Wear and corrosion resistance of C45 steel laser alloyed with boron and silicon

• Autorzy: Bartkowska A. , Pertek-Owsianna A. , Bartkowski D. , Popławski M. , Przestacki D.

Warianty tytułu

PL

Odporność na zużycie przez tarcie i korozję stali C45 stopowanej laserowo borem i krzemem

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents the results of studies on microstructure, microhardness, wear and corrosion resistance of C45 steel laser alloyed with boron end silicon. The aim of laser alloying was to cover the steel with the modifying element and then melting it with a laser beam. As a result of laser alloying a layer was obtained that was composed of remelted zone enriched in modifying elements and of heat affected zone. It was found that as a result of laser alloying with boron and silicon layer are formed that are characterized by good corrosion and wear resistance, high microhardness compared to laser boronized and laser siliconized layers.

PL

W pracy przedstawiono wyniki mikrostruktury, mikrotwardości, odporności na zużycie przez tarcie i odporności korozyjnej stali C45 laserowo stopowanej borem i krzemem. Laserowe stopowanie polegało na nałożeniu pokrycia z pierwiastkiem modyfikującym, a następnie przetopieniu go wiązką laserową. W wyniku laserowego stopowania uzyskano warstwę złożoną z strefy przetopionej wzbogaconej w pierwiastek modyfikujący oraz strefy wpływu ciepła. Stwierdzono, że w wyniku laserowego stopowania borem i krzemem powstają warstwy, które charakteryzują się dobrą odpornością na korozję oraz na zużycie przez tarcie, dużą mikrotwardością w stosunku do warstw borowanych laserowo czy krzemowanych laserowo.

Słowa kluczowe

EN

laser alloying; boronizing; siliconizing; borosiliconizing; microstructure; microhardness; wear resistance; corrosion resistance

PL

laserowe stopowanie; borowanie; krzemowanie; borokrzemowanie; mikrostruktura; mikrotwardość; odporność; zużycie; tarcie; odporność korozyjna

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Poznański Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 59, nr 2
• Strony: 10--14
• Opis fizyczny: Bibliogr. 26 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Bartkowska A.

• Instytut Inżynierii Materiałowej, Politechnika Poznańska, pl. M. Skłodowskiej-Curie 5, 60-965 Poznań, Poland

autor

Pertek-Owsianna A.

• Instytut Inżynierii Materiałowej, Politechnika Poznańska, pl. M. Skłodowskiej-Curie 5, 60-965 Poznań, Poland

autor

Bartkowski D.

• Instytut Inżynierii Materiałowej, Politechnika Poznańska, pl. M. Skłodowskiej-Curie 5, 60-965 Poznań, Poland

autor

Popławski M.

• Instytut Inżynierii Materiałowej, Politechnika Poznańska, pl. M. Skłodowskiej-Curie 5, 60-965 Poznań, Poland

autor

Przestacki D.

• Instytut Technologii Mechanicznej, Politechnika Poznańska, pl. M. Skłodowskiej-Curie 5, 60-965 Poznań, Poland

