Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Kinetyka tworzenia warstw azotowanych na stalach niskostopowych w procesie azotowania gazowego

Wójcik Grzegorz, Kucharska Barbara, Wach Piotr

Inżynieria Powierzchni

|

2019

|

nr 4

35--40

PL

W pracy badano próbki walcowate wykonane ze stali konstrukcyjnej niskostopowej 42CrMo4 (40HM) oraz 41CrAlMo7 (38HMJ) poddanych procesowi azotowania w temperaturze 540oC w czasie 2, 7, 12 oraz 17 godzin. Przez pierwsze 2 godziny procesu atmosferę stanowił amoniak, natomiast dalsza część procesu prowadzona była w atmosferze składającej się w 50% z amoniaku oraz 50% amoniaku zdysocjowanego. Po procesie badano twardość powierzchniową, rozkład twardości na głębokości 50 µm od powierzchni aż do twardości rdzenia oraz mikrostrukturę wytworzonej warstwy azotowanej. Wykazano, że wraz z wydłużeniem czasu trwania procesu azotowania na stali 40HM przypowierzchniowa grubość warstwy azotków zwiększa się od 6 µm po 2 godzinach do 14 µm po 17 godzinach procesu oraz warstwa ta ma budowę dwufazową (+ ’), natomiast grubość warstwy dyfuzyjnej wynosiła od 0,15 do 0,44 mm (w zależności od czasu procesu). W przypadku stali 38HMJ grubość warstwy azotków zwiększała się od 1 µm po 2 godzinach do 9,5 µm po 17 godzinach. Grubość warstwy dyfuzyjnej wynosiła od 0,08 do 0,35 µm.

EN

The study examined cylindrical samples made of low-alloy structural steel 42CrMo4 (40HM) and 41CrAlMo7 (38HMJ) subjected to the nitriding process at 540oC during 2, 7, 12 and 17 hours. During the first 2 hours of the process, the atmosphere was ammonia, while the rest of the process was carried out in the atmosphere consisting of 50% ammonia and 50% dissociated ammonia. After the process, surface hardness, hardness distribution at the depth of 50 µm from the surface up to the hardness of the core, and microstructure of the nitrided layer produced were examined. It has been shown that along with the extension of the duration of the nitriding process on 40HM steel, the surface thickness of the layer of nitrides increases from 6 µm after 2 hours to 14 µm after 17 hours of the process and this layer has a two-phase structure (+’), while the thickness of the diffusion layer was from 0.15 to 0.44 mm (depending on the process time). In the case of 38HMJ steel, the thickness of the layer of nitrides increased from 1 µm after 2 hours to 9.5 µm after 17 hours. The thickness of the diffusion layer was from 0.08 to 0.35 µm (depending on the process time).

2

Analiza badań konstrukcyjnych stali stopowych azotowanych w atmosferze amoniak-azot

Tacikowski J., Wach P., Michalski J.

Inżynieria Powierzchni

|

2017

|

nr 2

38--42

PL

W artykule analizie poddano efekty procesów azotowania w atmosferze azotującej, uzyskanej z atmosfery wlotowej amoniak-azot. Procesy prowadzono w atmosferze składającej się z: 80, 60, 40 i 20% NH3, a resztę stanowił azot, w czasie 9 h i w temperaturze 540°C i natężeniu przepływu atmosfery wlotowej 100 i 300 l/h. Jako kryterium oceny różnych wariantów azotowania przyjęto wskaźniki warstw: grubość przypowierzchniową azotków żelaza, grubość efektywną warstwy azotowanej oraz twardość powierzchniową i maksymalną. W artykule wykazano, że wraz ze wzrostem stopnia rozcieńczenia atmosfery wlotowej azotem tworzące się warstwy azotowane mają cieńsze warstwy azotków żelaza. Wzrost stopnia rozcieńczenia nie wpływa natomiast na obniżenie grubości efektywnej warstwy azotowanej, jak również na twardość powierzchniową i maksymalną warstwy azotowanej. Wzrost stopnia rozcieńczenia atmosfery wlotowej azotem wpływa również na ograniczenie grubości porowatej strefy w warstwie azotków żelaza.

