Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 15

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  azotowanie próżniowe
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
PL
Na podstawie badań opisanych w artykule opracowano zespół wielowarstwowych jednokierunkowych sztucznych sieci neuronowych, odwzorowujących zależności zachodzące między parametrami wejściowymi procesu azotowania niskociśnieniowego a własnościami końcowymi obrabianej stali, ze szczególnym uwzględnieniem twardości i charakterystyki wytworzonej warstwy. Na tej bazie zbudowano model fizyczny wielosegmentowego azotowania niskociśnieniowego dla stali narzędziowych. Końcowym efektem prac jest aplikacja wspierająca projektowanie, symulację oraz optymalizację tych procesów w rzeczywistości przemysłowej.
EN
Based on the research presented in the paper, a set of multilayer unidirectional artificial neural networks was developed, mapping the relationships between the input parameters of the low-pressure nitriding process and the final properties of the processed steel, with particular emphasis on the hardness and characteristics of the obtained layer. On this basis, a physical model of multi-segment low-pressure nitriding for tool steels was developed. The final effect of the presented work is an application supporting the design, simulation and optimization of these processes in industrial reality.
PL
Poniższy artykuł opisuje najnowsze osiągnięcia w dziedzinie obróbki cieplnej dysz wtrysku paliwa wykonanych ze stali narzędziowej do pracy na gorąco, wykorzystywanych w silnikach wysokoprężnych. W przeprowadzonym badaniu przetestowano różne techniki udoskonalania warstwy z pomocą nawęglania i azotowania próżniowego, które nadają się zwłaszcza do obróbki elementów o skomplikowanych kształtach, takich jak np. ślepy otwór. Pod rozwagę wzięto różne parametry procesowe dotyczące sekwencji procesu oraz jego temperatury i zbadano ich wpływ na mikrostrukturę, twardość i równomierność warstwy. Rozwinięto kompleksową metodę obróbki, na którą składają się procesy termochemiczne oraz hartowanie w gazie pod wysokim ciśnieniem (HPGQ) i odpuszczanie. Cały proces został przeprowadzony w jednokomorowym piecu próżniowym wyposażonym w system nawęglania (LPC) i azotowania (LPN) niskociśnieniowego oraz hartowania w gazie pod wysokim ciśnieniem.
EN
The article describes the newest achievements in heat treatment of fuel injection nozzles made of hot work tool steel applied in diesel engines. Different methods of surface properties improvement has been used by means of vacuum carburizing and vacuum nitriding, especially suitable for elements characterized by difficult shape geometry like blind whole. Variables process parameters has been considered in terms of sequence and temperature, and their influence on surface microstructure, hardness and case uniformity. Complex technology was discovered involving thermo-chemical process supplemented by high pressure gas quenching (HPGQ) and tempering. All technological steps was performed in a single chamber vacuum furnaces equipped with LPC, LPN and HPGQ.
PL
Niniejsza praca dotyczy zagadnień modelowania oraz inteligentnego wspomagania komputerowego procesów azotowania ni­skociśnieniowego w aspekcie poprawienia osiągania zgodności właściwości rzeczywistych po obróbce z właściwościami założonymi, a tym samym doskonalenia powtarzalności wyników tych procesów. Zasadniczym celem przeprowadzonych badań doświadczalnych było lepsze poznanie zależności przyczynowo-skutkowych związanych z przebiegiem procesów azotowania niskociśnieniowego oraz opracowanie metodologii projektowania funkcjonalnych i efektywnych procesów próżniowej obróbki cieplno-chemicznej z wykorzy­staniem efektywnych metod obliczeniowych. W artykule zaproponowano sposób klasyfikowania stali na podstawie jej składu che­micznego oraz model do przewidywania właściwości materiału po procesie azotowania w obniżonym ciśnieniu, oparty na metodzie sztucznych sieci neuronowych.
EN
This paper discusses the issues of modelling and smart computer support for low-pressure nitriding aimed at achieving more effectively the compatibility between the actual post-treatment properties of a material and the designed properties, which will con­tribute to improved repeatability of the processes. The principal objective of the experiment was to acquire better understanding of the cause and effect relationship of the low-pressure nitriding processes and to develop the methodology of designing functional and effective processes of low-pressure thermochemical treatment, using effective computational methods. The paper proposes a method of steel classification based on its chemical composition and a model used to forecast the properties of material after low-pressure nitriding, based on the artificial neural networks.
