Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Surface hardening effect on the fatigue behavior of isotropic beam

Nasser Sajad H., Bader Qasim H.

Diagnostyka

|

2022

|

Vol. 23, No. 3

art. no 2022312

EN

This paper is to present an experimental study of the impact of surface hardening on the high-cycle fatigue behavior of an isotropic beam. The beams made from low carbon steel (St 44-2). Surface treatments used are pack carburizing and carbonitriding. The experimental work included mechanical test, surface heat treatment, fatigue test and Microscopic inspection. The surface hardening was done by using pack-carburizing process at a temperature of 925°C holding time variation (2, 4, and 6hr) followed by quenching and tempering process, and using the carbonitriding process at a temperature of 800°C and for periods (0.5, 1 and 1.5hr) then quenching directly in water. The fatigue test was carried out by a cantilever rotating-bending system. The results of an experimental fatigue test indicate that various behaviors depend on surface heat treatment and time soaking. The findings indicate that carbonitriding has a greater impact on the fatigue strength and life than the specimen has been treated with pack carburizing. In addition, as the time soaking increase, the fatigue life will increase for both types of surface heat treatments. It was found that the specimens that were hardened using the carbonitriding process achieved a higher surface hardness as the hardness increased to 1644.62HV, while the untreated specimens were 293HV. Compared with the hardening using the pack carburizing process.

2

Zastosowanie azotu technicznego podczas azotowania lub węgloazotowania stali stopowych

Żółciak Tadeusz, Wach Piotr, Bilski Paweł

Inżynieria Powierzchni

|

2020

|

nr 1-2

20--30

PL

W pracy badano możliwość zastosowania azotu technicznego do aktywacji powierzchni stali stopowych z dużą zawartością chromu, zwłaszcza stali nierdzewnej X20Cr13, w procesach azotowania i węgloazotowania. Badano twardość i mikrostrukturę azotowanych i węgloazotowanych warstw. Stwierdzono możliwość zastosowania azotu technicznego zawierającego ok. 0,2%O2 do aktywacji powierzchni stali nierdzewnej X20Cr13 w procesach azotowania i węgloazotowania oraz ustalono warunki aktywacji dla badanych stali stopowych.

EN

In the present work technical nitrogen application for surface activation of alloyed steels with chrome, particularly stainless steel X20Cr13 during nitriding and carbonitriding was investigated .Hardness and microstructure of nitrided layers were examined. Possibility of using technical nitrogen containing 0,2%O2 for surface activation of X20Cr13 stainless steel was confirmed and activation conditions for investigated alloyed steels were determined.

3

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.

4

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.

5

Obróbka cieplno-chemiczna stali w złożu fluidalnym aktywnym chemicznie

Ciski A., Lankiewicz K., Obuchowicz Z.

Stal, Metale & Nowe Technologie

|

2015

|

nr 7-8

29--32

PL

Rosnące wymagania dotyczące właściwości materiałów narzucają konieczność poszukiwania nowych rozwiązań technologii obróbek cieplnych i cieplno-chemicznych. Nowoczesne procesy wymagają precyzyjnej kontroli składu atmosfery oraz wartości temperatury, przy jednoczesnym zapewnieniu redukcji kosztów obsługi oraz ograniczeniu emisji szkodliwych dla środowiska substancji [1]. Wymagania te spełnia nowo opracowana technologia obróbki cieplno-chemicznej w złożach fluidalnych aktywnych chemicznie. Dzięki swoim zaletom, takim jak: szybkie nagrzewanie wsadu, równomierna temperatura w przestrzeni roboczej pieca, możliwość obrabiania przedmiotów o skomplikowanych kształtach oraz łatwość obsługi urządzeń, technologia ta stanowi ciekawą alternatywę dla konwencjonalnie stosowanych procesów obróbki cieplno-chemicznej.

EN

Growing requirements for material properties impose the need to seek new solutions for heat and thermo-chemical treatment technologies. Modern processes require precise control of the composition of the atmospheres and temperature values, while ensuring a reduction in maintenance costs and reduced emission of environmentally harmful substances. The above requirements are met by the thermo-chemical treatment in chemically active fluidized beds. Due to its advantages, such as the rapid heating of the charge, uniform temperature distribution in the furnace, possibility of treatment of workpieces with complex shapes and easiness of carrying out of the processing, the technology is an interesting alternative to conventionally used thermo-chemical treatment processes.

