Zużycie ścierne warstwy powierzchniowej TiA16V 4 po tlenoazotowaniu

• Autorzy: Król S. , Zalisz Z. , Hepner M. , Hanasz W.

Warianty tytułu

EN

Abrasive wear of titanium alloy TiA16V4 after oxynitridiug

• Konferencja: Ogólnopolska Konferencja Naukowa "Obróbka Powierzchniowa" (VI; 20-23.09.2005; Kule k. Częstochowy, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono budowę powstających na powierzchni produktów oraz procesy dyfuzji tlenu i azotu w roztworze stałym alphaTi stopu tytanu TiA16V4 po tlenoazotowaniu w temperaturze 900°C z następnym bezpośrednim chłodzeniem w oleju. Stwierdzono, że optymalnie dobrane parametry obróbki zapewniają uzyskanie cienkiej warstwy produktów o budowie wielowarstwowej i wielofazowej, lecz zwartej i dobrze przyczepnej do metalicznego podłoża, będącego roztworem stalym tlenu, a przede wszystkim w alphaTi. Wykazano, że np. po dwugodzinnym czasie obróbki intensywność zużycia w warunkach tarcia suchego metodą pin on disc w parze trącej z hartowaną stalą C45 jest bardzo mała. Mimo zastosowania "ostrych" warunków próby, a więc prędkości poślizgu v = 0,2 m/s i obciążeniu Fn =60 N, warstwa nie uległa zniszczeniu nawet na drodze tarcia dłuższej niż80 km, a intensywność zużycia była ponad dwa rzędy niższa niż stopu w stanie wyjściowym. Niedotrzymanie parametrów procesu, w tym zbyt długi czas obróbki zwiększa kruchość warstwy produktów, co zmienia przebieg zużycia, powodując wzrost intensywnosci zużycia i współczynnika tarcia.

EN

In the paper the authors present structure of products forming on the surface and processes of diffusion of oxygen and nitrogen in the solid solution alphaTi of the titanium alloy TiA16V 4 after oxygenation with nitriding at the temperature of 900°C and with the following oil cooling. It has been found that the selected optimum parameters of treatment allow to obtain a thin layer of products. It is multilayer and multiphase but compact and it well adheres to the metallic base being a solid solution of oxygen and, first of all, nitrogen in alphaTi. It has been shown that after two-hour treatment, intensity of abrasive wear under dry friction with the pin on disc method in a cutting pair with hardened steel C45 is very low. The test conditions were severe (slide velocity v = 0.2 m/s and loading Fn = 60 N), but the layer did not undergo a failure, even if the friction path was greater than 80 km, and wear intensity was over two orders lower than wear intensity for the alloy in the initial state. Breach of the process parameters, including too long treatment, increases brittleness of the product layer and, in consequence. changes a wear course, causing increase of wear intensity and the friction factor.

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2005
• Tom: Vol. 26, nr 5
• Strony: 385--387
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Król S.

• Politechnika Opolska Wydział Mechaniczny

autor

Zalisz Z.

• Politechnika Opolska Wydział Mechaniczny

autor

Hepner M.

• Politechnika Opolska Wydział Mechaniczny

autor

Hanasz W.

• Politechnika Opolska Wydział Mechaniczny

Bibliografia

• [1] Miyamoto S.: Recent titanium industries in Japan. Ti-2003 Science and Technology. Proceedings of the 10th World Conference on Titanium Held at the CCH-Congress Center Hamburg, Germany (2003), vol.I, 39-48.
• [2] Helm D., Roder O., Lütfering S.: Recent developments in the production, application and research of titanium alloys in Germany. Ti-2003 Science and Technology. Proceedings of the 10th World Conference on Titanium Held at the CCH-Congress Center Hamburg, Germany (2003), vol.I, 69-79.
• [3] Kinoshita K., Oda T.: Application of titanium to ocean civil engineering and marine vessels in Japan. Ti-2003 Science and Technology. Proceedings of the 10th World Conference on Titanium Held at the CCH-Congress Center Hamburg, Germany (2003),, vol.V, 2923-2934.
• [4] Michalik R., Łaskawiec J., Liberski P.: Perspektywy i kierunki rozwoju zastosowania stopów tytanu w medycynie. Tytan i jego stopy – V Ogólnopolskie Sympozjum, Ustroń (1997), 27-32.
• [5] Li S.J., Yang R.Li S.: Wear characteristics of Ti-Nb-Ta-Zr and Ti-6Al-4V alloys for biomedical applications. Wear 257 (2004), 869-876.
• [6] Gierzyńska-Dolna M., Sobociński M.: Wpływ obróbki powierzchniowej na własności tribologiczne stopów tytanu. Tytan i jego stopy, VI Ogólnopolskie Sympozjum, Karpacz (1999), 21-26.
• [7] Beziazithny V.F., Zamyatin A.J., Zamyatin V.J.: Searching for ways to improve tribotechnical properties of titanium alloys. Tribologia nr 4 (1994), 364-369.
• [8] Król S.: Mechanizm i kinetyka utleniania tytanu oraz wybranych stopów tytanu. Studia i Monografie WSI Opole, z.82 (1994).
• [9] Król S., Ptacek L., Zalisz Z., Hepner M.: Friction and wear properties of titanium and oxidized titanium in dry sliding against hardened AISI1045 steel. Proceedings of AMME 2001 Conference, Gliwice – Kraków – Zakopane, Poland, 313-316.
• [10] Król S., Ptacek L., Zalisz Z., Hepner M.: Dyfuzja tlenu w tytanie a jego zużycie ścierne. cz.II. Przeciwpróbka z hartowanej stali C45. Tribologia nr6 (2003), 45-58.
• [11] Kafstad P.: High temperature oxidation of metals. J. Willey, London (1966), 169-178.
• [12] Rosa C.J.: Oxygen diffusion in alpha and beta titanium in the temperature range of 932 to 1142oC. Metal. Trans. 1(1970), 2517.
• [13] Liu Z., Welsch G.: Literature survey on diffusivities of oxygen, aluminium and vanadium in alpha titanium, beta titanium and in rutile. Metal. Trans. 19A (1988), 1121.