Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Devices for modern vacuum heat treatment

Korecki M., Brewka A., Wołowiec-Korecka E.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2019

|

Vol. 95, nr 2

77--85

EN

Purpose: A review regarding the devices for vacuum heat treatment is presented. Design/methodology/approach: Devices for modern heat treatment has been reviewed. The devices has been classified regarding the heat treatment (quenching, carburizing, nitriding, tempering and annealing). The possible application, materials and parts for heat treatment as well as parameters of the devices has been analysed. Findings: There is a wide range of modern vacuum heat treatment devices. All currently used heat and thermo-chemical treatments may be proceed in vacuum equipment. It is also in many cases preferable to use vacuum- because of economic reasons, better metallurgical results or environmental friendliness. Also software simulators which facilitates the planning of heat treatment are available with the equipment. Practical implications: Because of the industry expectations regarding efficiency, quality, economy and safety, vacuum equipment becoming the subject of wider and wider attention. In particular, aerospace and automotive industries pay a lot of attention to these aspects. The basic task of vacuum devices is fast, effective, environmentally friendly production of high quality machine parts. Originality/value: The synthetic presentation of modern devices for vacuum heat treatment was presented, in particular furnaces for quenching, carburizing, nitriding, tempering and annealing. The products characteristic and applications has been presented. Also equipment for some advanced vacuum applications has been presented. Modern software which complements the devices in terms of designing heat treatment processes has been described.

2

Distortion of 16MnCr5 steel parts during low-pressure carburizing

Dybowski K., Niewiedzielski R.

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2017

|

Vol. 11, no 1

201--207

EN

One of the many advantages of low pressure carburizing (LPC) is that it can be combined with high-pressure gas quenching. This makes it possible to achieve workpieces with pure metallic surfaces, less distortion hardening, and, above all, it allows a more reliable and repeatable treatment than conventional oil quenching. This article presents a study of the distortion rate of workpieces carburized at low pressure then quenched in nitrogen at 1.4 MPa. By comparing the distortion which takes place during the carburizing stage only and the carburizing combined with post-carburizing heat treatment it will be possible to assess the distortion rate and its causes at the different stages of the heat treatment process.

3

Wpływ dodatków stopowych na profil stężenia węgla w wybranych gatunkach stali niskostopowych nawęglanych próżniowo

Dybowski K., Kula P., Kowalczyk P., Jakubowski K., Januszewicz B.

Inżynieria Materiałowa

|

2015

|

Vol. 36, nr 6

439--443

PL

Dodatki stopowe obecne w stalach poddawanych nawęglaniu mają wpływ na kinetykę tego procesu. Doniesienia literaturowe bazują na wynikach badań zrealizowanych w procesach konwencjonalnego nawęglania gazowego, w których potencjał węglowy atmosfery zwykle nie przekracza 1%. W nawęglaniu niskociśnieniowym (próżniowym) potencjał węglowy atmosfery jest znacznie większy (przekracza graniczną rozpuszczalność węgla w austenicie). Aby w pełni wykorzystać ten potencjał stosuje się podział procesu na fazy nasycania, w których dozuje się atmosferę nawęglającą do komory pieca i fazy wyżarzania bez dozowania atmosfery obróbczej (tzw. fazy dyfuzji). W trakcie nasycania następuje przesycanie warstwy wierzchniej stali węglem i wydzielanie węglików, natomiast w fazie dyfuzji ich rozpuszczanie. W jednej i drugiej fazie procesu zachodzi równocześnie dyfuzyjny transport węgla od powierzchni do rdzenia stali. Przebieg procesu nawęglania próżniowego ma bardziej złożony charakter niż tradycyjnego nawęglania gazowego. Udział w przebiegu poszczególnych faz tego procesu mają również dodatki stopowe obecne w nawęglanej stali. Z tego wynika zasadność przeprowadzonych w tej pracy badań. W artykule przedstawiono wpływ dodatków stopowych w stalach niskostopowych przeznaczonych do nawęglania na konstytuowanie się profilu stężenia węgla podczas nawęglania niskociśnieniowego oraz tworzenie i rozpuszczanie węglików. Przedstawiono również wpływ dodatków na ilość wprowadzanego do stali węgla podczas procesu, jak również aktywność węgla w austenicie i współczynnik dyfuzji.

