Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The influence of the laser and diffusion boronizing on the surface layer of nodular iron

Paczkowska M.

Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering

|

2017

|

Vol. 62, nr 1

158--162

EN

Cast irons are commonly used in case of many machine parts in different industry branches, also in agricultural industry. A lot of such machine parts are exposed to tribological wear and corrosion. Therefore, surface layers with improved properties are needed. This paper refers to two different ways of modification of the surface layer of nodular iron. The aim of this research was to compare the effects of the laser boronizing and diffusion boronizing of nodular iron, especially the influence of boron concentration on the hardness of modified surface layer. An optical and scanning electron microscopes, Auger electron spectroscope (AES) and hardness Vickers tester were used to assess the results of the surface layer treatments. The performed research showed, that after diffusion, as well as, after laser boronizing of nodular iron higher hardness of the surface layer (in comparison to the core material) was obtained. Coarse-grained, needle-like shape of iron borides with ferrite grains after diffusive boronizing and very fine-crystalline, homogenous microstructure after laser alloying were observed. Hardness changes measurement from the surface on the cross-section for both cast irons treated with those methods of boronizing were correlated with the registered changes of boron concentration. Nevertheless, this correlation was stronger for diffusion boronizing than for laser modification. Smaller correlation for the zone achieved after laser boronizing is possibly a result of other aspects which influences the hardness and are characteristic for laser treatment like creation of very fine grains or supersaturated solid solutions (unlike diffusion treatment). It was stated, that it is possible to use less alloying element in case of laser treatment to achieve similar hardness to the surface layer after diffusion modification. Higher microstructure fineness and homogeneity, gentle hardness changes on the cross section of the surface layer form the surface to the core material after laser boronizing (in comparison to diffusion boronizing) should favor the wear resistance of machine part as well as be conducive to the selection of this kind of treatment.

PL

Żeliwa stosowane są w przypadku wielu części maszyn w różnych gałęziach przemysłu, w tym w rolniczego. Wiele z nich jest narażonych na zużycie tribologiczne i korozję. W związku z tym potrzebne są warstwy wierzchnie o odpowiednich właściwościach. Niniejszy artykuł dotyczy dwóch metod modyfikacji warstwy wierzchniej żeliwa sferoidalnego. Celem tych badań było porównanie efektów borowania laserowego i borowania dyfuzyjnego żeliwa sferoidalnego, a w szczególności wpływu koncentracji boru na twardości wytworzonej warstwy wierzchniej. Do oceny skutków obróbki powierzchniowej został wykorzystany mikroskop optyczny i skaningowy, spektroskop elektronów Auger (AES) i twardościomierz Vickersa. Przeprowadzone badania wykazały, że po borowaniu dyfuzyjnym, jak i po laserowym żeliwa sferoidalnego uzyskano zwiększoną twardość warstwy wierzchniej (w porównaniu do materiału rdzenia). Po borowaniu dyfuzyjnym obserwowano gruboziarnistą mikrostrukturę z iglastymi borkami żelaza i ziarnami ferrytu. Natomiast mikrostruktura strefy naborowanej za pomocą laserowej obróbki cieplnej była drobnoziarnista i jednorodna. Zmiany twardości zmierzone od powierzchni na przekroju poprzecznym dla obu żeliw po obróbce tymi metodami borowania korelowały z zarejestrowanymi zmianami koncentracji boru. Z tym, że zależność była silniejsza w przypadku borowania dyfuzyjnego niż modyfikacji laserowej. Mniejsza zależność w przypadku borowania laserowego jest prawdopodobnie wynikiem innych czynników wpływających na twardość, które są charakterystyczne dla obróbki laserowej, jak powstawanie bardzo drobnych ziarn czy też silnie przesyconych roztworów stałych (w przeciwieństwie do mikrostruktury otrzymywanej w wyniku obróbki dyfuzyjnej). Stwierdzono, że aby osiągnąć podobną twardość warstwy wierzchniej w przypadku laserowej obróbki cieplnej do twardości po modyfikacji dyfuzyjnej możliwe jest stosowanie mniejszej ilości pierwiastka stopowego. Uzyskanie większej jednorodności, drobnoziarnistości mikrostruktury, łagodne zmiany twardości na przekroju warstwy wierzchniej od powierzchni w kierunku materiału rdzenia po borowaniu laserowym (w stosunku do borowania dyfuzyjnego) powinny sprzyjać większej odporności na zużycie elementów maszyn z żeliwa sferoidalnego oraz sprzyjać w wyborze właśnie tej powierzchniowej obróbki cieplnej.

2

The effect of diffusion treatment of double (Al/Zr and Zr/Al) coatings on the microstructure of the system coating/Ni substrate

Zagula-Yavorska M., Romanowska J., Markowski J., Krupa K., Sieniawski J.

