The research was done to carry out a comparative assessment of the durability of samples made of steel 45 in the initial state without chemical heat treatment and after ion nitriding in hydrogen-free media, to determine the effect of technological modes of ion nitriding on fretting fatigue. Tests were carried out on samples made of steel 45 subjected to ion nitriding in hydrogen-free media under different conditions. The tests were carried out on the standard machine UKI-10M designed for fatigue tests at bending. At article present results analysis of influence of process-dependent parameters of ion nitriding in hydrogen-free media on fretting fatigue of steel 45 exposed to the joint action of bending stress and contact stress. Ion nitriding in hydrogen-free saturating media eliminates hydrogen harmful effect on metal and significantly improves the durability of steel 45. The durability of structural elements at fretting-fatigue is seriously affected by process-dependant parameters of ion nitriding and residual compressive stress which can be optimized in terms of maximum durability.
PL
Przeprowadzono badania porównawcze trwałości próbek wykonanych ze stali 45, w stanie początkowym bez obróbki cieplno-chemicznej oraz po azotowaniu jonowym w atmosferze wolnej od wodoru, w celu określenia wpływu sposobów technologicznych azotowania jonowego na zmęczenie przez fretting. Testy przeprowadzono na standardowej maszynie UKI-10M przeznaczonej do badań zmęczeniowych ze zginaniem. W pracy przedstawiono wyniki analiz wpływu parametrów procesu azotowania jonowego na zmęczenie przez fretting próbek ze stali 45 narażonych na działanie naprężeń zginających i naprężeń kontaktowych. Azotowanie jonowe w atmosferze bezwodorowej eliminuje szkodliwy wpływ wodoru na powierzchnię metalu i znacznie poprawia trwałość stali 45.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Purpose: Investigations include results of research opportunities of improving the quality of open toothed wheels using advanced technologies of surface by ion nitriding in hydrogen-saturating media and subsequent heat treatment with the creation of the material in the surface layer of optimal residual compressive stresses. Design/methodology/approach: Researches on high-cycle bending fatigue were performed on the smooth cylindrical samples with a diameter of 5 mm using IMA-5 engine in pure bending with rotation (50 Hz) in the 3% NaCl solution and midair. Findings: The analysis of the operating conditions and the stress-strain state of open toothed weels showed that different portions of the surface of the teeth take different in size and type of stress. The most dangerous areas of the surface have a leg and depression between the teeth. Practical implications: Experience of operating gears indicates that the vast majority of failing of open gears occurs as a result of breakage of teeth from bending. Currently, there are many ways to improve the wear resistance and durability of the gears, but the problem is not solved until the end and it is urgent. Originality/value: In order to improving the quality of open toothed wheels by hardening the surface of the toothed wheels and especially in hazardous areas due to the deposition of hardening coatings with a gradient structure in depth, authors create a surface layer of residual compressive stress with optimal value and strengthening the core of the toothed wheel.
Introduction and aim: The article highlights the results of experimental research of the impact of different structures of steels with different thermal (hardening for different temperatures) and chemical-thermal (carburizing, ion nitriding, nitrohardening) treatments for their wear resistance in abrasive medium that simulated conditions of the extruder running when manufacturing feed grain mixed fodder with the additives of mineral saponite. Material and methods: Structural steels including stainless steel. Test methods for wear in abrasive environments. Results: There is a linear dependence of wear resistance on hardness in abrasive medium for alloys with stable surface structure. Conclusion: For alloys with unstable structure that are able to change under the influence of abrasive wear, it is necessary to take into consideration the structural state of the material surface and wear resistance depends mainly on the completeness of structural changes in the wear process.
PL
Wstęp i cel: Artykuł podkreśla wyniki badań eksperymentalnych wpływu różnych struktur stali z termicznymi (hartowanie w różnych temperaturach) i chemiczno-termicznymi (nawęglanie, azotowanie jonowe, nitro-utwardzanie) zabiegami dla ich odporności ścieranie w ośrodkach ściernych dla symulowanych warunków wytłaczarki pracującej przy produkcji mieszanek paszowych z paszowego ziarna z dodatkami saponitu mineralnego. Materiał i metody: Stale konstrukcyjne, w tym stale nierdzewne. Metody badań zużycia w środowiskach ściernych. Wyniki: Istnieje liniowa zależność odporności na ścieranie na twardość ściernego w przypadku stopów o stabilnej strukturze powierzchni. Wniosek: W przypadku stopów o niestabilnej strukturze, które są w stanie zmienić się pod wpływem ścierania, konieczne jest wzięcie pod uwagę iż struktura stanu powierzchni materiału i odporność na zużycie zależy głównie od kompletności strukturalnych zmian w procesie zużycia.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.