Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Modernized MAG welding and stamping for heavily loaded truck chassis components

Szczucka-Lasota Bożena, Uściłowska Anita, Węgrzyn Tomasz, Piwnik Jan, Wilczyński Krzysztof Ireneusz, Cybulko Piotr

Transport Problems

|

2021

|

T. 16, z. 3

173--183

EN

Both the processes of welding and stamping are becoming increasingly more common in the construction of means of transport. Heavily loaded vehicle components should have good plastic properties so that cracks do not occur under operating conditions. Welded joints often crack, especially when they are subjected to additional treatments, such as stamping. In this article, the possibility of MAG welding (Metal Active Gas) of low-alloy steel using (MJC) micro-jet cooling was checked. Then, the made joints were subjected to a stamping test. Weld metal deposit (WMD) was carried out for the classic MAG process and compared with the modern method using MJC. Joint sand stamping tests of low-carbon and low-alloy steel were carried out. Welding with micro-jet-cooling could be considered promising due to the useful structure of WMD. This structure yields better mechanical properties, i.e. higher impact toughness for subzero service. For the first time, it was decided to check the pressure of the sheets welded with an innovative welding process. Then, the samples obtained by welding were subjected to the process of stamping. The result of stamping of welded sheets was investigated. The results of stamping show that only after correct welding process might the expected mechanical properties be achieved.

2

Production technology and mechanical properties of a new grade of steel for forgings with increased strength and impact strength

Burdek Marek, Marcisz Jarosław, Stępień Jerzy

Journal of Metallic Materials

|

2020

|

Vol. 72, no. 4

15--21

EN

The study involved the development of the basics of production technology and the testing of the mechanical properties of a new grade of steel for forgings with increased strength and impact strength, intended for special products. The scope of the tests included a proposal for a new steel composition along with the production of ingots and its further processing into forgings in industrial conditions, using an input with various dimensions of the cross-section, proposed as a result of numerical calculations, including the performance of heat treatment in two variants. As a result of tests and analyses, it was found that the proposed technology enables the production of semi-finished products with the assumed level of strength and impact strength.

PL

Opracowano podstawy technologii produkcji oraz przeprowadzono badania właściwości mechanicznych nowego gatunku stali na odkuwki o podwyższonej wytrzymałości i udarności z przeznaczeniem dla wyrobów specjalnych. Zakres badań obejmował propozycję nowego składu stali wraz z wykonaniem wlewków i jej dalszym przetwarzaniem na odkuwki w warunkach przemysłowych, wykorzystując wsad o różnych wymiarach przekroju poprzecznego zaproponowanych w wyniku obliczeń numerycznych łącznie z wykonaniem obróbki cieplnej w dwóch wariantach. W wyniku badań i analiz stwierdzono, że zaproponowana technologia umożliwia uzyskanie półwyrobów o założonym poziomie wytrzymałości i udarności.

3

Gazy osłonowe do spawania łukowego drutem litym (MAG) stali węglowych i niskostopowych

Niagaj Jerzy

Stal, Metale & Nowe Technologie

|

2019

|

nr 9-10

88--92

PL

Omówiono rodzaj i skład gazów używanych podczas spawania stali niestopowych i niskostopowych metodą MAG (GMAW), jak również opisano wpływ poszczególnych gazów na proces spawania i jakość złączy spawanych.

EN

The type and composition of gases used in the MAG (GMAW) welding of carbon and low-alloy steels are discussed, as well as the influence of particular shielding gases on the welding process and quality of welded joints is described.

4

Kinetyka tworzenia warstw azotowanych na stalach niskostopowych w procesie azotowania gazowego

