Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Microstructure and selected properties of chromosiliconized and chromized layers produced on a low-carbon steel

Bauer I.

Inżynieria Materiałowa

|

2017

|

Vol. 38, nr 2

77--81

EN

The paper presents the results of the microstructure and selected properties examinations of chromosiliconized and chromized layers produced on a low carbon steel. A steel of DC01 grade was designed for the research. The samples were placed in boxes with a special design, containing a pre-prepared powder mixture. The boxes were closed with lids, sealed hermetically using enamel, preventing oxidation of the load and placed in a furnace heated to processes temperature. The microstructure of the analysed layers were evaluated by light and scanning electron microscope. The thickness, surface of samples were determined. Vickers hardness tests were performed on transverse microsections. The phase composition of chromosiliconized and chromized layers was evaluated using a X-Pert diffractometer. Chemical composition was determined by glow discharge optical emission spectroscopy. Chromosiliconized and chromized samples exhibited an increase in hardness and roughness parameters in comparison to the substrate material. Stresses were measured by the sin2ψ X-ray diffraction method. The results of the study show, that chromosiliconizing and chromizing processes generate the state of the compressive internal stresses on the surface of DC01 steel.

PL

W pracy omówiono wyniki badań, dotyczące wpływu technologii chromokrzemowania i chromowania metodą proszkową na mikrostrukturę i właściwości warstw wytwarzanych na stali niskowęglowej. Wykonano badania mikrostruktury, pomiary twardości, grubości, chropowatości, naprężeń własnych warstw dyfuzyjnych. Przeprowadzono również analizę ich składu chemicznego i fazowego.

2

Tribocorrosion of a chromosiliconized layer

Bauer I., Baryga A.

Technical Sciences / University of Warmia and Mazury in Olsztyn

|

2013

|

nr 16(2)

85--92

EN

The paper presents the results of an experiment investigating the tribocorrosion of C45 steel samples which were chromosiliconized by the powder-pack method. The technological process was carried out at 1000oC for 6 hours. The layer was produced with the use of ferrochromium powder combined with SiC, kaolin and ammonium chloride. Analytical samples were placed in boxes containing the powder mix, and the boxes were sealed with vitreous enamel. The frictional resistance of a chromosiliconized layer was investigated under exposure to a corrosive medium of sugar slurry. Corrosion damage was examined with the use of a three-cylinder and cone wear tester. The structure of the analyzed layers was evaluated by light and scanning microscopy, X-ray diffraction and glow discharge optical emission spectroscopy (GDOES). The thickness, surface roughness and hardness of samples were determined. Chromosiliconizing of C45 steel samples extended the life of friction elements in a sugar slurry environment.

3

Mikrostruktura i właściwości tribokorozyjne dyfuzyjnych warstw chromokrzemowanej i chromowanej

Bauer I.