Inżynieria Materiałowa

|

2013

|

Vol. 34, nr 4

397--400

EN

Double layers of aluminum (1 um thick) and zirconium (1 um thick) or zirconium (1 um thick) and aluminum (1 um thick) were deposited by the EB-PVD method. Adhesion evaluation of the layers was made using the scratch test. The layers were subjected to diffusion treatment at 1050°C for 2 h in the argon atmosphere. The linear and microarea chemical composition on the cross-section was made. Layers obtained by the EB-PVD method have good adhesion to the substrate. Diffusion treatment of Zr/Al layers leads to formation of Ni5Zr phases on the distance of 5 17 um from the surface, whereas the diffusion treatment of Al/Zr layers leads to the fonnation ofNi5Zr phases near the surface.

PL

Powłoki Zr/Al o grubości (1+1) um oraz Al/Zr o grubości (1+1) um wytworzono na podłożu niklowym metodą EB-PVD. Przyczepność powłok do podłoża niklowego oceniano metodą zarysowywania (scratch-test). Wygrzewanie dyfuzyjne powłok prowadzono w temperaturze 1050°C przez 2 h. Analizę składu chemicznego na przekroju warstwy wykonano metodą mikroanalizy rentgenowskiej EDS. Uzyskane powłoki wykazały dobrą przyczepność do podłoża. Wygrzewanie powłok Zr/Al powodowało uzyskanie faz Ni5Zr w odległości ok. 5÷7 um od powierzchni, natomiast po wygrzewaniu powłok Al/Zr fazy Ni5Zr obserwowano w pobliżu powierzchni.

3

Effect of palladium diffusion in coatings deposited on the nickel based superalloy

Zagula-Yavarska M., Sieniawski J.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2011

|

Vol. 52, nr 2

69-73

EN

Purpose: In this paper the effect of palladium diffusion in coatings deposited on the surface of nickel based superalloy was evaluated. Design/methodology/approach: The palladium coatings 3 and 7 μm thick were deposited by the electroplating process on Inconel 713 LC Ni-base superalloy. The heat treatment of electroplated coatings at the temperature 1050°C for 2 h under argon atmosphere was performed. The microstructure investigations of the heat treated coatings were conduced by the use of optical microscope (Nikon Epiphot 300) and a scanning electron microscope (Hitachi S-3400N) equipped with an Energy Dispersive Spectroscope EDS (VOYAGER of NORAN INSTRUMENTS). The phase composition was identified by X-ray (ARL X'TRAX) diffractometer. The surface roughness parameter - Ra of heat treated coatings was evaluated by Perthometer S2 MAHR equipment. Findings: The microstructure of 3 žm thick palladium electroplated coating after diffusion treatment consists of three phases: AlPd2, Ni3Al, Ni0,52Pd0,475. The increase of palladium thickness from 3 to 7 μm does not influence the phase composition of heat treated coatings. Heat treatment of palladium electroplating coatings increases the surface roughness parameter Ra. Research limitations/implications: The results will be used in the future investigations to explain the influence of palladium on the oxidation resistance of aluminide coatings. Practical implications: The palladium electroplating coatings after heat treatment and aluminizing process may be used as an alternative to platinum modified aluminide coatings as coatings for turbine blades of aircraft engines. Originality/value: The paper includes the results of microstructure and surface roughness investigations of palladium electroplating coatings 3 and 7 μm thick after diffusion treatment.

4

Fluidalno-atmosferowa obróbka dyfuzyjna (F-A/O-D) części maszyn i narzędzi

Jasiński J., Frączek T., Jeziorski L., Jasiński J.

Inżynieria Powierzchni

|

2010

|

Nr 2

55-59

PL

W artykule przedstawiono badania właściwości mechanicznych stali na narzędzia i elementy konstrukcyjne o podwyższonej odporności na zużycie eksploatacyjne. Doboru parametrów obróbki cieplnej dokonano przy użyciu autorskiego programu do symulacji nagrzewania i chłodzenia narzędzi i elementów konstrukcyjnych. Zaprezentowano również możliwość zmiany składu chemicznego warstwy wierzchniej w rezultacie dyfuzyjnego nasycania podczas austenityzowania stali. Przedstawiono także model zmian parametrów transportu ciepła i masy w obrabianych cieplnie stalach na narzędzia i elementy konstrukcyjne.

EN

Mechanical properties examination of high exploitation durability steel used for tool and constructional components have been done and results are presented. Parameters of heat treatment of tools and constructional components were set using proper software for steel heating and cooling simulation. Possibility of tool steel surface layer chemical constitution change as result of diffusive saturation during austenitizing is also presented. This study also includes model of changes which proceed during heat and mass transfer of heat treated steels.