Wójcik Grzegorz, Kucharska Barbara, Wach Piotr

Inżynieria Powierzchni

|

2019

|

nr 4

35--40

PL

W pracy badano próbki walcowate wykonane ze stali konstrukcyjnej niskostopowej 42CrMo4 (40HM) oraz 41CrAlMo7 (38HMJ) poddanych procesowi azotowania w temperaturze 540oC w czasie 2, 7, 12 oraz 17 godzin. Przez pierwsze 2 godziny procesu atmosferę stanowił amoniak, natomiast dalsza część procesu prowadzona była w atmosferze składającej się w 50% z amoniaku oraz 50% amoniaku zdysocjowanego. Po procesie badano twardość powierzchniową, rozkład twardości na głębokości 50 µm od powierzchni aż do twardości rdzenia oraz mikrostrukturę wytworzonej warstwy azotowanej. Wykazano, że wraz z wydłużeniem czasu trwania procesu azotowania na stali 40HM przypowierzchniowa grubość warstwy azotków zwiększa się od 6 µm po 2 godzinach do 14 µm po 17 godzinach procesu oraz warstwa ta ma budowę dwufazową (+ ’), natomiast grubość warstwy dyfuzyjnej wynosiła od 0,15 do 0,44 mm (w zależności od czasu procesu). W przypadku stali 38HMJ grubość warstwy azotków zwiększała się od 1 µm po 2 godzinach do 9,5 µm po 17 godzinach. Grubość warstwy dyfuzyjnej wynosiła od 0,08 do 0,35 µm.

EN

The study examined cylindrical samples made of low-alloy structural steel 42CrMo4 (40HM) and 41CrAlMo7 (38HMJ) subjected to the nitriding process at 540oC during 2, 7, 12 and 17 hours. During the first 2 hours of the process, the atmosphere was ammonia, while the rest of the process was carried out in the atmosphere consisting of 50% ammonia and 50% dissociated ammonia. After the process, surface hardness, hardness distribution at the depth of 50 µm from the surface up to the hardness of the core, and microstructure of the nitrided layer produced were examined. It has been shown that along with the extension of the duration of the nitriding process on 40HM steel, the surface thickness of the layer of nitrides increases from 6 µm after 2 hours to 14 µm after 17 hours of the process and this layer has a two-phase structure (+’), while the thickness of the diffusion layer was from 0.15 to 0.44 mm (depending on the process time). In the case of 38HMJ steel, the thickness of the layer of nitrides increased from 1 µm after 2 hours to 9.5 µm after 17 hours. The thickness of the diffusion layer was from 0.08 to 0.35 µm (depending on the process time).

5

Numerical modelling of the bifocal laser welding of unalloyed structural steels

Danielewski Hubert, Skrzypczyk Andrzej, Zowczak Włodzimierz, Furmańczyk Piotr, Gontarski Dariusz

Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach

|

2019

|

Vol. 63, No. 6

51--57

EN

The article presents the possibilities of the numerical modelling of laser welding processes. In laser welding, the concentrated beam of photons generates high surface power density and leads to the melting and even evaporation of some metal. The metal vapours ionize and form a keyhole. Because of its high linear power density, laser welding process makes it possible to form deep and narrow welds. However, this welding method requires the preparation of workpiece edges. It is possible to “bypass” this requirement by defocusing the laser beam. However, the foregoing entails a significant decrease in power density. An alternative involves the use of optical systems enabling the division of the beam. In CO2 gas lasers, the bisection of the laser beam is performed using a multi-faceted parabolic mirror. The modelling of welding processes can be carried out using both analytical and numerical methods. Analytical solutions provide approximate results and do not take into consideration many physical phenomena accompanying welding processes. In turn, numerical solutions provide a more accurate representation of welding processes, In addition, it is possible to modify the geometry of heat sources reflecting the keyhole effect of bifocal welding system. The paper presents results of the numerical simulation of the keyhole laser welding process in relation to a bifocal optical system. The results of the numerical simulation were verified experimentally by making test joints using parameters developed during numerical simulations. Both the shape of obtained welds and the hardness distribution identified in the cross-section of a joint made of low-alloy structural steel S235JR were subjected to tests in order to verify the numerical model.