6

Corrosion and wear behavior of nitrocarburized layer on 42CrMo4 alloy steel formed in the new type of fluidized bed thermo-chemical treatment

Ciski A.

Ochrona przed Korozją

|

2015

|

nr 12

451--454

EN

In order to improve the service life and functionality of various structural steel components such as gear wheels, toothed rollers, crankshafts, etc., which are subjected to tribological and corrosion impact, a thermo-chemical treatment such as nitrocarburizing is recommended. The aim of the paper is to present the properties of nitrocarburized layers formed on 42CrMo4 alloy steel by the new type of fluidized bed thermo-chemical treatment which is carried out in chemically active powders. Presented method combines the most important advantages of the box and atmospheric fluidized-bed methods. The source of carbon and nitrogen elements is based on a powder mixture of active carbon and the potassium ferrocyanide. Chemically active bed is fluidized by forced vibrations resulted from mechanical vibrations which are subjected to retort. The paper presents corrosion and wear resistance of 42CrMo4 steel after the new method of nitrocarburizing. The results of studies show positive influence of the presence of a thin iron carbonitrides layer formed during nitrocarburizing. Corrosion resistance test performed in a neutral salt spray atmosphere showed increased corrosion properties of steel after such treatment. Thermo-chemically treated samples revealed the first signs of corrosion after 72 hours of test. Wear test carried out in a 3 rollers-cone system showed above 3 times lower wear in comparison with steel after basic heat treatment.

PL

W celu poprawy trwałości i niezawodności działania różnych stalowych elementów konstrukcyjnych (takich jak koła zębate, wałki uzębione, wały korbowe, itp.), podlegających zużyciu przez tarcie oraz oddziaływaniu korozyjnemu, zalecana jest obróbka cieplno-chemiczna polegająca na wegloazotowaniu. Celem pracy jest zaprezentowanie właściwości warstw węgloazotowanych, otrzymanych na powierzchni stali stopowej 42CrMo4 przy użyciu nowego typu procesu obróbki cieplno-chemicznej w złożu fluidalnym, przeprowadzanej w mieszaninie proszków aktywnych chemicznie. Prezentowana metoda łączy w sobie największe zalety metody skrzynkowej oraz atmosferowo-fluidalnej. Źródłem węgla i azotu jest specjalna mieszanina na bazie aktywnego węgla oraz żelazocyjanku potasu. Aktywne chemicznie złoże fluidalne poddawane jest fluidyzacji wibracjami wynikającymi z wymuszonych drgań mechanicznych jakim poddawana jest retorta. W pracy zaprezentowano odporność korozyjną i na zużycie przez tarcie stali stopowej 42CrMo4 poddanej węgloazotowaniu nową metodą. Wyniki badań pokazują pozytywny wpływ obecności cienkiej warstwy węgloazotków Fe3(C,N), utworzonej w trakcie procesu węgloazotowania. Ocena odporności korozyjnej wykonana w atmosferze obojętnej mgły solnej wykazała lepsze właściwości antykorozyjne stali po zastosowaniu takiej obróbki. Próbki po obróbce cieplno-chemicznej wykazywały pierwsze ślady korozji po 72 godzinach badań. Próba zużycia wykonana na układzie 3 wałeczki-stożek wykazała natomiast ponad trzykrotnie mniejsze zużycie próbek węgloazotowanych w porównaniu ze stalą poddaną konwencjonalnej obróbce cieplnej.

7

Wpływ obróbki wstępnej i koncentracji propanu w mieszaninie z amoniakiem na wyniki węgloazotowania fluidalnego niskowęglowych stali typu C25 i S355

Żółciak T., Lankiewicz K.

