Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Zastosowanie sztucznych sieci neuronowych do modelowania procesów azotowania próżniowego stali narzędziowych

Wołowiec-Korecka Emilia

Przegląd Mechaniczny

|

2020

|

nr 2

25--31

PL

Na podstawie badań opisanych w artykule opracowano zespół wielowarstwowych jednokierunkowych sztucznych sieci neuronowych, odwzorowujących zależności zachodzące między parametrami wejściowymi procesu azotowania niskociśnieniowego a własnościami końcowymi obrabianej stali, ze szczególnym uwzględnieniem twardości i charakterystyki wytworzonej warstwy. Na tej bazie zbudowano model fizyczny wielosegmentowego azotowania niskociśnieniowego dla stali narzędziowych. Końcowym efektem prac jest aplikacja wspierająca projektowanie, symulację oraz optymalizację tych procesów w rzeczywistości przemysłowej.

EN

Based on the research presented in the paper, a set of multilayer unidirectional artificial neural networks was developed, mapping the relationships between the input parameters of the low-pressure nitriding process and the final properties of the processed steel, with particular emphasis on the hardness and characteristics of the obtained layer. On this basis, a physical model of multi-segment low-pressure nitriding for tool steels was developed. The final effect of the presented work is an application supporting the design, simulation and optimization of these processes in industrial reality.

2

Komputerowe wspomaganie procesów azotowania stali narzędziowych przy obniżonym ciśnieniu

Wołowiec E.

Inżynieria Powierzchni

|

2014

|

nr 2

3--8

PL

Niniejsza praca dotyczy zagadnień modelowania oraz inteligentnego wspomagania komputerowego procesów azotowania niskociśnieniowego w aspekcie poprawienia osiągania zgodności właściwości rzeczywistych po obróbce z właściwościami założonymi, a tym samym doskonalenia powtarzalności wyników tych procesów. Zasadniczym celem przeprowadzonych badań doświadczalnych było lepsze poznanie zależności przyczynowo-skutkowych związanych z przebiegiem procesów azotowania niskociśnieniowego oraz opracowanie metodologii projektowania funkcjonalnych i efektywnych procesów próżniowej obróbki cieplno-chemicznej z wykorzystaniem efektywnych metod obliczeniowych. W artykule zaproponowano sposób klasyfikowania stali na podstawie jej składu chemicznego oraz model do przewidywania właściwości materiału po procesie azotowania w obniżonym ciśnieniu, oparty na metodzie sztucznych sieci neuronowych.

EN

This paper discusses the issues of modelling and smart computer support for low-pressure nitriding aimed at achieving more effectively the compatibility between the actual post-treatment properties of a material and the designed properties, which will contribute to improved repeatability of the processes. The principal objective of the experiment was to acquire better understanding of the cause and effect relationship of the low-pressure nitriding processes and to develop the methodology of designing functional and effective processes of low-pressure thermochemical treatment, using effective computational methods. The paper proposes a method of steel classification based on its chemical composition and a model used to forecast the properties of material after low-pressure nitriding, based on the artificial neural networks.

3

Próżniowe azotowanie segmentowe stali X37CrMo51

Wołowiec E., Januszewicz B., Kula P., Klimek L., Pietrasik R., Rzepkowski A., Rzepkowski A.

Inżynieria Materiałowa

|

2014

|

Vol. 35, nr 5

427--429

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu procesu azotowania zrealizowanego w systemie „boost-diffusion” na właściwości stali X37CrMo51. Przedstawiono wyniki badań mikrostruktury warstw azotowanych oraz profile mikrotwardości w tych warstwach. Proponowany sposób azotowania wydaje się bardzo obiecujący w zastosowaniu w nowoczesnych, uniwersalnych piecach do obróbki cieplnej. Proces realizowany w systemie „boost-diffusion” umożliwia precyzyjne sterowanie morfologią warstwy wierzchniej i osiągnięcie pożądanych właściwości stali po procesie obróbki cieplnej. Przedstawione wyniki badań są częścią projektu realizowanego w celu opracowania nowoczesnego komputerowego systemu wspomagania procesów azotowania próżniowego opartego na symulacjach wykorzystujących metody sieci neuronowych.

EN

The results of investigation into influence of nitriding process realized in the ”boost-diffusion” stages on X37CrMoV51 steel are presented in this paper. The microstructure of nitrides samples together with hardness profiles assessment are shown. The proposed process seems to be very promising in case of nitriding in modern multipurpose installations. The process realised in the ”boost-diffusion” order allows precise control of the morphology of the surface layer and to achieve the desired properties of the steel after heat treatment. The findings are part of a project in order to develop a modern computer aided system vacuum nitriding processes based on simulations using neural network method.

4

Effect of thermochemical treatment on a selected properties of surface layer of 41CrAIMo7 steel

Płonka S., Pępek M., Dybowski K., Pietrasik R.