PL

Przedstawiono możliwości modelowania numerycznego procesu spawania laserowego. W spawaniu laserowym skoncentrowany strumień fotonów wytwarza bardzo dużą powierzchniową gęstość mocy, która prowadzi do topienia i odparowania części metalu. Pary metalu jonizują się i tworzą kanał parowy. Proces spawania laserowego dzięki wysokiej liniowej gęstości mocy pozwala na wytworzenie wąskich i głębokich spoin. Spawanie tego typu wymaga jednak odpowiedniego przygotowania brzegów łączonych elementów. Możliwe jest zniwelowanie tego wymogu poprzez rozogniskowanie wiązki lasera, jednak wiąże się to ze znacznym spadkiem gęstości mocy. Alternatywą do tego typu spawania jest zastosowanie układów optycznych do podziału wiązki. W przypadku laserów gazowych, podział wiązki następuje poprzez wykorzystanie wielodzielnego zwierciadła parabolicznego ogniskującego wiązkę lasera. Do modelowania procesów spawalniczych można wykorzystać metody analityczne lub numeryczne. Rozwiązania analityczne dają pewne przybliżenie i nie uwzględniają wielu zjawisk towarzyszących spawaniu. Rozwiązania numeryczne pozwalają na dokładniejsze odwzorowanie procesu spawania, możliwa jest również modyfikacja źródeł ciepła odzwierciedlających działanie kanału parowego, w tym również układu dwuogniskowego. W pracy przedstawiono wyniki symulacji numerycznej procesu spawania laserowego głębokiego dla dwuogniskowego układu skupiającego. Wyniki symulacji numerycznej zostały zweryfikowane doświadczalnie poprzez wykonanie złącza próbnego z parametrami opracowanymi w toku symulacji numerycznych. Zbadano zarówno kształt otrzymanych spoin, jak i rozkład twardości w przekroju poprzecznym złącza ze stali konstrukcyjnej niskostopowej S235JR w celu weryfikacji dopasowania modelu.

6

Effect of metallurgic purity of the 15CrMoV6-10-3 (15HGMV) steel on technological and mechanical properties of cold-deformed products

Burdek M., Marcisz J., Stępień J.

Prace Instytutu Metalurgii Żelaza

|

2018

|

T. 70, nr 2

30--36

EN

The subject of the article is the analysis of the impact of electro-slag remelting - ESR on the technological and mechanical properties of the 15HGMV steel. Uniaxial compression tests were carried out with the use of a Gleeble simulator. The hardness and microstructure of deformed samples were tested. The mechanical properties were measured in a static tensile test. Significantly larger non-metallic inclusions were found in the material without ESR, as compared to the material with ESR, which may be decisive in further processing of the material in the form of thin-walled tubes with the use of cold flow forming.

PL

Przedmiotem artykułu jest analiza wpływu obróbki elektrożużlowej - EŻP na właściwości technologiczne i mechaniczne stali 15HGMV. W pracy wykonano próby ściskania jednoosiowego w symulatorze Gleeble. Badano twardość i mikrostrukturę próbek odkształconych. Wykonano pomiary właściwości mechanicznych w statycznej próbie rozciągania. W materiale bez EŻP w porównaniu do materiału z EŻP stwierdzono występowanie znacznie większych wtrąceń niemetalicznych, co może mieć decydujące znaczenie w dalszym przetwarzaniu materiału w postaci rur cienkościennych metodą zgniatania obrotowego na zimno.

7

Spark Plasma Sintering of Low Alloy Steel Modified with Silicon Carbide

Hebda M., Dębecka H., Miernik K., Kazior J.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2016

|

Vol. 61, iss. 2A

503--508

EN

The influence of adding different amounts of silicon carbide on the properties (density, transverse rupture strength, microhardness and corrosion resistance) and microstructure of low alloy steel was investigated. Samples were prepared by mechanical alloying (MA) process and sintered by spark plasma sintering (SPS) technique. After the SPS process, half of each of obtained samples was heat-treated in a vacuum furnace. The results show that the high-density materials have been achieved. Homogeneous and fine microstructure was obtained. The heat treatment that followed the SPS process resulted in an increase in the mechanical and plastic properties of samples with the addition 1wt. % of silicon carbide. The investigated compositions containing 1 wt.% of SiC had better corrosion resistance than samples with 3 wt.% of silicon carbide addition. Moreover, corrosion resistance of the samples with 1 wt.% of SiC can further be improved by applying heat treatment.

