Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Assessment of changes in microstructure and hardness of bearing steel for operation at a high temperature caused by short-term overheating

Łęczycki Krzysztof, Gronek Sebastian

Journal of KONBiN

|

2020

|

Vol. 50, iss. 4

89--110

EN

The paper presented research results of the impact of short-term overheating of samples collected from the outer bearing ring suitable for the operation at elevated temperature installed in the turbine engine on the microstructure and hardness of the material. The samples were annealed at the following temperatures: 500, 600, 700, 800, 900 and 1000°C; and then cooled in still air. Microstructure examinations were conducted under metallographic microscope and transmission electron microscope.

PL

W publikacji przedstawiono wyniki badań wpływu krótkotrwałego nagrzewania próbek pobranych z pierścienia zewnętrznego łożyska przeznaczonego do pracy w podwyższonej temperaturze z silnika turbinowego na mikrostrukturę oraz twardość jego materiału. Próbki wygrzewano w temperaturach: 500, 600, 700, 800, 900 i 1000°C, następnie studzono na spokojnym powietrzu. Badania mikrostruktury przeprowadzono, wykorzystując mikroskop metalograficzny oraz transmisyjny mikroskop elektronowy.

2

The influence of surface topography on selected tribological properties of hardened 100Cr6 steel after turning

Kalisz Janusz, Toboła Daniel

Mechanik

|

2019

|

R. 92, nr 11

718--722

EN

Results of surface topography analysis and selected tribological properties of samples of 100Cr6 bearing steel after turning with variable feed are presented. The hardness of samples after heat treatment carried out in a vacuum furnace (including quenching and double tempering) was 60 ±1 HRC. The influence of turning feed on surface topography after machining as well as selected tribological properties were determined. Depending on the surface topography of samples, differences between values of friction coefficients and wear rates were about 25%. Moreover, along with the surface roughness changing, different nature of wear was found.

PL

Przedstawiono wyniki analizy topografii powierzchni oraz wybranych właściwości tribologicznych próbek ze stali łożyskowej 100Cr6 po toczeniu ze zmiennym posuwem. Twardość próbek po obróbce cieplnej, przeprowadzonej w piecu próżniowym (obejmującej hartowanie i dwukrotne odpuszczanie), wynosiła 60 ±1 HRC. Analizowano wybrane parametry chropowatości powierzchni. Określono wpływ posuwu toczenia na topografię powierzchni po obróbce, a także na wybrane właściwości tribologiczne. Różnice między wartościami współczynnika tarcia i zużycia wyniosły ok. 25% w zależności od topografii powierzchni próbek. Ponadto wraz ze zmianą chropowatości powierzchni stwierdzono różny charakter zużycia.

3

Comparative analysis of turning and traverse grinding of bearing steel parts in hardened state

Plichta J., Nadolny K., Wojcieszak S.

Journal of Mechanical and Energy Engineering

|

2018

|

Vol. 2, No 2

89--94

EN

The article describes the results of experiments which were intended to compare the results of turning and traverse grinding of internal cylindrical surfaces of rings made of bearing steel (100Cr6) in hardened state (62±2HRC). During experimental investigations, particular attention was paid to the machining performance and roughness of the machined surface. The results of the research presented in this article confirm the advantage of the turning process over traverse grinding using grinding wheels with zone-diversified structure.

4

Analysis of the causes of corrosion on bearing steel transported by sea

Lachowicz M. M., Lachowicz M. B.

Inżynieria Materiałowa

|

2018

|

Vol. 39, nr 4

148--152

EN

The paper presents the results of tests of bearing steel grade 100Cr6, which corroded during maritime transport. As a result of the tests, it was found that the surface was subjected to temporary protection with the use of a preservative. Its presence on the surface contributed to the formation of filiform corrosion. The resulting corrosion changes are on the surface and do not propagate into the element. The microscopic image of the resulting changes also indicates the rapid progress of the filiform corrosion, which is manifested by the formation of linearly arranged corrosion micro pitting. The primary carbides present in the microstructure are cathodic precipitates in relation to the matrix and are not subject to digestion. In the forehead of the corrosion thread, an increased content of chlorine and the presence of sulphur were found in comparison to the tail of the thread.

PL

W celu przeciwdziałania uszkodzeniom korozyjnym ładunków ulegających korozji w trakcie transportu poddaje się je zabezpieczeniom czasowym. Polegają one na osłabieniu agresywności środowiska, głównie przez obniżenie wilgotności względnej, zastosowanie inhibitorów lotnych czy konserwację powierzchni z wykorzystaniem smarów i olejów. Korozja nitkowa jest szczególnym rodzajem korozji lokalnej, w której zmiany korozyjne charakteryzują się specyficzną formą rozpowszechniania w postaci cienkich, płytkich i niekrzyżujących się nitek korozyjnych o znacznej długości. Klasyfikowana jest jako rodzaj korozji atmosferycznej. Atakowi tego typu korozji ulegają metale powlekane powłoką organiczną, przede wszystkim stopy aluminium oraz magnezu. Znane są jednak również przypadki, w których temu typowi korozji uległa stal. W pracy przedstawiono wyniki badań stali łożyskowej, która uległa korozji podczas transportu morskiego. Celem realizowanych badań było określenie przyczyn wystąpienia korozji.

