Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Badania mikrostrukturalne i fraktograficzne warstw napawanych na wykrojach matryc kuźniczych

Turek J., Pytel S., Okoński S.

Obróbka Plastyczna Metali

|

2016

|

T. 27, nr 1

33--44

PL

W pracy zaprezentowano wyniki badań mikrostrukturalnych i fraktograficznych trzech rodzajów warstw napawanych drutami F-818, F-812 i UTOP38 na podłożu ze stali 42CrMo4 (40HM). Przedstawiono zdjęcia oraz charakterystyki mikrostruktur i przełomów. Badania mikrostrukturalne ujawniły zróżnicowany skład fazowy otrzymanych warstw. Warstwy napawane drutem UTOP38 miały strukturę dwufazową, składającą się z osnowy martenzytyczno-bainitycznej i wydzieleń ferrytu na granicy byłych ziarn austenitu, przy czym udział powierzchniowy ferrytu przy powierzchni wynosił ok. 5%, wzrastał do ok. 20% w połowie grubości warstwy i spadał do zera w pobliżu granicy warstwy z osnową. Warstwy F-812 również miały budowę martenzytyczno-bainityczną z wydzieleniami ferrytu. Tym razem maksymalny udział powierzchniowy ferrytu (ok. 12%) występował przy powierzchni i spadał do zera przy granicy warstwy z osnową. Warstwy F-818 miały jednorodną budowę martenzytyczną. Podczas badań faktograficznych prowadzonych w obrębie napoiny i materiału podłoża stwierdzono występowanie przełomów ciągliwych i quasi-łupliwych (warstwy UTOP38 i F-812) oraz transkrystalicznych (F818). We wszystkich przypadkach stwierdzono dobrą spójność materiału napoin i podłoża. Przeprowadzone badania mikrostrukturalne i fraktograficzne pozwoliły na sformułowanie wytycznych odnośnie do zastosowania drutów F-818, F-812 i UTOP38 do napawania wykrojów matryc kuźniczych lub ich fragmentów. Warstwy o wyższej plastyczności (UTOP38 i F812) są przydatne, jeżeli dominującym mechanizmem zużycia matryc jest zmęczenie cieplno-mechaniczne. Warstwy F-818 należy stosować, gdy powierzchnie wykrojów są narażone głównie na zużycie ścierne.

EN

The paper presents results of microstructural and fractographic research of three types of padded layers deposited by wires F-818, F-812 and UTOP38 on the base of steel 42CrMo4 (40HM). Microstructural studies revealed a varied phase composition of these layers. The layers done by wire UTOP38 characterized as two phase microstructure consisting of martensitic-bainitic ferrite and the precipitates at the boundaries of the prior austenite grains. The ferrite amount nearby the surface was approx. 5%, and increased to approx. 20% at mid-thickness layer, and fell to zero near the boundary of the steel base. Padded layers of F-812 had also martensitic-bainitic microstructure with ferrite precipitates. In this case the maximum amount of ferrite (approx. 12%) occurred at the surface and fell to zero at the boundary of steel base matrix. In padded layers of F-818 homogeneous martensitic microstructure was observed. During the fractographic study carried out within the padded layer and steel base of ductile and quasi-cleavage (UTOP38 layer and F-812) and intergranular (F818) were found. In all cases a good cohesion in the padded layer–steel base boundaries were recognized. The microstructural and fractographic studies allowed to formulate guidelines for the use of wires of F-818, F-812 and UTOP38 for padding the cavities of hot forging dies or their fragments. Padded layers of higher strength (wires of UTOP38 and F812) are useful if the dominant mechanism is the thermo-mechanical fatigue wear. The padded layer of F-818 should be used when the cavities of forging dies are primarily subject to wear.

2

Reparation of damaged forging dies by hard facing (HF) technology

Lazic V., Arsic D., Nikolic R. R., Aleksandrovic S., Milosavljevic D., Djordjevic M., Cukic R.

Production Engineering Archives

|

2015

|

Vol. 6, No. 1

26--29

EN

The forging dies are in exploitation exposed to elevated temperatures and variable impact loads, both compressive and shear. Steels for manufacturing of these tools must endure those loads while maintaining mechanical properties and being resistant to wear and thermal fatigue. For those reasons, the alloyed steels are used for making the forging dies, though they have less weldability, because alloying increases proneness to hardening. Any reparatory hard facing (HF) of the damaged dies would require the specially adjusted technology to the particular piece. In this paper reparatory hard facing of dies used for forging pieces in the automobile industry is considered. Prior to reparatory hard facing of the real tools, numerous experimental hard facings on models were performed. All the model hard facings were done on the same steels which were used for production of the real forging dies. To define the optimal hard facing technology one needs to derive the optimal combination of the adequate heat treatment(s), to select the proper filler metals and the welding procedure. The established optimal HF technology was applied to real forging dies whose service life was further monitored in conditions of exploitation.