8

Pre-forming w procesie kształtowania części ze stali niskostopowej o podwyższonej wytrzymałości S355MC

Krupa R., Biskup K.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Mechanika

|

2015

|

z. 267

53--58

PL

Niniejsza praca zawiera analizę eksperymentalną procesu kształtowania blachy w dwóch operacjach formowania: formowanie wstępne (tzw. Pre-forming) oraz końcowe uwzględniające kształt gotowego wyrobu. Próby przeprowadzone w warunkach przemysłowych potwierdziły konieczność zastosowania formowania wstępnego dla określonego w eksperymencie ksztaltu części. Wykonanie eksperymentalnej wytłoczki nie byłoby możliwe w jednej operacji formowania ze względu na maksymalne dopuszczalne pocienienie grubości materiału równe 30%. Wyniki przeprowadzonych analiz pokazują jak istotny jest proces przygotowania (planowania) procesu tłoczenia części karoseryjnych, uwzględniający ryzyko związane z doborem ilości operacji technologicznych.

EN

This work presents experimental analysis of pre- and final forming operation carried out under industrial conditions on a mechanical press. The stamping of experimental part was possible only with pre-form operation. The plastic instability (crack) occurred without pre-form operation. The experimental results show how important is the prediction of the forming steps and the preparation of the tool concept (tool layout) during sheet metal process planning.

9

Thermal analysis of low alloyed steel for heavily-loaded aircraft engine transmission gears

Rokicki P., Dychtoń K., Drajewicz M., Raga K., Nowotnik A., Kubiak K.

Advances in Manufacturing Science and Technology

|

2015

|

Vol. 39, nr 3

43--50

EN

Heat treatment of elements with large and complex geometries generate distortions and strains inhomogeneity. Current paper focuses on material basic thermo-chemical parameters analysis in aim for prediction of AISI 9310 steel behaviour if it is about treatment of ring gears used conventionally for aircraft engine gear transmission system. Heat treatment process of heavily loaded aircraft engine transmission gears is a complicated process due to shape and size of the elements. Concerning above, current paper presents thermal analysis of AISI 9310 low alloy steel. Results of conducted research will be used as a input data for numerical simulation of cooling process. Optimal process modelling will allow eliminating of defects caused by the heat treatment process.

PL

Obróbka cieplna elementów o złożonym kształcie wprowadza duże zmiany w ich stanie naprężeń wewnętrznych. Mają wpływ na odkształcanie się obrabianych elementów uniemożliwiające często ich zastosowanie. W pracy prowadzono badania właściwości cieplnych stali AISI 9310 niezbędnych do prawidłowego opracowywania warunków obróbki cieplno-chemicznej elementów pierścieniowych kół zębatych stosowanych w przekładniach silników lotniczych. Obróbka tych elementów, z użyciem złożonego oprzyrządowania niezbędnego do prawidłowego ich zamocowania w komorze pieca próżniowego, jest procesem trudnym do realizacji. Opracowane warunki procesu obróbki cieplno-chemicznej powinny uwzględniać duże rozmiary kół zębatych przekładni oraz wymaganą powtarzalność uzyskanych profili twardości warstwy nawęglanej i hartowanej. Analiza wyników prowadzonych badań właściwości fizycznych i cieplnych stali AISI 9310, m.in. współczynnika cieplnej rozszerzalności liniowej i przewodnictwa cieplnego, a także dyfuzyjności była podstawą do opracowania modelu fizycznego umożliwiającego symulację numeryczną tego procesu. Badania doświadczalne uwzględniające wyniki symulacji numerycznej i opracowane warunki obróbki cieplno-chemicznej prowadzą do uzyskania wymaganych właściwości użytkowych warstwy nawęglonej i hartowanej próżniowo.

10

Investigation of high temperature oxidation of low-alloy steel

Engel W., Balun J.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2014

|

Vol. 69, nr 1

19--24

EN

Purpose: This paper presents results of investigates the formation of scales in the temperature range from 1000°C to 1300°C in the oxidation atmosphere without deformation process. Design/methodology/approach: Oxidized samples were examined by means of EDX Analysis using SEM. Findings: It was found that the oxidation temperature influences the occurrence of the Si-rich phase (Fayalite). Fayalite formed only in the samples oxidized at 1300°C and 1250°C. Oxidation temperatures of 1000°C led to formation of scale enriched with chromium, silicon and nickel in the metal/oxide interface without formation of a new phase. Research limitations/implications: In this study the oxidation behavior in a rotary hearth furnace, which has low oxygen content, is investigated. Furthermore, the formation of scale in high oxygen content (dry air) was explored. Originality/value: The descaling process during the hot rolling of steel alloyed with Si is difficult due to pockmark type surface. Therefore the surfaces quality of the hot rolled products depends on the formation and removal of scales during the production process.