5

Tribological Response of Heat Treated AISI 52100 Steels Against Steel and Ceramic Counterparts

Türedi E., Yilmaz M., Senol V.

Archives of Foundry Engineering

|

2017

|

Vol. 17, iss. 3

222--228

EN

AISI 52100 bearing steels are commonly used in applications requiring high hardness and abrasion resistance. The bearing steels are working under dynamic loads in service conditions and their toughness properties become important. In order to provide the desired mechanical properties, various heat treatments (austenizing, quenching and tempering) are usually applied. In this study, AISI 52100 bearing steel samples were austenized at 900°C for ½ h and water quenched to room temperature. Then tempering was carried out at 795°C, 400°C and 200°C for ½ h. In order to investigate the effect of heat treatment conditions on wear behavior, dry friction tests were performed according to ASTM G99-05 Standard with a ‘ball-on-disk’ type tribometer. The samples were tested against steel and ceramic counterparts using the parameters of 100 m distance and 30 N load and 0.063 m/s rotational speed. After wear test, the surface characterization was carried out using microscopy. Wear loss values were calculated using a novel optical method on both flat and counterpart specimens.

6

Wpływ chropowatości powierzchni na mikrostrukturę i wybrane właściwości elementów stalowych hartowanych w nanofluidach

Gęstwa W., Kinal G.

Inżynieria Materiałowa

|

2015

|

Vol. 36, nr 6

428--432

PL

W ośrodkach hartowniczych nazywanych nanofluidami zastosowanie nanocząsteczek pozwala uzyskać znaczące rozwinięcie powierzchni styku między nimi a elementami hartowanymi, co powoduje wpływ na odbiór ciepła w tych ośrodkach. Podobny efekt uzyskuje się w procesach hartowania w wyniku różnego stanu powierzchni warstwy wierzchniej. Dlatego w ramach pracy podjęto badania w zakresie wpływu rozwinięcia powierzchni na tworzoną mikrostrukturę w elementach hartowanych z wykorzystaniem nanofluidów. Zmiana mikrostruktury, zwłaszcza w warstwie wierzchniej, może wpływać na właściwości mechaniczne elementów utwardzanych. Rozwinięcie powierzchni oziębianej przez zmianę jej chropowatości pozwoli na zmianę intensyfikacji odbioru ciepła z powierzchni hartowanego elementu. Przyczyni się to również do uzyskania większej powierzchni styku między nanocząsteczkami ciała stałego a elementem hartowanym. Potwierdzenie tych założeń przeprowadzono na podstawie badań mikrostruktury, twardości oraz odporności na zużycie przez tarcie. Badania te zrealizowano na próbkach ze stali 100Cr6 o różnej chropowatości powierzchni, które poddano procesom hartowania w nanofluidach i niskiemu odpuszczaniu. Uzyskane wyniki pozwalają stwierdzić, że zmiana chropowatości powierzchni elementów hartowanych wpływa w minimalnym stopniu na zmiany strukturalne. Wpływa ona natomiast w większym stopniu na zwiększenie twardości na przekroju próbek hartowanych oraz ich odporność na zużycie przez tarcie. Można stwierdzić, że istnieje korzystna relacja między ośrodkiem hartowniczym (nanofluidem) a chropowatością, mikrostrukturą i wybranymi własnościami elementów utwardzonych ze stali stopowej. Relacja ta zwiększa zakres czynników wpływających na mikrostrukturę i właściwości elementów hartowanych wytwarzanych z stali konstrukcyjnych niestopowych i stopowych.

EN

In the quenching mediums named nanofluids the use of nanoparticles let obtained the significant development of the area contact between them and hardened elements, what has influence on the warmth receipt in these mediums. The similar effect gets in the result of the different surface condition of the surface layer in the hardened processes. That is why investigations were undertaken within the framework of this work in the range of influence of the surface development on the created microstructure in hardened elements with utilization of nanofluids. The microstructure changes can influence the mechanical proprieties of hardened elements, particularly in the top layer. The development of the surface cooled will permit by the change of her roughness to make the change of intensification of warmth receipt from the surface of hardened element. This will also contribute to the possibility of the creation of larger area contact between the nanoparticles solid body and the hardened element. The verification was conducted these assumptions in the support about investigations: microstructure, hardness and abrasive wear resistances. These investigations were realized on samples created from 100Cr6 steel about the different surface roughness, which subject the hardened processes in nanofluides and low-temperature tempering. The obtained results let the state, which the change of surface roughness of the hardened elements influences on the minimum degree of structural changes. It influences the larger degree on the increase of hardness on the section of hardened samples and their abrasive wear resistance. The research permitted state, which the profitable correlation exists between the quenching mediums (nanofluides) and roughness, microstructure and the chosen properties of hardened elements of alloy steel. This correlation increases the range of factors influencing the microstructure and proprieties of the hardened elements created of unalloyed or alloy constructional steels.

