Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wykorzystanie koncepcji potencjału maksymalnego w projektowaniu procesów regulowanego azotowania gazowego

Michalski J., Wach P., Burdyński K.

Inżynieria Materiałowa

|

2015

|

Vol. 36, nr 5

263--267

PL

Projektowanie procesów azotowania gazowego polega na wyznaczeniu składu atmosfery wlotowej amoniaku (NH3) i zdysocjowanego amoniaku (NH3zd) w funkcji czasu dla założonej zmiany temperatury i potencjału azotowego (Np), który definiuje się jako iloraz ciśnienia cząstkowego amoniaku do ciśnienia cząstkowego wodoru (Np = pNH3/(pH2)1,5. W atmosferze azotującej uzyskanej z jednoskładnikowej atmosfery amoniaku potencjał azotowy będzie miał wartość skończoną tylko w przypadku pH2 > 0, tj. stopień dysocjacji atmosfery azotującej musi być większy od zera (α > 0). Atmosfera azotująca uzyskana z dwuskładnikowej atmosfery wlotowej NH3/NH3zd, w odróżnieniu od jednoskładnikowej atmosfery wlotowej, będzie miała skończoną wartość potencjału azotowego również w przypadku, gdy stopień dysocjacji amoniaku będzie równy zero (α = 0). Wodór w atmosferze wylotowej w tym przypadku pochodzi ze zdysocjowanego amoniaku wprowadzonego do retorty w atmosferze wlotowej. W tym przypadku potencjał azotowy zależy wyłącznie od zawartości zdysocjowanego (c) amoniaku w atmosferze wlotowej i jest to potencjał maksymalny dla danego składu atmosfery wlotowej NH3/NH3zd [Np α = 0 = (1 – c)/(0,75c)1,5]. W artykule omówiono przykłady projektowania procesów azotowania gazowego z wykorzystaniem dwuskładnikowej atmosfery wlotowej NH3/NH3zd przy założeniu, że stopień dysocjacji amoniaku równy jest zero (α = 0). Wykazano, że przy ciągłej zmianie potencjału azotowego od wysokich wartości do niskich wartości można uzyskać warstwy azotowane w procesach jednostopniowych o dobrych właściwościach.

EN

Design of gas nitriding processes is the designation of the inlet composition of the atmosphere of ammonia (NH3) and dissociated ammonia (NH3zd) in function for a predetermined temperature change and the nitriding potential (Np), which is defined as the ratio of the partial pressure of ammonia to the partial pressure of hydrogen (Np = pNH3/(pH2)1,5). In the nitriding atmosphere obtained from atmosphere of ammonia, nitriding potential will have a finite value only in the case of pH2 > 0, i.e. the degree of dissociation of the nitriding atmosphere must be greater than zero (α > 0). Nitriding atmosphere obtained from the NH3/NH3zd, in contrast to the atmosphere of ammonia will have a finite value of the nitriding potential also in the case where the degree of dissociation of ammonia is zero (α = 0). The hydrogen in the atmosphere outlet, in this case comes from a dissociated ammonia introduced into the retort in the ingoing atmosphere. In this case the nitrogen potential depends only on the contents of a dissociated (c) ammonia in the atmosphere inlet, and it is the maximum capacity for a given composition of the ingoing atmosphere NH3/NH3zd [Np α = 0 = (1 – c)/(0.75c)1.5]. The article discusses the design examples nitriding gas atmosphere using a two-component inlet NH3/NH3zd assuming that the degree of dissociation of ammonia is equal to zero (α = 0). It has been shown that with a continuous change of the nitriding potential from high values to low values can be obtained nitrided layer in the single-stage process with good mechanical properties.

2

Nitrogen Availability Of Nitriding Atmosphere In Controlled Gas Nitriding Processes

Michalski J., Burdyński K., Wach P., Łataś Z.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 2A

747--754

EN

Parameters which characterize the nitriding atmosphere in the gas nitriding process of steel are: the nitriding potential KN, ammonia dissociation rate α and nitrogen availability mN2. The article discusses the possibilities of utilization of the nitriding atmosphere’s nitrogen availability in the design of gas nitriding processes of alloyed steels in atmospheres derived from raw ammonia, raw ammonia diluted with pre-dissociated ammonia, with nitrogen, as well as with both nitrogen and pre-dissociated ammonia. The nitriding processes were accomplished in four series. The parameters selected in the particular processes were: process temperature (T), time (t), value of nitriding potential (KN), corresponding to known dissociation rate of the ammonia which dissociates during the nitriding process (α). Variable parameters were: nitrogen availability (mN2), composition of the ingoing atmosphere and flow rate of the ingoing atmosphere (FIn).

PL

Parametrami charakteryzującymi atmosferę azotującą w procesie azotowania gazowego stali są: potencjał azotowy KN, stopień dysocjacji amoniaku α oraz rozporządzalność azotu mN2. W artykule omówiono możliwości wykorzystania rozporządzalności azotu atmosfery azotującej w projektowaniu procesów azotowania gazowego stali stopowych w atmosferach azotujących uzyskanych z amoniaku, z amoniaku rozcieńczonego zdysocjowanym amoniakiem, azotem oraz azotem i zdysocjowanym amoniakiem. Procesy azotowania wykonano w czterech seriach. Parametrami ustalonymi w poszczególnych seriach była temperatura procesu (T), czas (t), wartość potencjału azotowego (KN), któremu odpowiada określona wartość stopnia dysocjacji amoniaku zdysocjowanego podczas procesu azotowania (α). Parametrami zmiennymi była rozporządzalność azotu (mN2), skład atmosfery wlotowej i natężenie przepływu atmosfery azotującej wlotowej (Fw).

3

Projektowanie procesów azotowania gazowego z uwzględnieniem rozporządzalności azotu atmosfery azotującej

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

Inżynieria Powierzchni

|

2011

|

nr 1

3-9

PL

W artykule omówiono wykorzystanie rozporządzalności azotu atmosfery azotującej w projektowaniu precyzyjnego azotowania gazowego stali konstrukcyjnych. Wykorzystanie rozporządzalności azotu, obok potencjału azotowego, w projektowaniu i regulowaniu procesów azotowania, stwarza nowe możliwości wykorzystania do projektowania procesów azotowania dwu- i trójskładnikowych atmosfer z azotem. Jak dotychczas atmosfery te stwarzają trudności przy stosowaniu ich zwłaszcza w procesach precyzyjnego azotowania gazowego, których celem jest, np. wytworzenie warstw azotowanych bez warstwy azotków żelaza bądź z warstwą azotków o ograniczonej grubości. Wymagania te spełniają dotychczas atmosfery wlotowe amoniaku ze zdysocjowanym amoniakiem. Umożliwiają one bowiem dokładne regulowanie potencjału azotowego w bardzo szerokim zakresie jego wartości.

EN

The use of availability of nitrogen in the nitriding atmosphere during designing of precise gaseous nitriding of constructional steels have been described in the paper. The use of nitrogen availability, next to nitriding potential, gives new possibilities in designing and in regulation of the nitriding processes, especially for two- and three-component (binary and ternary) atmospheres with nitrogen. Up to now, these atmospheres (binary and ternary) cause difficulties during the precision nitriding processes, which purpose is to manufacture nitrided case without iron nitride layer, or to manufacture nitride layer with reduced thickness. These demand are met today with inlet atmospheres composed of ammonia and dissociated ammonia. They enable precise regulation of nitriding potential in very large value range.