Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Azotowanie regulowane matryc kuźniczych - przykłady przemysłowego zastosowania

Michalski J., Burdyński K., Wach P., Betiuk M.

Inżynieria Powierzchni

|

2012

|

nr 3

21-25

PL

W artykule przedstawiono wykorzystanie nowego parametru jakim jest rozporządzalność azotu, do kontroli i regulacji procesu azotowania narzędzi do przeróbki plastycznej na gorąco. Pokazano przykłady regulowanego azotowania gazowego matryc, wkładek matrycowych i stempli. Na przykładzie procesu azotowania gazowego matryc kuźniczych ze stali X37CrMoV5-l wykazano, że obniżając rozporządzalność azotu, przy zachowaniu stałej wartości potencjału azotowego można ograniczyć kinetykę wzrostu przypowierzchniowej warstwy azotków żelaza przy zachowaniu ciągłego wzrostu warstwy roztworowej.

EN

The use of new parameter which is nitrogen availability, to control and regulate the process of nitriding of tools for a hot work is presented. Examples of controlled gas nitriding processes of dies, die inserts and stamps are given. There has been shown on the example of gaseous nitriding process of steel X37CrMoV5-l that by decreasing of the nitrogen auailability, while the value of nitriding potential is kept constant, it is possible to reduce the growth kinetics of the compound layer and still maintain constant maximum growth of kinetics of diffusion layer (forgiven temperature and nitriding potential).

2

Kontrola kinetyki wzrostu warstwy azotowanej na stali X37CrMoV5-1 w procesie regulowanego azotowania gazowego

Michalski J., Wach P., Burdyński K., Łataś Z.

Inżynieria Materiałowa

|

2012

|

Vol. 33, nr 5

426--430

PL

W procesach azotowania gazowego najczęściej są stosowane: jednoskładnikowe atmosfery wlotowe amoniaku NH 3 , dwuskładnikowe atmos fery rozcieńczane zdysocjowanym amoniakiem NH 3 /NH 3zd lub azotem NH 3 /N 2 . Do kontroli procesu, a w konsekwencji kinetyki wzrostu warstwy azotowanej, jest wykorzystywany poten cjał azotowy N p lub stopień dysocjacji amoniaku α [1]. W pracy przyjęto obok potencjału azotowego rozporządzalność azotu atmosfery azotującej (m N2 ) jako parametr charakteryzujący atmosferę azotującą. Rozporządzalność azotu wiąże stopień dysocjacji z natężeniem przepływu atmosfery wlotowej (wzór 3) [3]. Na przykładzie procesów azotowania gazowego stali X37CrMoV5-1 z wykorzystaniem trzech rodzajów atmosfer wlotowych: NH 3 , NH 3 /NH 3zd i NH 3 /N 2 pokazano możliwość zastosowania rozporządzalności azotu jako parametru kontrolującego kinetykę przypowierzchniowej warstwy azotków żelaza. Warstwy azotowane wytwarzano metodą regulowanego azotowania gazowego Nitreg w urządzeniu Nx609 firmy Nitrex. W artykule wykazano, że w przypadku atmosfer NH 3 i NH 3 /NH 3zd wartość potencjału azotowego jednoznacznie określa możliwości atmosfery azotującej. Każdej zmianie potencjału azotowego towarzyszy zmiana rozporządzalności azotu atmosfery azotującej (rys. 1, 3). Wykazano, że w temperaturze 540°C zmiana potencjału azotowego w zakresie wartości 4,9÷6 atm –0,5 (rys. 1a) i towarzysząca mu zmiana rozporządzalności azotu (rys. 1b) nie wpływają na kinetykę wzrostu grubości warstwy azotków żelaza (rys. 2a), jak również na kinetykę wzrostu grubości warstwy roztworowej (rys. 2b), charakteryzowaną stałą parabolicznego wzrostu warstwy. Wartość potencjału wpływa natomiast dość istotnie na czas początku tworzenia się przypowierzchniowej warstwy azotków żelaza (rys.2a). Wykazano, że w przypadku atmosfery NH 3 /N 2 , zwiększając stopień rozcieńczenia azotem atmosfery wlotowej przy zachowaniu stałego natężenia przepływu, zmniejsza się rozporządzalność azotu, bez konieczności obniżania wartości potencjału azotowego (rys. 3). Obniżając rozporządzalność azotu, przy zachowaniu stałej wartości potencjału azotowego, można ograniczyć kinetykę wzrostu przypowierzchniowej warstwy azotków żelaza przy zachowaniu maksymalnej, dla danej temperatury i potencjału azotowego, kinetyki wzrostu warstwy roztworowej. Jest to bardzo cenna cecha atmosfer wlotowych z azotem.