Inżynieria Materiałowa

|

2013

|

Vol. 34, nr 6

619--622

PL

W pracy omówiono wyniki badań zużycia tribokorozyjnego warstwy chromokrzemowanej wytworzonej na stali C90U metodą proszkową. Badania porównawcze wykonano dla warstwy chromowanej. Procesy przeprowadzono w temperaturze 1000°C przez 8 godzin w piecu laboratoryjnym Labotherm LH 15/14. Do wytwarzania warstwy chromokrzemowanej stosowano mieszaninę proszkową zawierającą żelazochrom z dodatkiem SiC, kaolin oraz chlorek amonu. W procesie chromowania skład mieszaniny był następujący: Cr2O3 z dodatkiem Al, kaolin oraz chlorek amonu. Próbki do badań umieszczano w skrzynkach wykonanych ze stali X6CrNiTi18-10, w których znajdowała się mieszanina proszkowa, a następnie skrzynki uszczelniano hermetycznie za pomocą emalii topiącej się w temperaturze 600°C. Po wytworzeniu warstw próbki przeznaczone do badań tribokorozyjnych zahartowano w oleju z temperatury 840°C i odpuszczono w 500°C przez 2 h. Badania mikrostruktury warstw wykonano za pomocą mikroskopu metalograficznego OLYMPUS-IX 70. W wyniku procesów technologicznych otrzymano białe, nietrawiące się warstwy, oddzielone wyraźną granicą od podłoża. Grubość warstw wynosiła: chromokrzemowanej ok. 20 μm i chromowanej ok. 31 μm. Pomiary chropowatości powierzchni stali C90U przeprowadzono za pomocą profilografu Homell Tester T 1000E. Chromokrzemowane i chromowane próbki stali C90U wykazały wzrost parametrów stereometrycznych powierzchni w porównaniu ze stalą bez warstw. Skład fazowy warstw określano za pomocą dyfraktometru firmy Philips z goniometrem X-Pert, stosując promieniowanie CuKα z monochromatyzacją wiązki dyfrakcyjnej. W badaniach składu chemicznego warstw użyto skaningowy mikroskop elektronowy (SEM) z mikroanalizatorem rentgenowskim oraz spektrometr emisyjny ze wzbudzeniem jarzeniowym GDOES. Pomiary twardości HV0,05 wykonano sposobem Vickersa na poprzecznych zgładach metalograficznych. Wyniki badań wykazały zwiększenie twardości warstw w porównaniu z materiałem podłoża, warstwy chromokrzemowanej ok. 8-krotne oraz chromowanej ok. 7-krotne. W pracy przeprowadzono badania odporności na zużycie przez tarcie warstwy chromokrzemowanej i chromowanej w warunkach oddziaływania medium korozyjnego, które stanowiła gęstwa cukrowa. Badania przeprowadzono metodą trzy wałeczki- -stożek. Warstwa chromokrzemowana wykazała wzrost trwałości układów trących w warunkach oddziaływania gęstwy cukrowej w porównaniu z warstwą chromowaną.

EN

The study presents the results of an experiment investigating the tribocorrosion of C90U steel samples which were chromosiliconized by the powderpack method. The chromized layer was used as a reference standard. The processes were carried out in a Labotherm LH15/14 furnace at 1000°C for 8 hours. The layer was produced with the use of ferrochromium powder combined with SiC, kaolin and ammonium chloride. The chromized layer was produced with the use of Cr2O3 combined with Al, kaolin and ammonium chloride. Samples of C90U steel were placed in the powder mix in special boxes made of X6CrNiTi18-10 steel. To prevent sample oxidation, the boxes were covered with lids and sealed with vitreous enamel which melts in temperature 600°C. After the technological processes, the group of steel samples for tribocorrosion analysis was quenched in oil at 840°C and tempered at 500°C for 2 hours. The microstructure of chromosiliconized and chromized layers was analyzed under a metallographic microscope OLYMPUS-IX 70. A bright, non-etched chromosiliconized layer with an estimated thickness of 20 μm and chromized with an estimated thickness of 31 μm and clearly separated from the steel substrate was observed. Surface roughness was measured with a Hommel Tester T1000. Chromosiliconized and chromized layers on samples of C90U steel were characterized by higher surface roughness than uncoated steel. The phase composition of layers was evaluated using a Philips X’Pert diffractometer with CuKα radiation and monochromatization of diffracted beams. Chemical composition was determined by SEM with X-ray microanalysis and glow discharge optical emission spectroscopy (GDOES). Vickers hardness tests (HV0.05) performed on transverse microsections revealed a eight-fold increase in hardness values to 1499 HV0.05 after chromosiliconizing and seven-fold HV0.05 increase in hardness values to 1375 HV0.05 after chromizing than uncoated steel. The frictional resistance of chromosiliconized and chromized layer was investigated under exposure to a corrosive medium of sugar slurry. Tribocorrosion damage was examined with the use of a three-cylinder and cone wear tester. Chromosiliconized layer extended the life of friction elements in a sugar slurry environment than chromized.

4

Badania naprężeń własnych w warstwach chromokrzemowanej i chromowanej wytwarzanych metodą proszkową

Bauer I., Piasecki A.

