Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Microstructure, microhardness and heat resistance of boronized layers modified by chromium

Bartkowska A., Pertek A.

Inżynieria Materiałowa

|

2013

|

Vol. 34, nr 4

249--252

EN

The paper presents the results of microstructure, microhardness and heat resistance of boronized and borochromized layers produced on steel. Diffusion boronizing treatment was performed at temperature 950°C for 4 h. Boronizing powder, used in the gas-contact method contains: amorphous boron, KBF4 as an activator and carbon black as a ﬁller. The manufacturing process of the layers consisted of two stages: preliminary coating chromium plating of 10 um thickness, and then diffusion boronizing. Borochromized layer similar to boronized layer had needle-like structure. As a result of chromium modiﬁcation thinner borochromized layer was obtained. Microhardness of the boronized layer was 1300÷1400 HV0.05 and the layer had a mild gradient hardness from surface to the core. Oxidation process of boronized and borochromized layers was studied. In the ﬁrst stage of heat resistance study temperature range of isothermal annealing was determined based on heating and cooling curve. The layers were investigated for the oxidation process during continuous and isothermal heating at the temperature of 800°C and 820°C. It was found that the borochromized layers have better oxidation resistance than the boronized layers.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań mikrostruktury, mikrotwardości i żaroodpomości stali C45 z wytworzonymi warstwami borowaną i borochromowana. Borowanie dyfuzyjne prowadzono w temperaturze 950°C. Proszek borujący użyty w metodzie gazowo-kontaktowej zawiera bor amorﬁczny, aktywator KBF4 i wypełniacz w postaci sadzy. Proces wytwarzania warstwy borochromowanej składał się z dwóch etapów: nakładania wstępnej powłoki galwanicznej chromu o grubości 10 um i następnego borowania dyfuzyjnego. Warstwa borochromowana miała podobnie jak warstwa borowana budowę iglastą. W wyniku modyﬁkacji chromem otrzymano cieńszą warstwę borochromowana. Mikrotwardość warstwy borochromowanej wynosiła 1300÷1400 HV0,05 i miała łagodny gradient twardości od powierzchni do rdzenia. Badano proces utleniania wytworzonych warstw borowanych i borochromowanych. W pierwszym etapie badań żaroodporności określono na podstawie krzywej grzania i chłodzenia zakres temperatury wyżarzania izotennicznego. Warstwy badano w procesie utleniania ciągłego i izotennicznego w temperaturze 800°C i 820°C. Stwierdzono, że warstwy borochromowane mają lepszą odpomość na utlenianie niż warstwy borowane.

2

Struktura i właściwości warstw borowanych modyfikowanych chromem oraz obrobionych wiązką laserową

Bartkowska A., Pertek A.

Inżynieria Powierzchni

|

2012

|

nr 2

71-73

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań mikrostruktury, mikrotwardości, kruchości i odporności na zużycie przez tarcie warstw borowanych modyfikowanych chromem i wiązką laserową. Warstwy wytworzono na próbkach ze stali C45 metodą galwanicznego chromowania, borowania oraz laserowej obróbki cieplnej. Zbadano wpływ modyfikacji na właściwości warstw borowanych. Wykazano, że modyfikacja warstwy borowanej chromem oraz wiązką laserową wpływa na mikrostrukturę i właściwości.

EN

Results of observations of microstructure, microhardness, brittleness and wear resistance of boronized layers modified with chromium and laser beam are presented. The layers have been produced on C45 steel by chromium plating method, boriding and laser heat treatment. The influence of modification on properties boronized layers has been investigated. It was shown, that the modification of boronized layers with chromium and laser beam affects on their microstructure and properties.

3

Wpływ modyfikacji laserowej na mikrostrukturę i mikrotwardość warstw boroniklowanych i borochromowanych

Bartkowska A., Pertek A., Popławski M.

Inżynieria Materiałowa

|

2012

|

Vol. 33, nr 5

452--455

PL

W pracy przedstawiono wpływ modyfikacji wiązką laserową warstwy boroniklowanej i borochromowanej na mikrostrukturę i mikrotwardość oraz odporność na zużycie przez tarcie stali C45. Warstwy borowane z niklem i chromem wytworzono metodą galwaniczno-dyfuzyjną (rys. 1). Wytworzono powłokę galwaniczną, którą następnie borowano w temperaturze 950°C przez 4 h. W efekcie otrzymano warstwę dwustrefową złożoną z ciągłej strefy przypowierzchniowej i iglastych borków żelaza (rys. 2, 3). Wytworzone w ten sposób warstwy modyfikowano wiązką laserową z użyciem lasera technologicznego CO 2 . W wyniku oddziaływania wiązki laserowej stwierdzono obecność trzech stref: przetopionej, wpływu ciepła i rdzenia (rys. 4÷7). Badano mikrotwardość warstw powierzchniowych przed i po procesie laserowej modyfikacji. Stwierdzono korzystny wpływ modyfikacji laserowej na mikrotwardość warstw boroniklowanych i borochromowanych. Otrzymane profile mikrotwardości wykazują łagodne przejście od powierzchni przez strefę przetopioną, strefę wpływu ciepła, aż do rdzenia (rys. 8, 9). Laserowa modyfikacja wpływa korzystnie na odporność na zużycie przez tarcie warstw galwaniczno-dyfuzyjnych (rys. 10).