3

Badania odporności na ścieranie warstw napawanych i stali narzędziowych na matryce kuźnicze

Turek J., Okoński S., Piekoszewski W.

Obróbka Plastyczna Metali

|

2012

|

T. 23, nr 1

39-44

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań odporności na zuSycie ścierne stali narzędziowych do pracy na gorąco X37CrMoV5-1 i 55NiCrMoV7 i warstw napawanych materiałami UTOP-38, F-812 i F-818. Badania wykonano na urządzeniu T11 produkcji ITE Radom w temperaturze 250 oC. Najlepsze wyniki uzyskano dla stali X37CrMoV5-1 i 55NiCrMoV7 oraz dla materiału F-818.

EN

The article features an analysis of the resistance to abrasive wear of X37CrMoV5-1 and 55NiCrMoV7 hot-work tool steels and of padding welds overlaid with UTOP-38, F-812 and F-818 materials. The analysis was conducted at the temperature of 250 oC on the T11 testing machine produced by ITE Radom. The best outcome was achieved for X37CrMov5-1 and 55NiCrMoV7 steels and for F-818

4

Hybrid surface treatment technology for increase of hot forging dies

Smolik J. A.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2012

|

Vol. 57, iss. 3

657-664

EN

Hot working dies are influenced by three main factors causing their destruction: the cyclically changeable mechanical loads, intensive thermal shocks, as well as intensive friction, and erosion. Modification of surface properties with the use of hybrid plasma methods seems to be an effective way of improving its durability. The best known and widely used surface treatment hybrid technology is a combination of the nitriding process with the deposition of hard antiwear coatings by means of PVD methods. The designed composite layer "nitrided layer / Cr-CrN" was obtained with the use of the hybrid technology, which consist of ion nitriding followed by arc-evaporation coating deposition. The maintenance testing was performed on the forging dies employed for production of various parts in the automotive industry. The best durability was obtained for the dies used for the forging of rolling bearing tracks. In comparison with the durability of the dies subjected solely to the gas nitriding, nearly an increase of 600% in the durability was noticed.

PL

W procesie obróbki plastycznej na gorąco matryce kuźnicze narażone są na działanie trzech głównych czynników niszczących: cyklicznie zmiennych obciążeń mechanicznych, intensywnych szoków cieplnych oraz intensywnego tarcia i erozji. Jednym z najbardziej efektywnych sposobów zwiększania trwałości matryc kuźniczych jest modyfikowanie właściwości warstwy wierzchniej matryc hybrydowymi technologiami obróbki powierzchniowej. Najbardziej znana i jednocześnie najbardziej rozpowszechniona technologia hybrydowa jest połączenie procesu azotowania z osadzaniem twardych powłok o charakterze przeciwzużyciowym metodami PVD. Wybrana do badan warstwa hybrydowa typu "warstwa azotowana/powłoka Cr-CrN" została otrzymana z wykorzystaniem technologii hybrydowej będącej polaczeniem procesu azotowania jarzeniowego oraz nakładania powłok metoda odparowania łukowego. Testy eksploatacyjne zostały przeprowadzone z wykorzystaniem matryc kuźniczych wykorzystywanych w produkcji różnych elementów dla przemysłu samochodowego. Najlepsza trwałość uzyskano dla matryc wykorzystywanych w procesie kucia bieżni łożysk tocznych. Opracowana hybrydowa technologia obróbki powierzchniowej umożliwiła uzyskanie blisko 6 krotnego wzrostu trwałości matryc kuźniczych, w porównaniu z trwałością matryc standardowych poddawanych jedynie procesowi azotowania.

5

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.

6

Rola warstwy hybrydowej typu warstwa azotowana/powłoka CrN w procesie zwiększania trwałości matryc kuźniczych

Smolik J.