11

Mikrostruktura i analiza szumu Barkhausena w obszarze złącza spawanego stali 7CrMoVTiB10-10 (T24)

Golański G., Garstka T.

Energetyka

|

2013

|

nr 2

144-149

PL

W artykule omówiono cechy nowego gatunku stali niskostopowej 7CrMoVTiB10-10. Sprawdzono możliwości jej spawania bez obróbki cieplnej. Przedstawiono wstępne wyniki badań obejmujących analizę mikrostruktury i właściwości szumu Barkhausena w obszarze złącza spawanego. Badany fragment instalacji pobrano z rury wężownicy przegrzewacza pary eksploatowanej w kotle fluidyzacyjnym CFB. W trakcie badań analizowano wpływ zarówno natężenia, jak częstotliwości prądu magnesującego na parametry szumu Barkhausena, takie jak wartość skuteczna szumu Barkhausena czy kształt i położenie charakterystycznych pików obwiedni powiązanych z budową mikrostrukturalną. Badania magnetyczne poprzedzone zostały badaniami i analizą mikrostruktury wszystkich obszarów złącza spawanego, które przeprowadzono za pomocą mikroskopii świetlnej i skaningowej. Badany fragment rurociągu eksploatowany był w kotle fluidyzacyjnym CFB o mocy 460 MW przez około 12 000 godzin w temperaturze 540oC przy ciśnieniu 5,48 MPa. Analizowane jednorodne złącze spawane stali T24 charakteryzowało się prawidłową budową bez niezgodności spawalniczych. W spoinie obserwowano mikrostrukturę bainitu dolnego (bądź bainityczno–martenzytycznej) charakteryzującą się wysoką twardością. Wysoka twardości spoiny po eksploatacji świadczyła o braku obróbki cieplnej – wyżarzania odprężającego po spawaniu oraz wskazuje na wystąpienie efektu twardości wtórnej w czasie eksploatacji złącza. Istnieje silne powiązanie pomiędzy zmierzonymi parametrami szumu Barkhausena a budową mikrostrukturalną przedmiotu badań. Zaobserwowano znaczne zróżnicowanie w kształcie obwiedni (amplitudzie i położeniu piku obwiedni) szumu Barkhausena w spoinie i w materiale rodzimym. Profil zmian w obszarze złącza dobrze koreluje ze zmianami twardości materiału w tym obszarze.

EN

Discussed are features of the new type of low-alloy steel 7CrMoVTiB10-10 (T24). Tested is its weldability without thermal treatment. Presented are preliminary results of tests including microstructure analysis and Barkhausen noise properties in the area of a welded joint. The tested fragment of the installation was collected from the steam superheater coil pipe working in a circulating fluidized bed (CFB) boiler. During the testing analysed was the influence of intensity and frequence of the magnetizing current on such Barkhausen noise parameters like rms value or a shape and location of characteristic envelope peaks connected with the microstructure. Magnetic research was preceded by tests and microstructure analysis carried out with the help of light and scanning microscopy of all areas of the welded joint. The tested pipeline section was operated in a 460 MW CFB boiler for about 12 000 hours, in the temperature of 5400C and with the pressure of 5,48 MPa. The analysed T24 steel uniform welded joint was characterized by the proper structure with no weld inconsistency. Observed in the weld was a lower bainite (or martenzitic-bainitic) microstructure characterized by high hardness. This high hardness of the weld after the operating time serves as a sign of a lack of the heat treatment - stress relief annealing after welding - and indicates the occurrence of the secondary hardness effect during the joint operating time. There is a strong connection between the measured Barkhausen noise parameters and the tested object microstructure. Observed is a great diversity in the envelope shape (amplitude and an envelope peak location) of the Barkhausen noise in the weld and in the native material. The profile of changes in the joint area correlates well with material hardness changes in the area.

12

Właściwości eksploatacyjne stali niskostopowej po obróbce tarciowo-mechanicznej w środowisku sztucznej wody morskiej

Kocańda D., Nykyforchyn H., Torzewski J., Jurczak W., Świątek K.