EN

The paper presents the influence of laser beam modification of boronickelized and borochromized layers on microstructure, microhardness and wear resistance of C45 steel. The boronized layers with nickel and chromium were produced by galvanic-diffusion method (Fig. 1). Galvanic coating was prepared, and then boriding at temperature 950°C for 4 h was performed. The dual-zone microstructure consisting of a continuous surface zone and needles of iron borides (Fig. 2, 3) was obtained. The layers produced in this way

4

Analiza strukturalna i fazowa warstw borowanych modyfikowanych niklem i chromem

Bartkowska A., Pertek A., Miklaszewski A.

Inżynieria Materiałowa

|

2012

|

Vol. 33, nr 5

448--451

PL

W pracy przedstawiono wpływ modyfikacji niklem i chromem na strukturę warstwy borowanej wytworzonej na stali C45. Warstwy modyfikowane wytworzono metodą galwaniczno-dyfuzyjną. Powłokę niklu lub chromu otrzymano metodą elektrochemiczną. Następnie przeprowadzono proces borowania dyfuzyjnego w temperaturze 950°C oraz 1050°C przez 4 h. Warstwa borowana po modyfikacji miała budowę dwustrefową (rys. 1÷4, 6, 8). Składała się z ciągłej strefy przypowierzchniowej i iglastych borków żelaza. Przeprowadzono rentgenowską analizę fazową. Stwierdzono obecność borków żelaza i borków niklu w warstwach modyfikowanych niklem (rys. 5) oraz borków żelaza i borków chromu w warstwach modyfikowanych chromem (rys. 9). Otrzymane fazy były zgodne z wykresami równowagi Fe-B, Ni-B oraz Cr-B. Mikroanaliza EDS wykazała obecność pierwiastka modyfikującego w ciągłej strefie przypowierzchniowej (rys. 3, 7).

EN

The paper presents the influence of modification of nickel and chromium on the structure of borided layer produced on C45 steel. Modified layers were produced by galvanic-diffusion method. Nickel or chromium coating was obtained by electroplating method. Afterwards, the diffusion boriding pro- cess was carried out at temperature 950°C and 1050°C for 4 h. The borided layer after modification had dual-zone structure (Fig. 1÷4, 6, 8). It consisted of a continuous surface zone and coniferous iron borides. The X-ray phase analysis was carried out. It was found presence of iron and nickel borides phases in layers modified with nickel (Fig. 5) and iron and chromium borides phases in layers modified with chromium (Fig. 9). The obtained phases were consistent with the equilibrium diagrams Fe-B, Ni-B and Cr-B. EDS microanalysis showed the presence of the modifying element in continuous surface zone (Fig. 3, 7).

5

Odporność na zatarcie galwanicznych powłok chromowych i natryskanych HVOF powłok WC12Co

Żórawski W.

Tribologia

|

2008

|

nr 4

235-245

PL

Galwaniczne powłoki chromowe są szeroko stosowane jako ochrona części maszyn przed zużyciem i korozją. Proces nakładania tych powłok wiąże się jednak z powstawaniem kancerogennych odpadów. Wprowadzone zwiększone wymagania dotyczące ochrony środowiska narzuciły konieczność poszukiwań alternatywnych technologii nakładania powłok. W pracy przedstawiono zalety natryskiwania naddźwiękowego i możliwości zastąpienia chromowania galwanicznego tą technologią. Przedstawiono własciwości powłok natryskanych naddźwiękowo i chromowych oraz wyniki badań ich odporności na zatarcie. Podano przykłady eliminacji galwanicznych powłok chromowych w wyniku zastosowania powłok natryskanych naddźwiękowo.