Inżynieria Materiałowa

|

2013

|

Vol. 34, nr 6

623--626

PL

W pracy omówiono wyniki badań dotyczące stanu naprężeń własnych w warstwie chromokrzemowanej i chromowanej. Warstwy dyfuzyjne wytworzono metodą proszkową na powierzchni stali C45. Procesy technologiczne przeprowadzono w temperaturze 1000°C przez 6 godzin. Do wytwarzania warstwy chromokrzemowanej zastosowano mieszaninę proszkową zawierającą żelazochrom z dodatkiem SiC, kaolin oraz chlorek amonu. Natomiast do wytwarzania warstwy chromowanej zastosowano mieszaninę zawierającą Cr2O3 z dodatkiem Al, kaolin oraz chlorek amonu. Próbki ze stali C45 przeznaczone do badań umieszczano w uprzednio przygotowanej mieszaninie proszkowej w skrzynkach o specjalnej konstrukcji wykonanych ze stali X6CrNiTi18-10. Aby zapobiec utlenianiu się wsadu, które jest zjawiskiem niepożądanym, skrzynki zamykano pokrywą i uszczelniano emalią topiącą się w temperaturze 600°C. Badania mikrostruktury i grubości warstw dyfuzyjnych wytworzonych na stali C45 przeprowadzono za pomocą mikroskopu metalograficznego Olympus IX na poprzecznych zgładach metalograficznych trawionych nitalem. Wykazały one jasną, nietrawiącą się, oddzieloną wyraźną granicą od podłoża warstwę chromokrzemowaną o grubości ok. 16 μm oraz chromowaną o grubości ok. 27 μm. Skład fazowy warstw oceniano za pomocą dyfraktometru firmy Philips z goniometrem X-Pert, stosując promieniowanie CuKα z monochromatyzacją wiązki dyfrakcyjnej. Skład chemiczny warstw oceniano za pomocą skaningowego mikroskopu elektronowego (SEM) z mikroanalizatorem rentgenowskim oraz optycznego spektrometru emisyjnego z wzbudzeniem jarzeniowym GDOES. Pomiary chropowatości powierzchni przeprowadzono za pomocą profilografu Homell Tester T 1000E. Chromokrzemowane i chromowane próbki ze stali C45 wykazały wzrost parametrów chropowatości w porównaniu ze stalą bez warstw. Pomiary twardości HV0,05 wykonane sposobem Vickersa na poprzecznych zgładach metalograficznych próbek chromowanych i chromokrzemowanych wykazały jej ok. 5÷6-krotny wzrost w porównaniu z materiałem podłoża. Rentgenowska analiza fazowa ujawniła w warstwie chromokrzemowanej obecność węglika typu (Cr, Fe)7C3, węgloazotka typu Cr2(N, C) oraz w warstwie chromowanej węglika typu (Cr, Fe)23C6 i węgloazotka typu Cr2(N, C). Naprężenia wyznaczono za pomocą metody dyfrakcji rentgenowskiej sin2ψ. Wyniki badań wykazały, że chromokrzemowanie i chromowanie generują na powierzchni stali C45 stan naprężeń własnych ściskających.