Inżynieria Materiałowa

|

2015

|

Vol. 36, nr 4

196--201

PL

Celem pracy było zbadanie wpływu obróbki wstępnej przed węgloazotowaniem fluidalnym oraz wielkości dodatku nośnika węgla w postaci propanu na twardość, mikrostrukturę i grubość stref związków i dyfuzji w przypadku stali konstrukcyjnych niskowęglowych typu C25 i S355. Przyjęto stały czas procesu węgloazotowania 4 h i temperaturę 580°C. Obróbki wstępne polegały na utlenianiu próbek w temperaturze 350°C przez 30 minut lub krótkotrwałym azotowaniu w amoniaku w temperaturze 480°C przez 25 minut i wyjęciu próbek ze złoża na powietrze w celu ich utlenienia. Obydwa warianty porównywano z próbkami węgloazotowanymi bez obróbki wstępnej. Pomiary twardości na powierzchni węgloazotowanych próbek wykonywano przy trzech obciążeniach 0,1; 0,5 i 1 kG w celu oceny różnic w mikrostrukturze i grubości warstw utwardzonych. Pomiar przy obciążeniu 0,1 kG prezentuje właściwości cienkiej strefy przypowierzchniowej 2÷3 μm, w której zachodzą największe zmiany wywołane działaniem środowiska węgloazotującego, dyfuzją odrdzeniową składników stopowych stali i jej zanieczyszczeń, a także geometrycznym stanem powierzchni i uprzednią obróbką mechaniczną. Wyniki pomiarów przy obciążeniu 0,5 i 1 kG są zależne głównie od grubości warstwy węgloazotowanej i twardości podłoża. W założonych warunkach procesu nie stwierdzono, poza pewnymi wyjątkami, wpływu badanych czynników na grubość warstw, natomiast miały one zasadniczy wpływ na twardość HV0,1; HV0,5 i HV1 mierzoną na powierzchni próbek węgloazotowanych. W celu uzyskania możliwie największej twardości, a także jednorodności warstw związków, tj. mniejszej porowatości, korzystny był dodatek 2% propanu do amoniaku. W badaniach stwierdzono, że ze względu na twardość, obróbka wstępna w przypadku stali z manganem S355 nie jest wskazana, natomiast w odniesieniu do stali węglowej C25 jest korzystne z tego względu utlenianie wstępne w powietrzu w temperaturze 350°C przez 30 minut.

EN

The subject of this study was to investigate the effect of pretreatment before fluidized bed nitrocarburizing process and the amount of the carbon carrier addition in the form of propane on the hardness, microstructure and compounds layer and diffusion zone thicknesse in the case of low-carbon structural steel type C25 and S355. Constant process time 4 h and temperature 580°C were assumed. Pretreatments consisted of samples oxidation at temperature 350°C for 30 minutes or short-lasting nitriding in the ammonia at temperature 480°C for 25 minutes and removing the samples from the fluidized bed to the air in order to oxidize them. Both variants were compared with samples without pretreatment. The hardness measurements on the surface of nitrocarburized samples were made at three loads 0.1, 0.5 and 1 kG in order to capture the differences in the microstructure and thickness of the hardened layers. The results of measurements with load of 0.1 kG show the characteristic of the thin subsurface zone 2÷3 μm, in which major changes take place, caused by the nitrocarburizing environment, core diffusion of alloying elements and impurities, as well as geometric surface conditions and pre-machining treatment. The results of measurements with load of 0.5 and 1 kG are dependent mainly on the nitrocarburized layer thickness and substrate hardness. In the assumed process conditions there was not found, with certain exceptions, significant effect of studied factors on layer thickness, however they have significant impact on the hardness HV0.1, HV0.5 and HV1 measured on the surface of nitrocarburized samples. In order to obtain the highest possible hardness and layers uniformity — lower porosity, a 2% propane addition to the ammonia was favourable. In studies it was found, that due to the hardness, the pretreatment in the case of the manganese S355 steel is not advisable, however for C25 carbon steel pre-oxidation in the air at temperature 350°C for 30 minutes is advisable.

8

New method of nitrocarburizing of X37CrMoV5-1 hot working tool steel in chemically active fluidized bed

Ciski A., Babul T., Lankiewicz K., Obuchowicz Z., Šuchmann P.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2014

|

Vol. 62, nr 2

81--87

EN

Purpose: This paper presents a new method of nitrocarburizing in chemically active powders fluidized by mechanical vibrations. Design/methodology/approach: The research in the field of microstructure (light microscopy), hardness, wear resistance and impact strength was carried out on specimens made of X37CrMoV5-1 alloy tool steel subjected to nitrocarburizing at a temperature 560°C with thermo-chemical treatment time 4 and 8 hours. Findings: The obtained results were related to the steel subjected to conventional heat treatment consisting of quenching and tempering. Conducted nitrocarburizing processes enabled the formation of layers with parameters similar to the layers obtained using other nitrocarburizing techniques, such as box methods in chemically active powders or in gaseous atmospheres. Practical implications: As a result of nitrocarburizing strengthened steel had significantly higher hardness and wear resistance than the material subjected to conventional quenching and tempering. Originality/value: Obtained diffusion layers confirmed the possibility of the practical use of studied fluidized bed nitrocarburizing technology for thermo-chemical treatment especially for tools designed for plastics processing.