EN

The additives occur at case-hardening steels influence on kinetics of the carburizing process. Reports in the lecture based on the results of research carried out in a conventional gas carburizing, where the carbon potential of carburizing atmosphere is usually less than 1%. At the low pressure carburizing (vacuum carburizing) the carbon potential of carburizing atmosphere is much higher (exceeding the solubility of carbon in austenite phase). To fully exploit the potential is used two step process contained saturation and annealing stage. In the saturation phase the carburizing atmosphere is dispensed into the furnace chamber and the annealing stage without the addition of the treating atmosphere is called diffusion phase. During saturation occurs solutioning the surface of the steel with carbon and recreation of carbides, while the diffusion phase dissolution of carbides. In both phases of the process takes place at the same time diffusive transport of carbon from the surface to the core of steel. As can be seen vacuum carburizing process is more complex than traditional gas carburizing. Participation in the course of the various phases of this process has the additives occur in the carburizing steel. It follows that the merits carried out in this article studies. The article presents the influence of alloy elements in low alloy steels designed for carburizing, for the constitution of carbon concentration profile during low pressure carburizing, the formation and dissolution of carbides. The paper also shows the effect of additives on the amount of carbon introduced during the process, the carbon activity in austenite, and the diffusion coefficient.

4

Wpływ obróbki powierzchniowej typu duplex na pitting

Mańkowska-Snopczyńska A., Michalak M., Piekoszewski W., Szczerek M., Rzepkowski A.

Inżynieria Materiałowa

|

2014

|

Vol. 35, nr 6

519--522

PL

zmęczeniowej próbek wykonanych ze stali 17HMN, które poddano technologii nawęglania niskociśnieniowego wspomaganego azotowaniem PreNitLPC® oraz próbek nawęglonych z naniesionymi technologią PVD powłokami niskotarciowymi typu: a-C:H:W (WC/C) a-C:H (DLC Comp) oraz Si-DLC (DLC SiliComp). Temperatura procesu nanoszenia powłok we wszystkich przypadkach nie przekraczała 200˚C. Badane skojarzenie było smarowane czystym olejem syntetycznym bez dodatków. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że cienkie powłoki PVD nanoszone na wysokoobciążone stalowe elementy węzłów tarcia znacząco i w zróżnicowany sposób wpływają na powierzchniową trwałość zmęczeniową. Wydaje się więc konieczne, aby oprócz badań trwałości przeprowadzić dogłębne badania analityczne, mające na celu wyjaśnienie tak odmiennych zachowań elementów pracujących w smarowanym styku skoncentrowanym.

EN

resistance to pitting) of low-pressured carburized 17HNM steel samples, subjected to two kinds of surface modification. The first set of specimens were nitrided by means of PreNitLPC® process, while on each specimen of the second set, one of the following PVD coatings was deposited: a-C:H:W (trademark: WC/C), a-C:H (DLC Comp), Si-DLC (DLC SiliComp).The coating process temperature in all the cases did not exceed 200˚C. The investigated tribosystems were lubricated with a synthetic oil without additives. On the base of the research results it can be stated that thin PVD coatings, deposited onto heavy-loaded steel tribosystems, significantly and in a differentiated way affect the surface fatigue life. It seems necessary, apart from the fatigue wear investigation, to conduct profound analytical examinations aimed at explaining such a strongly different behaviour of elements working in a lubricated non-conformal contact.

5

Wysokowydajne nawęglanie niskociśnieniowe stali

Dybowski K.