Zeszyty Naukowe. Mechanika / Politechnika Opolska

|

2011

|

z. 99

107-109

EN

The paper presents the results of the research into improving exploitative and fatigue properties of S235JR and S355J2 low alloyed steels by means of FSP process in an artificial sea water. Extensive program of the study elaborated for this goal has proved that the FSP technique can lead to better mechanical and exploita- tive properties of the examined steels.

13

The investigation of thermal conductivity of low-alloyed high speed steels

Wolańczyk F.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika

|

2010

|

z. 81 [277]

141-144

EN

In the presented work the effective thermal conductivity of three alloyed high speed steels: SW3S2, SW7M and SW2M5 were compared. The thermal conditctivity was received from the simple experiment in which the change of phase metrology-matter was applied. As the metrology-matter gallium was used. The value of the thermal conductivity for high speed steels was compared with date of science literature.

14

Napawanie łukiem krytym stali niskostopowej spoiwem o strukturze superferrytu

Klimpel A., Górka J., Czupryński A., Kik T., Sitarz P.

Przegląd Spawalnictwa

|

2010

|

R. 82, nr 1

32-35

PL

Przedstawiono wpływ parametrów napawania łukiem krytym spoiwem o strukturze superferrytu 00H18M2Nb stali S355 NL na jakość, geometrię napoin, zmiany strukturalne oraz rozkład twardości w napoinie, strefie wpływu ciepła i materiale rodzimym. Proces napawania ściegów prostych przeprowadzono przy zmiennych parametrach procesu (natężenie prądu, napięcie łuku, prędkość napawania). Wykonano również napoiny zakładkowe jedno-, dwu- i trójwarstwowe przy różnej energii liniowej procesu. Wyniki badań wykazały, że poprzez zmianę parametrów napawania można sterować udziałem materiału rodzimego (w napoinie w zakresie 35 do 70%) oraz wymiarami geometrycznymi napoiny. Z pomiarów naprężeń wynika, że następuje wzrost ich poziomu wraz z liczbą układanych warstw napoin. W celu ograniczenia naprężeń w przypadku napawania zakładkowego wielowarstwowego należy zwrócić szczególną uwagę na odpowiedni dobór energii liniowej napawania.

EN

Influence of SAW surfacing with 00H18M2Nb super-ferrite filler material of 355 NL steel plates parameters changes on dimensions, structural changes and hardness distribution in deposit. HAZ and base material was described. Stringer beads deposits were surfaced with variable process parameters (surfacing current, arc voltage, surfacing speed). Overlapped single-, double- and triple layer deposits were surfaced with different heat input. Surfacing process investigations indicates that is possible to steering of dilution (from 35 up to 70%) and dimensions of deposits. Measurements of stress level indicates that stress level increase with number of layers. Thanks to suitable heat input level selection it is possible to decrease of stress level during multilayer surfacing.

15

Ocena wpływu małego stopnia korozji próbek na właściwości mechaniczne stali niskostopowej

Glinicka A., Kruk M.

Przegląd Mechaniczny

|

2010

|

nr 6

42-44

16

Korozja lokalna azotowanej stali 42CrMo4 w zakwaszonym roztworze zawierającym chlorkowe jony

Jagielska-Wiaderek K., Bala H., Rudnicki J., Onyszko A.

Ochrona przed Korozją

|

2010

|

nr 4-5

207-209

PL

W pracy przedstawiono potencjokinetyczne krzywe polaryzacyjne stali 42CrMo4 oraz żelaza Armco po procesie azotowania jarzeniowego w atmosferze N2/H2 w temperaturze 520°C. Badania potencjokinetyczne wykonano w zakwaszonym (pH = 4) 0,5M roztworze siarczanowym zawierającym jony Cl- o stężeniu 0,02M. Wykorzystując tzw. metodę postępującego ścieniania analizowano kolejne warstwy stali posuwając się od zewnętrznej powierzchni w głąb materiału. Zastosowanie tego typu metody pozwoliło wykreślić głębokościowe profile wartości potencjałów nukleacji wżerów.

EN

Electrochemical polarization characteristics of glow-discharge, high-temperature (520°C) nitrided AISI 4140 type steel and Fe-Armco are presented in the paper. The potentiokinetic tests were carried out in acidified, 0.5M sulphate (pH = 4) solution containing 0.02M of chloride ions. A method of consecutive thinning of surfacial layers of the treated steel has been applied to determine the depth profiles of its pitting potentials.

