Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Termodynamiczne i kinetyczne aspekty regulowanego azotowania gazowego

Michalski Jerzy, Tacikowski Jan

Inżynieria Powierzchni

|

2019

|

nr 1

3--10

PL

W artykule porównano dwuskładnikowe atmosfery wlotowe rozcieńczane zdysocjowanym amoniakiem (NH3/NH3zd) oraz azotem (NH3/N2). W atmosferach NH3/NH3zd rozporządzalność azotu regulowano zmieniając stopień rozcieńczenia atmosfery wlotowej zdysocjowanym amoniakiem. W atmosferach wlotowych NH3/N2 rozporządzalność azotu regulowano również zmieniając stopień rozcieńczenia azotem atmosfery wlotowej. W artykule wykazano między innymi, jeżeli w pierwszym stopniu procesu wartość potencjału przyjmuje wartości z obszaru trwałości fazy γ’, towarzyszy temu ograniczenie kinetyki wzrostu warstwy azotowanej. Ograniczenie to występuje również po wzroście potencjału do wartości z obszaru trwałości fazy ε. W odróżnieniu od atmosfery rozcieńczanej zdysocjowanym amoniakiem, nie ma znaczenia, czy w pierwszym stopniu procesu rozporządzalność azotu jest niska a w drugim stopniu wysoka czy też odwrotnie, końcowy efekt procesu pod względem parametrów warstwy azotowanej jak i pod względem kinetyki wzrostu grubości warstwy azotowanej jest taki sam. Świadczy to o uniwersalności atmosfer azotujących uzyskanych z dwuskładnikowej atmosfery wlotowej rozcieńczanej azotem.

EN

The article compares two-component inlet atmospheres diluted with dissociated ammonia (NH3/NH3zd) and nitrogen (NH3/N2). In NH3/NH3zd atmospheres, nitrogen availability was controlled by varying the degree of dilution of the inlet atmosphere by dissociated ammonia. In NH3/N2 inlet atmospheres, the nitrogen availability was also controlled by varying the nitrogen dilution rate of the inlet atmosphere. The article shows, among others, that if in the first stage of the process the value of the potential takes the values from the γ ' phase stability area, it is accompanied by the limitation of the nitrided layer growth kinetics. This limitation also occurs after an increase of the potential to the values from the ε phase stability area. In contrast to the atmosphere diluted with dissociated ammonia, it does not matter whether the nitrogen availability is low in the first stage of the process and high in the second stage, or vice versa, the final process effect in terms of nitriding layer parameters and also in terms of the kinetics of nitrided layer thickness increase is the same. This demonstrates the universality of the nitriding atmospheres obtained from the two-component inlet atmosphere diluted with nitrogen.

2

Wpływ potencjału i temperatury procesu azotowania gazowego na tworzenie się warstw w stali W300 w atmosferach NH3/NH3zdys.

Bujak J., Hermanowicz P.

Inżynieria Powierzchni

|

2015

|

nr 4

25--29

PL

W artykule przedstawiono wyniki azotowania gazowego w atmosferze NHj/NH3dys. pokazujące wpływ w potencjału i temperatury procesu na strukturę i właściwości warstw azotowanych wytworzonych na stali narzędziowej do pracy na gorąco Bohler W300. Wyniki badań wykazały, że w celu wytworzenia na stali W300 warstw dyfuzyjnych o wysokiej twardości powierzchniowej (ok. 1200HV), z ograniczoną grubością przypowierzchniowej warstwy azotków żelaza w krótkookresowych, niskotemperaturowych procesach azotowania gazowego, niezbędne jest stosowanie atmosfery wlotowej o potencjale z zakresu trwałości fazy ε, z układu równowagi

EN

This article presents the results of gas nitriding in the NHj/NH3dys atmosphere showing the effect of the potential and temperature of the nitriding process on the structure and properties of the nitrided layers formed on W300 hot work tool steel. The research results showed that in order to form on W300 steel the diffusion layers of high surface hardness, approx. 1200H, with the limited thickness of the superficial layers of iron nitrides, ii is necessary to apply in the short-term and low-temperature processes of gas nitriding the incoming atmosphere of the potential within the range of ε-phase stability in the NH)/H2'5-(FeN) equilibrium system.

3

Phase controlled gaseous nitriding and nitrocarburizing

Winter K. M.

