Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Odporność na zużycie stali 41CrAlMo7 po azotowaniu jarzeniowym oraz ablacyjnym teksturowaniu laserowym

Napadłek W., Przetakiewicz W., Pakowski C., Woźniak A.

Tribologia

|

2013

|

nr 3

81--96

PL

W pracy przedstawiono wyniki modelowych badań laboratoryjnych, obejmujących pomiary wybranych parametrów w węźle tarcia, tj.: temperatury, siły tarcia, zużycia mierzonego metodą liniową dla warstwy wierzchniej próbek wykonanych ze stali stopowej 41CrAlMo7 po azotowaniu i teksturowaniu laserowym w skojarzeniu z żeliwnymi przeciwpróbkami. Warstwę wierzchnią ww. stali po azotowaniu jarzeniowym poddano modyfikacji, wykorzystując ablacyjną mikroobróbkę laserową w celu zmiany jej makro- i mikrogeometrii. Do wytworzenia regularnych mikrozasobników olejowych w kształcie mikroczasz kulistych oraz mikrokanałów stosowano laser Nd: YAG ze specjalnym systemem ogniskowania. Badaniom porównawczym poddana została warstwa wierzchnia stali ukształtowana na drodze tradycyjnej obróbki mechanicznej i azotowania jarzeniowego oraz zmodyfikowana w wyniku azotowania jarzeniowego i ablacyjnej mikroobróbki laserowej. Materiałem przeciwpróbki było żeliwo szare niskostopowe. W badaniach tribologicznych zastosowano metodę „pin on disc” w oparciu o tribometr T-11. Najlepsze efekty w zakresie zwiększenia odporności na zużycie przez tarcie uzyskano dla modelowego skojarzenia, w którym próbki wykonane ze stali stopowej 41CrAlMo7 po azotowaniu jarzeniowym oraz ablacyjnym teksturowaniu laserowym (mikroczasze w układzie geometrycznym ze stopniem przekrycia ok. 25%) współpracowały z żeliwnymi przeciwpróbkami.

EN

The paper presents the results of laboratory investigations including measurements of selected parameters in the node of friction (temperature, friction force, wear resistance) with the use of the measured line method for the surface layer of samples steel 41CrAlMo7 after nitriding and laser texturing in combination with cast iron samples. Surface layers after glow discharge nitriding steel were modified using ablative laser micromachining to change its macro- and micro-geometry. In the manufacture regular shaped oil micro-channels and spherical microparticles, we used a Nd: YAG laser with a special focusing system. Comparative research has been subjected to the steel surface topography formed by conventional machining and plasma nitriding and modified after nitriding and laser ablation micromachining. The laboratory tribological investigation used the "pin on disc" method based on a T-11 tribometer. The best results of increasing wear resistance under friction was obtained for the association sample made of steel 41CrAlMo7 after glow discharge nitriding and ablative laser texturing in the geometric arrangement mico-oil containers (micro spherical cap) with a degree of covering of about 25% worked with cast iron anti-samples.

2

Azotowanie z ekranem aktywnym jako alternatywa dla azotowania jarzeniowego tytanu i jego stopów

Ossowski M., Tarnowski M., Borowski T., Brojanowska A., Wierzchoń T.

Inżynieria Materiałowa

|

2012

|

Vol. 33, nr 4

236--239

PL

Azotowanie jarzeniowe jest nowoczesną obróbką cieplno-chemiczną. Pozwala na zwiększenie twardości oraz odporności na zużycie w warunkach tarcia elementów wykonanych z tytanu i jego stopów. Zjawisko rozpylania katodowego w obróbkach jarzeniowych jest stosowane w aktywacji powierzchni obrabianego podłoża stanowiącego katodę. W konsekwencji znacząco zwiększa się efektywność procesów azotowania. Pozwala na wytworzenie warstw o większej grubości w niższej temperaturze procesu. Zjawisko rozpylania katodowego jest jednak przyczyną występowania niekorzystnych efektów katody wnękowej oraz krawędziowego. Także nierównomiernego nagrzewania się elementów oraz dużego rozwinięcia i zdefektowania powierzchni obrabianych elementów. Stąd jest utrudniona obróbka elementów cienkościennych lub z dużą liczbą ostrych krawędzi i otworów. Podobne trudności występują również przy wytwarzaniu jednorodnych warstw o dużej gładkości, np. na powierzchniach polerowanych. Jednym z kierunków modyfikacji obróbki jarzeniowej mającej na celu wyeliminowanie skutków rozpylania katodowego i połączenia zalet tradycyjnej metody azotowania w warunkach wyładowania jarzeniowego jest azotowanie w obszarze plazmy. Stosowanie w procesie azotowania jarzeniowego ekranu aktywnego umożliwia oddziaływanie niskotemperaturowej plazmy na obrabiane elementy odizolowane zarówno od katody, jak i anody, ograniczając wpływ zjawiska rozpylania katodowego do minimum. W pracy przedstawiono wyniki badań mikrostruktury, składu fazowego oraz właściwości warstw wytworzonych na podłożu stopu tytanu Ti-6Al- -4V w procesie azotowania z użyciem ekranu aktywnego. Wytworzone dyfuzyjne warstwy azotowane zwiększają odporność na zużycie w warunkach tarcia oraz odporność korozyjną stopu Ti-6Al-4V. Jednocześnie stosowany proces azotowania w niewielkim stopniu wpływa na topografię powierzchni. Pozwala także na wytworzenie jednorodnych warstw na elementach o skomplikowanym kształcie. Analiza uzyskanych wyników w odniesieniu do procesu azotowania jarzeniowego na potencjale katody wskazuje na możliwość zastosowania azotowania z użyciem ekranu aktywnego do obróbki elementów o małych rozmiarach i skomplikowanym kształcie z zachowaniem dużej gładkości ich powierzchni obrabianych. Przedstawiono również możliwości zastosowania obróbki jarzeniowej w obszarze plazmy wyrobów tytanowych.