EN

OSHA’s (Occupational Safety and Heath Administration USA) new standard for occupational exposure to hexavalent chromium (hex Cr) presents the users of thermal spray processes with both challenges and an opportunity. The new standard significantly lowers the PEL (Permissible Exposure Limit) for hex Cr from the prior level of -52 žg/m3 to 5 žg/m3 on an 8 hour time-weighted average. It also requires action, including continuously monitoring the concentration level that is above 2.5 žg/m3 and creates a requirement for manufacturers to keep below 1 žg/m3 to be reliably within the regulations. In the industry, chromium electroplating was found suitable for applications in coating of new elements and reclamation of machinery parts. Various advantages of the chromium coatings play the decisive role - high hardness of chromium coating, high abrasion resistance, resistance against chemical action, and temperature and aesthetic appearance. Depending on intended use, chromium coatings may be applied with a bath containing trivalent or hexavalent chromium. Baths with trivalent chromium are applied only for obtaining very thin decorative coatings. Solutions containing hex Cr give coatings with much better properties but creating the biggest health risk for people. Hexavalent chromium is a carcinogenic agent, as well is responsible for allergies, irritation of skin and the respiratory track with contact of skin with the solution. The mist created during this process directly affects people. More over, the technological process of chromium electroplating is the source of many harmful wastes. The above mentioned problems, as well as the introduction of new regulations in the protection of environment made it necessary to search for new technologies. Thermal spray technologies (flame and plasma) were sprayed and were applied on many machinery parts instead of chromium electroplating, particularly when effect of scuffing was common. However, their wear resistance was lower than that of chromium plated coatings, and this made it impossible for popular application. Much better properties characterise HVOF (High Velocity Oxy Fuel) sprayed coatings, introduced in the middle of the 80s. A coating in this process is formed above others from particles in a high plastic state, because they stay in the gas stream very shortly, which avoids their oxidation and phase transformation. Additionally, the high kinetic energy of particles allows for their proper deformation, although they are not in a liquid state. Hence, a coating very well bonded with the substrate with minimal porosity (less than 1%) and excellent properties is obtained. Chromium electroplated coatings and HVOF coatings show very high wear resistance, but tests on their durability are really time consuming. Tests of scuffing resistance allow one to obtain the important property of material in the hard conditions of collaboration in a shorter time. Comparative tests of scuffing resistance of both coatings under dry friction conditions were carried out with Falex T-09 tribological tester. Analysis of the microstructure of the sprayed coatings was carried out by Joel JSM-5400 SEM and EDS microprobe. The microhardness of chromium coating was 968 HV 0.1 and 1218 HV 0.1 for WC12Co coating. Surface roughness Ra was 0.11 and 0.10, respectively. It was assumed that scuffing phenomenon occurs at the moment of the truncation of the cooper pin attaching roaring counter-specimen. The loading force at which scuffing occurred was for chromium coating 268+/-98 N, and for HVOF coating 1853+/-136 N. Analysis of the loading force sequence of the chromium coated specimen shows that mating with 45 steel after heat treatment under dry friction conditions leads to scuffing from the beginning. Further decrease of the loading force indicates substantial loss of the substrate. HVOF coatings tolerates an increase in loading force very well. Degradation of HVOF coating does not occur. Under dry friction conditions, WC12Co coating shows much higher resistance against scuffing than chromium coating.

6

Natryskiwanie naddźwiekowe jako alternatywa dla chromowania galwanicznego

Żórawski W.

Zeszyty Naukowe Politechniki Świętokrzyskiej. Mechanika

|

2001

|

Z. 74

159-165

PL

Nakładane galwanicznie powłoki chromowe znalazły szerokie zastosowanie jako ochrona części maszyn przed zuzyciem i korozją. Stosowanie tej technologii jest jednak związane z wytwarzaniem dużej ilości bardzo szkodliwych odpadów. Zwiększone wymagania dotyczące ochrony środowiska narzuciły konieczność poszukiwań alternatowych technologii nakładania powłok. W pracy omówiono możliwości zastapienia chromowania galwanicznego technologią natryskiwania naddźwiekowego. Przedstawiono własności powłok natryskiwanych naddźwiekowo oraz ich zastosowania.

EN

Hard chrome plating is widely used for improving the wear, erosion end corrosion characteristics of engineering tools and compnents. However, application of this technology is connected with production of large quantity of very toxic wastes.The increasing requirements concern the environmental protection impose necessity to finding alternative coating technologies. This paper presents possibility of replacement of chrome plating by the high velocity oxy-fuel (HVOF) process. Properties of HVOF coatings are described and possibilities of their applications.

7

Alternatywne powłoki na pierścienie tłokowe a ochrona środowiska

Jakóbiec J., Szwajka Z., Skrzyniowski A., Jaskólski J.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

1999

|

T. 2, nr 2

161-170

PL

Główną technologią mającą na celu polepszenie własności pierścieni tłokowych jest chromowanie galwaniczne. Prowadzone są jednak liczne próby stworzenia technologii, które pozwoliłyby uzyskać lepsze własności użytkowe elementów i byłyby jednocześnie mniej szkodliwe dla środowiska. W artykule omówiono wielowarstwowe powłoki na pierścienie tłokowe, które pozwalają również na polepszenie parametrów silnika.

EN

Chromium electroplating is main technology whose aim is to improve piston ring properties. New technology is being carried out to gain good element properties and simultaneously it can be harmless for environment. In paper multi-layer coatings for piston rings have been discussed. This technology also enables improvement of engine parameters.

8

Chromowanie galwaniczne z kąpieli chromu trójwastościowego

Najdeker E.

Ochrona przed Korozją

|

1998

|

nr 3

70-72

PL

Opracowano kąpiel do chromowania galwanicznego bazującą na związkach chromu trójwartościowego i jonach mrówczanowych, bez oddzielonej przestrzeni anodowej i katodowej. Zbadano zachowanie się nowoopracowanej kąpieli w warunkach długotrwałej eksploatacji i określono najdogodniejsze parametry procesu nakładania powłok. Zbadano również przyczyny podarszania się jakości nakładanych powlok i opracowano metody przeciwdziałania temu zjawisku.

EN

Trivalent chromium single cell galvanic bath based ob formate complexes has been developed. The long run exploitation trals has been carried and the best plating conditions has been extablished. The sources of troubleshooting has been explained and adequate countermeasures have been worked out.