Inżynieria Powierzchni

|

2013

|

nr 2

67--74

EN

Improvements in measuring and control equipment over the past ten years have led to a new generation of expert systems capable of demystifying nitriding and nitrocarburizing processes. Systems are now using intelligent multi-sensor measuring devices to simultaneously determine with accuracy the atmosphere potentials KO, KN and KC. An advanced built-in mathematical model calculates the atmosphere partial pressures and the influence of temperature, atmosphere and time for various steels. This approach allows online prediction of the composition of the compound layer, as well as thickness, phase and properties. The use of fast predictive control algorithms enables to-the-point atmosphere control, as opposed to classical PID control. The reversed model makes it possible for users to target specific white layers based on the nitrogen composition and carbon percentage.This article gives the reader a useful insight of the state-of-the-art process controls available today, explaining the influence of potentials and various process set-ups on the material, as well as the difference between classical PID control and predictive control, based on the results of a two-year study using laboratory and industrial equipment.

PL

Postęp w zakresie urządzeń pomiarowych i kontrolnych, który dokonał się przez ostatnie dziesięć lat umożliwił powstanie systemów ekspertskich, które czynią procesy azotowania i węgloazotowania bardziej zrozumiałymi. W systemach tych wykorzystuje się inteligentne multi-sensory do urządzeń pomiarowych w celu jednoczesnego, dokładnego określenia potencjałów atmosfer KO, KN i KC. Wbudowany zaawansowany model matematyczny przelicza ciśnienia cząstkowe z uwzględnieniem wpływu temperatury, atmosfery oraz czasu dla różnych stali. Podejście to umożliwia “online” przewidywanie składu warstwy oraz grubości, rodzaju fazy i właściwości. Zastosowanie algorytmów do szybkiego przewidywania umożliwia dokładną kontrolę atmosfery w przeciwieństwie do klasycznej metody PID. Odwrotny model umożliwia dopasowanie składu azotu i procentowej zawartości węgla tak, by otrzymać zamierzoną specyficzną białą warstwę. W tej publikacji podano, w oparciu o dwuletnie badania laboratoryjne oraz przemysłowe, użyteczny przegląd obecnego poziomu wiedzy na temat dzisiaj dostępnych metod kontroli, z wyjaśnieniem wpływu potencjałów i parametrów procesu na materiał oraz różnic między klasyczną metodą PID a metodą z przewidywaniem.

4

Independently controlled carbon and nitrogen potential. A new approach to carbonitriding processes

Winter K. M.

Inżynieria Powierzchni

|

2013

|

nr 1

44—51

PL

Ostatnio prowadzone prace badawcze wykazały, że stabilizacja azotem austenitu szczątkowego ma korzystny wpływ na wytrzymałość zmęczeniową wyrobów. Zasadniczą rolę podczas węgloazotowania, oprócz temperatury procesu, odgrywa profil dyfuzji węgla i azotu. Obecnie tylko potencjał węglowy jest w pewnym stopniu regulowany i kontrolowany. Jednak i to nie jest łatwe. W artykule zaprezentowano nowe rozwiązania systemu niezależnej kontroli i regulacji zarówno potencjału węglowego jak i azotowego. Wiedza dotycząca aktywności azotu i węgla w żelazie i wpływ pierwiastków stopowych na tę aktywność, jak również ich rozpuszczalność pozwala na użycie opracowanej metody do określenia potencjałów w procesach węgloazotowania stali.

EN

Late research projects show that retained austenite, if stabilized by nitrogen, has a positive influence on the fatigue strength of work pieces. The combined diffusion profile of carbon and nitrogen applied in a carbonitriding process plays the major role, besides the process temperature. Yet today, only the carbon potential is somehow controlled and even this is not easy to achieve. This paper will present a new system able to measure and control both, the carbon potential and the nitrogen potential independently. The knowledge of the activities of nitrogen and carbon in iron and the effect of alloying elements on such activities as well as the solubilities offers an easy to use method to apply the potentials on real steels.

5

Azotowanie regulowane luf broni strzeleckiej

Łataś Z., Michalski J., Tacikowski J., Betiuk M.

Inżynieria Powierzchni

|

2013

|

nr 2

26--33

PL

W ramach projektu badawczo-rozwojowego, realizowanego w konsorcjum Instytut Mechaniki Precyzyjnej (IMP), Wojskowa Akademia Techniczna (WAT) i Fabryka broni (FB), podjęto badania dotyczące możliwości i celowości zastąpienia dotychczas stosowanej technologii chromowania elektrolitycznego w produkcji luf broni strzeleckiej kalibru 5,56 mm. Omówiono wyniki badań procesów regulowanego azotowania gazowego konstrukcyjnej stali stopowej gatunku 38HMJ, używanej na części maszyn, narażonej w eksploatacji na korozję, zużycie przez tarcie i zmęczenie oraz udary cieplne, przewidzianej do zastąpienia obecnie stosowanej stali lufowej 30HN2MFA. Procesy azotowania prowadzono w zakresie temperatur 520 - 560oC i w czasach 4 - 6 h, w atmosferze NH3–N2 bądź NH3–NH3zdys. z regulowaniem ich składu i potencjału azoto¬wego w okresie nagrzewania i w temperaturze procesu. Podano przykłady i omówiono wpływ rozwiązań procesu umożliwiającego wytwarzanie warstw azotowanych na stali 38HMJ z warstwą azotków żelaza przy powierzchni, przeznaczoną do narażeń korozyjnych i tribologicznych oraz z ograniczoną warstwą azotków żelaza przy powierzchni, przeznaczoną do narażeń zmęczeniowych. Dla obu typów warstw azotowanych określono odporność na zużycie przez tarcie i udarność.

