W artykule przedstawiono podstawowe zagadnienia z zakresu fizyki i chemii plazmy. Omówiono wybrane obszary jej zastosowań w takich dziedzinach jak: metalurgia, inżynieria materiałowa, produkcja elementów uzbrojenia i ekologiczna technika. Omówiono nową, innowacyjną metodę nakładania powłok na wewnętrzne powierzchnie otworów i przewodów cylindrycznych, opracowaną i opatentowaną w Sieci Badawczej Łukasiewicz – Instytut Mechaniki Precyzyjnej. Artykuł w syntetycznej formie umożliwia zapoznanie się z szerokim spektrum zastosowań i potencjałem badawczym, jaki posiadają nowoczesne technologie hybrydowe.
EN
The article presents basic issues in the field of plasma physics and chemistry. Selected areas of their application in such fields as: metallurgy, engineering of materials, production of weaponry elements and ecological technology have been discussed. A new, innovative method of applying coatings to the internal surfaces of bores and cylindrical pipes, developed and patented in the Łukasiewicz Research Network – Institute of Precision Mechanics, has been discussed. The article in a synthetic form allows you to familiarize yourself with the wide spectrum of applications and research potential of modern hybrid technologies.
Azotowanie stali 41CrAlMo7 przeprowadzono w złożu fluidalnym z tlenku aluminium w stałej temperaturze 570oC/4 h w amoniaku z azotem technicznym lub z mieszaniną azotowo-wodorową. Węgloazotowanie przeprowadzano w amoniaku z azotem technicznym dla dwóch różnych nośników węgla. Ponadto jeden proces był przeprowadzony w amoniaku z dodatkiem 5% propanu. Badano wpływ rozcieńczania amoniaku czystym i technicznym azotem na twardość i grubość warstwy azotowanej. Porównano twardość i grubość warstwy węgloazotowanej w amoniaku z azotem technicznym i gazem ziemnym lub dwutlenkiem węgla z parametrami warstwy węgloazotowanej w amoniaku z propanem. Wysoką twardość powierzchni i grubość warstwy azotowanej uzyskano przy udziale 70% czystego azotu lub 30% azotu technicznego w mieszaninie z amoniakiem po wstępnym utlenianiu 350oC/30 min w powietrzu. W przypadku węgloazotowania najwyższą twardość i grubość warstwy azotowanej uzyskano w mieszaninie amoniaku z dodatkiem 5% propanu, a najwyższą grubość strefy związków azotkowych w mieszaninie amoniaku z azotem technicznym z dodatkiem gazu ziemnego lub dwutlenku węgla.
EN
Nitriding of 41CrAlMo7 steel was carried out in a fluidized bed of aluminum oxide at a constant temperature of 570oC/4h in ammonia with technical nitrogen or with nitrogen-hydrogen mixture. Carbonitriding was carried out in ammonia with technical nitrogen for two different carbon carriers. In addition, one process was carried out in ammonia with the addition of 5% propane. The influence of diluting ammonia with pure and technical nitrogen upon the hardness and thickness of the nitrided layer was investigated. The hardness and thickness of the carbonitrided layer in ammonia with technical nitrogen and natural gas or carbon dioxide were compared with the parameters of the layer carbonitrided in ammonia and propan. High surface hardness and thickness of the nitrided layer were obtained with the participation of 70% of pure nitrogen or 30% of technical nitrogen in a mixture with ammonia after preliminary oxidation at 350oC/ 30min in air. In case of carbonitriding, the highest hardness and thickness of the nitrided layer were obtained in a mixture of ammonia with and the addition of 5% propane, and the highest thickness of the nitride compound zone in a mixture of ammonia and technical nitrogen with the addition of natural gas or carbon dioxide.
The study investigated the influence of short-term nitriding conditions upon the strength properties and pitting corrosion resistance of 41CrAlMo structural steel. The steel was fluidised bed nitrided in ammonia at temperatures of 480 and 570oC. The increase in layer thickness and/or nitrogen concentration was accompanied by the increase in compressive rest stresses up to a maximum of approx. -660MPa. The decrease of tensile strength Rm and the offset yield point R0,2 in all nitriding variants did not exceed10% in relation to the quenched and tempered sample. The decrease of the relative elongation A10 reached a maximum of 37%. In the bend test, with the increase of layer thickness and nitrogen concentration the offset yield point R0,2 increased by a maximum of approx 12%. Impact strength decreased with increasing layer thickness and nitrogen concentration up to 14%. After optimum nitriding, pitting corrosion resistance Rp9 = 500 h was achieved.
PL
W pracy badano wpływ warunków azotowania krótkookresowego na właściwości wytrzymałościowe i odporność na korozję wżerową stali konstrukcyjnej 41CrAlMo. Stal azotowano fluidalnie w amoniaku w temperaturach 480 i 570oC. Wzrostowi grubości warstwy i/lub stężenia azotu towarzyszył wzrost ściskających naprężeń własnych maksymalnie do ok. – 660 MPa. Spadek wytrzymałości na rozciąganie Rm i umownej granicy plastyczności R0,2 we wszystkich wariantach azotowania nie przekraczał 10% w stosunku do próbki ulepszanej cieplnie. Spadek wydłużenia względnego A10 osiągnął maksymalnie 37%. W próbie zginania wraz ze wzrostem grubości warstwy i stężenia azotu wzrastała umowna granica plastyczności R0,2, maksymalnie o ok. 12%. Udarność stali malała wraz ze wzrostem grubości warstwy i stężenia azotu maksymalnie do 14%. Po optymalnym azotowaniu uzyskano odporność na korozję wżerową Rp9 = 500 h.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.