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu procesu azotowania zrealizowanego w systemie „boost-diffusion” na właściwości stali X37CrMo51. Przedstawiono wyniki badań mikrostruktury warstw azotowanych oraz profile mikrotwardości w tych warstwach. Proponowany sposób azotowania wydaje się bardzo obiecujący w zastosowaniu w nowoczesnych, uniwersalnych piecach do obróbki cieplnej. Proces realizowany w systemie „boost-diffusion” umożliwia precyzyjne sterowanie morfologią warstwy wierzchniej i osiągnięcie pożądanych właściwości stali po procesie obróbki cieplnej. Przedstawione wyniki badań są częścią projektu realizowanego w celu opracowania nowoczesnego komputerowego systemu wspomagania procesów azotowania próżniowego opartego na symulacjach wykorzystujących metody sieci neuronowych.
EN
The results of investigation into influence of nitriding process realized in the ”boost-diffusion” stages on X37CrMoV51 steel are presented in this paper. The microstructure of nitrides samples together with hardness profiles assessment are shown. The proposed process seems to be very promising in case of nitriding in modern multipurpose installations. The process realised in the ”boost-diffusion” order allows precise control of the morphology of the surface layer and to achieve the desired properties of the steel after heat treatment. The findings are part of a project in order to develop a modern computer aided system vacuum nitriding processes based on simulations using neural network method.
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań stali WCL, WNLV, SW7M oraz NC11LV poddanych procesom regulowanego azotowania pod obniżonym ciśnieniem w uniwersalnym piecu próżniowym. Hartownie usługowe realizują procesy obróbki cieplnej o charakterze jednostkowym lub małoseryjnym. Wyposażone są najczęściej w piece uniwersalne umożliwiające przeprowadzanie takich obróbek, jak: wyżarzanie, lutowanie, hartowanie i odpuszczanie, a także nawęglanie z obróbką cieplną po nawęglaniu. Wiele części maszyn i narzędzi poddaje się procesom azotowania. Zwykle realizowane są one w specjalnie do tego celu skonstruowanych stanowiskach w piecach wgłębnych. Pojawia się jednak coraz większe zainteresowanie zarówno małych hartowni usługowych, jak i dużych zakładów przemysłowych w wykorzystaniu uniwersalnych pieców próżniowych dla realizacji procesów azotowania. Autorzy publikacji, wychodząc naprzeciw wzrastającym potrzebom rynku oraz mając na celu rozszerzenie bazy wiedzy w obszarze powierzchniowej modyfikacji stopów żelaza na drodze obróbek cieplno-chemicznych, podjęli badania nad opracowaniem technologii oraz oprogramowania symulacyjnego implementowanych w uniwersalnych piecach próżniowych. W artykule przedstawiono wyniki wstępnych badań morfologii i mikrotwardości w stalach narzędziowych poddanych azotowaniu regulowanemu pod obniżonym ciśnieniem. Obróbce poddano stale narzędziowe: WCL (X37CrMoV51), WNLV (35CrMo8), NC11LV (X153CrMoV12) oraz SW7M (HS6-5-2). Procesy azotowania przeprowadzono w atmosferze zdysocjowanego amoniaku pod ciśnieniem 26 mbar. Badania wykazały, że w procesach otrzymano warstwy azotowane o typowych strukturach dla azotowania próżniowego z możliwością sterowania powierzchniowym stężeniem azotu, tak aby uzyskać warstwy e i y' na powierzchni elementów, bądź też wyłącznie strefę azotowania wewnętrznego. Struktury stali badano na mikroskopie świetlnym Nikon MA 200 przy powiększeniach 100 i 500×. Mikrotwardość badano za pomocą zautomatyzowanego mikrotwardościomierza CLEMEX przy obciążeniu 100 g według normy PN-EN ISO 4516. Profile mikrotwardości są typowe dla uzyskiwanych w procesach azotowania w piecu wgłębnym. Maksymalną twardość 1254 HV0,1 uzyskano dla stali SW7M (HS6-5-2). Grubość warstw oceniano metodą pomiaru mikrotwardości przy założonym kryterium: twardość rdzenia + 150HV. Wynosiła od 20 um dla stali WCL do 120 um dla stali WNLV.