Zeszyty Naukowe. Rozprawy Naukowe / Politechnika Łódzka

|

2013

|

Z. 473

1--101

PL

Niniejsza dysertacja zawiera zbiór wyników badań i analiz autora, stanowiących jego wkład w inżynierię powierzchni, związany z wysokowydajną technologią nawęglania niskociśnieniowego stali. Obejmuje ona analizę możliwości podniesienia temperatury procesu oraz właściwą jego organizację, w celu zwiększenia wydajności, przy jednoczesnym zachowaniu wysokich właściwości mechanicznych i ograniczeniu odkształceń cieplnych. Część pierwsza rozprawy, obejmująca rozdziały 1-5, opisuje metodę nawęglania niskociśnieniowego stali w atmosferze acetylen-etylen-wodór oraz modyfikację tej technologii, polegającą na wstępnym azotowaniu stali na etapie nagrzewania do temperatury nawęglania. W tej części pracy przestawiono również nowoczesny sposób obróbki cieplnej po nawęglaniu, jakim jest hartowanie w gazach pod wysokim ciśnieniem. Ponadto określono wymagania, jakie stawia się warstwom nawęglonym oraz scharakteryzowano wpływ budowy strukturalnej na właściwości mechaniczne tych warstw. W drugiej części rozprawy, w rozdziale 7, przedstawiono wpływ organizacji procesu na wydajność nawęglania niskociśnieniowego, wynikającą z możliwości zastosowania podziału procesu na jedno- i wielosegmentowy. Dokonano analizy efektywności wytwarzania warstw nawęglanych o znacznych grubościach, pod kątem skrócenia całkowitego czasu procesu i uzyskania wysokiej skuteczności przekazywania węgla z atmosfery do powierzchni nawęglanych detali. W rozdziale 8 zaprezentowano wyniki badań dotyczące wpływu temperatury oraz sposobu nawęglania na właściwości mechaniczne nawęglonej stali, tj. wytrzymałość zmęczeniową na zginanie, odporność na zmęczenie stykowe, odporność na dynamiczne obciążenia. Określono, jakie czynniki i w jakim stopniu wpływają na poziom wytrzymałości nawęglonej stali. Wykazano, że odpowiedni sposób prowadzenia nawęglania nisko-ciśnieniowego gwarantuje możliwość podniesienia temperatury procesu w celu jego intensyfikacji, bez pogorszenia właściwości mechanicznych wynikających z rozrostu ziarna austenitu. W rozdziale 9 określono wpływ podwyższenia temperatury procesu nawęglania na wielkość odkształceń cieplnych oraz zaproponowano nowatorski sposób ograniczenia tych odkształceń poprzez nasycanie węglem austenitu już na etapie nagrzewania do temperatury nawęglania, co powoduje zwiększenie granicy plastyczności. W rozdziale 10 i 11 podsumowano wyniki przeprowadzonych badań i sformułowano wnioski dotyczące możliwości intensyfikacji procesu nawęglania w wyniku zastosowania wysokowydajnej technologii nawęglania niskociśnieniowego.

EN

This dissertation is a collection of results from studies and analyses by its author, which constitutes his contribution to the surface engineering in the field of high-performance technology of low pressure carburizing of steel. It includes an analysis of the process temperature increase capabilities and the appropriate organization in order to increase efficiency, while at the same time maintaining high mechanical properties and reducing thermal deformations. The first part of the dissertation, comprising of chapters 1-5, describes the method of low pressure carburizing of steel in the atmosphere of acetylene-ethylene-hydrogen and the modification of this technology consisting of pre-nitriding of steel at the stage of heating up to carburizing. In this part of the discourse the high pressure gas quenching, the modern heat treatment after carburizing, has been presented. Furthermore, the defined requirements for the carburized layers and the impact of the structure on the mechanical properties of the layers were set. In the second part of the dissertation, in Chapter 7, the study reviews the influence of the process organization (resulting from the possibility of division into one and multi-segments) on the low pressure carburizing. The efficiency analysis of creating carburized layers of considerable thickness was performed with a view to reducing the overall process time in which it takes the process to run and obtain high efficiency carbon transfer from the atmosphere to the surface of the elements which are undergoing carburizing. In Chapter 8, the research results are presented which deal with the influence of temperature and the methods of carburizing on the mechanical qualities of carburized steel, i.e. the bending fatigue strength, impact and pitting resistance. It defines what factors and to what extent affect the level of durability of carburized steel. It was shown that the appropriate way of conducting glow pressure carburizing guarantees the possibility of increasing the temperature in order to intensify the process without reducing the mechanical qualities resulting from austenite grain growth. Chapter 9 sets out the impact of such temperature increase on thermal deformation during the carburizing process. An innovative way to reduce the thermal deformation by reintroduction of carbon saturation of austenite when heating up to carburizing temperature, which increase the yield strength, has been proposed. In Chapter 10 and 11 the results of the conducted studies were summarized and conclusions concerning the possibility of intensifying the carburizing process by applying the high performance technology of low pressure carburizing were drawn.