9

Chemical-heat treatment of materials used for fabrication of tools and effects of this treatment to durability of tools

Němec J., Fajt J.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2014

|

Vol. 62, nr 2

88--92

EN

Purpose: The aim of the presented researches is development and design of fluid bed mixed by hot gas. The fluid bed is designed to the chemical-heat treatment with thermo-active powders. This treatment is used for tools and mechanical parts. Design/methodology/approach: Contribution is focused on increasing of the cutting property of tools made from high speed steel by chemical-heat treatment. Precisely nitrocarburizing at a fluid mixture of a thermo-active powder was used. Possibilities of this method of nitrocarburizing are described in the contribution, especially advantages, disadvantages and effects on the durability of the tools and mechanical parts. Findings: The material test have showed that the surface layer made by fluid process have better properties than layers made by classical method. But the verification test of the tools with nitrocarburizing did not show increasing of durability. Research limitations/implications: Layer of nitrocarburizing was evaluated by material tests as nanoindentation and scratch-test. Moreover working test of the tools and parts was made for detection of the effect of the fluid-nitrocarburizing to the durability of the tools and properties of the parts. Originality/value: The chemical-heat treatment with fluid bed extends durability of thermo-active powders against treatments without fluidization. Other advantage of the treatment with fluidization is reducing of the energy consumption of the technological process.

10

Węgloazotowanie fluidalne stali X37CrMoV5-1 w złożu aktywnym chemicznie

Ciski A., Babul T., Obuchowicz Z., Lankiewicz K.

Inżynieria Powierzchni

|

2014

|

nr 3

17--25

PL

W artykule przedstawiono nową metodę węgloazotowania fluidalnego w złożu aktywnej chemicznie mieszaniny proszkowej fluidyzowanej za pomocą drgań mechanicznych. Badaniom w zakresie mikrostruktury, twardości, odporności na zużycie przez tarcie oraz udarności poddano próbki ze stali narzędziowej stopowej do pracy na gorąco X37CrMoV5-1 poddanej węgloazotowaniu w temperaturze 560°C i czas ie obróbki ciepl no chemicznej 4 i 8 godzin. Uzyskane wyniki zostały odniesione do stali poddanej konwencjonalnej obróbce cieplnej polegającej na hartowaniu i odpuszczaniu. Przeprowadzone pro cesy węgloazotowania umożliwiły w y tworzenie warstw o parametrach zbliżonych do warstw uzyskiwanych dzięki zastosowaniu innych technik węgloazotowania, np. metody skrzynkowej w proszkach aktywnych chemicznie lub w atmosferach gazowych. W drugiej części prac y przedstawiono wyniki badań stopnia zużycia w ykorzystywanej podczas węgloazo towania mieszaniny proszkowej zawierającej jako główne składniki aktywne żelazocyjanek potasu oraz węgiel aktywny. Przedstawiono także wyniki badań w zakresie mikrostruktury, twar dości powierzchni oraz rozkładu twardości próbek wykonanych ze stali X37CrMoV5 1 węgloazotowanych w mieszaninach proszkowych regenerow a nych według nowo opracowanej metody ich regeneracji. Otrzymane wyniki badań porównano z wynikami otrzymanymi dla procesów węgloazotowania przeprowadzonych w niezużytych złożach proszkowych.

