Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The properties of Fe-Ni-Mo-Cu-B materials produced via liquid phase sintering

Karwan-Baczewska J.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2011

|

Vol. 56, iss. 3

789-796

EN

Sintered materials base on pre-alloyed powders (Fe-Ni-Mo-Cu) are expansively applied in the automotive industry. However, their applications are limited by the particular porosity values of those materials. To reduce the porosity and, simultaneously, to increase the consolidation of sintered alloys, miscellaneous methods within powder metallurgy technologies are utilised, as well as an activated sintering process; for example some boron is added. The boron and iron built a system that is not soluble in any of the three allotropic forms of iron. While sintering at a temperature higher than 1433 K, a permanent liquid phase was generated as a result of a eutectic reaction between iron and Fe2B. Owing to the limited boron solubility in iron, a liquid phase was continuously present during the sintering process, influence changes in the morphology of the porosity and the increase in density, also mechanical properties. In addition, boron showed a strong chemical affinity to oxygen; in sintering process it reacted with a chemically bound oxygen on the surface of powder particles and it simultaneously activated the sintering process. The paper presents the production of sintered materials based on Höganäs Distaloy SA (Fe-1.75% Ni-0.5% Mo-1.5% Cu) powder modified by boron powder in amounts of 0%, 0.2%, 0.4% and 0.6%. Alloys were manufactured using powder metallurgy technology through mixing of powders, compacting at 600 MPa pressure and sintering at 1473 K, during 30 minutes in hydrogen atmosphere. One of the phenomenon, which exists on the surface of sinters made from boron modified pre-alloyed powders (Fe-Ni-Mo-Cu) type Distaloy SA is creating a thickened layer. The similar thickened layer was observed also on the surface of another samples base on pre-alloyed powders with boron addition. As well as the properties: density, hardness, tensile strength were examined and microstructure investigations were performed. Experimental results showed that if boron was added, while sintering, the shrinkage phenomena increased and properties were improved.

PL

Materiały spiekane na osnowie stopowanego proszku Fe-Ni-Mo-Cu znajdują szerokie zastosowanie w przemyśle motoryzacyjnym. Jednakże ze względu na pewien stopień porowatości tych materiałów ich wykorzystanie jest ograniczone. Ażeby obniżyć porowatość i równocześnie podwyższyć zagęszczenie stopów spiekanych stosuje się różne warianty technologii metalurgii proszków oraz procesy aktywowanego spiekania, na przykład poprzez wprowadzenie dodatku boru. Bor tworzy z żelazem układ o prawie całkowitym braku rozpuszczalności w obu odmianach alotropowych Przy spiekaniu powyżej 1143 K w wyniku reakcji eutektycznej pomiędzy żelazem a Fe2B tworzy się faza ciekła. Wskutek ograniczonej rozpuszczalności boru w żelazie proces spiekania przebiega przy ciągłej obecności fazy ciekłej, co w konsekwencji wpływa na zmiany w morfologii porowatości, wzrost zagęszczenia i podwyższenie właściwości mechanicznych. Ponadto bor posiada bardzo silne powinowactwo chemiczne do tlenu i podczas procesu spiekania reaguje z chemicznie związanym tlenem na powierzchni cząstek proszku i równocześnie aktywizuje proces spiekania. W artykule omówiono proces wytworzenia stopów na osnowie proszku Distaloy SA (Fe-1.75% Ni-0.5% Mo-1.5% Cu) produkcji firmy Höganäs, modyfikowanego borem w ilości 0%, 0.2%, 0.4% i 0.6%. Powyższe stopy były otrzymywane metodą metalurgii proszków w wyniku mieszania proszków, prasowania pod ciśnieniem 600 MPa i spiekania przy temperaturze 1473 K, podczas 30 minut, w atmosferze wodoru. Jednym z ciekawych zjawisk występujących podczas spiekania proszków Fe-Ni-Mo-Cu z gatunku Distaloy z dodatkiem boru jest występowanie zagęszczonej bezporowatej strefy, której grubość zmniejsza się wraz ze wzrostem zawartości boru. Podobne warstwy tworzą się na powierzchni spiekanych stopów na osnowie innych stopowanych proszków modyfikowanych borem. W toku eksperymentów oznaczono gęstość, twardość i wytrzymałość analizowanych próbek oraz przeprowadzono badania strukturalne. Wykazano, że dodatek boru do proszków stopowanych podczas procesu spiekania odpowiada za zjawisko skurczu oraz wpływa na podwyższenie właściwości analizowanych próbek.

2

Processing and Surface Properties of Based on Iron Sintered Alloys after Plasma Nitriding Treatment

Karwan-Baczewska J., Dymkowski T., Sobiecki J. R., Formański T.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2010

|

Vol. 55, iss. 2

383-389

EN

Sintered parts based on iron and alloyed powders have been widely used in automotive industry. In order to enhance surface properties of those PM (Powder Metallurgy) alloys like hardness and abrasive wear, nitriding and carbonitriding treatment are applied. One of the main problem of PM chemical heat treatment alloys is their porosity degree. In the experiments Fe-Ni-Cu-Mo and Fe-Mo sintered structural parts modified by boron were made. Boron activates the sintering process which results in their considerable consolidation in the sintering at 1200 °C for 60 min. in the atmosphere of hydrogen. The experiments are related to the production of sintered structural elements based on iron powder – NC 100,24 as well as Astaloy Mo (Fe-Mo) and Distaloy SA (Fe-Ni-Cu-Mo) modified by 0.2 wt%, 0,4 wt% and 0,6 wt% B. P/M parts were obtained by mixing powders said above, followed by compacting at 600 MPa pressure and sintered at 1200 °C during 60 minutes time in hydrogen atmosphere. Selected sintered parts were plasma nitrided at 560 °C during 4 hours time. The effect of plasma nitriding on the microstructure and surface properties of samples has been analyzed.

