The effect of grit-blasting on the formation of a carburized layer in the vacuum carburizing

• Autorzy: Dychtoń Kamil , Rokicki Paweł , Czop Jacek

Identyfikatory

DOI

10.15199/28.2019.5.1

Warianty tytułu

PL

Wpływ piaskowania na tworzenie się warstwy nawęglonej w procesie nawęglania próżniowego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Vacuum carburizing is a modern method of surface hardening where carburized layer is formed in a cyclically repeated stages of supplying gas carburizing and diffusion of absorbed carbon. Ability to maintain a high carbon concentration gradient on the surface should cause faster layer growth. The purpose of the present work is to answer the question, how the grit-blasting influences the carbon content on the surface and from that the growth of carburized layer. The vacuum carburizing with one saturating stage was performed on samples which surface was grit-blasted with different pressure values. The surface roughness was measured before and after vacuum carburizing with a profilometer. Carburized layer growth was investigated by distribution of carbon concentration and microhardness in a function of distance from the surface. Cross-section of carburized layer was characterized using a light microscopy. Obtained data revealed that grit-blasting influence carbon concentration on the surface, its value increases as the grit-blasting pressure increase. Differences in effective case depth were exposed, depend on grit-blasting pressure value.

PL

Piaskowanie jest procesem technologicznym stosowanym w celu oczyszczenia powierzchni elementów mechanicznych ze związków organicznych i nieorganicznych. Ma więc bezpośredni wpływ na strukturę geometryczną powierzchni przedmiotu obrabianego i jego właściwości funkcjonalne po procesach obróbki cieplno-chemicznej. Celem pracy była charakterystyka wpływu warunków procesu piaskowania na kształtowanie się warstwy nawęglonej wytworzonej w procesie nawęglania próżniowego. Wykonano proces nawęglania z bezpośrednim hartowaniem do temperatury pokojowej. Zakres prezentowanych badań obejmował analizę wpływu procesu piaskowania ze zmienną wartością ciśnienia na chropowatość powierzchni przed i po nawęglaniu oraz ocenę profilu stężenia węgla i twardości w funkcji odległości od powierzchni podłoża stali na przekroju warstwy nawęglonej.

Słowa kluczowe

EN

vacuum carburizing; grit blasting; low alloy steel

PL

nawęglanie próżniowe; piaskowanie; stal niskostopowa

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2019
• Tom: Vol. 40, nr 5
• Strony: 106--110
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., fig., tab.

Twórcy

autor

Dychtoń Kamil

• Rzeszow University of Technology, Faculty of Mechanical Engineering and Aeronautics, Department of Materials Science, Rzeszow

autor

Rokicki Paweł

• Rzeszow University of Technology, Faculty of Mechanical Engineering and Aeronautics, Department of Materials Science, Rzeszow

autor

Czop Jacek

• Rzeszow University of Technology, Faculty of Mechanical Engineering and Aeronautics, Department of Materials Science, Rzeszow

Bibliografia

• [1] Kula P., Dybowski K., Wolowiec E., Pietrasik R.: ‘Boost-diffusion’ vacuumcarburising — process optimisation. Vacuum 99 (2014) 175÷179.
• [2] Lashnev M. M., Smirnov A. E., Semenov M. Yu.: Use of vacuum carbonitridingfor raising the seizure resistance of gears from steel VKS-10. Met.Sci. Heat Treat. 55 (1–2) (2013) 29÷33.
• [3] Madej A., Brewka A., Wołowiec-Korecka E.: Study on homogeneity andrepeatability of single-piece flow carburizing system. J. Achiev. Mater.Manuf. Eng. 84 (2) (2017) 68÷75.
• [4] Edenhofer B., Gräfen W.: Advancement in case-technology for automotivecomponents. In: Proceedings of the International Conference on Advancesin Surface Treatment: Research and Applications, ASTRA (2004) 49÷59.
• [5] Wołowiec-Korecka E.: Modeling methods for gas quenching, low-pressurecarburizing and low-pressure nitriding. Eng. Struct. 177 (2018) 489÷505.
• [6] Wołowiec-Korecka E.: Methods of data mining for modelling of low-pressureheat treatment. J. Achiev. Mater. Manuf. Eng. 85 (1) (2017) 31÷40.
• [7] Smirnov A. E., Fakhurtdinov R. S., Ryzhova M. Yu., Pakhomova S. A.:Technological features of vacuum carburizing of low-alloyed steels. J.Mach. Manuf. Reliab. 48 (2) (2019) 167÷172.
• [8] Wang H., Wang B., Wang Z., Tian Y., Misra R. D. K.: Optimizing the lowpressurecarburizing process of 16Cr3NiWMoVNbE gear steel. J. Mater.Sci. Technol. 35 (7) (2019) 1218÷1227.
• [9] Gräfen W., Edenhofer B.: New developments in thermo-chemical diffusionprocesses. Surf. Coatings Technol. 200 (5–6) (2005) 1830÷1836.
• [10] Lohrmann M., Grӓfen W., Herring D., Greene J.: Acetylene vacuum carburising(AvaC) as the key to the integration of the case-hardening processinto the production line. Heat Treat. Met. 29 (2) (2002) 39÷43.
• [11] Kołodziejczyk Ł., Kula P., Olejnik J., Rzepkowski A., Siniarski D.:Nawęglanie próżniowe — technologia i urządzenia przyszłości. InżynieriaMateriałowa 23 (5) (2002) 202÷207.
• [12] Kula P., Pietrasik R., Dybowski K.: Vacuum carburizing — process optimization.J. Mater. Process. Technol. 164–165 (2005) 876÷881.
• [13] Gorockiewicz R.: The kinetics of low-pressure carburizing of alloy steels.Vacuum 86 (4) (2011) 448÷451.
• [14] Mackenzie D. S., Fretz M., Schuster D.: Cleaning for heat treatment —Part 1. Heat Treating Progress (2008) 30÷35.
• [15] Azis S. A. A., Jauhari I., Masdek N. R. N., Ahamad N. W., Hiroyuki O.:Surface roughness and initial pressure effect on superplastically carburizedduplex stainless steel. Defect Diffus. Forum 297–301 (2010) 227÷232.
• [16] Stachurski W., Krupanek K., Januszewicz B., Rosik R., Wojcik R.: Aneffect of grinding on microhardness and residual stress in 20MnCr5 followingsingle-piece flow low-pressure carburizng. J. Mach. Eng. 18 (4)(2018) 73÷85.
• [17] Widmark M., Melander A.: Effect of material, heat treatment, grinding andshot peening on contact fatigue life of carburized steels. Int. J. Fatigue 21(4) (1999) 309÷327.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).