EN
The results of researches on WCL (X37CrMoV51), WNLV (35CrMo8), NC11LV (X153CrMoV12) and SW7M(HS6-5-2) steel after nitriding under low pressure in universal vacuum furnace are presented in this paper. Hardening shops realize processes of piece or short-run production. They are mostly equipped with universal furnaces allowing treatments as follows: annealing, hardening and tempering, soldering, carburizing and heat treatment after carburizing. However, many machine parts undergo processes of nitriding, typically realized in especially design stands based on the pit furnaces. The increasing interests appear both from small hardening shops and big production plants in application of universal vacuum furnaces to nitride steel parts. Authors of presented paper to meet the needs of the market, and to widen the knowledge database in the field of surface modification of steel substrates undertook a study to elaborate technology and simulation program aiding processes of nitriding in universal vacuum furnaces. The results of preliminary investigations of morphology of surface layer, and microhardness profiles in the tool steels after vacuum nitriding are presented in this paper. Following steels underwent nitriding treatment in the atmosphere of dissociated ammonia under low pressure: WCL (X37CrMoV51), WNLV (35CrMo8), NC11LV (X153CrMoV12) and SW7M (HS6-5-2). Nitriding processes were carried out at pressure 26 mbar, during 4 hours, in the atmosphere of dissociated ammonia. Flow of the ammonia was the controlled variable. The surface layers of structures typical for nitriding process were obtained, and the possibilities of different types of morphology creation were proofed. Structures were observed with use of Nikon MA 200 light microscope at magnifications 100 and 500×. Microhardness was assessed with use of CLEMEX apparatus at load 100 g according to standard PN-EN ISO 4516. Results are comparable to those obtained in pit furnace. Maximum hardness was 1254 HV0.1 for SW7M (HS6-5-2). Thickness of layers was as sessed with criterion "core hardness + 150 HV" and varies between 20 for WCL (X37CrMoV51) to 120 um for WNLV (35CrMo8) steel.
EN
The paper presents tests results aimed at assessment of an effect of thermochemical treatment type, i.e. sulfonitriding and vacuum nitriding on distribution of hardness and depth of hardening, as well as microstructure of surface layer of 41CrAlMo7 machinery nitriding steel. Moreover, it was discussed an effect of the above thermochemical treatment types and successive operation of grinding with PS20 abrasive aloxite paper having grain size of 600 on geometrical structure of the surface and coefficient of kinetic friction of yarn. To make comparison with up to now state, there were also included investigations concerning the above mentioned properties of surface layer of 50SiCr4 spring steel after hardening and tempering. It has been confirmed that among investigated types of thermochemical treatments the best properties for machinery parts operated in contact with yarn were obtained in result of sulfonitriding.
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań wpływu rodzaju obróbki cieplno-chemicznej, tj. azo-tonasiarczania i azotowania próżniowego, na rozkład twardości i głębokość utwardzenia oraz mikrostrukturę warstwy wierzchniej stali konstrukcyjnej do azotowania 41CrAlMo7. Ponadto badano wpływ tych rodzajów obróbki cieplno-chemicznej i szlifowania papierem ściernym elek-trokorundowym PS20 o wielkości ziarna 600 na chropowatość powierzchni i kinetyczny współczynnik tarcia przędzy. Dla porównania ze stanem dotychczasowym zamieszczono również badania ww. właściwości warstwy wierzchniej stali sprężynowej 50SiCr4 po hartowaniu i odpuszczaniu. Z przebadanych rodzajów obróbki cieplno-chemicznej najlepsze właściwości części maszyn współpracujących z przędzą uzyskano w wyniku zastosowania azotonasiarczania.