17

Budowa i właściwości korozyjne warstwy wierzchniej azotowanej stali 42CrMo4

Jagielska-Wiaderek K., Bala H., Rudnicki J.

Ochrona przed Korozją

|

2009

|

nr 11

504-507

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań nad budową i właściwościami fizykochemicznymi warstw powierzchniowych stali 42CrMo4 po procesie wysokotemperaturowego azotowania jarzeniowego w atmosferze N2/H2 (520°C). Grubość i budowę powstałej warstwy wierzchniej oceniano na podstawie: obserwacji mikroskopowych, zmiany mikrotwardości, analizy rentgenograficznej oraz analizy liniowej i punktowej zawartości pierwiastków w warstwie azotowanej. Polaryzacyjne badania potencjokinetyczne wykonano w zakwaszonych (pH = 1, 2 lub 4) 0,5M roztworach siarczanowych. Badania wykazały, że przeprowadzona obróbka azotująca poprawia charakterystyki korozyjne tylko w obrębie stanu pasywnego. Azotowanie praktycznie nie wpływa na zachowanie korozyjne stali w zakresie aktywnym, nie ma też wpływu na kinetykę procesu katodowego.

EN

Investigation results under structure and physicochemical properties of the as received and high-temperature glow-gischarge nitrided AISI 4140 steel (1:1 vol. N2/H2 atmosphere, 520oC) are presented in the paper. The structure of the nitrided layer has been evaluated on the basis of microhardness and chemical X-ray analysis on the cross section of the surface layer. The potentiokinetic polarisation curves of the tested steel have been measured in sulphate solutions ([SO2-4] = 0,5M) at three different pH values: 1, 2 or 4. The performed nitriding treatment is prone to clear improvement of corrosion characteristics of the outer layers of the tested steel within the passive range. Nitriding neither affects the corrosion behaviour of the tested steel in active range nor kinetics of cathodic process.

18

Glow discharge assisted low - temperature nitriding of knives used in wood processing

Sokołowska A., Rudnicki J., Wnukowski E., Beer P., Wierzchoń T., Kurzydłowski K. J.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2009

|

Vol. 37, nr 2

690-693

EN

Purpose: The plasma assisted surface treatment processes may be conducted at lowered temperatures thanks to shallow ion implantation influencing the driving force of diffusion. The low-temperature d.c. glow discharge assisted nitriding (LTN) method allows the process to be applied to steel grades irrespective of their tempering temperature but does not promote the formation of thick nitrided layers. The LTN process seems to be most suitable for improving the mechanical properties of cutting tools. The aim of this study was to elaborate the optimised LTN method of steel cutting tools treatment and its application for production ecological and cheap knives for wood processing industry. Design/methodology/approach: The nitriding of low-alloy steel knives was conducted at temperatures of 320°C-350°C under a pressure of 4hPa. The microstructure and chemical composition of the nitrided layer was determined using XRD and XPS methods and the cutting properties of nitrided knives were investigated in wood processing industry. Findings: The LTN process enables to control very precisely the microhardness distribution profile which decides on the cutting properties of a knife. The optimal process parameters were determined, they depended on the kind of tools application. Practical implications: The LTN treated knives have been used in industry as planar knives and cutting heads for processing wet and dry, hard and soft wood. They appear to be competitive to traditional tools, ecological and cheap. Originality/value: The elaborated low-temperature nitriding of low-alloy steel knives is an original process. The nitrided knives are a new sort of tools for wood processing.

19

Struktura a własności współczesnych stali spawalnych o zwiększonej odporności na ścieranie

Frydman S., Pękalski G.