PL

Elementy spiekane produkowane z proszków żelaza i z proszków stopowanych znajdują szerokie zastosowanie w przemyśle motoryzacyjnym. Ażeby podwyższyć właściwości powierzchniowe stopów wytworzonych technologią metalurgii proszków, między innymi twardość i odporność na ścieranie stosuje się azotowanie lub węgloazotowanie. Podstawowym problemem obróbki cieplno-chemicznej spieków jest występowanie pewnego stopnia porowatości. W przeprowadzonych eksperymentach wytworzono spieki z proszków stopowanych (Fe-Ni-Cu-Mo) i (Fe-Mo) z dodatkiem boru, który aktywuje proces spiekania prowadzony w temperaturze 1200 °C, w czasie 60 min., w atmosferze wodoru i w efekcie doprowadza do znacznego zagęszczenia próbek. Wykonane eksperymenty dotyczyły otrzymywania spieków na bazie proszku żelaza – NC 100,24, proszku stopowanego Astaloy Mo (Fe-Mo) i proszku stopowanego Distaloy SA (Fe-Ni-Cu-Mo) z dodatkiem 0,2%wag., 0,4%wag. i 0,6%wag. Próbki uzyskano w wyniku mieszania w/w proszków z dodatkiem boru, następnie prasowania pod cisnieniem p=600 MPa i spiekania w temperaturze 1200 °C, w czasie 60 min., w atmosferze wodoru. Wybrane części spiekane poddano procesom azotowania plazmowego w temperaturze 560 °C, w czasie 4 godzin. W toku eksperymentów przeanalizowano wpływ azotowania plazmowego na mikrostrukturę i właściwosci powierzchniowe badanych spieków.

3

Właściwości powierzchniowe spieków po procesie azotowania jarzeniowego

Karwan-Baczewska J., Dymkowski T., Sobiecki J. R., Formański T.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2008

|

R. 53, nr 10

621-627

PL

Spiekane części konstrukcyjne produkowane na bazie proszków żelaza i proszków stopowych znajdują szerokie zastosowanie w przemyśle motoryzacyjnym. Ażeby podwyższyć właściwości powierzchniowe tych spieków, między innymi twardość i odporność na ścieranie stosuje się obróbkę cieplno-chemiczną między innymi: azotowanie lub węgloazotowanie. Podstawowym problemem procesów obróbki cieplno-chemicznej spieków jest występowanie pewnego stopnia porowatości. W przeprowadzonych eksperymentach wytworzono spieki z proszku żelaza i z proszków stopowanych (Fe-Ni-Cu-Mo) i (Fe-Mo) z dodatkiem boru, który aktywuje proces spiekania, doprowadza do znacznego ich zagęszczenia i uzyskania minimalnej porowatości. Przeprowadzone eksperymenty dotyczyły wytwarzania części spiekanych na bazie proszku żelaza - NC 100,24, proszku stopowanego Astaloy Mo (Fe-Mo) i proszku stopowanego Distaloy SA (Fe-Ni-Cu-Mo) z dodatkiem 0,2 %wag., 0,4 % wag. i 0,6 % wag. boru. Elementy otrzymano w wyniku mieszania proszku żelaza i proszków stopowanych z dodatkiem boru, formowania w pod ciśnieniem p = 600 MPa oraz spiekania w temperaturze t = 1200 stopni Celsjusza, w czasie 60 minut, w atmosferze wodoru. Wybrane spieki poddano procesom azotowania jarzeniowego w temperaturze 560 stopni Celsjusza, w czasie 20 godzin. Przeanalizowano wpływ azotowania jarzeniowego na właściwości powierzchniowe badanych spieków.

EN

Sintered structural parts base on iron and alloyed powders have found wide application in automotive industry. In order to enhance surface properties of these PM alloys like: hardness and abrasive wear, nitriding and carbonitriding treatment are applied. One of the main problem of PM chemical heat treatment alloys is their porosity degree. In the experiments Fe-Ni- -Cu-Mo and Fe-Mo sintered structural parts modified by boron were performed. Boron activates the sintering process and results in their considerable consolidation and sintering at 1200 degrees of Celsius for 60 min in the atmosphere of hydrogen. Experiments carried out referred to the manufacture of sintered structural elements based on iron powder - NC 100,24 as well as Astaloy Mo (Fe-Mo) and Distaloy SA (Fe-Ni-Cu-Mo) modified by 0.2 wt%, 0.4 wt% and 0.6 wt% B. P/M parts were obtained by mixing powders said above, followed by compacting at 600 MPa pressure and sintered at 1200 degrees of Celsius, during 60 minutes in hydrogen atmosphere. Selected sintered parts were ion-nitrided at 560 degrees of Celsius, during 20 hours. The effect of ion- nitriding on the surface properties of performed samples has been analyzed.