Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

A comparison of some properties of the computer controlled nitriding process versus carburizing

Senatorski Jan, Mączyński Paweł, Tacikowski Jan

Inżynieria Powierzchni

|

2021

|

nr 1

25--35

EN

A comparison is presented of the nitriding and carburizing processes. Traditional gas nitriding, despite its several advantages over carburizing, has still not achieved its due popularity. The key factor is inadequate process control. An industrial-scale computerized system, employing the nitriding potential as the fundamental controlling parameter, can produce repeatable, superior nitriding results, limiting layer brittleness and enhancing usable properties. Results obtained showed that nitriding layers match carburized layers in fatigue, while exceeding them in both impact strength and wear resistance. The superiority of the computer-controlled process over traditional nitriding is illustrated by results of wear testing. The advent of controlled nitriding makes this process a viable alternative to carburizing.

PL

W niniejszej pracy porównano procesy azotowania oraz nawęglania. Tradycyjne azotowanie gazowe, pomimo szeregu zalet w stosunku do nawęglania, nie zyskało jeszcze wystarczającego rozpowszechnienia. Głównym powodem tego stanu rzeczy jest niewystarczająca kontrola procesu. W skali przemysłowej system sterowania komputerowego stosowany w odniesieniu do potencjału azotowego jako podstawowego parametru kontrolnego, jest wystarczający i nadaje się do realizacji powtarzalnej produkcji zapewniającej korzystne wyniki azotowania, ograniczającej kruchość warstw uzyskanych w tym procesie, a także zwiększający ich własności użytkowe. Uzyskane wyniki wskazują, że warstwy azotowane dobrze sprawują się w warunkach narażenia na zmęczenie, w których przewyższają zarówno oddziaływania udarnościowe, jak i odporność na zużycie przez tarcie. Przewagę procesu sterowanego komputerowo nad procesem tradycyjnego azotowania dobrze ilustruje próba odporności na zużycie przez tarcie. Stosowanie kontrolowanego procesu azotowania sprawia, że proces ten jest bardzo korzystną alternatywą procesu nawęglania.

2

Wpływ zawartości potasu w nanokrystalicznych katalizatorach żelazowych do syntezy amoniaku na proces ich azotowania

Kiełbasa Karolina, Arabczyk Walerian

Przemysł Chemiczny

|

2020

|

T. 99, nr 1

66--69

PL

Nanokrystaliczne katalizatory żelazowe do syntezy amoniaku o różnej zawartości tlenku potasu (0,1% mas. i 0,65% mas.) azotowano amoniakiem w różniczkowym reaktorze rurowym. Proces azotowania prowadzono pod ciśnieniem atmosferycznym w temp. 475°C. W końcowym etapie procesu azotowania ustalił się stan stacjonarny, w którym zachodziła tylko reakcja katalitycznego rozkładu amoniaku, osiągając na powierzchni próbki o większej zawartości tlenku potasu większą szybkość przy mniejszym stopniu zaazotowania i niższym potencjale azotującym. Przy 6-krotnym obniżeniu zawartości tlenku potasu w katalizatorze jego względna powierzchnia aktywna zmalała 2-krotnie.

EN

Two samples of the title catalyst with varying K₂O content (0.10 and 0.65%) were treated with NH₃ in a tubular reactor (1 atm, 475°C) equipped with a system enabling both thermogravimetric measurements and gas phase anal. to compare the nitriding course. Decreasing the K₂O content in the catalyst resulted in an increase in the nitriding degree.

3

Possibilities of neural networks using in the design, simulation and verification of the controlled gas nitriding process

Michalski J., Mruk R., Wach P., Burdyński K.