EN

Glow discharge nitriding is an advanced thermochemical treatment method that allows one to eliminate some disadvantages of titanium and its alloys like low hardness or wear resistance. Cathode sputtering in the glow discharge treatment is used in the activation of the treated material surface being a cathode, which in turn significantly increases the efficiency of the nitriding processes and allows one to produce layers of greater thickness at a lower temperature. However, the phenomena of cathode sputtering is also a cause of some adverse effects like the “hole cathode effect”, uneven heating of the elements in the technological process, the so called “edge effect” and the development of an increased number of defects in the surface of the elements. For these reasons it is difficult to process elements with thin sections, sharp edges and holes, also the formation of homogeneous layers with a high smoothness of the polished surfaces is complicated. One of the ways to modify glow discharge treatment, designed to eliminate those negative effects, with all the advantages of “conventional” nitriding in glow discharge conditions being preserved, is called nitriding at plasma potential (“floating potential”). The active screen used in the plasma nitriding process enables interaction between the low temperature plasma and the treated elements (which are isolated from both cathode and anode), and limits cathode sputtering effects to a minimum. The article presents the results of microstructure and phase composition analysis and properties of the layers produced in the active screen plasma nitriding process on the Ti-6Al-4V titanium alloy. Diffusive nitrided layers enhance wear and corrosion resistance of the Ti-6Al-4V titanium alloy. Moreover, the active screen nitriding process affects the topography of the treated material surface to a limited level and allows one to produce homogeneous layers on elements of complex shapes. The obtained results referring to cathode potential nitriding show the possibility of broader applications of active screen plasma nitriding in the processing of compact elements of complex shapes and with a high smoothness of the surfaces being preserved. The paper also presents some applications of the active screen nitriding process.

3

Badania odporności na zużycie warstwy wierzchniej materiałów stosowanych na elementy silnika spalinowego po teksturowaniu laserowym

Napadłek W., Pakowski Cz.

Tribologia

|

2010

|

nr 5

37-51

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych w zakresie pomiaru siły tarcia oraz odporności na zużycie w warunkach tarcia warstwy wierzchniej żeliwa szarego niskostopowego stosowanego w produkcji tulei cylindrowych oraz stali 54SiCr6 przeznaczonej do azotowania, stosowanej w produkcji pierścieni tłokowych. Warstwę wierzchnią modelowych elementów węzła tribologicznego poddano modyfikacji, wykorzystując ablacyjną mikroobróbkę laserową, tj. teksturowanie laserowe, mające na celu poprawę jej makro- i mikrogeometrii. Do wytworzenia regularnych mikrozasobników olejowych w kształcie półczasz kulistych ora mikrokanałów stosowano laser Nd: YAG ze specjalnym systemem ogniskowania. Badaniom porównawczym poddana została topografia powierzchni ukształtowana na drodze tradycyjnej obróbki mechanicznej oraz zmodyfikowana w wyniku mikroobróbki laserowej. W laboratoryjnych badaniach tribologicznych zastosowano metodę badawczą "pin on disk" wykorzystującą tribometr T-11. Najlepsze efekty w zakresie zmniejszenia siły tarcia oraz zwiększenia odporności na zużycie uzyskano w przypadku modelowego skojarzenia, w którym elementy węzła tarcia poddane były teksturowaniu laserowemu przy dobranych parametrach obróbki laserowej w układzie geometrycznym ze stopniem przykrycia ok. 25%.

EN

The results of laboratory investigations were introduced in the work in the range of the measurement of the coefficient of friction and resistance on waste in the conditions of the friction of the top layer of grey cast iron applied in the production of cylindrical funnels and solid 54 SiCr6 designed to nitrogenizing, applied in the production of piston collars. The top layer of the model units of the knot tribologycal was subjected the modification, using laser micromachining ablation: laser texturing, having on the aim of the improvement her macro- and microgeometry. The laser was applied to producing regular oil microcontainers in the shape halfbowl spherical and microchannels Nd: YAG with the special system of focussing. The topography of the surface shaped on the of the traditional processing mechanical road was subjected comparative audits and modified in the result laser micromachining. The investigative method was applied in laboratory audits tribological "pin on disk" in the support about T-11. The best effects in the range of decrease of the coefficient of the friction and the enlargement of the resistance on the waste was got in the case of model associating, in which the elements of the knot laser texturing near the well-chosen parameters of laser processing in geometrical arrangement with the degree of the cover the friction were subjected 25 % approx.