Bibliografia

• [1] Bartkowska A., Pertek A.: Borocopperizing of C45 steel. Materiały konferencyjne - III International Interdisciplinary Technical Conference of Young Scientists, INTERTECH 2010, Poznań, Poland, 19-21 May 2010, s. 33-35.
• [2] Bartkowska A., Pertek A.: Laser production of B-Ni complex layers. Surface & Coatings Technology vol. 248, 2014, s. 23-29.
• [3] Bartkowska A., Pertek A., Jankowiak M., Jóźwiak K.: Laser surface modification of borochromizing C45 steel. Archives of Meatlurgy and Materials, 2012, vol 57, s. 211-214.
• [4] Burakowski T., Wierzchoń T: Inżynieria powierzchni metali. Warszawa, 1995.
• [5] Dobrzański L. A., Polok A., Jonda E., Bonek M.: Wpływ obróbki laserowej na zmiany właściwości warstw wierzchnich stali 55NiCrMoV7 stopowanych proszkami ceramicznymi. Inżynieria Materiałowa, 2006, nr 5, s. 924-927.
• [6] Katsamas A. I., Haidemenopoulos G. N.: Laser-beam carburizing of low-alloy steels. Surface and Coatings Technology, 2001, 139, s. 183-191.
• [7] Kulka M.: The gradient Boride Layers Formed by Borocarborizing and Laser Surface Modification. Rozprawy nr 428. Poznań: Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, 2009.
• [8] Kusiński J.: Lasery w inżynierii materiałowej. Kraków: Wydawnictwo „Akapit”, 2000.
• [9] Lysenko A. B., Kozina N. N., Lysenko A. A.: On the Distribution of a Saturating Element in the Zone of Laser Siliconizing of Steels. The Physics of Metals and Metallography, 2006, Vol. 102, No. 6, pp. 619-625.
• [10] Major B: Laserowa modyfikacja stali poprzez wprowadzenie węglików i borków. III Ogólnopolska Konferencja Obróbka powierzchniowa, Częstochowa-Kule, 1996, materiały konferencyjne, s. 263-269.
• [11] Morimoto J., Ozaki T., Kubohori T., Morimoto S., Abe N., Tsukamoto M.: Some properties of boronized layers on steels with direct diode laser. Vacuum, 2009, 83, s. 185-189.
• [12] Paczkowska M., Ratuszek W., Waligóra W.: Microstructure of laser boronized nodular iron. Surface & Coatings Technology, 2010, 205, s. 2542-2545.
• [13] Pertek A., Niemczura Z.: Borosilizieren als eine Methode der Erhöhung von Reibverschleißfestigkeit der Werkstoffe. Internationaler Kongress über 5.Wärmebehandlung der Werkstoffe, Budapest, 20-24 October, 1986, t.3, s.1462-1469.
• [14] Pertek A. Thermodynamic and experimental conditions of obtaining the coatings consisted of iron borides and silicons in a silicoboronizing process. International Conference “Carbides-Nitrides-Borides”, Poznań, Kołobrzeg, 1987, p. 16-17.
• [15] Pertek A.: Kształtowanie struktury i właściwości warstw borków żelaza otrzymanych w procesie borowania gazowego. Poznań: Wyd. Politechniki Poznańskiej, 2001.
• [16] Przybyłowicz K.: Teoria i praktyka borowania stali. Kielce: Wyd. Politechniki Świętokrzyskiej, 2000.
• [17] Safonov A. N.: Special features of boronizing iron and steel using a continuous-wave CO2 laser. Metal Science and Heat Treatment, 1998, 40, 1-2, s. 6-10.
• [18] Steen W.M.: Laser material processing-an overview. J. Opt. A: Pure Appl. Opt. 5, 2003, S3-S7.
• [19] Ueda N., Mizukoshi T., Demizu K., Sone T., Ikenaga A., Kawamoto M.: Boriding of Nikel by the powder-pack method. Surface and Coatings Technology, 2000, vol. 126, s. 25-30.
• [20] Usta M., Ozbek I., Bindal C., Ucisik A. H., Ingole S., Liang H.: A comparative study of borided pure niobium, tungsten and chromium. Vacuum 2006, 80, s. 1321-1325.
• [21] Wiśniewski K., Bartkowska A., Pertek A.: Laserowe stopowanie borem azotowanej stali 42CrMo4, Zeszyty Naukowe Politechniki Poznańskiej, Budowa Maszyn i Zarządzanie Produkcją, 2008, nr 9, s. 117-123.
• [22] Woldan A., Kusiński J., Tasak E.: The microstructure of plain carbon steel laser-alloyed with silicon carbide. Materials Chemistry and Physics, 2003, Vol. 81, Issues 2-3, s. 507-509.
• [23] Woldan A., Kusiński J., Kąc S.: Laser surface alloying of plain carbon steel with chromium powder. Inżynieria Materiałowa, 2004, nr 3 (140), XXV, s. 689-692.
• [24] Instrukcja obsługi - opis techniczny. Maszyna Badawcza MBT-01. Politechnika Poznańska, Poznań 1974.
• [25] PN-EN ISO 6507-1, Metale, Pomiar twardości sposobem Vickersa. Część 1: Metoda badań. Warszawa, czerwiec 2007.
• [26] PN-EN ISO 17475, Korozja metali i stopów. Elektrochemiczne metody badań. Wytyczne wykonania potencjo statycznych i potencjo dynamicznych pomiarów polaryzacyjnych. Warszawa, marzec 2010.