7

Mechanical Spectroscopy of Bearing Steel

Lu X., Li W., Lu X., Jin M., Min N., Jin X.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 3A

2085--2091

EN

This study presents mechanical spectroscopy of bearing steel subjected to different heat treatments. A non-thermally activated maximum, P1, was found at 130°C, in quenched martensitic samples, which were austenitized at 1050°C and 860°C, and presented twin martensite microstructures. It is suggested that the mechanism of the P1 maximum, observed on the low-temperature side of Snoek-Köster peak, is related to the change of defect configurations in twinned martensite assisted with high mobility of the solute carbon atoms under an external harmonic stress field applied during mechanical loss measurements.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań spektroskopii mechanicznej stali łożyskowej poddanej różnej obróbce cieplnej. W hartowanych martenzytycznych próbkach, które były austenityzowane w 1050°C i 860°C, i posiadały bliźniaczą mikrostrukturę martenzytu, występuje nietermicznie aktywowane maksimum P1 przy 130°C. Sugeruje się, że mechanizm maksimum P1, które występuje na niskotemperaturowym zboczu piku Snoek-Köstera, związane jest ze zmianą konfiguracji defektów w bliźniaczym martenzycie, przy wysokiej ruchliwości atomów węgla. Maksimum P1 ujawnia się pod wpływem działania harmonicznie zmiennego zewnętrznego pola naprężeń przyłożonego do próbki w trakcie badań metodą spektroskopii mechanicznej.

8

Corrosion Resistance of The Bearing Steel 67SiMnCr6-6-4 with Nanobainitic Structure

Skołek E., Dudzińska K., Kamiński J., Świątnicki W. A.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 1

503--509

EN

The paper describes a comparative study of the corrosion resistance of bearing steel 67SiMnCr6-6-4 after two kinds of nanostructuring treatments and two kinds of conventional quenching and tempering treatments. The nanostructuring treatment consisted of austempering with an isothermal quenching at 240°C and 300°C. The conventional heat treatment consisted on quenching and tempering at 350°C for 1 h and quenching and tempering at 550°C for 1 h. Time and temperature of tempering was chosen so that the hardness of both samples (nanostructured as well as quenched and tempered) was similar. The microstructure of steel after each heat treatment was described with the use of transmission electron microscopy (TEM). It was shown, that the austempering conducted at 240°C produced homogenous nanobainitic structure consisting of carbide-free bainite plates with nanometric thickness separated by the layers of retained austenite. The austempering at 300°C produced a sub-micrometric carbide-free bainite with retained austenite in form of layers and small blocks. The conventional heat treatments led to a tempered martensite microstructure. The corrosion resistance study was carried out in Na2SO4 acidic and neutral environment using potentiodynamic and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) methods. The corrosion resistance of nanostructured steel samples were compared to the steel samples with tempered martensite. The obtained results indicate, that the corrosion resistance of bearing steel with nanobainitic structure is similar to steel with tempered martensite in both acidic and neutral environment. This means that the high density of intercrystalline boundaries in nanobinite does not deteriorate the corrosion properties of the bearing steel.

PL

W pracy przedstawiono porównawcze badania odporności korozyjnej łożyskowej stali 67SiMnCr6-6-4 poddanej dwóm typom procesów nanostrukturyzacji oraz dwóm typom konwencjonalnych obróbek hartowania i odpuszczania. Obróbka na-nostrukturyzacji polegała na hartowaniu z przystankiem izotermicznym w temperaturze 240°C oraz 300°C. Konwencjonalna obróbka cieplna obejmowała hartowanie i odpuszczanie w temperaturze 350°C przez 1 h oraz hartowanie i odpuszczanie w temperaturze 550°C przez 1 h. Czas i temperatura odpuszczania dobrane były tak, aby twardość próbek (po nanostrukturyzacji oraz hartowaniu i odpuszczaniu) była zbliżona. Mikrostruktura stali po różnych obróbkach cieplnych określona była przy użyciu transmisyjnego mikroskopu elektronowego. Wykazano, że hartowanie izotermiczne w temperaturze 240°C pozwoliło na wytworzenie jednorodnej struktury nanobainitycznej, zbudowanej z płytek bezwęglikowego bainitu, porozdzielanych warstwami austenitu szczątkowego. Podczas hartowania izotermicznego w temperaturze 300°C wytworzono bainit bezwęgli-kowy o submikronowej wielkości ziaren z austenitem szczątkowym w postaci warstw oraz niewielkich bloków. W wyniku konwencjonalnych obróbek hartowania i odpuszczania wytworzono martenzyt odpuszczony. Badania odporności korozyjnej przeprowadzono metodą elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej (EIS) oraz metodą potencjo dynamiczną, w kwaśnym oraz obojętnym środowisku Na2SO4. Odporność korozyjną stali po obróbkach nanostrukturyzacji porównano z odpornością korozyjną stali o strukturze martenzytu odpuszczonego. Otrzymane wyniki wskazują że zarówno w środowisku kwaśnym jak i obojętnym odporność korozyjna stali łożyskowej o strukturze nanokrystalicznej jest zbliżona do odporności korozyjnej tej stali o strukturze martenzytu odpuszczonego. Oznacza to, że duża gęstość granic ziaren w strukturze nanobainitu nie pogarsza odporności korozyjnej stali łożyskowej.