EN

This paper presents a new method of nitrocarburizing in chemically active powders fluidized by mechanical vibrations. The research in the field of microstructure, hardness, wear resistance and impact strength were performed on specimens made of X37CrMoV5-1 alloy tool steel subjected to nitrocarburizing a t a temperature 560 °C and thermo chemical treatment tim e 4 and 8 hours. The obtained results were related to the steel subjected to conventional heat treatment consisting of quenching and te mpering. Conducted nitrocarburizing pr o cesses enabled the creation of layers with parameters similar to the layers obtain ed using other nitrocarburizing techniques, such as box methods in chemically active powders or in gaseous atmospheres. The second part of this paper presents the results of the wear degree of used for nitrocarburizing powder mixtures containing pota s sium ferrocyanide and activated carbon. The paper presents also the results of microstructure, surface hardness and hardness distribution research of specimens made of X37CrMoV5 1 steel nitrocarburized in regenerated powder mixtures according to the newly devel oped method for their regeneration. The presented results were compared with the results obtained for the processes carried out during th e nitrocarburizing with unused powder mixtures.

11

Phase controlled gaseous nitriding and nitrocarburizing

Winter K. M.

Inżynieria Powierzchni

|

2013

|

nr 2

67--74

EN

Improvements in measuring and control equipment over the past ten years have led to a new generation of expert systems capable of demystifying nitriding and nitrocarburizing processes. Systems are now using intelligent multi-sensor measuring devices to simultaneously determine with accuracy the atmosphere potentials KO, KN and KC. An advanced built-in mathematical model calculates the atmosphere partial pressures and the influence of temperature, atmosphere and time for various steels. This approach allows online prediction of the composition of the compound layer, as well as thickness, phase and properties. The use of fast predictive control algorithms enables to-the-point atmosphere control, as opposed to classical PID control. The reversed model makes it possible for users to target specific white layers based on the nitrogen composition and carbon percentage.This article gives the reader a useful insight of the state-of-the-art process controls available today, explaining the influence of potentials and various process set-ups on the material, as well as the difference between classical PID control and predictive control, based on the results of a two-year study using laboratory and industrial equipment.

PL

Postęp w zakresie urządzeń pomiarowych i kontrolnych, który dokonał się przez ostatnie dziesięć lat umożliwił powstanie systemów ekspertskich, które czynią procesy azotowania i węgloazotowania bardziej zrozumiałymi. W systemach tych wykorzystuje się inteligentne multi-sensory do urządzeń pomiarowych w celu jednoczesnego, dokładnego określenia potencjałów atmosfer KO, KN i KC. Wbudowany zaawansowany model matematyczny przelicza ciśnienia cząstkowe z uwzględnieniem wpływu temperatury, atmosfery oraz czasu dla różnych stali. Podejście to umożliwia “online” przewidywanie składu warstwy oraz grubości, rodzaju fazy i właściwości. Zastosowanie algorytmów do szybkiego przewidywania umożliwia dokładną kontrolę atmosfery w przeciwieństwie do klasycznej metody PID. Odwrotny model umożliwia dopasowanie składu azotu i procentowej zawartości węgla tak, by otrzymać zamierzoną specyficzną białą warstwę. W tej publikacji podano, w oparciu o dwuletnie badania laboratoryjne oraz przemysłowe, użyteczny przegląd obecnego poziomu wiedzy na temat dzisiaj dostępnych metod kontroli, z wyjaśnieniem wpływu potencjałów i parametrów procesu na materiał oraz różnic między klasyczną metodą PID a metodą z przewidywaniem.

12

Mikrostruktura warstw węgloazotowanych na stali austenitycznej

Kochmański P., Baranowska J., Giza P., Wysiecki M.

Inżynieria Materiałowa

|

2013

|

Vol. 34, nr 6

716--719

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań nad niskotemperaturowym węgloazotowaniem gazowym stali austenitycznej. Obróbkę prowadzono w atmosferze zawierającej 50 i 100% amoniaku z dodatkiem acetylenu, w ciągu 5 h w temperaturze 400, 450 i 500°C. Zbadano tworzenie się strefowej warstwy zbudowanej z azotowej i węglowej fazy S. Badania prowadzono za pomocą dyfrakcji rentgenowskiej (XRD), spektrometrii optycznej wyładowania jarzeniowego (GDOES) i mikroskopii świetlnej oraz elektronowej skaningowej. Stwierdzono formowanie wykrywalnej mikroskopowo dwustrefowej warstwy węgloazotowanej oraz istnienie trzech stref o zróżnicowanym skaldzie chemicznym: azotowej, węgloazotowej i węglowej. Całkowita grubość warstw zależała przede wszystkim od temperatury obróbki i zwiększała się wraz z jej wzrostem. Zawartość amoniaku w atmosferze wpływała w istotny sposób na grubość warstwy zbudowanej z azotowej fazy S. Grubsze warstwy obserwowano w stali austenitycznej obrabianej w atmosferze o większej zawartości amoniaku.

