Chrome plating is used to improve the properties of metal surfaces like hardness, corrosion resistance and wear resistance in machine building. To further improve these properties, an electrodeposited chromium coating on steel, modified with nanodiamond particles is proposed. The nanodiamond particles (average size 4 nm measured by TEM) are produced by detonation synthesis (NDDS). The composite coating (Cr+NDDS) has an increased thickness, about two times greater microhardness and finer micro-structure compared to that of unmodified chromium coating obtained under the same galvanization conditions. In the microstructure of specimen obtained from chrome electrolyte with concentration of NDDS 25 g/l or more, “minisections” with chromium shell were found. They were identified by metallographic microscope and X-ray analyser on etched section of chromium plated sample. The object of further research is the dependence of the presence of NDDS in the composite coating from the nanodiamond particles concentration in the chroming electrolyte.
The effects of processing parameters on the microstructure and mechanical properties of Fe-Mn-Cr- Mo-C PM steels are described. Pre-alloyed Astaloy CrM and Astaloy CrL, low-carbon ferromanganese and graphite powders were used as the starting materials. After pressing in rigid die, the compacts were conventionally and high temperature sintered at 1120 and 1250°C, respectively. Sintering was carried out for 60 minutes in atmospheres with different H2/N2 ratios. Cooling rate from sintering temperature was 65°C min-1 (convective cooling). The specimens were subsequently tempered at 200°C for 60 minutes in air. All specimens were tested for tensile strength (UTS), elongation (A), offset yield strength (R0.2), transverse rupture strength (TRS), impact toughness and apparent surface hardness (HV 30). After mechanical tests the microstructure of Fe-Mn-Cr-Mo-C PM steels was studied by optical microscopy. These investigations have shown that, by sintering in inexpensive and safe nitrogen-rich atmospheres, it is possible to achieve mechanical properties similar to those of specimens sintered in pure hydrogen and hydrogen-rich atmospheres.
PL
Wpracy przedstawiony został wpływ parametrów wytwarzania na mikrostrukturę i własności spiekanych stali Fe-Mn-Cr-Mo. Do badan użyto wstępnie stopowanych, komercyjnych proszków żelaza Astaloy CrM i Astaloy CrL, proszek żelazomanganu oraz proszek grafitu. Po sporzadzeniu mieszanek proszków, wypraski były prasowane jednostronnie w sztywnej matrycy, a następnie spiekane w temperaturze 1120°C i 1250°C, w atmosferze o różnym składzie chemicznym (różny stosunek H2/N2 w atmosferze spiekania) w czasie 60 minut. Po spiekaniu próbki poddane zostały zabiegowi odpuszczania w powietrzu, w temperaturze 200°C w czacie 60 minut. Spieczone i odpuszczone próbki poddane zostały badaniom mechanicznym (Rm, Rg, HV 30) oraz badaniom metalograficznym z wykorzystaniem mikroskopii optycznej. Z przeprowadzonych badań i uzyskanych rezultatów wynika, że własności spiekanych stali manganowo-chromowo-molibdenowej, wytwarzanych przy wykorzystaniu taniej i bezpiecznej atmosferze bogatej w azot są zbliżone lub niekiedy nawet wyższe od własności stali spiekanych w atmosferach bogatych w wodór.
The work discussed the development of statistical analysis as a reproducibility assistance method for evaluation of advanced Fe-3% Mn-0.6% C sintered steel for high performance structural parts. Factors contributing to the reliability and reproducibility of Mn structural steels include advanced metal matrix with consistent purity and concentration of chemical constituents, as well as mix homogeneity and processing uniformity. Matrix inhomogeneity was found to play an important role in these materials, with large variability in local microstructure being observed. In this paper the statistical dependence between properties and processing variables of PM manganese steels is presented. The investigations of sintered manganese steels were based on commercial powders: iron, grade NC 100.24 and graphite C-UF. As a manganese donor low-carbon ferromanganese powder was used. Sintering was carried out in hydrogen atmosphere at 1120°C and 1250°C. in Tables 1 and 2 mechanical properties of PM manganese steel were summarised. To characterise porosity of investigated materials the ECD (equivalent circular diameter) was used (Fig. 8 and 9). Microstructural constituents existed in examined sintered Mn steels are shown in Table 3. The typical microstructures of steels are presented on Figures 1 and 2. The results of statistical analysis (Fig. 3-6) show, there is a strong dependence of mechanical properties versus processing parameters.
PL
W artykule podjęto próbę analizy statystycznej służącej określeniu powtarzalności produkcji spiekanych, wysokowytrzymałych stali manganowych o zwartości 3% manganu i 0,6% węgla, przeznaczonych do wytwarzania elementów konstrukcyjnych (np. koła zębate). Do czynników odpowiedzialnych za niezawodność i powtarzalność wyrobów wykonanych ze stali manganowej zaliczyć można czystość chemiczną osnowy, a także jednorodność mieszanki oraz parametry procesu wytwarzania. Jak wykazały dotychczasowe badania, mala jednorodność osnowy, a przez to zmienna struktura tych materiałów, odgrywa znaczącą rolę podczas wytwarzania stali manganowych. Badania spiekanych stali manganowych oparto na komercyjnych proszkach: żelaza NC 100.24 oraz grafitu C-UF. Jako nośnika manganu użyto nisko węglowego proszku żelazomanganu. Proces spiekania prowadzono w dwóch temperaturach: 1120°C oraz 1250°C, w atmosferze wodoru. W tabelach 1 i 2 zaprezentowano własności mechaniczne badanych stali. Składniki strukturalne występujące w badanych stalach zestawiono w tabeli 3. Przykładowe mikrostruktury badanych stali pokazano na rysunkach 1 i 2. Do scharakteryzowania porowatości badanych materiałów wykorzystano rozkład średnic równoważnych porów (ECD) (rys. 8 i 9). Wyniki analizy statystycznej, które zaprezentowane zostały na rysunkach 3-6, wykazały, że istnieje silna zależność własności mechanicznych badanych stali od parametrów procesu wytwarzania.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.