Inżynieria Materiałowa

|

2008

|

Vol. 29, nr 6

891-894

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych, które umożliwiły opisanie mechanizmów niszczenia matryc kuźniczych wykonanych ze stali WLV z wytworzoną na powierzchni warstwą hybrydową typu "warstwa azotowana/powłoka CrN". Badana warstwa hybrydowa wytworzona została z wykorzystaniem wielostopniowej metody obróbki powierzchniowej obejmującej azotowanie jarzeniowe oraz nakładanie powłoki metodą reaktywnego odparowania łukowego przy obniżonym ciśnieniu. W artykule zaprezentowano analizę zmian twardości matryc w kolejnych etapach procesu kucia, analizę odkształcenia plastycznego strefy przypowierzchniowej matrycy oraz analizę intensywności i charakteru zniszczeń zmęczeniowych w powłokach CrN o różnej grubości. Na podstawie uzyskanych wyników autor opracował schemat przebiegu procesu zużycia matryc kuźniczych z wytworzoną na powierzchni warstwą hybrydową typu "warstwa azotowana/powłoka CrN" i zweryfikował go w badaniach eksploatacyjnych. W efekcie wykazana została skuteczność warstwy hybrydowej typu warstwa azotowana/powłoka CrN w zwiększaniu trwałości matryc kuźniczych, jak również określona została istotna rola powłoki CrN w tym procesie.

EN

The paper presents results of experimental forging tests, which make possibile characterize of destruction mechanisms of forging dies made of hot working steel WCL and covered by hybrid layer "nitrided layer/CrN coating". The investigated hybrid layer was created by means of the surface "duplex" treatment method in one continuous cycle including the ion nitriding and the arc evaporation processes. The paper presents results of different material investigations, i.e. hardness pattern analysis after different forging time, plastik deformation analysis and fatigue cracks intensity analysis for dies covered by hybrid layer "nitrided layer/CrN coating" with different thickness of CrN. Based on the obtained results the scheme of destruction process of forging dies covered by hybrid layer "nitrided layer/CrN coating" was work out and verify in experimental tests. The obtained results proved high effectiveness of hybryd layer "nitrided layer/CrN coating" in increase the durability of forging dies and the essential role of CrN coating in this process was proved.

7

Wymrażanie narzędzi do obróbki plastycznej

Łataś Z., Ciski A.

Inżynieria Powierzchni

|

2006

|

nr 2

51-58

PL

Treścią artykułu jest wymrażanie oraz wymrażanie połączone z azotowaniem narzędzi do obróbki plastycznej. W odróżnieniu od tradycyjnego wymrażania stali, przeprowadzanego zwykle w temperaturze ok. - 70°C i w czasie kilku godzin, zastosowano głębokie, długookresowe wymrażanie w temperaturze ok. -180°C i w czasie kilkudziesięciu godzin. Autorzy podjęli próbę, w oparciu o badania dylatometryczne i termoróżnicowe, wyjaśnienia przebiegu przemian zachodzących w wyniku głębokiego, długookresowego wymrażania. Ponadto porównawczo omówiono na podstawie wyników badań, wpływ wymrażania na odporność na zużycie w wysokiej temperaturze oraz twardość stali narzędziowych do pracy na gorąco. Przedstawiono wyniki potwierdzające wzrost trwałości matryc kuźniczych po procesie wymrażania i azotowania połączonego z wymrażaniem.

EN

The paper deals with cryogenic treatment and nitriding process combined with succesive cryogenic treatment of forging dies made of tool steels. In differentiation from traditional cold treatment of steel, usually performed for a couple of hours at approx. -70°C, cryogenic treatment was performed for tens of hours at approx. - 180°C. Authors made an attempt to explain the way of microstructural changes during cryogenic treatment by means of the dilatometric tests and differential thermal analyses (DTA) of specimen. Furthermore comparative characterization of specimens with und without cryogenic treatment was made. Characterization included the effect of cryogenic treatment on such parameters as wear resistance at elevated temperature and hardness of hot-work steels. Results confirming an increase of lifetime of tested forging dies after cryogenic treatment and after nitriding combined with succesive cryogenic treatment are presented.

8

Selection of the optimum technology of the forging dies reparation from the aspect of tribological characteristics

Lazić V., Jovanović M., Adamović D., Ratković N.

Tribologia

|

2005

|

nr 2

11-30

EN

This paper presents a preceding procedure that should be conducted in order to successfully regenerate damaged forging dies by the hard facing process. After the tool damage types identification, as well as their causes, we have chosen the procedure and the parameters of hard facing that we further corrected by conducting the test hard facings on models. Thus, we were able to relate the output results with the repair technology, taking as a criterion the quality of the surface layers wear resistance, micro hardness, level of residual stresses and strains, etc. This enabled the selection of the optimum technology of hard facing for the adopted procedure and filler material, as well as the selected thermal-treating regime. Our tribological and other investigations have shown that the working life of the hard-faced tool can be longer than that of the new tool.

