Charakterystyki tribologiczne węglikowych warstw chromowanych wytwarzanych metodą proszkową przy obniżonym ciśnieniu

• Autorzy: Bogdański B. , Kasprzycka E. , Kraśniewski P.

Warianty tytułu

EN

Tribological characterizations of chromized carbide layers produced by the pack powder method at low pressure

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań dotyczących chromowania dyfuzyjnego stali narzędziowej metodą proszkową zmodyfikowaną przez zastosowanie obniżonego ciśnienia podczas procesu dla uniknięcia utleniania wsadu. Procesy chromowania prowadzono w atmosferze chlorków chromu, przy obniżonym ciśnieniu w zakresie od 1 do 800 hPa, w temperaturze 830°C. Przeprowadzono badania budowy warstw, ich składu fazowego, profilów stężenia pierwiastków w strefie dyfuzyjnej warstw chromowanych oraz ich właściwości tribologicznych. Przeprowadzono porównanie pomiędzy grubością warstw wytwarzanych na stalach narzędziowych metodą próżniową oraz tradycyjną metodą proszkową. Wykazano, że metodą próżniową można wytwarzać warstwy przy znacznie niższych temperaturach, niż jest to możliwe za pomocą tradycyjnej metody proszkowej, co ma istotne znaczenie z punktu widzenia właściwości mechanicznych podłoża stali. Wykazano dużą odporność na zużycie przez tarcie węglikowych warstw chromowanych wytwarzanych metodą próżniową.

EN

Diffusion chromizing of tool steel was investigated using a powder method modified by the use of low pressure during the process for the avoidance of the oxidation of the batch. The processes were performed in a chromium chloride atmosphere at a low-pressure range from 1 to 800 hPa, and the treatment temperature was 830°C. Studies of layers structure, its phase composition, concentration depth profiles of elements in the diffusion zone of chromized layer and their tribological properties were conducted. A comparison was made between the layer thickness produced on the tool steel surface using the novel vacuum method and a traditional pack powder method. It proved that, with the novel vacuum method, one could produce layers at lower temperatures than is possible by means of the traditional pack powder method, which has an essential meaning from the point of view of mechanical proprieties of steel core. The high wear resistance of chromized carbide layers produced by the vacuum method verified.

Słowa kluczowe

PL

chromowanie dyfuzyjne; metoda proszkowa-próżniowa; właściwości tribologiczne

EN

diffusion chromizing; pack powder/vacuum method; tribological properties

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Tribologia
• Rocznik: 2015
• Tom: nr 3
• Strony: 9--19
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys.

Twórcy

autor

Bogdański B.

• Instytut Mechaniki Precyzyjnej w Warszawie, ul. Duchnicka 3, 01-796 Warszawa, Polska

autor

Kasprzycka E.

• Politechnika Warszawska, Wydział BMiP w Płocku, ul. Łukasiewicza 17, 09-400 Płock, Polska

autor

Kraśniewski P.

• Studia Doktoranckie Politechnika Warszawska, Wydział BMiP w Płocku, ul. Łukasiewicza 17, 09-400 Płock, Polska

Bibliografia

• 1. Dubinin G.N.: Diffuzionnoe chromirovanie splavov. Mašinostroenie, Moskva, 1964.
• 2. Tacikowski J.: Chromowanie dyfuzyjne, [w]: Obróbka cieplno-chemiczna. Zeszyt 5. Wyd. SIMP-ZORPOT, Warszawa 1979, s. 108÷126.
• 3. Kasprzycka E.: Antykorozyjne warstwy dyfuzyjne wytwarzane z par metali (Cr, Ti) przy obniżonym ciśnieniu. Wyd. IMP, Warszawa 2002.
• 4. Wang Z.B., Lu J., Lu K.: Chromizing behaviors of a low carbon steel processed by means of surface mechanical attrition treatment. Acta Materialia. Vol. 53, no. 7, 2005, s. 2081–2089.
• 5. Kasprzycka E.: Diffusion carbide layers produced on tool steel surface in vacuum chromizing process. Problemy Mašinostroenija i Avtomatizacji, nr 1, vol. 5, 2006, s. 159–161.
• 6. Młynarczak A.: Modyfikowanie budowy i właściwości jedno- i wieloskładnikowych dyfuzyjnych warstw węglików chromu, wanadu i tytanu wytwarzanych na stalach metodą proszkową. Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań 2005.
• 7. Kasprzycka E.: “Chromizing” in Encyclopedia of Tribology. Wang, Q. Jane and Chung, Yip-Wah (Eds.), Springer-Verlag New York Inc. Vol. 1, 2013, s. 382–387.
• 8. Lee J.W., Duh J.G., Evaluation of microstructures and mechanical properties of chromized steels with different carbon contents. Surface and Coatings Technology. Vol. 177–178, 2004, s. 525–531.
• 9. Lee J.W., Wang H.C., Li J.L., Lin C.C.: Tribological properties evaluation of AISI 1095 steel chromized at different temperatures. Surface and Coatings Technology. Vol. 188–189, 2004, s. 550–555.
• 10. Tacikowski J.: Wpływ zawartości węgla w stali i w żelazochromie na budowę warstw węglikowych. Metaloznawstwo i Obróbka Cieplna, nr 9, 1974, s. 2–8.
• 11. Kasprzycka E.: Parameters of vacuum process as the factors changing the growth kinetics of chromized layers produced on low-carbon iron alloys by means of CVD. Journal de Physique IV, Colloque C5, supplement au Journ. II, 5, 1995, 175–181.
• 12. Schwarz S., Musayev Y., Rosiwal S.M.: Diffusionchromierung im Vakuum für die CVD-Diamantbeschichtung. Metalloberfläche, Vol. 9, 2001, 59–62.
• 13. Ponomarenko E.P. (red): Metallizacja stalej i splavov v vakuume. Technika, Kiev 1974.
• 14. Kasprzycka E., Tacikowski J. i inni: Sposób wytwarzania dyfuzyjnych warstw powierzchniowych na stalach. Patent RP nr 159 325, Warszawa 1993.
• 15. Senatorski J.: Podnoszenie tribologicznych właściwości materiałów przez obróbkę cieplną i powierzchniową. Wyd. IMP. Seria: Monografie IMP, Warszawa 2003.
• 16. PN-83/H-04302 Próba tarcia w układzie: 3 wałeczki-stożek, Warszawa (1983).
• 17. Kasprzycka E., Bogdański B., Senatorski J., Gębski P., Więczkowski A.: Właściwości tribologiczne warstw hybrydowych wytwarzanych w procesach chromowania dyfuzyjnego połączonych z obróbką PVD, Tribologia 2014, nr 2 (254), s. 79–88.