Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Azotowanie i węgloazotowanie narzędziowej stali X37CrMoV5-l w złożu fluidalnym

Żółciak T., Jastrzębski J., Obuchowicz Z.

Inżynieria Powierzchni

|

2018

|

nr 4

55--65

PL

W niniejszej pracy badano wpływ aktywacji powierzchni i rodzaju gazowego nośnika węgla tj.C3H8 lub CO na twardość, budowę, skład i odporność na korozję wżerową warstw stali X37CrMoV5-1 po azotpwaniu/węgloazotowaniu w 570°C w złożu fluidalnym z tlenku aluminium. Po azotowaniu/węgloazotowaniu stali X37CrMoV5-l w 570°C/4 h twardości powierzchniowe wynosiły 1000-1100 HV, grubości warstw ok. 150 µm, a grubości stref związków 10-14 µm. Warstwy azotowane w 570°C miały nieco grubsze strefy związków, ale niższą twardość na powierzchni, niż warstwy węgloazotowane. Zastosowanie endogazu do węgloazotowania wymagało zmniejszenia jego udziału do 10%. Optymalnym z punktu widzenia odporności na korozję wżerową było azotowanie w amoniaku w 570°C/2 h poprzedzone azotoutlenianiem w 490°C/1 h w mieszaninie N2/NH3/H2O i polerowaniem. Badania fazowe próbek do badań korozyjnych po azotowaniu 570°C/2 h i końcowym azotoutlenianiu antykorozyjnym w 540°C, wykazały złożony skład fazowy na powierzchni warstwy w postaci Fe3N, Fe4N, M7C3, CrN, Fe3O4 i Fe2O3.

EN

This study imestigated the influence of surface activation and the type of gas carbon carrier, i.e. C3H8 or CO, upon hardness, structure, composition and resistance to pitting corrosion ofX37CrMoV5-1 steel layers after nitriding /carbonitriding at 570°C in an aluminum oxide fluidized bed. After nitriding/carbonitriding ofX37CrMoV5-1 steel at 570°C/4 h surface hardness was 1000-1100 HV1, thickness of layers was about 150 µm and thickness of compound zones was 10-14 µm. The layers nitrided at 570°C had slightly thicker compound zones but lower surface hardness than the carbonitrided layers. The use of endogas to carbonitriding reąuired a reduction of its share to 10%. The optimum, in terms of pitting corrosion resistance, was nitriding in ammonia at 570°C/2 h preceded by nitro-oxidation at 490°C/1 h in a mixture ofN2/NH/H2O and polishing. Phase tests of the samples for corrosion tests after nitriding at 570°C/2 h and final anticorrosive nitro-oxidation at 540°C showed a complex phase composition on the surface of the layer in the form of: Fe3N, Fe4N, M7C3, CrN, Fe3O4 and Fe2O3.

2

Modelowanie i symulacje obróbki cieplno-chemicznej superstopów na bazie niklu

Tkacz-Śmiech K., Wierzba B., Nowotnik A., Danielewski M.

Inżynieria Materiałowa

|

2012

|

Vol. 33, nr 6

613--617

PL

Modyfikacja warstwy wierzchniej metali i stopów na drodze obróbki cieplno- chemicznej prowadzi do wytworzenia strefy dyfuzyjnej o złożonej morfologii. W pracach poświęconych temu zagadnieniu wprowadza się pojęcie noszona na diagram równowagi fazowej, która pozwala odtworzyć zmiany średniego składu chemicznego w przekroju strefy dyfuzyjnej, w kierunku równoległym do strumienia masy. Łączy punkty reprezentujące wyjściowe składy chemiczne badanej pary dyfuzyjnej i może przechodzić przez pola stabilności czystych faz oraz pola równowagi dwóch i trzech faz. W prezentowanej pracy przedstawiono spójny model dyfuzji wzajemnej w układzie trójskładnikowym, który pozwala wyznaczyć ścieżkę dyfuzji i przewidywać zmiany stężenia pierwiastków w przekroju pary dyfuzyjnej. Model bazuje na obliczeniach strumieni dyfuzji poszczególnych składników z zastosowaniem metody dwóch prędkości, postulującej istnienie lokalnej prędkości dryftu w materiale. W obliczeniach wykorzystano model pól fazowych, co pozwoliło uwzględnić transport masy przez wszystkie fazy, jakie mogą się tworzyć w układzie (również w obszarze dwufazowym). Proponowany model został zilustrowany na przykładzie dyfuzji w potrójnym układzie Ni-Cr-Al o szczególnym znaczeniu w badaniach nad otrzymywaniem, stabilnością i budową warstw aluminidkowych na superstopach niklu. Wyznaczono ścieżkę dyfuzji oraz profil zmian składu chemicznego w przekroju próbki (rys. 1), a uzyskane rezultaty porównano z danymi eksperymentalnymi. Wyniki potwierdzają, że w badanym układzie w procesie dyfuzji mogą się tworzyć obszary dwufazowe o złożonej morfologii.