Inżynieria Materiałowa

|

2017

|

Vol. 38, nr 4

177--182

EN

The article presents the possibility of neural networks application to design and simulate the growth kinetics of class 1 nitrided layers in steel 32CDV13 and 42CrMo4 (40HM), using data obtained from analytical models. The study analyses unidirectional multilayer neural networks with one hidden layer, with approximation properties. The algorithm developed takes into account the average thickness of the layer of iron nitride. This parameter is most frequently used for the classification of nitrided layers, especially for anticorrosion layers. As a result of research and discussion stated: the neural networks with approximating properties used allowed to build models, well-fitted to the data obtained using analytical models, taught structures of neural networks can be used in systems estimating the results of the nitriding process. The duration of the first stage of the process and the value of the potential in the second degree determine the thickness of the iron nitride layer obtained after the nitriding process. The value of the potential in the second stage also determines the intensity of limiting the thickness of the iron nitride layer. Nitriding decreases the impact strength of steel regardless of the thickness of the subsurface iron nitride layer. The iron nitride layer on the steel increases its resistance to frictional wear. Its resistance to friction wear increases with the increase of the thickness of this layer.

PL

Celem pracy była ocena możliwości wykorzystania sieci neuronowych do projektowania i symulacji kinetyki wzrostu warstw azotowanych na stalli 32CDV13 i 42CrMo4 (40HM), wykorzystując dane uzyskane z modeli analitycznych. W części weryfikacji eksperymentalnej, określenie udarności i odporności na zużycie przez tarcie tych stali po procesie regulowanego azotowania gazowego.

4

Wpływ wybranych elementów organizacji produkcji na efektywność ekonomiczną procesu azotowania

Ogórek M., Skuza Z., Frączek T.

Logistyka

|

2015

|

nr 6

351--356, CD

PL

Celem pracy było wskazanie jak niektóre elementy organizacji produkcji azotowania jonowego metodą „active screen" mogą wpływać na efektywność ekonomiczną całego procesu i determinować warunki zastosowania danej innowacji.

EN

The aim of this study was to identify how certain elements of the organization of production of ion nitriding method of "active screen" may affect the economic efficiency of the whole process and determine the conditions for the application of the innovation.

5

Modelowanie procesów azotowania i PVD podwyższających trwałość narzędzi ze stali WCL

Olik R., Warcholiński B., Suszko T., Gilewicz A., Ratajski J.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2010

|

R. 56, nr 7

819-823

PL

W artykule przedstawiono procedury modelowania procesów modyfikujących warstwę wierzchnią form do ciśnieniowego odlewania aluminium wykonanych ze stali WCL Zaprojektowano proces azotowania, wykorzystując własne narzędzia do modelowania wzrostu warstwy azotowanej oraz do optymalizacji parametrów procesu pod kątem uzyskania warstwy azotowanej odpowiedniej pod powłokę PVD. Zrealizowano proces azotowania wg parametrów otrzymanych na podstawie modelowania, monitorując proces czujnikiem magnetycznym (czujnik rezultatu). Przeprowadzono dobór powłoki PVD, kierując się uzyskaniem maksymalnej adhezji do azotowanego podłoża. Modyfikowana forma po azotowaniu i nałożeniu wielowarstwowej powłoki TiN/TiCN/TiAlN uzyskała trzykrotne większą trwałość eksploatacyjną.

EN

The paper presents processes improving the durability of casting moulds for pressure die casting of aluminum. The goal of the work was surface modification of casting mould made from X37CrMoV51 steel. These processes comprise the thermochemical treatment (here nitriding) of the mould surface and thin film PVD deposition. The nitriding process was designed using own formulated computing tools [3, 4, 6, 7] to model the nitrided layer growth. The nitriding process was optimised to obtain the nitriding layer suitable for the proposed PVD coating. At this stage of technology the most important aim is to avoid ? (Fe2,3N) and ?' (Fe4N) phases reducing the adhesion of PVD coating to the substrate - nitrided mould (Fig. 1). The nitriding process was realised when applying the parameters obtained from theoretical modeling. Additionally, this stage of surface modification was monitored by a magnetic sensor (result sensor) which reacts to nitriding layer forming. The selection of thin hard PVD coatings with the best possible adhesion to nitrided mould was made. They were: monolayer coating TiAlN with high hardness above 2500-3500 HV0,05 and excellent "work temperature" - 1123 K (Table 2), multilayer TiN/TiCN/TiAlN and TiN/TiN+TiAlN/TiAlN coatings. The multilayer coatings present better wear resistance and critical load (adhesion) than monolayer TiAlN one (Figs. 7 and 8). Hence, modified casting moulds have more than three times increase in durability.

