Charakterystyka warstw tleno-siarko-azotowanych na stali

• Autorzy: Szczeciński K. , Baranowska J. , Wysiecki M. , Bielawski J.

Warianty tytułu

EN

Characteristics of the oxy-sulphur-nitrided layers on the steel

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

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono badania mikrostruktury warstw wytworzonych w procesie tleno-siarko-azotowania gazowego na stali węglowe, stopowej i żeliwie. Zbadano również wpływ budowy warstwy na jej właściwości takie jak twardość i odporność na zużycie. Otrzymane wyniki porównano z warstwami wytworzonymi w procesie azotowania gazowego w analogicznych warunkach. Tleno-siarko-azotowanie przeprowadzono w amoniaku o składzie 60% NH3 + 1 % S02 + NH3zdys., a azotowanie bez dodatku S02 w temperaturze 843 K w czasie od 1-4 godz. Skład fazowy warstw określono na drodze dyfrakcji rentgenowskiej. Skład chemiczny w oparciu o mikroanalizę rentgenowską, a budowę i grubości warstw na podstawie badań mikroskopowych SEM i LMA. Zbadano właściwości otrzymanych warstw takie jak mikrotwardość oraz właściwości tribologiczne metodą kulka-dysk. Badania wykazały iż w wyniku obróbki wytworzone warstwy charakteryzuje złożona, kompozytowa budowa. Jest ona następstwem zarówno wnikania do warstwy powierzchniowej azotu, tlenu i siarki z atmosfery reakcyjnej, jak również segregacji w podłożu takich pierwiastków jak krzem i fosfor. Ta złożona budowa, a zwłaszcza tworząca się warstewka siarczków na powierzchni materiału ma szczególnie korzystne właściwości tribologiczne w porównaniu z warstwą. otrzymana w procesie azotowania.

EN

The paper presents the results of investigation made on the layers obtained after gas oxy-sulphur-nitriding on low carbon and low alloyed steel and grey cast iron. The microstructural characteristics of the layers are presented in relation to their mechanical and tribological parameters. The heat-chemical treatment was carried out in ammonia atmosphere with addition of S02, at temperature 843 K and for 1-4 hours. The results were compared with the nitrided layers obtained in analogous conditions of treatment but without S02 addition. Microstructure of the layers was evaluated using diffraction analysis, light and scanning microscopy and microanalysis. Moreover such properties as roughness, microhardness and wear resistance of the layers were measured. The observations indicate that obtained oxy-sulphur-nitrided layers have very complex, composite structure being the result not only mass transport from treatment atmosphere but also because of internal segregation such elements as phosphorus and silicon and this complex structure is responsible for excellent tribological behaviour of the layers.

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2005
• Tom: Vol. 26, nr 5
• Strony: 470--473
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Szczeciński K.

• Politechnika Szczecińska, Instytut Inżyneirii Materiałowej

autor

Baranowska J.

• Politechnika Szczecińska, Instytut Inżyneirii Materiałowej

autor

Wysiecki M.

• Politechnika Szczecińska, Instytut Inżyneirii Materiałowej

autor

Bielawski J.

• Politechnika Szczecińska, Instytut Inżyneirii Materiałowej

Bibliografia

• [1] Deshayes S., Jacquot P, Denisse E., Sulphonitrocarburizing proces sulfionic, Mat. Sci. Forum, 1994, v. 163, 293-308.
• [2] Kriulin A.V., Chulkin S.G., Features of the sulfocarbonitriding process for high-speed steel R6AM5, Mat. Sci. Heat. Treatm., 1991, vol. 32, n. 7-8, 503-507.
• [3] Nosal S., Grześkowiak J., Jakubowski S., Wpływ obróbki cieplnochemicznej na właściwości tybologiczne metali, Przegl. Mech., 1986, v. 65, n. 3, 8-12, 21-22.
• [4] Gregory J.C., Sursulf - Improving the resistance of ferrous materials to scuffing, wear, fretting and fatigue by treatment in a non-toxic salt bath, Heat Treatment of Metals, 1975, 2, s.55-64.
• [5] Momose O., Uchida S., Gas sulphonitriding steels in CS2 and NH3 atmosphere, Wear, 1987, vol. 116, n 1, 19-24.
• [6] Szczeciński K., Wysiecki M., Wawrzyński W., Heat Treatment of Powder Metal Parts in Gaseous NH3-SO2 Atmospheres. J. Heat Treating 1984, vol. 3, Nr 3, 249-254
• [7] Haś Z.W., Gramsz J., Jarosz W., Gas sulphonitriding, Wear, v. 64, n.2, 1980, 333-338.
• [8] Nowacki J., Modification of the composite nitrided layers by phosphorus compounds, Surface and Coatings technology, 125, 2000, 9-12
• [9] Baranowska J., Szczeciński K., S-O-N composite layers improving the wear resistance of the steel, Surface and Coatings Technology, 180-181, 2004, 97-101
• [10] Baranowska J., S-O-N diffusion coatings on gray cast iron, Acta Metallurgica Slovaca, 10, 2004, 957-960
• [11] Baranowska J.: Surface quality of grey cast irons in the context of nitriding and oxygen-sulphur-nitriding, Surface and Coatings Technology, March 1998, 100-101, Nr 1-3, s. 271-275.