PL
W pracy przedstawiono, na przykładzie stali 17-4PH, właściwości tribologiczne TWW uzyskiwanej w wyniku azotowania próżniowego na nierdzewnych stalach martenzytycznych utwardzanych wydzieleniowo. Dokonano przeglądu i dyskusji przydatności standardowych prób tarcia oraz uzasadniono wykorzystanie do badań metody „Pin-on-Disk" wg. normy ASTM G99.
EN
For example of 17-4PH steel, tribological properties of precipitated hardening vacuum nitrided surface layer of maraging steels, is presented in this paper. Additionally, review of literature and discussion about standard friction tests was made. Moreover, provided justification of using Pin-on-Disc in conformity with the ASTM G 99 standard was presented.
PL
Niniejsza praca zawiera wyniki badań charakterystyki strukturalnej warstw otrzymanych w wyniku połączenia technologii napawania niskowęglową stalą niskostopową z jej późniejszą obróbką cieplno-chemiczną. Spośród wielu gatunków materiałów nadających się do wykorzystania w ramach opracowanej metody regeneracji mogących stanowić napoinę na szczególną uwagę zasługuje stal o oznaczeniu 13CrMo4-5. Po wykonaniu napoin przeprowadzono badania metalograficzne uzyskanych warstw. Szczegółowo przebadano napoinę oraz strefę przypowierzchniową wykorzystując dostępny asortyment technik instrumentalnych i metod badawczych będący na wyposażeniu Instytutu Inżynierii Materiałowej PŁ. Następnie wykonano obróbki cieplno-chemiczne azotowania (NITROVAC), azotonasiarczania (SULFONIT) oraz nawęglania próżniowego (FINE CARB).
EN
The following elaboration includes the results of microstructure investigation of the obtained layers in the consequence of combination the surfacing by welding technology with use of low-carbon alloy steel and afterwards the thermochemical treatment. Among variety of materials used in regeneration as padding weld the steel 13CrMo4-5 should be noticed. After rebuilding by welding microstructural investigation was performed. The padding weld and the near surface zone has been investigated using accessible research methods in Materials Science Institute at Technical University of Lodz. Then termochemical treatment like: vacuum nitriding - NITROVAC, gas sulphonitriding - SULFONIT, vacuum caburizing FINE CARB were used.
PL
Niniejsza praca zawiera wyniki badań charakterystyki strukturalnej warstwy otrzymanej w wyniku zastosowania technologii MULTIPLEX łączącej w sobie metodę napawania oraz obróbki cieplno-chemicznej. Materiał napoiny stanowiła stal gatunku 41CrAlMo7, którą w dalszej kolejności poddano procesowi azotowania próżniowego. Szczegółowo przebadano napoinę oraz strefę przypowierzchniową wykorzystując dostępny asortyment technik instrumentalnych i metod badawczych będący na wyposażeniu Instytutu Inżynierii Materiałowej PŁ. Wykonano badania rozkładu mikrotwardości oraz rozkładu liniowego wybranych pierwiastków na przekroju warstwy napawanej. W pracy zastosowano wibrujący styk gwarantujący poprawną makro- i mikrostrukturę napoiny.
EN
The following elaboration includes the results of microstructure investigation of the obtained layers in the consequence of using MULTIPLEX technology connecting rebuilding by welding with termochemical treatment. The padding weld was made of 41CrAlMo7 steel followed by vacuum nitriding. The padding weld and the near surface zone has been investigated using accessible research methods in Materials Science Institute at Technical University of Lodz. The microhardness distribution and linear distribution of chosen elements in the cross-section of padding weld has been investigated. In this work the vibrating contact has been applied which guarantees the proper macro and microstructure of padding weld.
PL
W niniejszej pracy podjęto próbę modelowania rozkładu naprężeń własnych w warstwie wierzchniej stali HS 6-5-2 i 38CrMoV5-1 po azotowaniu próżniowym. Istotę modelu stanowi założenie, że makroskopowe naprężenia po azotowaniu są superpozycją naprężeń pochodzących od pojedynczych azotków. Bazę danych o polach naprężeń wokół wszystkich azotków, o różnej budowie i wielkości, występujących w rozpatrywanych stopach wyznaczono przy pomocy pakietu ANSYS. Obliczenia naprężeń własnych przeprowadzono metodą elementów skończonych po uprzednim wczytaniu profilu koncentracji azotu. Uzyskane wyniki naprężeń własnych dla omawianych stali zostały zweryfikowane eksperymentalnie przy pomocy Waismana-Philipsa. Charakter krzywych rozkładu naprężeń własnych wykazuje dość dużą korelację pomiędzy zastosowanymi metodami badawczymi.