6

Grupowanie wsadów z różnych gatunków stali w procesach azotowania gazowego

Michalski J., Wach P., Tacikowski J., Burdyński K.

Inżynieria Powierzchni

|

2010

|

Nr 2

46-54

PL

W artykule omówiono problemy azotowania w jednym wsadzie różnych gatunków stali. Wskazano zasadnicze kryteria grupowania wsadów. Omówiono wymagania dotyczące gatunków stali i rodzaju warstw azotowanych w aspekcie grupowania wsadów. Podano przykłady wyboru stali do azotowania we wspólnym wsadzie.

EN

The nitriding problems of an input in one of various grades of steel is discussed in the article. The essential criteria for grouping loads are indicated. The requirements for steel grades and the type of nitrided layers in terms of clustering of feedstock are discussed. Examples of the choice of steel for nitriding in the common batch are given.

7

Zjawisko histerezy procesów azotowania i redukcji w układzie nanokrystaliczne żelazo-amoniak-wodór

Moszyńska I., Moszyński D., Arabczyk W

Przemysł Chemiczny

|

2009

|

T. 88, nr 5

526-529

8

Sterowane komputerowo gniazdo do regulowanego azotowania gazowego

Dobrodziej J., Wojutyński J., Matecki K., Gospodarczyk A., Michalski J., Tacikowski J., Wach P., Ratajski J., Olik R.

Inżynieria Powierzchni

|

2009

|

Nr 2

25-33

PL

W artykule pokazano przykład nowoczesnego, rozproszonego systemu sterowania procesami regulowanego azotowania gazowego. Zaprezentowano genezę oraz możliwości techniczne systemu. Omówiono techniczne parametry poszczególnych modułów systemu, przeznaczonych do kontrolowania i regulowania parametrów atmosfery azotującej. Wskazano problemy badawcze i techniczne, które zostały rozwiązane przy opracowaniu systemu. Scharakteryzowano potencjalne możliwości systemu zarówno w warunkach przemysłowych, jak i laboratoryjnych.

EN

An exemplification of the socket for modem, dispersed system for controlling gas nitriding processes is shown. The origin and technical capabilities of the system is also presented. Technical equipment parameters of the system's modules for controlling process milieu characteristics are described. Moreover, research and technical problems solved during the system elaboration are indicated. Potential possibilities of the system applications, both in industry and laboratory, have been characterized.

9

Kompozytowe warstwy azotowane podnoszące odporność stali na zużycie tribologiczne

Baranowska J., Szczeciński K., Wysiecki M., Bielawski J.

Inżynieria Materiałowa

|

2008

|

Vol. 29, nr 6

804-807

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań nad możliwością podniesienia odporności na zużycie tribologiczne warstw azotowanych poprzez dodatek fosforu do warstwy powierzchniowej w postaci fosforanów. Badania prowadzono na stali węglowej i niskostopowej. Stwierdzono, że obserwowane bardzo dobre zachowanie warstw tleno-siarko-azotowanych w warunkach zużycia tribologicznego nie jest efektem podwyższonej zawartości fosforu w tym obszarze. Nie stwierdzono pozytywnego wpływu fosforanów na charakterystyki tribologiczne warstw, zwłaszcza w przypadku stali niskostopowych. Warstwy azotowane badano stosując następujące metody badawcze: metodę dyfrakcji rentgenowskiej, mikroskopię świetlną, pomiar twardości oraz badanie charakterystyk tribologicznych metodą kulka-tarcza.

