Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The Use of 3D Scanning Methods to Evaluate the Hybrid Layer Used in Forging Tools in Order to Improve their Durability

Gronostajski Z., Hawryluk M., Kaszuba M., Widomski P., Ziemba J., Smolik J.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2017

|

Vol. 62, iss. 3

1549--1558

EN

This study is focused on tools used in the industrial process of hot forging of a front wheel forging (gear wheel) manufactured for the automotive industry. Five different variants were applied for the tools: 3 die inserts were coated with three different hybrid layers (PN + PVD type), i.e. AlCrTiN, AlCrTiSiN and CrN, one insert was only nitrided, and one was pad welded, to improve tool durability. The tool wear was analysed and represented by the material degradation on the working surface, based on the 3D scanning and the material growth of the periodically collected forgings. Additionally, the scanned tools were divided into two areas, in which it was found, based on the analysis, that various degradation mechanisms are predominant. Microstructural tests and hardness measurements of the analyzed tools were also performed. Based on the results, it was found that, in the central part of the die insert, thermo-mechanical fatigue, abrasive wear and plastic deformation occurred, while in the area of the bridge insert, only abrasive wear could be observed. For these areas, the loss of material was determined separately. It was established that the use of the GN+CrN and GN+AlCrTiN hybrid layers on forging tools improves their durability, while the best results in the central area were observed on the tool with the GN+CrN layer, which is the most resistant to thermo-mechanical fatigue. In the second analyzed area, good wear resistance occurred on GN+CrN, GN+AlCrTiN and pad welded inserts, for which, together with the increase of the forging number, a proportional, slight growth of the loss of material occurred.

2

Zastosowanie warstw hybrydowych w celu zwiększenia trwałości wybranych narzędzi do kucia odkuwki pokrywy

Gronostajski Z., Hawryluk M., Kaszuba M., Widomski P., Ziemba J., Rychlik M.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2016

|

Vol. 83, nr 8

329--333

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań dotyczące narzędzi stosowanych w przemysłowym procesie kucia matrycowego na gorąco wyrobu typu pokrywa, stosowanego w przemyśle samochodowym. W celu zwiększenia trwałości stosowanych narzędzi zostały one pokryte różnymi warstwami hybrydowymi typu PN+PVD. Zużycie analizowanych narzędzi w czasie badań eksploatacyjnych oceniano na podstawie skanowania 3D cyklicznie pobieranych odkuwek, na których odwzorowany był ubytek materiału narzędzia. W ramach badań przeprowadzono również analizę mikrotwardość i mikrostruktury analizowanych narzędzi. Na podstawie opracowanych wyników określono skuteczność warstw hybrydowych w zwiększaniu trwałości narzędzi stosowanych w przemysłowych procesach kucia.

EN

This study focused on tools used in the hot forging process of lid type components manufactured for the automotive industry. The tools were coated with different PN+PVD hybridlayers in order to improve tool durability. The tool wear represented by material degradation was evaluated through 3D scans of periodically collected samples. The samples’ microhardness and microstructure were also analyzed. The results demonstrated a next ent of the hybrid layers efficiency in improving tool durability for industrial forging applications.

3

Analiza odporności na pękanie powłok wieloskładnikowych na bazie azotku chromu

Kacprzyńska-Gołacka J., Mazurkiewicz A., Smolik J.

Inżynieria Materiałowa

|

2014

|

Vol. 35, nr 6

500--503

PL

Zmęczenie cieplno-mechaniczne jest jednym z głównych mechanizmów niszczenia narzędzi wykorzystywanych w obróbce plastycznej na gorąco. Cykliczne zmiany temperatury pomiędzy powierzchnią a rdzeniem narzędzia w procesie eksploatacyjnym są źródłem zmiennych naprężeń cieplnych, powodujących generowanie oraz propagację siatki pęknięć. Jednoczesne działanie cyklicznie zmiennych obciążeń mechanicznych powoduje intensyfikację procesów propagacji pęknięć zmęczeniowych. Bardzo skutecznym działaniem zwiększającym wytrzymałość na pękanie zmęczeniowe matryc kuźniczych jest kształtowanie właściwości warstwy wierzchniej z wykorzystaniem hybrydowych technologii inżynierii powierzchni. W artykule przedstawiono wyniki analizy odporności na pękanie trzech różnych powłok PVD, tj. CrN, CrAlN oraz CrAlTiN otrzymanych na podłożu ze stali WLV poddanej procesowi azotowania jarzeniowego. Badane powłoki wytworzono metodą reaktywnego odparowania łukowego. Analizę odporności na pękanie wybranych powłok przeprowadzono na podstawie wyznaczonego indeksu plastyczności H3/E2 oraz wyników badań adhezji przeprowadzonych w próbie zarysowania. Wyniki analizy poddano weryfikacji w próbach eksploatacyjnych przeprowadzonych w warunkach zmęczenia cieplno-mechanicznego. Uzyskane wyniki badań wykazały, że właściwości powłoki PVD spełniają istotną rolę w kształtowaniu odporności na pękanie warstw hybrydowych typu „warstwa azotowana/ powłoka PVD”. Analiza wyników badań adhezji przeprowadzonych w próbie zarysowania oraz analiza indeksu plastyczności powłok PVD jest skuteczną metodą oceny odporności na kruche pękanie warstw hybrydowych typu „warstwa azotowana/powłoka PVD”.