EN
An attempt to model a distribution of internal stress in the surface layer of steel types HS 6-5-2, and 38CrMoV5-1, after their vacuum nitriding, is presented. The key point of the model is an assumption of macroscopic stress after nitriding process being a superposition of stresses originating from particular nitrides. For the discussed alloys, a data-base concerning stress fields surrounding each nitride, having different structure and size, has been constructed with the help of the ANSYS software. Calculations of internal stress have been carried out using a finite element approach after an introduction of a nitrogen concentration profile. The results obtained in this way have been verified experimentally, with the help of the Waismann-Philips method. Internal stress distribution characteristics obtained with the applied methods exhibit a substantial degree of correlation.
PL
W pracy zbadano wpływ azotowania i nawęglania próżniowego na stan naprężeń własnych w warstwach wierzchnich stali SW7M (azotowana) i 15HN (nawęglana). Stworzono bazy danych dotyczących rozkładów naprężeń własnych w warstwie wierzchniej w oparciu o metodę Waismana-Phillipsa, którą następnie zweryfikowano zmodyfikowaną metodą dyfrakcji rentgenowskiej sin kwadrat Psi. Na przykładzie mechanizmu krzywkowego rozdzielacza pompy wtryskowej paliwa (stal SW7M azotowana próżniowo) i koła zębatego o średnim module (stal 15HN nawęglana próżniowo) opracowano model numeryczny dla superponowania naprężeń własnych i pochodzących od obciążeń zewnętrznych. Symulację przeprowadzono Metodą Elementów Skończonych przy wykorzystaniu pakietu ANSYS. Na podstawie analizy widma naprężeń rzeczywistych w warunkach eksploatacji określono kryteria występowania postaci zużycia o charakterze zmęczenia stykowego. Wyniki modelowania zweryfikowano w oparciu o obserwację nadzorowaną seryjnych pomp wtryskowych i kół zębatych.
EN
The influence of low pressure nitriding and vacuum carburising on the residual stress state in M2 HSS (nitrided) and 14CrNi6 (carburized) steel was investigated. The data base; verified by modified square sin Psi x-ray method; of residual stresses distribution in the surface layer, based on Waisman-Phillips method was created. The numerical model for superposing residual stresses and those coming from external loads, on the examples of injection pump cam distribution (made of M2 HSS low pressure nitrided) and toothed wheel of medium module pitch (14CrNi6 after vacuum carburizing), was elaborated. Those computer simulation was executed by means of FEM and ANSYS program. Criteria of wear forms occurrence of contact fatigue character, on the basis of real under work conditions stresses spectrum analysis were performed. The modeling results were verified by the supervised observation of serial injection pump and toothed wheels.
PL
Zbadano wpływ azotowania próżniowego metodą NITROVAC na stan naprężeń własnych w warstwach wierzchnich stali SW7M. Stworzono bazę danych dotyczącą rozkładów naprężeń własnych w warstwie wierzchniej na podstawie metody Waismana-Philipsa. Na przykładzie mechanizmu krzywkowego rozdzielaczowej pompy DPA opracowano model numeryczny dla superponowania naprężeń własnych i pochodzących od obciążeń zewnętrznych. Symulację przeprowadzono Metodą Elementów Skończonych (MES) przy wykorzystaniu standardowego pakietu ANSYS 5.4. Na podstawie analizy widma naprężeń rzeczywistych w warunkach eksploatacji określono kryteria występowania poszczególnych (normalnych i patologicznych) postaci zużycia o charakterze zmęczenia stykowego. Wyniki modelowania zweryfikowano opierając się na obserwacji nadzorowanej seryjnych pomp wtryskowych na stacji prób oraz pomp zdemontowanych z pojazdów po długotrwałej eksploatacji. Zaproponowano nowy ilościowy sposób określenia struktury warstw azotowanych i granic jej tolerancji dla konkretnych warunków eksploatacji w warunkach skoncentrowanego naprężenia stykowego.