EN

The paper presents results of studies on low-temperature gas carbonitriding of austenitic stainless steel. The treatment was carried out in atmospheres containing 50 and 100% ammonia with the addition of acetylene, for 5 h at temperature 400, 450 and 500°C. The formation of a carbonitrided layer composed of nitrogen and carbon S-phase was studied. The layers were characterized by means of X-ray diffraction (XRD), glow discharge optical spectrometry (GDOES) and light and scanning electron microscopies. The formation of carbonitrided layers with microscopically detectable two sublayers was confirmed. It was also found that three zones with different chemical composition can be distinguished: nitrogen, carbon-nitrogen and carbon containing sublayers. An increase in the total thickness of the layers to a large extent depends on the temperature, and the ammonia content in the atmosphere influences an increase in the thickness of the sublayer composed of nitrogen S-phase.

13

Struktura warstw wierzchnich obrobionych cieplno-chemicznie stali nierdzewnych i ich podatność na korozję lokalną

Jagielska-Wiaderek K.

Ochrona przed Korozją

|

2012

|

nr 11

491-494

PL

Obróbka cieplno-chemiczna stali nierdzewnych jest ważnym sposobem poprawy twardości i wytrzymałości ich powierzchni. Procesy te wprowadzają jednak zmiany strukturalne, które nie zawsze są korzystne z punktu widzenia ich odporności na korozję. Badania potencjokinetyczne stali X6Cr13 wykonano w zakwaszonych (pH = 4) 0,5 M roztworach siarczanowych zawierających jony Cl- o stężeniu 0,5 M. Wykorzystując tzw. metodę postępującego ścieniania analizowano kolejne warstwy nawęglanych i węgloazotowanych stali posuwając się od zewnętrznej powierzchni w głąb materiału. Zastosowanie tego typu metody pozwoliło wykreślić głębokościowe profile wartości potencjałów nukleacji wżerów i repasywacji. Grubość powstałych warstw wierzchnich oceniano na podstawie spektrofotometrycznejanalizy zawartości węgla oraz mikrotwardości na przekroju poprzecznym obrobionego cieplno-chemicznie materiału.

EN

Structure of outer layer of stainless steels after high-temperature chemical treatments and their susceptibility to local corrosion Thermo-chemical treatment of stainless steels is an important way to improve the hardness and strength of the surface. These processes, however, introduce structural changes that are not always favorable from the point of view of their resistance to corrosion. The potentiokinetic tests for AISI 405 stainless steel were carried out in acidified 0.5 M sulphate (pH = 4) solutions containing 0.5M of chloride ions. A method of step-by-step consecutive thinning of surfacial layers of the carburized and carbonitrided steels has been used to determine the depth profiles of their pitting- and repasivation potentials. The thickness of the resulting layers was evaluated on the basis of the spectrophotometric analysis of carbon content and microhardness on the cross section of the chemically and heat-treated material.

14

Depth-profiles of corrosion properties of carbonitrided AISI 405 steel

Jagielska-Wiaderek K.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2012

|

Vol. 57, iss. 2

637-642

EN

Electrochemical polarisation characteristics of aisi 405 type stainless steel, carbonitrided in fluid flow, are presented. The evaluation of the corrosion resistance of carbonitrided stainless steel was carried out by using the so called progressive thinning method, consisting in determination of polarisation characteristics on increasingly-deeper situated regions of the top layer. This method made it possible to determine changes in particular corrosion parameters read out from potentiokinetic polarization curves, thus enabling the depth profiles of these parameters. the resistance of the aisi 405 steel against acid corrosion was determined in acidified 0.5m sulphate solutions having three different ph values, namely 1, 2 and 4. the thickness of the carbonitrided layer has been evaluated on the basis of the spectrophotometric analysis of carbon content and microhardness on the cross section of the surfacial layer.