9

Innowacyjna metoda teksturowania laserowego bieżni wałeczkowych łożysk tocznych stosowanych w pojazdach szynowych

Napadłek W., Chrzanowski W., Woźniak A.

Logistyka

|

2014

|

nr 3

4561--4569

PL

W artykule przedstawiono metodykę i wyniki badań teksturowania laserowego warstwy wierzchniej stali łożyskowej 100CrMnSi6-4, stosowanej m.in. do produkcji wielkogabarytowych, wałeczkowych łożysk tocznych stosowanych w tzw. „maźnicach” pojazdów szynowych. Obróbkę laserową warstwy wierzchniej stali przeprowadzono na stanowisku z wykorzystaniem laserów: nanosekundowego Yd:YAG o długości fali promieniowania laserowego λ=1070 nm, oraz pikusekundowego TruMicro z serii 5000 o długości fali promieniowania laserowego λ=343 nm. Zastosowanie ablacyjnej mikroobróbki laserowej z wykorzystaniem laserów o impulsie nano- i pikosekundowym w newralgicznych strefach łożyska tocznego, głównie warstwy wierzchniej pary trącej wałeczek – bieżnia łożyska, miało na celu wytworzenie odpowiedniej tekstury powierzchni, zawierającej mikrozasobniki smarne w kształcie półczasz kulistych. Stosując różne parametry ablacyjnej mikroobróbki laserowej (gęstość mocy, częstotliwość repetycji, ilość impulsów w tą samą strefę, stopień przykrycia powierzchni mikrozasobnikami), uzyskano bardzo interesującą stereometrię powierzchni technologicznej warstwy wierzchniej stali 100CrMnSi6-4. Posiadała ona charakterystyczne mikrozasobniki czynnika smarnego, bardzo istotne w procesach tribologicznych pary ciernej wałeczek – bieżnia łożyska. Stosując laser o impulsie nanosekundowym z tzw. „ablacją z efektem termicznym” uzyskiwano wokół mikrozasobników charakterystyczną mikrowypływkę, którą należy usunąć np. poprzez szlifowanie lub polerowanie. Dzięki zastosowaniu lasera o impulsie pikosekundowym występowała tzw. „zimna ablacja”, dzięki czemu wokół mikrozasobników nie powstawała mikrowypływka. Przedstawione w artykule wyniki badań teksturowania laserowego stali 100CrMnSi6-4 są wynikami wstępnymi, pilotażowymi do dalszych badań zasadniczych. Do pozytywów uzyskanych wyników należy zaliczyć: wysoką powtarzalność procesu teksturowania, regularny kształt geometryczny wytworzonych mikrozasobników, łatwość sterowania procesem. W najlepszym wariancie technologicznym badań wstępnych uzyskano mikrozasobniki oleju o średnicy ok. 100 ÷ 140 μm oraz głębokości od 0,6 ÷ 4,5 μm, co stanowi obiecujący wynik.

EN

The article presents the methodology and results of the laser texturing of the surface layer of bearing steel 100CrMnSi6-4, used e.g. for the production of large-scale roller bearings used in the so-called "axle boxes" of rail vehicles. The laser treatment of the surface layer of steel was conducted using: nanosecond laser Yd: YAG with laser wavelength λ=1070 nm, and the second peak laser TruMicro from 5000 series of the laser wavelength λ = 343 nm. The use of ablative laser micromachining using lasers with nanosecond and 4569 picosecond pulse in sensitive areas of rolling bearings, mostly the surface layer of friction pair of roller - bearing race, was intended to produce a suitable surface texture containing oil microcontainers in the shape of half-spherical bowls. Applying various parameters of the ablative laser micromachining (power density, repetition rate, number of pulses in the same zone, the coverage area of microcontainers), obtained a very interesting surface stereometry on the technological surface layer of the 100CrMnSi6-4 steel. It had the characteristic microcontainers of the lubricant, which are very important in the tribological processes of frictional pairs of roller - bearing race. Applying nanosecond pulse laser with the so-called "thermal ablation effect" achieved characteristic micro-extrusions around micro-containers that should be removed, for example by grinding or polishing. By using the laser with picosecond pulse occurred so-called "cold ablation", so that micro-extrusions cannot be produced around micro-containers. The results of the laser texturing of the 100CrMnSi6-4 steel, presented in this article are the preliminary and pilot for further research essential. To the positive of obtained results should be included: high reproducibility of the process of texturing, regular geometric shape of micro-containers, ease of process control. In the best technological variant of preliminary tests, were obtained oil micro-containers with a diameter of about 100 to 140 microns and a depth of 0.6 to 4.5 microns, which is an encouraging result.