6

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.

7

Sposób wytwarzania mieszanki nawęglającej

Kula P., Kaczmarek Ł., Stegliński M., Pietrasik R., Atraszkiewicz R., Buczkowska K.

Inżynieria Materiałowa

|

2010

|

Vol. 31, nr 4

1056-1058

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań dotyczące opracowania technologii wytwarzania mieszanki nawęglającej o składzie 40% acetylenu, 40% etylenu oraz 20% wodoru. Analizie poddano wpływ temperatury, czasu oraz udziału substratów na skład wytwarzanej mieszanki oraz właściwości katalizatora. Na podstawie otrzymanych wyników stwierdzono, że istnieje możliwość wytwarzania mieszanki nawęglającej bezpośrednio w trakcie procesu nawęglania pod obniżonym ciśnieniem. Zastosowanie opracowanego rozwiązania w piecach do nawęglania pod obniżonym ciśnieniem przyczyni się do obniżenia kosztu obróbki jednostkowej detali.

EN

In this article technology of on-line carburizing gas mixture synthesis composed of 40% acetylene, 40% ethylene and 20% hydrogen is described. Influence of temperature, time and substrates fractions on product composition and catalyst were taken into consideration. In the present study it was demonstrated that it is possible to produce on-line carburizing atmosphere for low pressure carburizing process. Application of worked out technology cause to cost decrease of elementary treatment of elements mainly in Asian countries.

8

Wysokotemperaturowe nawęglanie próżniowe w piecach jednokomorowych

Heuer V., Schmitt G., Pustowka Ch.

Inżynieria Powierzchni

|

2009

|

Nr 4

41-45

PL

Artykuł przedstawia zalety wysokotemperaturowego nawęglania próżniowego realizowanego w piecach jednokomorowych. Nawęglanie próżniowe jest procesem utwardzania dyfuzyjnego, które zapewnia wysokie przenoszenie węgla do części stalowych, w porównaniu z konwencjonalnym procesem nawęglania gazowego. Te zalety można zintensyfikować przez stosowanie wyższej temperatury procesu, ponad 1000 °C. Współczynnik dyfuzji węgla w stali gwałtownie rośnie wraz z temperaturą. Dodatkowo granica wydzielania węgla przesuwa się do wyższych wartości. Poprzez stosowanie wysokiej temperatury nawęglania całkowity czas obróbki wyraźnie skraca się, co prowadzi do znacznego zwiększenia produktywności. Jako przykład zastosowania wysokotemperaturowego nawęglania próżniowego zaprezentowano w pracy jednokomorowy piec - ALD-Mono Therm.

EN

The advantages of high temperature vacuum carburizing when applied in single chamber furnaces are shown in this paper. Vacuum carburizing is a case hardening process which offers a higher carbon mass-transfer into steel-parts compared to the conventional gas-carburizing process. This advantage can be further increased when applying higher carburizing temperatures above 1000 °C. The diffusion coefficient in steel in-creases strongly with temperature. Additionally the limit of carbide precipitation is shifted to higher values. By applying higher carburizing temperatures the total treatment time is shortened dramatically which leads to a significant increase in productivity. An example for the application of high temperature vacuum carburizing in a single chamber furnace (ALD-MonoTherm) is presented in the paper.