Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Rozcieńczanie amoniaku podczas azotowania i węgloazotowania w złożu fluidalnym stali konstrukcyjnej 41CrAlMo7

Żółciak Tadeusz, Łataś Zbigniew

Inżynieria Powierzchni

|

2019

|

nr 3

34--41

PL

Azotowanie stali 41CrAlMo7 przeprowadzono w złożu fluidalnym z tlenku aluminium w stałej temperaturze 570oC/4 h w amoniaku z azotem technicznym lub z mieszaniną azotowo-wodorową. Węgloazotowanie przeprowadzano w amoniaku z azotem technicznym dla dwóch różnych nośników węgla. Ponadto jeden proces był przeprowadzony w amoniaku z dodatkiem 5% propanu. Badano wpływ rozcieńczania amoniaku czystym i technicznym azotem na twardość i grubość warstwy azotowanej. Porównano twardość i grubość warstwy węgloazotowanej w amoniaku z azotem technicznym i gazem ziemnym lub dwutlenkiem węgla z parametrami warstwy węgloazotowanej w amoniaku z propanem. Wysoką twardość powierzchni i grubość warstwy azotowanej uzyskano przy udziale 70% czystego azotu lub 30% azotu technicznego w mieszaninie z amoniakiem po wstępnym utlenianiu 350oC/30 min w powietrzu. W przypadku węgloazotowania najwyższą twardość i grubość warstwy azotowanej uzyskano w mieszaninie amoniaku z dodatkiem 5% propanu, a najwyższą grubość strefy związków azotkowych w mieszaninie amoniaku z azotem technicznym z dodatkiem gazu ziemnego lub dwutlenku węgla.

EN

Nitriding of 41CrAlMo7 steel was carried out in a fluidized bed of aluminum oxide at a constant temperature of 570oC/4h in ammonia with technical nitrogen or with nitrogen-hydrogen mixture. Carbonitriding was carried out in ammonia with technical nitrogen for two different carbon carriers. In addition, one process was carried out in ammonia with the addition of 5% propane. The influence of diluting ammonia with pure and technical nitrogen upon the hardness and thickness of the nitrided layer was investigated. The hardness and thickness of the carbonitrided layer in ammonia with technical nitrogen and natural gas or carbon dioxide were compared with the parameters of the layer carbonitrided in ammonia and propan. High surface hardness and thickness of the nitrided layer were obtained with the participation of 70% of pure nitrogen or 30% of technical nitrogen in a mixture with ammonia after preliminary oxidation at 350oC/ 30min in air. In case of carbonitriding, the highest hardness and thickness of the nitrided layer were obtained in a mixture of ammonia with and the addition of 5% propane, and the highest thickness of the nitride compound zone in a mixture of ammonia and technical nitrogen with the addition of natural gas or carbon dioxide.

2

Azotowanie i węgloazotowanie stali nierdzewnej X20Cr13 w złożu fluidalnym

Żółciak T., Jastrzębski J.

Inżynieria Powierzchni

|

2018

|

nr 2

49--60

PL

W niniejszej pracy badano wpływ warunków procesowych na twardość, budowę i wzrost warstw podczas azotowania/węgloazotowania stali nierdzewnej X20Cr13 w złożu fluidalnym, a także na odporność tych warstw na korozję wżerową w środowisku z chlorkami sodu. Krótkotrwała aktywacja powierzchni w amoniaku lub amoniaku z propanem umożliwiła nasycanie stali X20Cr13 azotem i węglem. Aktywacja w amoniaku z propanem sprzyjała powstawaniu tzw. białej warstwy w węgloazotowanej stali w 570oC. Po azotowaniu/węgloazotowaniu w 570oC/4 h grubość warstwy wynosiła ok. 150 μm, a strefa związków – ok. 15 μm przy twardościach na powierzchni 1000–1100 HV1. Azotowanie/węgloazotowanie w obniżonych temperaturach 480 i 440oC charakteryzowało się brakiem strefy związków. Po azotowaniu w 440oC twardość na powierzchni wynosiła ok.1320 HV1, a po węgloazotowaniu z tej temperatury – 1370 HV1. Poprawę odporności stali X20Cr13 na korozję wżerową uzyskano po azotowaniu lub węgloazotowaniu w 570oC/2 h, poprzedzonym aktywacją w amoniaku w czasie 2 h. Analiza fazowa takich próbek wykazała w strefie związków: Fe3N, Fe4N, M7C3, CrN, Fe3O4 i Fe2O3.

EN

In this work, the influence of process conditions upon hardness, structure and layer growth during nitriding/carbonitriding of X20Cr13 stainless steel in a fluidized bed was investigated, as well as resistance of these layers to pitting corrosion in the environ-ment with sodium chlorides. Short-term surface activation in ammonia or in ammonia with propane allowed the saturation of X20Cr13 steel with nitrogen and carbon. Activation in ammonia with propane was conducive to the creation of so called “a white layer” in the carbonitrided steel at 570oC. After nitriding/carbonitriding at 570oC/4 h the layer thickness was about 150 μm and the zone of compounds was about 15 μm with surface hardness of 1000–1100 HV1. Nitriding/carbonitriding at reduced temperatures of 480oC and 440oC was characterized by the lack of a zone of compounds. After nitriding at 440oC, surface hardness was about 1320 HV1 and after carbonitriding from this temperature – 1370 HV1. The improvement of the resistance of X20CR13 steel to pitting corrosion was obtained after nitriding/ or carbonitriding at 570oC/2 h preceded by activation in ammonia for 2 h. Phase analysis of such samples have shown that the zone of compounds consists of: Fe3N, Fe4N, M7C3, CrN, Fe3O4, Fe2O3.

3

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.