Effect of Boron on the structure and mechanical properties of PM Fe-Si compacts after through vacuum carburising

• Autorzy: Widanka K.

Warianty tytułu

PL

Wpływ boru na strukturę i własności mechaniczne wyprasek Fe-Si nawęglanych próżniowo na wskroś

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The work was aimed at determining the influence of boron on the structure and mechanical properties of sintered steels obtained by through vacuum carburising of Fe-Si compacts. Vacuum carburising with immediate sintering of the compacts made of a mixture of iron ASC100.29, silicon and ferroboron powders was carried out at 1050 and 1150 C in a laboratory vacuum furnace. The structures of surface layer and core, as well as selected mechanical properties of the obtained sintered alloys were studied. It was found that the boron addition up to 0.015% improved the strength characteristic of the examined steels.

PL

Celem pracy było określenie wpływu boru na strukturę i wybrane własności mechaniczne wyprasek żelaznych z 1% dodatkiem krzemu poddanych nawęglaniu próżniowemu na wskroś. Proces nawęglania połączony z jednoczesnym spiekaniem wyprasek wykonanych z proszków żelaza ASC100.29, krzemu i żelazoboru przeprowadzono w laboratoryjnym piecu próżniowym, w temperaturach 1050 C i 1150 C. Badano i analizowano strukturę warstwy wierzchniej i rdzenia stali spiekanych o zmiennej na przekroju zawartości węgla, otrzymanych w wyniku zastosowanej metody. Wykazano, że mikrododatek boru w ilości do 0.015% poprawia charakterystykę wytrzymałościową badanych stali spiekanych z krzemem.

Słowa kluczowe

EN

vacuum carburising; iron-silicon-boron compacts; microstructure; mechanical properties; sintered steels

PL

wypraski żelazne; nawęglanie próżniowe; spiekanie wyprasek

• Wydawca: Springer ; Wrocław University of Science and Technology
• Czasopismo: Archives of Civil and Mechanical Engineering
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 11, no 2
• Strony: 469--477
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Widanka K.

• Wroclaw University of Technology, Institute of Materials Science and Applied Mechanics, Materials Science Division, Wroclaw, Poland

Bibliografia

• [1] Brewer L., Chang S.G.: Metallography, structures and phase diagrams, Metals Hanbbook, 8th Edition, ASM International, Vol. 8, 1973.
• [2] Eckstein H.J.: Technologie der Wärmebehandlung von Stahl, Leipzig, 1976, pp. 60-67.
• [3] Gary G. Tibbetts: Diffusivity of carbon in iron and steels at high temperatures, Journal of Applied Physics, Vol. 51, No. 9, 1980, pp. 4813-4816.
• [4] German R.M., Rabin B.H.: Enhanced sintering through second phase additions, Powder Metallurgy, Vol. 28, No. 1, 1985, pp. 7-12.
• [5] Herring D.H., Hansen P.T.: Heat treating ferrous P/M parts, Advanced Materials & Processes, Vol. 153, No. 4, 1998, pp. 44CC-44GG.
• [6] Herring D.H.: Pros and cons of atmosphere and vacuum carburizing, Industrial Heating Magazine, January, 2002, pp. 45-48.
• [7] Karwan-Baczewska J., Rosso M.: Effect of boron on microstructure and mechanical properties of PM sintered and nitrided steels, Powder Metallurgy, Vol. 44, No. 3, 2001, pp. 221-227.
• [8] Kula P., Pietrasik R., Dybowski K.: Vacuum carburizing-process optimisation, Journal of Materials Processing Technology, Vol. 164-165, 1995, pp. 876-881.
• [9] Kunst H., Schaaber O.: Remarks of boriding of steel, HTM Härterei-Techn. Mitt., Vol. 22, No. 1, 1967, pp. 1-25.
• [10] Madan D.S., German R.M., James W.B.: Iron-boron enhanced sintering, Progress In Powder Metallurgy, Vol. 42, No. 1, 1986, pp. 267-283.
• [11] Massalski T.B., Okamoto H.: Binary alloy phase diagrams, 2nd Edition, Materials Park, Ohio, ASM International, 1990.
• [12] Neumann F., Schenck H.: Die durch Zusatzelemente bewirkte Aktivitatsanderungen von Kohlenstoff in flussigen Eisenlosungen nahe der Kohlenstoffsattigung, Arch. für Eisenhütten, Vol. 30, 1959, pp. 477.
• [13] Preisser F., Seemann R., Zenker W.R.: Update on vacuum-based carburizing, Advanced Materials & Processes, Vol. 153, No. 6, 1998, pp. 84II-84LL.
• [14] Schenck H.: Chemische Aktivitaten vom Bohr und Stickstoff in flussigen Bereich des Systems Eisen-Bohr-Stickstoff bei 1600 C, Arch. für Eisenhütten, Vol. 39, 1968, pp. 255.
• [15] Selecka M., Salak A., Danninger H.: The effect of boron liquid phase sintering on properties of Ni-, Mo- and Cr-alloyed structural steels, Journal of Materials Processing Technology, Vol. 143-144, 2003, pp. 910-915.
• [16] Weber R.G.: Vacuum carburizing and carbonitriding of P/M ferrous alloys, International Journal of Powder Metallurgy, Vol. 15, No. 2, 1983, pp. 383-391.