PL

W artykule przedstawiono procedurę, którą powinna poprzedzać regenerację uszkodzonych matryc kuźniczych metodą napawania. Po zidentyfikowaniu rodzajów zużycia matryc kuźniczych i jego przyczyn, autorzy wybrali procedurę i parametry napawania, a następni zweryfikowali je na próbkach modelowych. Badano wpływ technologii regeneracji na odporność na zużycie, mikrotwardość, poziom naprężeń szczątkowych, odkształceń itp. Pozwoliło to na wybór optymalnej technologii napawania oraz materiału elektrody, a także warunków obróbki cieplnej. Wykonane badania wykazały i potwierdziły, że trwałość narzędzi regenerowanych napawaniem może być wyższa niż narzędzi nowych.

9

Kształtowanie właściwości przeciwzużyciowych matryc kuźniczych

Smolik J., Mazurkiewicz A., Walkowicz J., Tacikowski J.

Problemy Eksploatacji

|

2001

|

nr 2

215-226

PL

Jednym z najważniejszych problemów w procesach kucia matrycowego jest trwałość matryc kuźniczych. W artykule przedstawiono istotne mechanizmy niszczenia matryc kuźniczych. Na bazie wykorzystania kompozytów warstwowych "warstwa azotowana - powłoka PAPVD" wytwarzanych technologiami "duplex" opracowano model funkcji, jakie muszą być spełnione przez poszczególne elementy kompozytu, aby proces zwiększania trwałości eksploatacyjnej narzędzi do obróbki plastycznej na gorąco był skuteczny. Weryfikację przyjętego modelu przeprowadzono w warunkach produkcyjnych. Wykazano, że istotne znaczenie w procesie zwiększania trwałości eksploatacyjnej matryc kuźniczych ma przewodność cieplna wierzchniej warstwy narzędzia.

EN

Anti-wear properties are one of the most important problems in the forging processes. The paper presents research results concerning the influence of different materials of PAPVD coatings obtained by means of the reactive arc-vacuum evaporation method on the maintenance properties of the composites "nitrided layer /PAPVD coating". Authors suggested the model of functions, which must be meet by particular elements of composites for increase anti-wear properties of forging dies. Maintenance tests of tools covered with the examined composites proved the anti-wear properties of forging dies essentially depends on heat conductivity of PAPVD coating.

10

Przeciwzużyciowa dwustopniowa obróbka powierzchniowa narzędzi do kucia na gorąco

Smolik J., Walkowicz J., Tacikowski J.

Problemy Eksploatacji

|

2000

|

nr 4

87-101

PL

Przewiduje się, że w okresie najbliższych 10-15 lat technologie kuźnicze należeć będą do najbardziej efektywnych i uniwersalnych metod wytwarzania elementów konstrukcyjnych. Spośród wyrobów kutych największe znaczenie mają odkuwki matrycowe. W artykule przedstawiono technologię wytwarzania różnych kompozytów "warstwa azotowana-powłoka PAPVD" metodą dwustopniowej obróbki powierzchniowej typu duplex w celu zwiększenia trwałości eksploatacyjnej matryc kuźniczych. Zaprezentowane wyniki badań materiałowych oraz badań eksploatacyjnych wykazały, iż prawidłowy dobór kompozytu wytworzonego metodą duplex stwarza możliwość znacznego (o ponad 80 %) zwiększenia trwałości matryc kuźniczych do obróbki plastycznej na gorąco. Wyniki zaprezentowane w artykule są istotnym elementem w pracach dotyczących optymalizacji właściwości kompozytu "warstwa azotowana-powłoka PAPVD" z przeznaczeniem do zwiększania trwałości narzędzi do obróbki plastycznej na gorąco.

EN

It is predicted that in the period of the nearest 10 to 15 years forging technologies will belong to the most effective and universal manufacturing method of constructional elements. Die forgings are of the biggest importance amogst forged products. The paper presents manufacturing technology of different composites "nitridet layer/PAPVD coating" by means of duplex treatment method aimed at increasing exploitation durability of forging dies. The presented results of materials research and field tests proved that correct selection of a composite created by means of the duplex method gives a possibility of a significant, by over 80 % increase in durability of hot forging dies. Results presented in the paper are an important element in research concerning optimization of properties of the compose "nitridet layer/PAPVD coating" meant for increasing durability of hot plastic working tools.