10

Analiza numeryczna wpływu mikrozasobnika smarnego na rozkład naprężeń stykowych skojarzenia wałeczek-bieżnia łożyska tocznego stosowanego w pojazdach szynowych

Bogdanowicz Z., Napadłek W., Kosiuczenko K.

Logistyka

|

2014

|

nr 6

2123--2132

PL

W niniejszej pracy opisano pewien etap badań związanych z przeprowadzeniem modyfikacji warstwy 2132 wierzchniej stali łożyskowej 1000CrMnSi6-4 na skutek zastosowania ablacyjnej mikroobróbki laserowej dla zmiany jej makro- i mikrogeometrii. Zmiany polegały na wytworzeniu mikrozasobników smarowych. W pracy analizowano wpływ ablacyjnego teksturowania laserowego na ich kształt i stereometrię powierzchni. Szczególnej analizie poddano zmiany rozkładów naprężeń powierzchni kontaktowych wałeczkowego łożyska tocznego, przeprowadzonej metodą elementów skończonych MES. Badania symulacyjne rozkładu naprężeń wokół mikrozasobników przeprowadzono w warunkach ruchu quasistatycznego. Badania numeryczne MES zostały przeprowadzone w programie LS-Dyna. Wyniki badań i analizy numerycznej powinny pozwolić na optymalizację geometrii pojedynczych zasobników i ich rozmieszczenia na bieżni pierścienia.

EN

In this study describes certain stage of research related to the performance of the modification of the surface layer of bearing steel 1000CrMnSi6-4 a result of the ablation laser micromachining for changing its macro-and micro-geometry. The changes included the formation of lubricating microcontainers. The study analyzed the impact of ablative laser texturing of their shape and stereochemistry surface. Special analysis was subjected changing of stress distribution contact surfaces of roller bearings, carried out by finite element method MES. Simulation studies of stress distribution around microcontainers performed under quasistatic motion. MES numerical studies were carried out in the LS-Dyna program. The test results and numerical analysis should allow to optimize the geometry of the individual containers and their location on the ring track.

11

Effect of Heating Rate on Accelerated Carbide Spheroidisation (ASR) in 100CrMnSi6-4 Bearing Steel

Hauserova D., Dlouhy J., Novy Z.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2014

|

Vol. 59, iss. 3

1199--1203

EN

Typical processing routes for bearing steels include a soft annealing stage, the purpose of which is to obtain a microstructure containing globular carbides in ferritic matrix. A newly developed process called ASR cuts the carbide spheroidisation times several fold, producing considerably finer globular carbides than conventional soft annealing. The present paper explores the effect of the heating rate and temperature on the accelerated carbide spheroidisation process and on the resulting hardness. Accelerated spheroidisation was achieved by thermal cycling for several minutes around various temperatures close to the transformation temperature at various heating rates applied by induction heating.

PL

Proces obróbki stali łożyskowych obejmuje wyżarzanie zmiękczajace, którego celem jest uzyskanie mikrostruktury zawierającej kuliste węgliki w osnowie ferrytycznej. Nowo opracowana obróbka zwana ASR polega na wielokrotnym przerywaniu procesu sferoidyzacji, co prowadzi do wytworzenia węglików kulistych o znacznie mniejszych rozmiarach w porównaniu do tych, jakie powstają w konwencjonalnym procesie wyżarzania zmiękczającego. Niniejsza praca analizuje wpływ szybkości grzania i temperatury na proces przyspieszonej sferoidyzacji węglików i na uzyskana twardość. Przyspieszona sferoidyzacje węglików uzyskano dzięki zastosowaniu cyklicznych zmian temperatury trwających kilka minut wokół określonych temperatur bliskich temperaturze przemiany za pomocą grzania indukcyjnego z różnymi prędkościami.