EN

In the paper the result of the investigation on wear resistance of a composite nitrided layers is presented. The possibility of wear behavior improvement by introducing the phosphates into the upper layer is discussed. The investigation was performed on the layers produced on carbon and low-alloyed steel. It was found that surprisingly phosphates have rather negative influence on tribological properties of the layers especially in case of low-alloyed steel. The nitrided layers were investigated using the following techniques: X-ray diffraction, light microscopy, hardness measurements and tribological tests using ball-on-disc methods.

10

Komputerowe wspomaganie projektowania procesów azotowania gazowego z wykorzystaniem i metod sztucznej inteligencji

Dobrodziej J., Ratajski J., Michalski J., Suszko T., Wojutyński J., Tacikowski J., Wach P.

Inżynieria Powierzchni

|

2007

|

nr 3

82-93

PL

W artykule przedstawiono modele do symulacji procesów obróbek powierzchniowych na przykładzie procesu azotowania gazowego. Modele składają się z: 1) heurystycznych modeli do określania składu atmosfery azotującej na podstawie zakładanego przebiegu zmian temperatury i potencjału azotowego podczas procesu, 2) sztucznej sieci neuronowej do przewidywania profili mikrotwardości dla danych parametrów procesu, 3) algorytmów ewolucyjnych do określania parametrów procesu dla danego profilu twardości. Osiągnięto bardzo dobre działanie modeli. Dla wygodnego posługiwania się modelami opracowano graficzny interfejs użytkownika (GUI). Opracowane modele cząstkowe są zintegrowane w jeden wspólny model. Przedstawione przykłady wykorzystania modelu dla optymalizacji parametrów procesu pokazują, że jest to wygodne i użyteczne narzędzie dla praktycznych zastosowań w inżynierii powierzchni.

EN

Models for simulation of processes of surface treatment have been presented in the article. Nitriding process has been used as an exemplar. The models consist of.o 1) heuristic models to define the composition of nitriding atmosphere on the base of the assumed course of the changes of the temperature and nitriding potential during the process, 2) artificial neural network to predict profiles of micro-hardness for given process parameters, 3) evolutionary algorithms to foresee the process parameters for the given profile of hardness. The models of very good performance were achieved. Graphical user interface (GUl) has been created for easy use of the models. Designed models are combined and integrated in software package that is built up on a modular fashion. The exemplars of the application of the models are given, to demonstrate that they are convenient and powerful tools in surface engineering.

11

Chosen aspects of the modelling of kinetics of the (carbo) nitrided layer growth

Ratajski J., Suszko T., Dobrodziej J., Michalski J.

Problemy Eksploatacji

|

2006

|

nr 2

113-125

EN

An example of the experimental-theoretical model of the nitriding process of steel is presented. The model makes it possible to simulate kinetics of the nitrided layer growth and consequently to optimize the algorithm of the process parameters change, obtaining desired phase composition and layer structure. Attention has been paid to the analysis of the growth of the surface layer of iron (carbon) nitrides (compound layer) on 4340 (AISI, PN: 40HMN) alloy steel. The basis of the experimental-theoretical model is constituted by the mathematical description of the layer growth previously presented [24], in which experiential data from the database later developed [25] were taken into account.

PL

Zaprezentowano przykład eksperymentalno-teoretycznego modelu procesu azotowania stali. Model umożliwia symulacje kinetyki wzrostu warstwy azotowanej i w konsekwencji optymalizację algorytmu zmian parametrów procesu zapewniającego otrzymanie warstwy o założonym składzie fazowym i budowie. Skoncentrowano się na analizie wzrostu przypowierzchniowej warstwy (węglo)azotków żelaza na przykładzie stali stopowej 4340 (AISI, PN: 40HNM). Podstawę modelu stanowi matematyczny opis wzrostu warstwy zaprezentowany w pracy [24], w którym uwzględniono dane eksperymentalne z opracowanej bazy danych [25].

