The analysis of the economic efficiency of gearwheels nitriding

• Autorzy: Hofman A. , Małdziński L.

Identyfikatory

DOI

10.21008/j.2449-920X.2016.68.1.04

Warianty tytułu

PL

Analiza efektywności ekonomicznej azotowania kół zębatych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The aim of this article is to analyze the influence of the more important factors determining the use of electrical energy and ammonia in the process of gearwheels nitriding used in truck engines. The following analysis is based on experimental research as well as the currently existing literature data. While performing the processes, the amount (the weight) of gearwheels, the setting of the furnace in a retort as well as the number of fan rotations were changed. The processes were carried out in a vertical furnace in the Institute of Machines and Motor Vehicles at Poznan University of Technology. The results show that the electrical energy usage increases with the rise in the number of gearwheels used in the heating of the batch (and the furnace). In the nitriding process (after the heating) the consumption takes the fixed value. The results also indicate that the increase in the number of gearwheels influences the ammonia usage in the process of heating as well as annealing (during nitriding). Little influence of the gearwheels orientation on the use of two analyzed factors as well as the influence of the number of fan rotations on the ammonia usage have been indicated. The increase in the number of fan rotations significantly lowers the usage of the gas.

PL

W pracy analizowano wyniki badań eksperymentalnych oraz dostępnych danych literaturowych wpływ ważniejszych czynników determinujących zużycie energii elektrycznej i amoniaku podczas azotowania kół zębatych do silników samochodów ciężarowych, a w rezultacie koszty procesu. Podczas prowadzenia procesów zmieniano ilość (ciężar) kół, ustawienie w retorcie pieca i ilość obrotów wentylatora. Procesy prowadzono w piecu poziomym, znajdującym się Instytucie Maszyn Roboczych i Pojazdów Politechniki Poznańskiej. Wykazano m.in. że zużycie energii elektrycznej wzrasta ze wzrostem ilości kół w retorcie pieca. Podczas wygrzewania zużycie to przyjmuje wartość stałą. Wykazano również, że wzrost ilości kół wpływa na zużycie amoniaku zarówno podczas nagrzewania jak i wygrzewania (podczas azotowania). Stwierdzono niewielki wpływ ustawienia kół na zużycie obu analizowanych czynników, oraz wpływ ilości obrotów wentylatora na zużycie amoniaku. Wzrost obrotów wentylatora wyraźnie zmniejsza zużycie tego gazu.

Słowa kluczowe

EN

nitriding; gearwheels; consumption of ammonia; electricity consumption; fan rotations; nitriding potential

PL

azotowanie; koła zębate; zużycie amoniaku; zużycie energii elektrycznej; obroty wentylatora; potencjał azotowy

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej
• Czasopismo: Journal of Mechanical and Transport Engineering
• Rocznik: 2016
• Tom: Vol. 68, No. 1
• Strony: 65--72
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Hofman A.

• Institute of Machines and Motor Vehicles, Poznan University of Technology

autor

Małdziński L.

• Institute of Machines and Motor Vehicles, Poznan University of Technology

Bibliografia

• [1] Burakowski T., Wierzchoń T., Inżynieria powierzchni metali, WNT, Warszawa 1995.
• [2] Kumar Sinha Anil., McGraw Hill, Physical Metallurgy Handbooks, 2002.
• [3] Małdziński L. Termodynamiczne, kinetyczne i technologiczne aspekty wytwarzania warstwy azotowanej na żelazie i stalach w procesach azotowania gazowego, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań, 2002.
• [4] Małdziński L., Analiza przyczyn niejednorodności składu chemicznego atmosfer azotujących w retorcie pieca oraz jej wpływ na kinetykę wzrostu warstwy azotowanej, Inżynieria Powierzchni, 2001.
• [5] Maldziński L., Liliental W., Tymowski G., Causes of Inhomogeneity Composition of Nitriding Atmospheres in the Furnace Retort, w: Proceedings of the 19th ASM, 1 -4 November, 1999, Cinncinati, Missouri, USA.
• [6] Maldziński L., Liliental W., Tymowski G., Tacikowski J., New Possibilities of Controlling the Gas Nitriding Process by Utilizing Simulation of Growth Kinetics of Nitride Layer, w: Proceedings of the Twelfth International Conference on Surface Modification Technologies, ASM Rosemont, Illinois, USA, 12-14 October, 1998, oraz w: Surface Engineering, 1999.
• [7] Małdziński L., Ostrowska K., Okoniewicz P., Hofman A., Kowalska J., Zużycie amoniaku w procesie regulowanego azotowania gazowego ZeroFlow oraz dotychczas stosowanych procesów, Inżynieria Powierzchni, 2012.
• [8] Maldziński L., Przyłęcki Z., Kunze J., Equilibrium between ammonia-hydrogen mixtures and the ɛ-phase of iron, Steal Research, 1986.
• [9] Małdziński L., Tacikowski J., Concept of an economical and ecological process of gas nitriding of steel, HTM, 2006.
• [10] Małdziński L., Tacikowski J., Regulowane azotowanie gazowe z oszczędnym wykorzystaniem amoniaku, Inżynieria Powierzchni, 2006.
• [11] Nycz-Wróbel J., Świadomość ekologiczna społeczeństwa i wynikające z niej zagrożenia środowiska naturalnego, Zeszyty naukowe Politechniki Rzeszowskiej, nr 286, 2012.
• [12] Method of gas nitriding, Patent, Poland, 11.06.1977, No 85924.
• [13] Sorokin Yu V., Minkevich A.N., Nitriding steel in a mixture of nitrogen and ammonia, MiTOM, 1966.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.