12

Carbide spheroidisation in 100CrMnSi6-4 bearing steel by controlled rolling

Dlouhy J., Hauserova D., Novy Z.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2014

|

Vol. 68, nr 2

87--92

EN

Purpose: This article describes influence of thermomechanical treatment parameters on microstructure and mechanical properties of 100CrMnSi6-4 bearing steel. Design/methodology/approach: Steel properties after accelerated carbide spheroidisation enables machining and cold forming as well as after conventional soft annealing. Apparently, structure after accelerated carbide spheroidisation is significantly finer than after long duration soft annealing – in terms of carbide particles and grain size. That enhances steel hardness and homogeneity of the structure in final state after hardening. Findings: Presented experiment deals with accelerated carbide spheroidisation of 100CrMnSi6-4 bearing steel during final stage of hot rolling. Main purpose is to achieve microstructure consisting of globular carbides and ferritic matrix directly after hot forming. Research limitations/implications: The combination of a suitable forming temperature, an appropriate amount of deformation and a possible reheating lead to globular carbide formation during austenite decomposition instead of cementite lamellae. Originality/value: Experiment results are promising for quenching and tempering in comparison with structure after conventional soft annealing with coarser. Finer ASR structure retains finer austenite grain at quenching temperature and higher dispersion strengthening.

13

Influence of parameters GTAW remelting process on the tribological properties of the 100Cr6 bearing steel

Bochnowski W.

Archives of Foundry Engineering

|

2011

|

Vol. 11, iss. 3

43-46

EN

In this work, the influence of parameters gas tungsten arc welding on the surface properties of a 100Cr6 steel was studied. Four different the current intensity has been used to remelting surface of the steel. Results of the effect of the current intensity arc electric on the microhardness, friction coefficient and wear intensity 100Cr6 steel was presented. Wear mechanisms were investigated by optical and scanning electron microscopy. Tribological test showed that the remelting with current intensity to 60A surface of the 100Cr6 leads to reduction of wear intensity in comparison to the conventional heat treatment. If treatment was made with current arc intensity - 80 A and more the wear intensity increased. During tribology tests two kinds wear material were distinguished: abrasive wear and adhesive wear.

14

The influence of the arc plasma treatment on the structure and microhardness 100Cr6 bearing steel

Bochnowski W.

Archives of Foundry Engineering

|

2010

|

Vol. 10, iss. 2

19--22

EN

The effect of arc plasma treatment on structure and microhardness of 100Cr6 steel was investigated. Four different the current intensity has been used to remelting surface of the steel. SEM and LM microscopes have been used to evaluate microstructure of remelted zone (RZ). In the remelting zone (RZ) were obtained characteristic for rapid crystallization process the dendritic cell structure. Inside the dendritic cells in dependency to current intensity of arc, the martensite or bainite and retained austenite was observed. On the boundaries of the dendritic cells as a result of segregation of C and Cr the alloyed cementite is formed. The cooling rate of the remelted zone is higher than the cooling rate obtained in the classical heat treatment. The maximum hardness 840 HV0,1 was measured in material after treatment with a smaller current intensity of arc plasma – 60A. Increases of the current intensity of arc plasma from 60 A to 110 A (for fixed speed rate of source) lead to increases the depth of the remelted zone from 1,5 to 2,3 mm.

15

Plastometric simulation of forming and cooling processes of high-carbon steels

Gembalova P., Boruta J., Boruta A.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2008

|

Vol. 75, nr 8

473-475

EN

Physical simulation of materials processing involves the exact reproduction of the thermal and mechanical processes in the laboratory that the material is subjected to in the actual fabrication or end use. This paper will focus on the physical simulations of forming processes with following cooling of high carbon bearing steels. The most significant accent for achieve desirable utility properties of bearing is put on metallurgical cleanness and structural inhomogeneous in the steel production process. That's why there is undesirable occurrence or non-uniform spread of carbide phases together with inclusion. By a suitable cooling way after forming is possible to remove this defect; in addition to, an appropriate structure for subsequent heat treatment may be prepared.

PL

Dzięki fizycznej symulacji procesów kształtowania można uzyskać informacją o zachowaniu się materiałów podczas rzeczywistych procesów obróbki cieplno-plastycznej, co pozwala uzyskać dane o właściwościach użytkowych wyrobu. W artykule skoncentrowano się na fizycznej symulacji procesu kształtowania plastycznego z następnym chłodzeniem wysokowęglowych stali łożyskowych. Najbardziej znacząca dla osiągnięcia pożądanych właściowości użytkowych łożysk jest czystość metalurgiczna i uzyskanie jednorodnej struktury w procesie produkcji. Obserwuje się niepożądane występowanie niejednorodności rozmieszczenia fazy węglikowej razem z wtrąceniami. Przez odpowiedni sposób chłodzenia można usunąć te defekty, dodatkowo poprzez kolejną obróbkę cieplną.

16

Ocena stanu warstwy wierzchniej elementów ze stali łożyskowej z wykorzystaniem szumu Barkhausena

Pikosz H.