12

Kształtowanie struktury i własności stali austenicznej X5CrNi18-10 w procesie azotowania jarzeniowego

Frączek T., Bałaga Z., Dyja D., Tokarz A., Strojek M.

Inżynieria Materiałowa

|

2006

|

Vol. 27, nr 5

947-950

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań procesu azotowania staliaustenitycznej X5CrNil8-10. Stal ta poddana została azotowaniu jarzeniowemu zarówno na katodzie jak i na podłożu odizolowanym od katody i anody czyli w tzw. potencjale plazmy wyładowania jarzeniowego. Proces azotowania przeprowadzono na urządzeniu do obróbek jarzeniowych z chłodzoną anodą typu JON-600. Dla oceny struktury i własności uzyskanych warstw wierzchnich zostały przeprowadzone badania: twardościpowierzchniowej, składu fazowego, grubości warstw dyfuzyjnych oraz odporności na zużycie ścierne.

EN

In this work the results of plasma nitriding process of X5CrNil8-10 austenitic stainless steel are presented. During plasma nitriding the samples were placed directly on the cathode without any electric insulation and on the ceramic insulator (in the plasma potential mode). The nitriding process was carried out in JON-600 nitriding apparatus with cooled anode. The microstructure and properties of the plasma-nitrided layer were analysed by means surface microhardness testing, XRD phase composition, thickness of the diffusion layers measurements and wear resistance testing.

13

Control systems in-situ of nitrided layer growth and deposited layer in PVD processes

Ratajski J., Olik R., Baranov A.

Problemy Eksploatacji

|

2005

|

nr 2

93--104

EN

In the paper in-situ visualisation system of nitrided layer growth and monitoring system of growth and etching process of carbon films via X-ray reflectivity have been presented. The principle of operation of the visualisation system is based on a complementary interaction of the magnetic sensor and the theoretical-experimental model of the process (model of the process). The magnetic sensor is placed directly in the furnace retort and constitutes an element of the system which monitors the nucleation and the growth of the nitrided layer as a result of a change of the value of the magnetic permeability of the ferromagnetic diffusion layer, and the creation of iron nitrides being paramagnetic in the temperatures of the process. In-situ X-ray reflectivity provides a unique possibility of simultaneous determination of roughness and density of the deposited film.

PL

W pracy omówiono układ in-situ wizualizacji wzrostu warstwy azotowanej oraz układ monitorowania wzrostu warstw węglikowych za pomocą analizy odbitego promieniowania rentgenowskiego. Zasada działania układu wizualizacji polega na komplementarnym współdziałaniu czujnika magnetycznego i modelu eksperymentalno-teoretycznego procesu. Czujnik magnetyczny jest umieszczony bezpośrednio w retorcie pieca i stanowi element układu, który monitoruje zarodkowanie i wzrost warstwy azotowanej w wyniku zmiany wartości przenikalności magnetycznej ferromagnetycznej warstwy dyfuzyjnej i tworzenia się azotków żelaza, paramagnetycznych w temperaturach procesu. Analiza in-situ odbitego promieniowania rentgenowskiego dostarcza unikalnych możliwości równoczesnego określania chropowatości i gęstości nanoszonej warstwy.

14

Ewolucja procesu azotowania i jej związki z eksploatacją

Tacikowski J., Burakowski T.

Problemy Eksploatacji

|

1998

|

nr 1

119-130

EN

The article presents an analysis of the nitriding creation and development as one of thermochemical treatment technologies, connected with maintenance mainly through tribology. It contains an analysis of historical originals of nitriding, the period of its intensive dissemination, a contemporary nitriding technology and directions of its development. Moreover, it presents an analysis of influence of the nitriding development on maintenance.