EN

Thermomechanical fatigue is one of the most important mechanism of destroying tools used in the forging industry. The cyclic temperature changes are a source of variable thermal stresses which cause the generation and propagation of thermal cracking. Simultaneous operation of cyclically variable mechanical stress causes the intensification of the fatigue crack propagation processes. Very effective operation of increasing the thermal fatigue resistance of forging dies is to shape properties of the surface layer using hybrid technology of surface engineering. In the article the author presents the analysis of the fracture toughness of three PVD coating, ie. CrN, CrAlN, CrAlTiN deposition on the steel WLV substrate subjected to nitriding process. The tested coatings were produced by the reactive arc evaporation. The analysis of the fracture toughness of selected coatings were conducted based on the H3/E2 plasticity index and the results of the adhesion tests conducted by scratch test. The results of the analysis were verified based on verifications tests conducted under thermo mechanical fatigue conditions. The results showed that the properties of PVD coatings play an important role in shaping the fracture toughness resistance of “nitrided layer/PVD coatings” hybrid layers. The analysis of the results of the adhesion tests conducted using a scratch-test and analysis of the plasticity index of the PVD coating are effective method to evaluate the fracture toughness of the “nitrided layers/PVD coatings” hybrid layers.

4

Wpływ cieczy o zróżnicowanych właściwościach fizykochemicznych na intensywność zużywania ściernego warstw hybrydowych wyznaczaną metodą ball-cratering

Bujak J., Kacprzyńska J., Smolik J.

Tribologia

|

2013

|

nr 2

21--30

PL

W artykule przedstawiono wyniki badania odporności na zużycie ścierne wybranych warstw hybrydowych wykorzystywanych do podwyższania trwałości narzędzi do obróbki plastycznej. Testy tribologiczne wykonano metodą ball-cratering przy wykorzystaniu dwóch cieczy stosowanych do przygotowania zawiesin ściernych - wody dejonizowanej i czystego alkoholu etylowego. Prze analizowano wpływ rodzaju cieczy na intensywność zużywania ściernego warstw hybrydowych typu warstwa azotowana-powłoka PVD. Podjęto próbę wyjaśnienia oddziaływania zróżnicowanych właściwości cieczy użytych do realizacji testów na intensywność zużywania ściernego badanych warstw hybrydowych.

EN

The authors present test results concerning the resistance to abrasive wear of selected hybrid layers applied for improving durability of forming tools. For tribological testing the ball-cratering test method was used. Two liquids intended for preparation of slurries – deionised water and ethanol were used. The influence of the tested liquid on the abrasive wear intensity of the hybrid layers with the nitriding layer – PVD coating structure was analysed. The explanation of the influence of the liquids used for testing the abrasive wear intensity of the tested hybrid layers has been attempted.

5

Hybrydowe warstwy wierzchnie wytwarzane na bazie nawęglania niskociśnieniowego i azotonasiarczania do zastosowań w regeneracji części maszyn

Kula P., Dybowski K., Lipa S., Sawicki J., Atraszkiewicz R., Pietrasik R., Krasiński A.

Inżynieria Materiałowa

|

2013

|

Vol. 34, nr 6

729--732

PL

W artykule przedstawiono nową kompozycję warstw hybrydowych z przeznaczeniem do regeneracji części maszyn. Wytworzona warstwa hybrydowa jest zbudowana z napoiny wykonanej ze stali 17CrNi6-6, którą poddano nawęglaniu niskociśnieniowemu, a następnie zastosowano proces azotonasiarczania gazowego. W publikacji przedstawiono badania morfologii wytworzonej warstwy hybrydowej oraz dokonano oceny jej właściwości mechanicznych i odporności na zużycie.

EN

This paper presents a new hybrid layer composition intended to regenerate machine parts. This hybrid layer is composed of a weld overlay made of steel 17CrNi6-6, which was subjected to low pressure carburizing followed by gas sulfonitriding process. The paper presents the morphology of formed hybrid layer and assessment of its mechanical properties and wear resistance.

6

Badanie wpływu warstw hybrydowych na trwałość matryc do kucia na gorąco

Meller A., Legutko S., Smolik J.

Archiwum Technologii Maszyn i Automatyzacji

|

2010

|

Vol. 30, nr 4

199-211

PL

Artykuł dotyczy zagadnień związanych z procesem kucia matrycowego, a w szczególności problemu trwałości narzędzi kuźniczych. Przedstawiono wyniki badań przemysłowych wpływu warstw hybrydowych na trwałość matryc do kucia na gorąco. Ocenie poddano skuteczność warstw hybrydowych typu warstwa azotowana/powłoka PVD w zwiększeniu żywotności narzędzi kuźniczych, których powierzchnie robocze są w czasie pracy narażone na tak złożone wymuszenia eksploatacyjne, jak m.in.: cyklicznie zmienne duże obciążenia cieplne i mechaniczne, a także intensywne ścieranie w podwyższonej temperaturze. Badaniom poddano komplet narzędzi kuźniczych wykonanych ze stali unimax, a przeznaczonych do kucia stalowych pierścieni synchronizatora skrzyni biegów w Fabryce Armatur „Swarzędz" (FAS) w Swarzędzu.

EN

The paper includes issues related to the die forging process and in particular raises the problem of forging tools life. Article presents the results of industrial research: impact of the hybrid layers on the hot forging dies life. Evaluating the effectiveness of the action has been subjected to the hybrid layer - nitrided layer/PVD coating applied to enhance the lifetime of forging tools which are exposed, while working, on particularly complex operating conditions, including cyclical variables, large thermal and mechanical load and also intensive abrasive wear at high temperature. The study was conducted on the set of forging tools made of Unimax steel for forging steel synchronizer rings to the gearbox in Fabryka Armatur „Swarzędz" in Swarzędz.