Tribologia

|

2007

|

nr 3-4

121-132

PL

W pracy przedstawiono badania zmierzające do opracowania sposobu oceny stanu warstwy wierzchniej elementów ze stali łożyskowej, charakteryzowanego poziomem naprężeń własnych oraz mikrotwardością, poprzez analizę wielkości charakteryzujących szum Barkhausena. Celem prezentowanych badań było wyznaczenie zależności opisujących relacje między naprężeniami własnymi i mikrotwardością warstwy wierzchniej elementów ze stali łożyskowej a wybranymi parametrami charakteryzującymi natężenie szumu Barkhausena. Badania zrealizowano na elementach z obrobionej cieplnie stali łożyskowej, charakteryzujących się różną mikrotwardością oraz poziomem naprężeń własnych. Oceniono wartość tych wielkości oraz zmierzono natężenie szumu Barkhausena badanych elementów w każdym ze stanów. Dokonano analizy wpływu naprężeń i mikrotwardości na natężenie szumu Barkhausena oraz oceny korelacji między mikrotwardością oraz naprężeniami własnymi w warstwie wierzchniej elementów ze stali łożyskowej a wielkościami charakteryzującymi szum Barkhausena. Wykorzystując estymację nieliniową wyznaczono zależności opisującej relacje między naprężeniami oraz mikrotwardością warstwy wierzchniej elementów ze stali łożyskowej a wybranymi parametrami charakteryzującymi natężenie szumu Barkhausena. Wyznaczone zależności umożliwiają oszacowanie wartości naprężeń i mikrotwardości z błędem porównywalnym z uzyskiwanym przy pomiarach metodami referencyjnymi.

EN

This paper presents studies aimed at developing a method of evaluation of state of the bearing steel elements surface layer characterised by residual stress and microhardness. The method is based on Barkhausen noise analysis. The objective of the research was to determine the relation between selected Barkhausen noise parameters and residual stress and microhardness of bearing steel elements surface layer. The research were conducted on heat treated bearing steel specimens of various microhardness and residual stress level. Both residual stress and microhardness were measured. Barkhausen noise intensity measurements at every state were taken. The influence of stress and microhardness on Barkhausen noise intensity was analysed. The correlation between both microhardness and residual stress of bearing steel elements surface layer and Barkhausen noise intensity parameters was determined. By means of nonlinear estimation methods the equations describing relations between both stress and microhardness of bearing steel elements surface layer and selected parameters of Barkhausen noise intensity were determined. They allow to evaluate the value of stress or microhardness with accuracy comparable to reference methods.

17

Badania metalograficzne półwyrobów ze stali 100Cr6

Skowronek T., Wiencek K., Kazanecki J.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2007

|

Vol. 74, nr 12

668-674

PL

Cieplnoplastyczne walcowanie pierścieni łożysk tocznych wymaga wysokiej jakości półwyrobów: prętów do walcowania tulei wstępnych i odwalcowanych tulei. Przedmiotem pracy są badania metalograficzne (mikroskopia świetlna) półwyrobów. Badania dostarczonego przez hutę pręta okrągłego wykazały, że spełnia on wymagania jakości ze względu na: wtrącenia niemetaliczne, pozostałość siatki węglików wtórnych, pasmowość i segregację węglików oraz odwęglenie. Natomiast sferoidyt nie jest jednorodny (w mikrostrukturze, w pobliżu powierzchni pręta zawartość perlitu jest istotnie większa niż w pobliżu środka). Nie powinno to mieć niekorzystnego wpływu na proces walcowania rur i pierścieni. Badania metalograficzne tulei wstępnych, odwalcowanych w warunkach laboratoryjnych, wykazały zbyt duże odwęglenie zewnętrznej warstwy przypowierzchniowej (nastąpiło ono podczas nagrzewania wsadu przed walcowaniem). Takie odwęglenie jest niedopuszczalne przy cieplnoplastycznym walcowaniu pierścieni.

EN

Thermomechanical rolling of antifriction bearing rings requires high quality semi-finished products, i.e., the round bars for rolling of tube blanks and the tube blanks as well. Subject of the article is the metallographic examination (by light microscopy) of semi-finished steel products for thermomechanical rolling of bearing rings. Microscopic investigation of a given round bar (in a supplied state) shows that the material quality satisfias requirements with respect to: non-metallic inclusions, remaines of carbide network, carbide banding, carbide segregation and surface decarburization. However the spheroidite is not homogeneous (in microstructure near the round bar surface, the amount ofpearlite is higher than in the central region). Presumably, this inhomogenities do not have unfavourable effects on the rolling process of tubes and rings as well The metallographic examination of tube blanks, which were rolled in laboratory mill, shows significant decarburization of the outer blank surface regions. It is a consequence of the heating prior to rolling. Such a decarburization is unacceptable for the thermomechanical rolling of bearing rings.