PL

W pracy przedstawiono elektrochemiczne charakterystyki polaryzacyjne stali x6cr13 (AISI 405) poddanej węgloazotowaniu w złożu fluidalnym. Ocenę odporności korozyjnej otrzymanej w wyniku obróbki cieplno-chemicznej warstwy węgloazotowanej przeprowadzono wykorzystując do tego celu metodę postępującego ścieniania, która polega na wykonywaniu polaryzacyjnych testów korozyjnych na coraz głębiej położonych obszarach warstwy wierzchniej. Metoda ta pozwoliła na określenie zmian poszczególnych charakterystycznych parametrów korozyjnych odczytywanych z potencjokinetycznych krzywych polaryzacji. Badania odporności stali x6cr13 na korozję ogólną wykonano w 0,5m roztworach siarczanowych o trzech wartościach ph: 1, 2 i 4. grubość powstałej węgloazotowanej warstwy oceniano na podstawie spektrofotometrycznej analizy zawartości węgla oraz mikrotwardości na przekroju poprzecznym obrobionego cieplnie materiału.

15

Azotowanie rur grubościennych o małych średnicach otworów

Łataś Z., Michalski J., Zółciak T., Betiuk M., Wach P., Bogdański B.

Inżynieria Materiałowa

|

2011

|

Vol. 32, nr 4

541-544

PL

W pracy przedstawiono przegląd metod wytwarzania systemów aerologicznych na wewnętrznych powierzchniach rur grubościennych mających zastosowanie w produkcji broni strzeleckiej. W sposób skrótowy zaprezentowano wyniki badań nad technologiami multiplex opracowanymi w IMP, tj. obróbkami cieplnymi, głębokim wymrażaniem, obróbkami cieplno-chemicznymi (azotowanie, węgloazotowanie) oraz PVD-MS (technologia magnetronowa).

EN

In the article review of production methods of areological systems on internal surfaces of heavy-walled tubes applying in the production of the small arms was presented. Results of the research on multiplex technologies worked in IMP, such as heat-treatments with deep freezing, thermochemical treatments (the nitriding, carbonitriding) and PVD-MS (the magnetron technology) were also presented.

16

Nowe materiały i technologie obróbki cieplno-chemicznej luf broni strzeleckiej

Żółciak T., Łataś Z., Dębski A.

Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa

|

2010

|

Vol. 1, Nr 1 (1)

43-53

PL

W artykule omówiono wyniki badań obróbki powierzchniowej wewnętrznej powierzchni luf broni strzeleckiej kalibru 5,56 mm. Omówiono kolejno metodę chromowania elektrolitycznego, węgloazotowania kąpielowego TENIFER, technologie typu multiplex, tj. azotowanie / węgloazotowanie fluidalno-gazowe i wymrażanie oraz próżniowe ulepszanie cieplne z wymrażaniem. W Instytucie Mechaniki Precyzyjnej prowadzone są badania nad zastosowaniem technologii obróbek cieplno-chemicznych, których celem jest wyeliminowanie szkodliwej dla środowiska metody chromowania.

EN

This paper discusses the research results of surface treatment of internal surface of barrel cal. 5,56 mm. The following technologies are described: chromium electroplating, bath cyaniding TENIFER, multiplex technologies, such as nitriding / cyaniding, both fluidal and gaseous and deep freezing, and also vacuum heat treatment with deep freezing. Institute of Precision Mechanics performs research in the field of applying improved and varied thermo-chemical treatments to eliminate the need for harmful to environment chromizing technology.

17

Modele mechanizmu fluidalno-atmosferowej obróbki dyfuzyjnej

Jasiński J.

Inżynieria Materiałowa

|

2010

|

Vol. 31, nr 2

143-146

PL

Praca zawiera opracowane modele nasycania stali atomami pierwiastków międzywęzłowych (C i N) w złożu fluidalnym. Materiał ziarnisty złoża stanowił korund i grafit. W pracy zaprezentowano interpretację procesów dyfuzyjnego nasycania dla dwóch gatunków stali (C20 i 20Cr4). Stal C20 wybrano dla ustalenia podstawowych zależności funkcyjnych zmian parametrów procesów nasycania na kinetykę wzrostu warstwy dyfuzyjnej w zależności od rodzaju materiału ziarnistego. Stal 20Cr4 zastosowano w celu oceny zjawisk procesu nasycania dyfuzyjnego węglem i azotem podczas wysokotemperaturowego węgloazotowania.