EN

In the work the results of examinations of residual stress state in the chromosiliconized and chromized layer have been discussed. Diffusion layers were produced on the surface of C45 steel by the powder method. The technological processes were carried out at 1000°C for 6 hours. The chromosiliconized layer was produced with the use of ferrochromium powder combined with SiC, kaolin and ammonium chloride. The chromized layer was produced with the use of Cr2O3 combined with Al, kaolin and ammonium chloride. Samples of C45 steel were placed in the powder mix in special boxes made of X6CrNiTi18-10 steel. To prevent sample oxidation the boxes were covered with lids and sealed with vitreous enamel which melts at temperatures 600°C. Microstructural analyses and thickness measurements of a diffusion layers were carried out using the Olympus IX 70 metallographic microscope. Nital-etched microsections perpendicular to the surface of the sample were examined. A bright, non-etched, clearly separated from the steel substrate chromized layer with an estimated thickness of 27 μm and chromosiliconized with an estimated thickness of 16 μm were observed. The phase composition of a chromosiliconized and chromized layer was evaluated using a Philips X’Pert diffractometer with CuKα radiation and monochromatization of diffracted beams. X-ray diffraction method of chromosiliconized layer revealed the presence of (Cr, Fe)7C3 carbide, Cr2(N, C) carbonitride and (Cr, Fe)23C6 carbide, Cr2(N, C) carbonitride in chromized layer. Chemical composition was determined by SEM with X-ray microanalysis and glow discharge optical emission spectroscopy (GDOES). Surface roughness was measured with a Hommel Tester T1000. Chromosiliconized and chromized layers on samples of C45 steel were characterized by higher surface roughness than uncoated steel. Vickers hardness tests (HV0.05) performed on transverse microsections revealed a 5÷6-fold increase than uncoated steel. Stresses were measured by the sin2ψ X-ray diffraction method. The results of the study show that chromosiliconizing and chromizing processes generate the state of the residual compressive stress on the surface of C45 steel.

5

Wpływ budowy warstwy chromokrzemowanej na właściwości tribologiczne w środowisku korozji

Bauer I.

Inżynieria Materiałowa

|

2011

|

Vol. 32, nr 4

320-323

PL

W pracy omówiono wyniki badań dotyczące budowy warstw chromokrzemowanych oraz ich właściwości tribologicznych w warunkach oddziaływania korozji. Przeprowadzono badania dyfuzyjnych warstw chromokrzemowanych, wytwarzanych metodą proszkową, na powierzchni stali C45. Badania tribokorozyjne przeprowadzono w środowisku wód kopalnianych, stosując metodę trzy wałeczki-stożek. Przeprowadzono badania składu chemicznego i fazowego warstwy oraz pomiary grubości, chropowatości i twardości. Wykazano, że odporność tribokorozyjna warstw chromokrzemowanych w środowisku wód kopalnianych jest bardzo dobra.

EN

In work the results of examinations of the structure of chromosiliconized layers and their tribological properties in the environment of corrosion have been discussed. Diffusion layers produced in powder chromosiliconizing process on C45 steels surface have been studied. Tribocorrosion measurements in the mine waters solution by means of a three-cylinder cone have been performed. The layers chemical and phase composition, their hardness, thickness and roughness measurements have been investigated. It has been shown that tribocorrosion resistance of the chromosiliconized layers in the mine waters solution is very good.

6

Ocena właściwości użytkowych warstwy chromokrzemowanej

Bauer I.

Inżynieria Materiałowa

|

2011

|

Vol. 32, nr 4

324-326

PL

Praca prezentuje wyniki badań oceny właściwości użytkowych warstwy chromokrzemowanej. Warstwę dyfuzyjną wytworzono metodą proszkową na powierzchni stali C90U. Określono odporność korozyjną warstwy w środowisku przemysłu drzewnego (sok drzewostanu dębu i buku) oraz ich odporność tribokorozyjną. Przeprowadzono badania morfologii, składu chemicznego i fazowego warstwy oraz pomiary grubości, chropowatości, twardości. Badania tribokorozyjne przeprowadzono metodą trzy wałeczki- -stożek w medium korozyjnym. Omówione w pracy wyniki badań, wykazały wzrost odporności korozyjnej i tribologicznej warstwy chromokrzemowanej w medium korozyjnym.

EN

The paper presents the evaluation results of functional properties of chromosiliconized layer. Diffusion layer was produced in powder chromosiliconizing process on C90U steel surface. Corrosion resistance in media of wood industry (the forest stand beech and oak sap) and tribocorrosion of the layer have been determined. Investigations of layer morfology, chemical and phase compositions, thickness, surface roughness and hardness have been conducted. Tribocorrosion measurements have been performed in corrosion medium, by means of a three cylinder-cone method. The research results discussed in this paper show the increase of corrosion and tribocorrosion resistance of chromosiliconized layer in the corrosion medium.