EN

When a surface layer of metal or metallic alloy is subjected to thermochemical modification, then a diffusion zone of complex morphology can grow. In the papers dedicated to that problem, a concept of diffusion path is introduced. For ternary systems, it is a curve plotted on the isothermal section of the phase diagram, which allows predicting the element-distribution profiles in the direction parallel to mass transport. It connects the initial terminal compositions of the diffusion couple and can cross both single- and two- or three-phase fields. In this work, a consistent description of interdiffusion in the ternary system is presented. It allows predicting diffusion path and element-distribution profiles along x-axis parallel to the mass transport direction. In the proposed model, the mass fluxes of all elements are calculated with application of bivelocity method, predicting an existence of the local drift in the material. The mass transport through all phases which can grow in the system is considered. The current model has been applied to Ni-Cr-Al system of special interest in the studies on technology, stability and structure of aluminide layers on nickel superalloys. The diffusion path and element-distribution profiles have been calculated (Fig. 1). The results have been compared with experimental data. They confirm that the two-phase zone of complex morphology can really grow in the system under consideration.

3

Badania nieniszczące warstw azotowanych na stalach narzędziowych za pomocą przyrządów Wirotest

Pachutko B., Małdziński L.

Inżynieria Powierzchni

|

2006

|

nr 2

40-46

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań grubości strefy azotków żelaza e+y' i grubości warstwy azotowanej (składającej się ze strefy faz e+y' i strefy wydzieleniowej a) na stali WCL i matrycach z tej stali, metodą prądów wirowych. W badaniach zastosowano przyrząd Wirotest 301 z czujnikiem ekranowanym (częstotliwość 0,5 i 1 MHz) oraz przyrząd Wirotest 03 z czujnikiem nieekranowanym (częstotliwość 3,4 kHz). Próbki azotowano gazowo w temperaturze 540 °C w czasie od 4 do 40 h przy potencjale azotowym NP = 3,6 atm.[do 1] oraz w temperaturze 500 °C w czasie od 22 do 76 godz. przy Np = 14,2 atm. [do 1/2]. Matryce azotowano jonowo w zakresie temperatury 500 = 520 °C w ciągu 10 h. Wykazano, że możliwa jest stosunkowo dokładna ocena grubości strefy faz e+y' i warstwy azotowanej za pomocą układów pomiarowych Wirotest. Zależność zmian wskazań przyrządów wiroprądowych od grubości tych warstw miała charakter liniowy lub zbliżony do liniowego. W badaniach grubości warstw azotowanych na matrycach uzyskano dobrą korelację wskazań przyrządu Wirotest 03 dla matryc i próbek kontrolnych. Opisaną metodykę badań można wykorzystać do oceny jakości azotowanych wyrobów.

EN

Thickness of the e+y' nitride zone and the total thickness of the nitrided layer (including the e+y' and the abase precipitation zones) on hot-work WCL steel and on dies made of the same material, were measured using eddy current method. Two types of istruments were used, Wirotest 301 with a shielded sensor (frequency 0.5 and 1.0 MHz) and Wirotest 03 with an unshielded sensor (3.4 MHz). Specimens were gas nitrided for 4 - 40 hours at 5°C 40 °C nd nitriding potential of 3.6 atm-1/2 and for 22 - 76 hours at 500 and potential 14.2 atm-1/2. Forging dies of WCL were plasma nitrided at 500 = 520 for °C 10 hours. It has been demonstrated that the Wirotest devices allow a relatively precise estimation of e+y' zone and nitrided layer thickness. The relationship between instrument indications and layer thickness was linear or close to linear. In the investigations of nitrided layer thickness a good correlation was obtained between the Wirotest 03 indications for dies and control specimens. The described method can be used for quality control of nitrided parts.

4

Influence of pulse plasma nitriding on surface and substrate system of 31CrMoV9 steel

Zdravecka E., Tracova J., Solfronk P., Suchánek J.