EN

In this article model of steel saturation with interstitial C and N atoms in fluidized bed is presented. Fluidized bed grainy material was corundum and graphite. Project presents C20 and 20Cr4 steel diffusive saturation interpretation. Steel C20 was chosen for settlement of the basic dependency functional changes to saturation process parameters on the kinetic growth of diffusive layer in dependency from fluidized bed grained material. Steel 20Cr4 was applied for the diffusive saturation process evaluation during high temperature carbonitriding.

18

Metody obróbki cieplno-chemicznej przewodów luf broni strzeleckiej

Łataś Z., Żółciak T., Dębski A., Michalski J., Bogdański B.

Inżynieria Materiałowa

|

2010

|

Vol. 31, nr 4

1077-1080

PL

W artykule omówiono wyniki badań obróbki powierzchniowej wewnętrznej powierzchni luf broni strzeleckiej kalibru 5,56. Omówiono kolejno metodę chromowania elektrolitycznego, węgloazotowania kąpielowego "TENIFER", technologie typu multiplex, tj. azotowanie/węgloazotowanie fluidalno-gazowe i wymrażanie oraz próżniowe ulepszanie cieplne z wymrażaniem. W Instytucie Mechaniki Precyzyjnej prowadzone są badania nad zastosowaniem technologii obróbek cieplno-chemicz nych, których celem jest wyeliminowanie szkodliwej dla środowiska metody chromowania.

EN

This paper discusses the research results of surface treatment of the intrenal surface barrel bores, cal. 5.56. The following technologies are described: chromium electroplating, bath cyaniding "TENIFER", multiplex technologies, such as nitriding/cyaniding, both fluidal and gaseous and deep freezing, also vacuum heat treatment with deep freezing. Institute of Precision Mechanics performs research in the field of applying improved and varied thermochemical treatments to eliminate the need for harmful to environment chromizing technology.

19

Wpływ składu atmosfer węgloazotujących i azotujących na odporność korozyjną stali konstrukcyjnych 30HN2MFA i 38HMJ

Żółciak T., Ciski A., Płociński T.

Inżynieria Powierzchni

|

2009

|

Nr 2

17-24

PL

Badano wpływ składu atmosfer węgloazotujących i azotujących na odporność korozyjną stali konstrukcyjnych 30HN2MFA i 38HMJ w powiązaniu ze strukturą, twardością i stężeniem azotu w warstwie wierzchniej. Odporność korozyjną badano w komorze solnej w atmosferze obojętnej a także metodą elektrochemiczną.

EN

Influence of carbonitriding and nitriding atmosphere compositions on the corrosion resistance of 30HN2MFA (-DIN 30CrNiMo8) and 38HMJ (DIN 41 CrALMo7-10) constructional steels was investigated in relation to their microstructure, hardness and surface concentration of nitrogen in the specimen. Corrosion resistance was tested in neutral salt spray and by electrochemical method.

20

Zmodernizowany uklad sterowania procesami nawęglania i węgloazotowania w piecu GOAT-950

Sobusiak T., Jończyk S.

Inżynieria Powierzchni

|

2007

|

nr 3

98-100

PL

Przedstawiono wyniki modernizacji urządzeń do realizacji procesów nawęglania i węgloazotowania dla uzyskania aktualnie nowoczesnych i elastycznych technologii oferowanych przemysłowi, zwłaszcza małym i średnim przedsiębiorstwom. Zakres pracy obejmował modyfikację środków atmosferotwórczych i sposobu wytwarzania z nich atmosfer, modernizację sterowania parametrami procesów nawęglania i węgloazotowania z zastosowaniem nowoczesnych czujników pomiaru potencjału tlenowego, układów dawkowania środków atmosferotwórczych oraz układu wizualizacji, monitorowania i archiwizacji przebiegu w czasie parametrów procesów.

EN

Results of modernization of devices for carburising and for carbonitriding to obtain modern and elastic technologies for industry, especially for small and middle enterprises are presented. The range of the work covered modification of liquid organic compounds of atmospheres and the way the atmospheres were prepared, modification of steering operation with parameters of carburising and carbonitriding with the use of modern sensors of measurement an oxygen potential, the arrangernents of dosage liquid organic compounds for atmospheres as well as arrangement of visualization, monitoring and recording parameters of processes versus time.