EN
The influence low-pressure nitriding - NITROVAC, on the state of the residual stresses in the surface layers of M2HSS steel, were investigated. The data base of the residual stresses distribution in the surface layers with use of Waismann-Philips method was elaborated. At the example of the cam mechanism of injection pump DPA, the numerical model for superposing the residual stresses and those coming from the external loads is shown. The simulation was made with use of Finite Element Method and the standard program ANSYS 5.4. The criteria of the occurrence of the particular contact wear shapes (normal and abnormal) were defined on the base of virtual stress spectrum analysis. The results of the modelling were verified by the injection pumps observation, both at the probe stand and coming from the field tests. The new, quantitative way of the designation of nitrided layer structure, and boundaries of its tolerance for concrete exploitation circumstances in the concentrated contact stress conditional is proposed.
PL
Na podstawie przeglądu literatury światowej oraz doświadczeń własnych przedyskutowano stan aktualny oraz perspektywy rozwoju obróbki cieplno-chemicznej w próżni na tle uwarunkowań wynikających z badania rynku, potrzeby globalnej odnowy wyposażenia hartowni oraz prognoz działań legislacyjnych w zakresie bezpieczeństwa pracy i ochrony środowiska. W sposób przekrojowy zasygnalizowane podstawowe problemy techniczne nawęglania i chłodzenia wsadu w piecach i agregatach próżniowych jedno i wielokomorowych. Omówiono również istotę procesu azotowania próżniowego, jej zalety w porównaniu do pozostałych odmian technologicznych azotowania oraz zakres dotychczasowych i potencjalnych zastosowań.
EN
The state of the art and prospects of progress in thermochemical treatment in vacuum on background of the conditions result from market research, the necessity of global, hardening plants, equipment renewal and the predictions of legislation's performances in the range of industrial safety and environment protection are discussed, on the base of the international references review and own experiences. The basic technical problems in carburizing and quenching the charge in vacuum furnaces and units, both single and multi-chambers ones, are signalised in a wide range. The matter of low pressure (vacuum) nitriding and its advantages in comparison to other technological variants of nitriding and the range of hitherto and potential application are discussed either.
PL
W pracy zbadano rozkłady naprężeń własnych w warstwie wierzchniej stali SW7M po azotowaniu konwencjonalnym i próżniowym 'Nitrovac'79' stosując metodę Waismana-Philipsa. Stwierdzono, że rozkład naprężeń zależy od budowy strukturalnej warstwy wierzchniej będącej wynikiem zastosowanych parametrów procesu azotowania. Optymalną strukturę otrzymano po azotowaniu próżniowym przy zastosowaniu ciśnienia cząstkowego amoniaku p=20 hPa. Cykliczne wyżarzanie po azotowaniu próżniowym w temperaturach poniżej temperatury azotowania nie powoduje znaczących zmian w rozkładach naprężeń własnych. Wyżarzanie w temperaturach wyższych od temperatury azotowania wywołuje wyraźny spadek naprężeń ściskających w warstwie wierzchniej.
EN
The distribution of residual stresses in the surface layer of M2HSS steel after conventional and low pressure ('NITROVAC'79') nitriding is investigated in this paper. The stresses depend on the structure of the nitrided layer, which results from the applied nitriding parameters. The optimum structure has been obtained after low pressure nitriding at ammonium partial pressure p=20hPa. Cyclic annealing after nitriding at temperatures below nitriding temperatures doesn't cause any significant changes in residual stresses' distribution. Annealing temperature higher than applied at nitriding, causes a well-marked increase of residual stresses in surface layer of the steel.
EN
The present paper describes the new technology that combines the vacuum nitriding technology known in industry as NITROVAC'79 with following with PVD - arc coating the substrates of HSS steels by TiN. The details of both mentioned above processes are considered from a viewpoint of the combined, composite layer optimisation. Selected problems of TiN coating's adhesion as well as structural transformations of former vacuum nitrided layers during the PVD - arc process have been discussed on the base experimental data. The application range and advantages of new composite layers have been presented in the paper, too.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.