Archiwum Technologii Maszyn i Automatyzacji

|

2011

|

Vol. 31, nr 1

47-56

EN

The paper presents tests results aimed at assessment of an effect of thermochemical treatment type, i.e. sulfonitriding and vacuum nitriding on distribution of hardness and depth of hardening, as well as microstructure of surface layer of 41CrAlMo7 machinery nitriding steel. Moreover, it was discussed an effect of the above thermochemical treatment types and successive operation of grinding with PS20 abrasive aloxite paper having grain size of 600 on geometrical structure of the surface and coefficient of kinetic friction of yarn. To make comparison with up to now state, there were also included investigations concerning the above mentioned properties of surface layer of 50SiCr4 spring steel after hardening and tempering. It has been confirmed that among investigated types of thermochemical treatments the best properties for machinery parts operated in contact with yarn were obtained in result of sulfonitriding.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań wpływu rodzaju obróbki cieplno-chemicznej, tj. azo-tonasiarczania i azotowania próżniowego, na rozkład twardości i głębokość utwardzenia oraz mikrostrukturę warstwy wierzchniej stali konstrukcyjnej do azotowania 41CrAlMo7. Ponadto badano wpływ tych rodzajów obróbki cieplno-chemicznej i szlifowania papierem ściernym elek-trokorundowym PS20 o wielkości ziarna 600 na chropowatość powierzchni i kinetyczny współczynnik tarcia przędzy. Dla porównania ze stanem dotychczasowym zamieszczono również badania ww. właściwości warstwy wierzchniej stali sprężynowej 50SiCr4 po hartowaniu i odpuszczaniu. Z przebadanych rodzajów obróbki cieplno-chemicznej najlepsze właściwości części maszyn współpracujących z przędzą uzyskano w wyniku zastosowania azotonasiarczania.

5

Badania mikroskopowe regeneracyjnej warstwy napawanej ze stali 13CrMo4-5 wykonanej w technologii multiplex

Krasiński A., Klimek L.

Archiwum Odlewnictwa

|

2006

|

R. 6, nr 19

157-164

PL

Niniejsza praca zawiera wyniki badań charakterystyki strukturalnej warstw otrzymanych w wyniku połączenia technologii napawania niskowęglową stalą niskostopową z jej późniejszą obróbką cieplno-chemiczną. Spośród wielu gatunków materiałów nadających się do wykorzystania w ramach opracowanej metody regeneracji mogących stanowić napoinę na szczególną uwagę zasługuje stal o oznaczeniu 13CrMo4-5. Po wykonaniu napoin przeprowadzono badania metalograficzne uzyskanych warstw. Szczegółowo przebadano napoinę oraz strefę przypowierzchniową wykorzystując dostępny asortyment technik instrumentalnych i metod badawczych będący na wyposażeniu Instytutu Inżynierii Materiałowej PŁ. Następnie wykonano obróbki cieplno-chemiczne azotowania (NITROVAC), azotonasiarczania (SULFONIT) oraz nawęglania próżniowego (FINE CARB).

EN

The following elaboration includes the results of microstructure investigation of the obtained layers in the consequence of combination the surfacing by welding technology with use of low-carbon alloy steel and afterwards the thermochemical treatment. Among variety of materials used in regeneration as padding weld the steel 13CrMo4-5 should be noticed. After rebuilding by welding microstructural investigation was performed. The padding weld and the near surface zone has been investigated using accessible research methods in Materials Science Institute at Technical University of Lodz. Then termochemical treatment like: vacuum nitriding - NITROVAC, gas sulphonitriding - SULFONIT, vacuum caburizing FINE CARB were used.

6

Modelowanie stanu naprężeń własnych w warstwach wierzchnich stali po procesie azotowania próżniowego

Gawroński Z., Sawicki J.

Inżynieria Materiałowa

|

2003

|

R. XXIV, nr 6

482-486

PL

W niniejszej pracy podjęto próbę modelowania rozkładu naprężeń własnych w warstwie wierzchniej stali HS 6-5-2 i 38CrMoV5-1 po azotowaniu próżniowym. Istotę modelu stanowi założenie, że makroskopowe naprężenia po azotowaniu są superpozycją naprężeń pochodzących od pojedynczych azotków. Bazę danych o polach naprężeń wokół wszystkich azotków, o różnej budowie i wielkości, występujących w rozpatrywanych stopach wyznaczono przy pomocy pakietu ANSYS. Obliczenia naprężeń własnych przeprowadzono metodą elementów skończonych po uprzednim wczytaniu profilu koncentracji azotu. Uzyskane wyniki naprężeń własnych dla omawianych stali zostały zweryfikowane eksperymentalnie przy pomocy Waismana-Philipsa. Charakter krzywych rozkładu naprężeń własnych wykazuje dość dużą korelację pomiędzy zastosowanymi metodami badawczymi.