EN

Studies have been undertaken on the possibility and desirability of replacing the electrolytic chromium plating technology used in the production of small arms barrels of 5.56 mm. The researches have been performed within the research and development project, implemented in a consortium Instytut Mechaniki Precyzyjnej (IMP), Wojskowa Akademia Techniczna (WAT) and Fabryka Broni (FB). The results of investigations of processes controlled gaseous nitriding of 38HMJ grade alloy construction steel used for machine parts, exposed in operation to corrosion, friction wear, fatigue and thermal shock provided to replace the currently used arms barrel 30HN2MFA steel have been discussed. Nitriding process was carried out in the temperature range 520 - 560°C and at times 4 - 6 h, in an atmosphere of NH3 – N2 or NH3–NH3zdys. with the settlement of their composition and potential for nitrogen during the heating process and in process temperature. Examples are given and discussion is provided on the impact of process solutions for the production of nitrided layers on 38HMJ steel with iron nitride layers at the surface, which have been designed for exposure corrosive and tribological conditions and the ones with limited iron nitride layer at the surface, intended for exposures of fatigues. For both types of nitrided layers resistance to frictional wear and impact resistance have been determined.

6

Kinetyka wzrostu warstw azotowanych na żelazie

Gut S.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2008

|

Vol. 75, nr 4

182-186

PL

Analiza literatury pokazała istotne różnice między wynikami pomiarów współczynnika dyfuzji azotu w azotku gamma'. Przy temperaturach stosowanych podczas azotowania skrajne wartości współczynników dyfuzji różnią się czterokrotnie. Taki rozrzut wyznaczonych wartości może wynikać z błędów pomiaru temperatury, potencjału azotującego atmosfery lub metody stosowanej do obliczeń. Dlatego celem tej pracy jest znalezienie współczynnika dyfuzji, który można zastosować do prognozowania kinetyki wzrostu warstwy azotowanej. W artykule porównano równie dwie metody obliczania kinetyki wzrostu warstwy, ponieważ współczynnik dyfuzji azotu jest wyznaczany na podstawie pomiarów stałej szybkości wzrostu warstwy.

EN

The analysis of literature has shown significant differences between results of measurements of nitrogen diffusion coefficient in gamma' nitride. At nitriding temperatures extreme values differ among themselves even fourfold. The scattering of measured values might be a result of mismeasured temperatures, nitriding potential of atmosphere or calculation methods. Therefore the target of this article is finding of diffusion coefficient which can be used for forecasting of kinetic gamma' layer growth. Moreover two applied methods of calculation of kinetic layer growth were compared because the diffusion coefficient of nitrogen is determined on the basis of measurements of constant layer growth.

7

Metoda regulowanego azotowania gazowego "Nitreg"

Różycki R., Smolik J.

Problemy Eksploatacji

|

1999

|

nr 4

155-166

PL

W artykule przedstawiono metodę regulowanego azotowania gazowego „Nitreg". Opisano konstrukcję i zasadę działania urządzenia technologicznego typu NX-811, wykorzystującego zasadę kontroli potencjału azotowego według metody „Nitreg". Przedstawione zostały przykłady zastosowania azotowania gazowego „Nitreg" w celu ulepszenia warstwy wierzchniej detali ze stali narzędziowej stopowej do pracy na gorąco. Zamieszczone zostały wyniki badań metalograficznych, wykazujące różnice strukturalne warstw azotowanych w zależności od parametrów technologicznych procesu azotowania.

EN

Modern process control technology has allowed the transformation of gas nitriding into an efficient and predictable technology, successful in a wide variety of steels and applications. It is competitive with another clean technology of plasma nitriding, featuring fewer of the latter's limitations. It is very successful as a replacement for salt bath treatments. In the case of gas nitriding the only noxious effluent is gaseous ammonia which is routinely eliminated in recently developed neutralizing burners, or standard dissociators. There are no solid or liquid residues to be treated. Controlled gas nitriding is gaining a gradually growing acceptance in the manufacturing industry as a cost-effective, versatile and reliable method of enhancing the surface properties of steel parts and tools. The cost effectiveness relates to overall manufacturing costs, and in particular to a possible reduction in finishing costs of parts of more complex shape, due to negligible distortion and insignificant dimensional changes occurring during nitriding.