18

Hot forming parameters research of bearing steel

Gembalova P., Boruta J., Grycz E., Cmiel K. M.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2007

|

Vol. 7, no 2

21-28

EN

The paper deals with an analysis of the hot forming parameters of the bearing steel 100Cr6 according to CSN EN ISO 683-17, performed by means of the plastometer. Bearing steels belong to high carbon sleels, generally alloyed by chromium, Le. precipitation of carbides of type (FeCr)3C takes place. Uneven distribution of carbide phases, together with inclusions, deteriorates the resulting steel quality. Thus service properties, especially lifetime of bearings, are limited. Degradation of structure in the production process results mainly in carbide band ing, carbide segregations and carbide network. By a suitable cooling rate it is possible to remove completely the carbide network after rolling; in addition, an appropriate structure for subsequent heat treatment may be prepared. Metallurgical process parameters, constitution and cleanliness of steel have significant influence on grain size and banding of the formed steel. Mainly correctly performed control of finishing rolling conditions and final cooling have considerable influence on quality of rolled products. Sufficiently fast cooling after forming decreases occurrence of carbide network, of course with danger of arising micro- and macro-cracks especially on weakened gamma-grains boundaries. This contribution iIIustrates selected results ofthe plastometric and metallographic investigation of deformation behaviour of high carbon steels alloyed with chromium, including bearing steel.

PL

W artykule przedstawiono ocenę parametrów odkształcania na gorąco stali łożyskowej 100Cr6 przy zastosowaniu plastometru skrętnego. Stale łożyskowe charakteryzują się wysoką zawartością węgla z dodatkiem chromu. Nierównomierne rozłożenie węglików i wtrąceń niemetalicznych pogarsza jakość stali, co limituje właściwości użytkowe, głównie żywotność łożysk. Obniżenie jakości struktury w procesie produkcji jest efektem występowania pasm węglików, segregacje oraz siatkę węglików na granicach ziaren. Przy zastosowaniu odpowiedniej prędkości chłodzenia można siatkę węglików zupełnie usunąć, a także uzyskać odpowiednią strukturę do dalszej obróbki cieplnej. Największy wpływ na wielkość ziarna austenitu oraz pasma węglików mają parametry metalurgiczno-technologiczne, skład chemiczny oraz czystośćstali. Odpowiednie dotrzymywanie warunków końcowych etapów kształtowania plastycznego oraz chłodzenia jest zasadnicze dla uzyskania odpowiedniej jakości wyrobów. Odpowiednio duża szybkość chłodzenia zmniejsza ilość węglików na granicach ziaren, jednak może powodować powstanie mikro i makro szczelin, głównie na granicach austenitu.

19

Badania mikroskopowe korozji nitkowej na stali łożyskowej

Kucharska B.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2004

|

Vol. 71, nr 7-8

374-376

PL

W pacy przedstawiono badania mikroskopowe korozji nitkowej na łożyskach ze stali ŁH15 powstałe w warunkach transportu morskiego. Korozja nitkowa wystąpiła na łożyskach mimo nieobecności na powierzchni pęknięć szlifierskich i pokrycia stali środkiem konserwującym. Dokonano obserwacji mikroskopowych dotyczących kierunku wzrostu, grubości nitek korozyjnych, charakteru produktów korozji oraz ich analizy chemicznej. W obszarze głowicy nitki korozyjnej wykazano obecność chloru.

EN

The microscopic investigation of filiform corrosion occurred on bearing steel in sea transport conditions is presented in this paper. The attack of filiform corrosion was found on the bearings in spite of the absence of polishing cracks and a preservative being applied on the steel surface. Microscopic observations were carried out concerning the direction of growth and tickness of corrosion filaments, and the character and chemical analysis of corrosion products. In the area of the filament head, the presence of chlorine was found.

20

Struktura stali łożyskowej po borowaniu laserowym

Paczkowska M., Waligóra W.

Archiwum Technologii Maszyn i Automatyzacji

|

2003

|

Vol. 23, Nr 1

137-146

PL

W artykule dokonano oceny struktury stali łożyskowej po borowaniu laserowym w porównaniu ze strukturą po borowaniu dyfuzyjnym. W szczególności analizowano strukturę granicy strefy przetopionej i stwierdzono, że stanowią ją częściowo przetopione ziarna martenzytu. Ponadto obserwowano równomierne stężenie boru w strefie naborowanej, którą tworzy przede wszystkim borek żelaza Fe(2)B. W badaniach stosowano metodę spektroskopii elektronów Augera (AES) i mikroanalizę rentgenowską.

EN

In this paper laser and diffusion boronizing structural effects on bearing steel have been compared. Structure at the border between melted and hardened zones structure has been analyzed particularly. At this border partly melted martensite grains have been observed. Moreover, steady boron distribution has been found in melted zone, which consist mainly of Fe2B iron borides. In this research Auger Electron Spectroscopy (AES) and X-ray microanalysis methods have been applied.