Problemy Eksploatacji

|

2005

|

nr 2

161--170

EN

The paper presents the results of a study concerning the influence of nitriding parameters (nitriding atmosphere, temperature, time) of a pulse-plasma nitriding on the surface layer microstructure of hardened and tempered low alloy steel 31CrMoV9. Nitrided steel have been characterised by microhardness measurement on inclined cross sections, scanning electron microscopy, EDX analysis and optical microscopy. Tribological properties of nitrided steel 31CrMoV9 essentially depend on the structure of the outer part of the nitrided case. These properties have been tested with a simulation stamping tester. It is shown that pulse-plasma nitrided steel has lower friction factor then hardened tool steel in the case of zinc-coated steel sheet drawing.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań dotyczących wpływu parametrów azotowania plazmowego (atmosfera azotowania, temperatura, czas) na mikrostrukturę warstwy wierzchniej hartowanej i odpuszczonej stali niskostopowej 31CrMoV9. Stal azotowana została scharakteryzowana poprzez pomiar mikrotwardości na skośnych przekrojach poprzecznych, analizę za pomocą skaningowego mikroskopu elektronowego, analizę EDX oraz badanie za pomocą mikroskopu optycznego. Właściwości tribologiczne stali azotowanej 31CrMoV9 w dużym stopniu zależą od struktury zewnętrznej części warstwy zaazotowanej. Właściwości te zostały zbadane za pomocą testera symulującego tłoczenie. Wykazano, że w trakcie ciągnienia ocynkowanych blach stal azotowana plazmowo wykazuje mniejszy współczynnik tarcia niż hartowana stal narzędziowa.

5

Wpływ niejednorodności struktury na wytrzymałość i plastyczność stali maszynowej po azotowaniu

Szawłowski J.

Zeszyty Naukowe. Hutnictwo / Politechnika Śląska

|

2004

|

z. 71

3-101

PL

W pracy zbadano możliwości modyfikacji mikrostruktury i właściwości strefy dyfuzyjnej warstwy azotowanej w stopach Fe-0,3Al i Fe-0,5Mo, w procesach niezależnych od procesu azotowania. Do tego celu wykorzystano procesy przesycania azotem uprzednio dostarczonym w czasie azotowania i starzenia. Zbadano zmiany strukturalne wywołane procesami przesycania i starzenia w obszarze strefy dyfuzyjnej warstwy oraz wynikające z nich zmiany właściwości mechanicznych i wytrzymałościowych. Określono mechanizmy umocnienia odpowiadające za obserwowane zmiany właściwości mechanicznych po procesach starzenia. Stwierdzono, że w stopie Fe-0,3Al zmiany właściwości mechanicznych są efektem umocnienia roztworowego rozpuszczonym azotem i wydzieleniowego, natomiast w stopie Fe-0,5Mo tylko roztworowego. Określono również rodzaje wydzielających się w czasie starzenia faz, ich zakresy temperaturowe wydzielania i rozpuszczania oraz energie aktywacji tych procesów. W pracy określono również wpływ warstwy azotowanej na właściwości wytrzymałościowe azotowanych stali 40HM i 33H3MF w zależności od udziału warstwy w badanych przekrojach. Krytycznym skutkiem występowania warstwy azotowanej w przekroju jest stan kruchy azotowanej stali. Wyznaczono krytyczne udziały warstw azotowanych charakteryzujące przejście w stan kruchy azotowanych stali 40HM i 33H3MF. Określono współczynniki intensywności naprężeń KIc dla warstw oraz azotowanych stali w zależności od udziału warstwy w badanych przekrojach a także wartości tego współczynnika (KIc) dla stanu kruchego azotowanej stali 40HM i 33H3MF.

EN

In the work there were investigeted possibilities of microstructure modification and properties of diffusion area nitrided layer in the Fe-0,3Al and Fe-0,5Mo alloys, both in the processes independent from nitriding. There were used processes of super saturation by the nitrogen delivered during nitriding and quench aging. Structular changes produced by super saturation and quench aging in the diffusion area of layer were researched, together with resulted from them changes of mechanical and strength properties. Strengthening mechanisms causing observed, after quench aging, changes of mechanical properties were defined. It was found that, in the Fe-0,3Al alloy, changes of mechanical properties were the result of solid solution and precipitate hardening. While in the Fe-0,5Mo alloy, changes were only the effect of solid solution hardening. While in the Fe-0,5Mo alloy, changes were only the effect of solid solution hardening. Additionally types of precipitation phases during the quench aging, its temperature ranges of precipitation and solution, together with activation energy of the processes, were defined. In the work there was also determined the influence of the nitrating layer on strength of the nitrided 40HM and 33H3MF steels, depending on the participation of layer in the sample section. The critical effect of presence of nitrided layer in the section is brittle state of nitrided steel. The critical volume of nitrided layers characterizing the transition of the 40HM and 33H3MF steels into brittle state were defined. There were determined of the stress intesity coefficient (KIc) for layers and nitrided steels dependently on the participation layer in the samples sections and the coefficient value (KIc) for the brittle state of 40HM and 33H3mf steels.