnięto dzięki zastosowaniu nawęglania próżniowego połączonego z hartowaniem i niskim odpuszczaniem. Proces nawęglania według tak dobranych parametrów, aby otrzymać założone parametry warstwy wierzchniej, prowadzono w laboratoryjnym piecu próżniowym (Seco/Warwick) typu V3/2. Wykorzystano tu własne oprogramowanie do sterowania i kontroli przebiegu procesu. Próby zmęczeniowe przeprowadzano na pulsatorze hydraulicznym MTS 810 w warunkach wahadłowego rozciągania–ściskania (R= -1, f = 25 Hz) próbek płaskich bez karbu o kształcie i wymiarach zgodnych z normą PN-86/H-04937. Wyniki prób na próbkach w stanie spiekanym i utwardzonym powierzchniowo przedstawiono w postaci krzywych Wöhlera na wykresie w skali półlogarytmicznej i wyznaczono wartości wytrzymałości na zmęczenie materiału w stanie spiekanym i obrobionym. Porównując otrzymane wartości, stwierdzono, że w wyniku zastosowania wspomnianej obróbki nastąpił 100-procentowy wzrost wytrzymałości zmęczeniowej z 80 MPa dla stanu spiekanego do 160 MPa dla stanu utwardzonego powierzchniowo. Uzyskany rezultat wskazuje na bardzo korzystny wpływ tej metody nawęglania próżniowego na poprawę charakterystyki zmęczeniowej badanej stali i jednocześnie potwierdza celowość jej stosowania – także ze względu na inne jej zalety szczególnie istotne w przypadku porowatości otwartej [1]–[3] – do stalowych wyrobów spiekanych.

Słowa kluczowe

EN

fatigue strength; sintered steel; vacuum carburizing

PL

charakterystyka zmęczeniowa; stal; nawęglanie próżniowe

• Wydawca: Springer ; Wrocław University of Science and Technology
• Czasopismo: Archives of Civil and Mechanical Engineering
• Rocznik: 2003
• Tom: Vol. 3, no 1
• Strony: 33--38
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Widanka K.

• Wrocław University of Technology, Wybrzeże Wyspiańskiego 25, 50-370 Wrocław

Bibliografia

• [1] Rosso M., Scavino G., Ubertalli G., Drozda M.: Surface Hardening of P/M Steels by Vacuum and Glow Discharge Carburizing, Proc. Conf. International Conference Secondary Operations, Quality and Standards, MPIF Princeton, 1992, Vol. 4, pp. 25–39.
• [2] Rosso M., Scavino G., de Rege A., L’Esparance G., Hong B.D.: Low Pressure and Plasma Carburizing of Ni, Mo, Mn Alloyed P/M Steels, Advances in Powder Metallurgy and Particulate Materials, Princeton, NJ, 1996, Vol. 4, pp. 13–235-13–247.
• [3] Widanka K.: Vacuum Carburizing of Sintered Steels, Ph. D. Thesis, Wrocław University of Technology, 2002.
• [4] Widanka K., Dudziński W.: The surface layer of the P/M alloy steel after vacuum carburizing and gas quenching, Proceedings of European Congress on Powder Metallurgy PM2001, 2001, Vol. 4, pp. 357–362.
• [5] Widanka K.: Effect of case microstructure on fatigue behaviour of vacuum carburized sintered steel, DF PM 2002 Proceedings, Stara Lesna, Slovak Republic, 2002, Vol. 2, pp. 18–21.
• [6] Widanka K., Kaleta J.: The effect of vacuum carburizing on cyclic properties of sintered low-alloyed steel, The 19th Symposium on Experimental Mechanics of Solids, Jachranka, 2000, pp. 549–553.
• [7] Sonsino C.M.: Einfluss verschiedener Wärmebehandlungsverfahren auf die Schwingfestigkeit von Sinterstählen. Mat.-wiss. und Werkstofftechnik, 1991, 22, pp. 308–315.
• [8] Sonsino C.M., Schlieper G.: Improvement of Mechanical Properties of Diffusion and Prealloyed Sintered Steels by Heat Treatments, Powder Metallurgy, 1992, Vol. 24, No. 6, pp. 339–344.
• [9] Tauscher H.: Symposium on fatigue damage in machine parts, 1960, Prague, pp. 238.