Górnictwo Odkrywkowe

|

2009

|

R. 50, nr 4-5

49-56

PL

Zaprezentowano trzy rodzaje stopów z grupy zaawansowanych stali niskostopowych, spawalnych o zwiększonej odporności na ścieranie: HTK700, HTK900 oraz Hardox400. Stale te, ze względu na swoje wysokie własności, mogą zastąpić, jak się wydaje, poprzednio stosowane stopy w wielu elementach maszyn górnictwa odkrywkowego, przedłużając okres eksploatacji tych maszyn. O własnościach tych stopów decyduje przede wszystkim rodzaj finalnej obróbki. Stan dostarczenia tych stali, który poddano badaniom, charakteryzuje się różnymi strukturami, po różnych obróbkach. Struktury te otrzymano na drodze regulowanego walcowania bądź hartowania i odpuszczania. Różnica struktur wywołała zróżnicowanie ich własności. O ile stal HTK700 charakteryzuje się mniejszymi własnościami wytrzymałościowymi od pozostałych, to wykazuje większą plastyczność. Stale HTK900 i Hardox400 cechuje znacząco większa wytrzymałość na rozciąganie, granica plastyczności oraz twardość w porównaniu do stali HTK700. Istotną cechą stali na elementy konstrukcji takich jak maszyny górnictwa odkrywkowego jest odpowiednia udarność i odporność na kruche pękanie. Dlatego też poświęcono wiele uwagi na analizę przełomów badanych materiałów, po próbie udarności wykonanej metodą Charpy'ego. Stal Hardox400, poza dobrymi własnościami wytrzymałościowymi. wykazuje strukturę o znacznej udarności, a jej drobnopłytkowość i jednorodność wpływa również na odpowiednią odporność na rozwój kruchego pękania w zakresie temperatury 20°-40°C. W zależności od zastosowania, wśród współczesnych zaawansowanych stali spawalnych można dobrać odpowiedni rodzaj obróbki zapewniający pożądaną strukturę o optymalnych własnościach.

EN

Three kind of advanced, low alloyed abrasion resistant steels: HTK700, HTK900 and Hardox400 are presented. The steels, because of those high properties, are predicted to be applied, instead of present materials, in basic machines of brown coal mining. Delivered state of the steels was investigated. HTK700 steel is delivered after controlled rolling, whereas HTK900 and Hardox400 steels are after quench hardening (and tempering). The steels in the state, after different heat treatment and mechanical working present different microstructure. The different microstructure influence different properties of the analyzed steels. HTK700 steel is characterized by lower strength parameters, whereas HTK900 and Hardox400 steels show higher strength and hardness. Effect of microstructure on mechanical properties of the steels is analyzed in this paper. Specially dynamic properties of the different microstructure are considered. The results of Charpy V-notch test together with fractographic analyze are discussion. Hardox400 steel except high strength is characterized by pretty high resistance to impact loading in the range of temperature 20°-40°C. According to an application there is a choice between modern, advanced steels with different microstructure and different properties.

20

Mechanical properties and microstructural characteristic of sinter-hardened steels

Rosso M., Dobrzański L., Otręba J., Actis Grande M.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2009

|

Vol. 35, nr 2

117-124

EN

Purpose: The main goal of this paper was the examination of the role of W addition on properties of two sinter-hardened alloys with two different carbon levels. Additionally the influence of sinter-hardening process has been evaluated. Microstructural characteristic and mechanical properties of Ni-Mo steels with increasing amount of tungsten (from 0 to 0.3% wt.) were taken under consideration. Design/methodology/approach: Powder mixes have been compacted at 700MPa and sintered in a vacuum furnace with argon backfilling at 1120 °C for 60 minutes. Rapid cooling has been applied with an average cooling rate of 2.5 °C/s. Obtained steels were analyzed by scanning microscopy with energy dispersive spectroscopy (EDS) for phase distribution and mapping and light optical microscopy for observations of the microstructure. Charpy impact test, three-point bending, microhardness, pin-on-disk and disk-on-disk tests were used. Findings: The outcome of implemented vacuum sintering with rapid cooling as well as chemical composition were studied in terms of mechanical properties, focusing in particular on impact energy, hardness and wear resistance. The results achieved after the investigation of Ni-Mo and Ni-Mo-W sinter-hardened steels with low and high carbon content proved that applied process of sintering under vacuum and rapid cooling brought expected outcome. Research limitations/implications: The characteristics of powders and the applied cooling rate were found be a good compromise for mechanical properties and microstructures, though further researches should be carried out in order to examine different cooling rates and parameters of tempering process. Originality/value: The effect of W and/or WC additions to highly alloyed steels is well known. In the work the effect of small additions of W and WC to low alloyed steels, especially in terms of hardenability and wear resistance, was investigated.