EN

An attempt to model a distribution of internal stress in the surface layer of steel types HS 6-5-2, and 38CrMoV5-1, after their vacuum nitriding, is presented. The key point of the model is an assumption of macroscopic stress after nitriding process being a superposition of stresses originating from particular nitrides. For the discussed alloys, a data-base concerning stress fields surrounding each nitride, having different structure and size, has been constructed with the help of the ANSYS software. Calculations of internal stress have been carried out using a finite element approach after an introduction of a nitrogen concentration profile. The results obtained in this way have been verified experimentally, with the help of the Waismann-Philips method. Internal stress distribution characteristics obtained with the applied methods exhibit a substantial degree of correlation.

7

Nowe technologie utwardzania powierzchniowego ograniczające zmęczenie stykowe części maszyn.

Gawroński Z., Kula P., Pietrasik R., Sawicki J.

Zagadnienia Eksploatacji Maszyn

|

2001

|

Vol. 36, nr 2

19-31

PL

W pracy zbadano wpływ azotowania i nawęglania próżniowego na stan naprężeń własnych w warstwach wierzchnich stali SW7M (azotowana) i 15HN (nawęglana). Stworzono bazy danych dotyczących rozkładów naprężeń własnych w warstwie wierzchniej w oparciu o metodę Waismana-Phillipsa, którą następnie zweryfikowano zmodyfikowaną metodą dyfrakcji rentgenowskiej sin kwadrat Psi. Na przykładzie mechanizmu krzywkowego rozdzielacza pompy wtryskowej paliwa (stal SW7M azotowana próżniowo) i koła zębatego o średnim module (stal 15HN nawęglana próżniowo) opracowano model numeryczny dla superponowania naprężeń własnych i pochodzących od obciążeń zewnętrznych. Symulację przeprowadzono Metodą Elementów Skończonych przy wykorzystaniu pakietu ANSYS. Na podstawie analizy widma naprężeń rzeczywistych w warunkach eksploatacji określono kryteria występowania postaci zużycia o charakterze zmęczenia stykowego. Wyniki modelowania zweryfikowano w oparciu o obserwację nadzorowaną seryjnych pomp wtryskowych i kół zębatych.

EN

The influence of low pressure nitriding and vacuum carburising on the residual stress state in M2 HSS (nitrided) and 14CrNi6 (carburized) steel was investigated. The data base; verified by modified square sin Psi x-ray method; of residual stresses distribution in the surface layer, based on Waisman-Phillips method was created. The numerical model for superposing residual stresses and those coming from external loads, on the examples of injection pump cam distribution (made of M2 HSS low pressure nitrided) and toothed wheel of medium module pitch (14CrNi6 after vacuum carburizing), was elaborated. Those computer simulation was executed by means of FEM and ANSYS program. Criteria of wear forms occurrence of contact fatigue character, on the basis of real under work conditions stresses spectrum analysis were performed. The modeling results were verified by the supervised observation of serial injection pump and toothed wheels.

8

Obróbka cieplno-chemiczna w próżni - perspektywy rozwoju.

Kula P.

Inżynieria Materiałowa

|

1999

|

R. XX, nr 5

221-223

PL

Na podstawie przeglądu literatury światowej oraz doświadczeń własnych przedyskutowano stan aktualny oraz perspektywy rozwoju obróbki cieplno-chemicznej w próżni na tle uwarunkowań wynikających z badania rynku, potrzeby globalnej odnowy wyposażenia hartowni oraz prognoz działań legislacyjnych w zakresie bezpieczeństwa pracy i ochrony środowiska. W sposób przekrojowy zasygnalizowane podstawowe problemy techniczne nawęglania i chłodzenia wsadu w piecach i agregatach próżniowych jedno i wielokomorowych. Omówiono również istotę procesu azotowania próżniowego, jej zalety w porównaniu do pozostałych odmian technologicznych azotowania oraz zakres dotychczasowych i potencjalnych zastosowań.

EN

The state of the art and prospects of progress in thermochemical treatment in vacuum on background of the conditions result from market research, the necessity of global, hardening plants, equipment renewal and the predictions of legislation's performances in the range of industrial safety and environment protection are discussed, on the base of the international references review and own experiences. The basic technical problems in carburizing and quenching the charge in vacuum furnaces and units, both single and multi-chambers ones, are signalised in a wide range. The matter of low pressure (vacuum) nitriding and its advantages in comparison to other technological variants of nitriding and the range of hitherto and potential application are discussed either.

9

TiN arc coatings on the former vacuum nitrided substrates of HSS steels.

Kula P., Jachowicz D.

Inżynieria Materiałowa

|

1998

|

R. XIX, nr 4

1002-1006

EN

The present paper describes the new technology that combines the vacuum nitriding technology known in industry as NITROVAC'79 with following with PVD - arc coating the substrates of HSS steels by TiN. The details of both mentioned above processes are considered from a viewpoint of the combined, composite layer optimisation. Selected problems of TiN coating's adhesion as well as structural transformations of former vacuum nitrided layers during the PVD - arc process have been discussed on the base experimental data. The application range and advantages of new composite layers have been presented in the paper, too.