EN

During the processes of gaseous nitriding, the most often used atmospheres are: unary inlet ammonia atmospheres NH 3 , binary atmospheres diluted with dissociated ammonia NH 3 /NH 3zd or nitrogen NH 3 /N 2 . For the process control, and in consequence the kinetics of growth of the nitrided layer, there is used nitriding potential N p or the degree of ammonia dissociation α [1]. In this work, another parameter characterizing the nitriding atmosphere, next to nitriding potential, was assumed. This parameter is availability of nitrogen in nitriding atmosphere ( m N2 ). Nitrogen availability connects the degree of dissociation with the flow intensity of inlet atmosphere (eq. 3) [3]. On the example of gaseous nitriding process of steel X37CrMoV5-1 with the use of three types of inlet atmospheres: NH 3 , NH 3 /NH 3zd and NH 3 /N 2 , there was shown the possibility of using the nitrogen availability as a parameter to control the kinetics of compound layer of iron nitrides. Nitrided layers were manufactured with the use of controlled gas nitriding Nitreg on the device Nx609 from Nitrex company. This paper shows, that in the case of atmospheres NH 3 and NH 3 /NH 3zd the value of nitriding potential unequivocally determines the characteristics of nitriding atmosphere. Every change of nitriding potential is accompanied by the change nitrogen availability of nitriding atmosphere (Fig. 1, 3). It was shown, that in the temperature of 540°C the change of nitriding potential in the range of 4,9÷6 atm –0,5 (Fig. 1a) and accompanying change in nitrogen availability (Fig. 1b) doesn’t influence either the growth kinetics of iron nitride layer (Fig. 2a), and the growth kinetics of thickness of the diffusion layer (Fig. 2b), which is characterized by the layer’s parabolic growth coefficient. The potential value has, however, significant influence on the time in which the compound layer of iron nitrides begins to emerge (Fig. 2a). It was shown, that in the case of atmospheres NH 3 /N 2 , by increasing the degree of dilution of the inlet atmosphere with nitrogen, while maintaining the constant flow intensity, we decrease the nitrogen availability, without the need to decrease the value of nitriding potential (Fig. 3). By decreasing of the nitrogen availability, while keeping the constant value of nitriding po- tential it is possible to reduce the growth kinetics of the compound layer and still maintain the maximum (for given temperature and nitriding potential) growth kinetics of diffusion layer. It is a very valuable characteristic for inlet atmospheres with nitrogen.

3

Azotowanie gazowe przy kryterium ograniczonej grubości warstwy azotków żelaza

Burdyński K., Michalski J., Wach P., Tacikowski J.

Inżynieria Materiałowa

|

2010

|

Vol. 31, nr 4

909-912

PL

W artykule omówiono warunki azotowania gazowego stali 40HM przy kryterium ograniczonej grubości przypowierzchniowej warstwy azotków żelaza i założonej grubości warstwy azotowania wewnętrznego. Wykazano, że ograniczenie kinetyki wzrostu warstwy azotków żelaza można osiągnąć w wyniku rozcieńczania azotem wlotowej atmosfery amoniaku. Rozcieńczanie azotem wpływa tylko na ograniczenia kinetyki wzrostu warstwy azotków żelaza.

EN

This paper describes the conditions of gaseous nitriding of 40HM steel, where the top layer of iron nitride case was the criterion. Also, there was determined thickness of the internal nitrided layer. It was shown, that the limitation of the kinetics of iron nitrides layer's increase, can be obtained as an effect of dilution of the inlet ammonia atmosphere with nitrogen. Dilution has its only influence on the limitation of the kinetics of iron nitrides layer's increase.