EN

The article analyzes the effects of nitriding processes in nitriding atmosphere obtained from ammonia-nitrogen inlet atmosphere. The processes were conducted in the atmosphere consisting of: 80, 60, 40, and 20% NH3, the rest being nitrogen, during 9 hours and at the temperature of 540°C and the inlet atmosphere flow rates of 100 and 300 l/h. As a criterion for the evaluation of various nitriding variants, the following layer indexes were adopted: surface thickness of iron nitrides, effective thickness of nitrided layer and surface and maximum hardness. It has been shown in the article that with the increase of the degree of dilution of the inlet atmosphere by nitrogen, the formed nitrided layers have thinner layers of iron nitrides. However, the increase in the degree of the dilution neither influences the decrease of the effective thickness of the nitrided layer nor the surface hardness and the maximum hardness of the nitrided layer. The increase of the degree of the inlet atmosphere dilution by nitrogen also influences the limitation of the thickness of the porous zone in the layer of iron nitrides.

3

Przemysłowe procesy regulowanego azotowania gazowego

Wach P., Michalski J., Tacikowski J.

Inżynieria Powierzchni

|

2014

|

nr 2

66--72

PL

W artykule przedstawiono przemysłowe procesy azotowania gazowego dla stali 42CrMo4 i 41CrMoAl7-10. Pokazano, jak poszczególne parametry procesu, takie jak: powierzchnia wsadu, czas, przepływ atmosfery, skład atmosfery i potencjał azotowy (Np), kształtują strukturę warstwy azotowanej i w jaki sposób je modyfikować. W pracy przedstawiono także zmiany chropowatości powierzchni i możliwości ich ograniczenia w procesach azotowania.

EN

The article presents the industrial processes of gas nitriding steel 42CrMo4 and 41CrMoAl7-10. Shown how the individual process parameters: surface charge, the time, the flow of the atmosphere, the atmospheric composition and nitriding potential (Np) shape the structure of the nitrided layer, and how to modify them. The paper presents the changes of surface roughness and their possible limitations in the process of nitriding.

4

Projektowanie długookresowych procesów azotowania gazowego na przykładzie stali 32CDV13

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

Inżynieria Materiałowa

|

2013

|

Vol. 34, nr 6

760--764

PL

Procesy regulowanego azotowania gazowego umożliwiają wytwarzanie warstw azotowanych z przypowierzchniową warstwą azotków żelaza z dokładnością do kilku mikrometrów (±2 μm) niezależnie od wymaganej grubości efektywnej warstwy roztworowej. Wśród tych warstw szczególne miejsce zajmują warstwy z grubością przypowierzchniowej warstwy azotków żelaza ograniczoną do 10 μm i grubości efektywnej gr+100 nie mniejszej niż 220 μm. W artykule omówiono warianty technologiczne dwustopniowych procesów regulowanego azotowania gazowego stali GKH (32CDV13) pod kątem założonych wymagań dotyczących grubości przypowierzchniowej warstwy azotków żelaza i grubości efektywnej warstwy roztworowej. Przeprowadzone badania procesów azotowania pozwoliły na uzyskanie warstwy azotowanej spełniającej kryteria grubości przypowierzchniowej warstwy azotków żelaza (<10 μm) i grubości efektywnej (>220 μm). Pierwszy stopień procesu, który jest odpowiedzialny za etap nasycenia powierzchni stali azotem i utworzenie przypowierzchniowej warstwy azotków żelaza o założonej grubości, prowadzono w intensywnie azotującej atmosferze amoniaku. Drugi stopień, który jest odpowiedzialny za wzrost głównie warstwy roztworowej i ograniczony wzrost przypowierzchniowej warstwy azotków żelaza, prowadzono w atmosferze amoniaku rozcieńczonego amoniakiem zdysocjowanym.

EN

Controlled gas nitriding processes enable the production of nitrided layers with subsurface layer of iron nitrides with an accuracy of a few micrometers (±2 μm), regardless of the required thickness of the effective diffusion layer. Among these layers occupy a special place layers with subsurface layer with the thickness of the iron nitrides layer, limited below 10 microns and with effective thickness (gcor+100) of not less than 220 microns. This article discusses the technological options regulated two-stage process gas nitriding of GKH (32CDV13) steel for the assumed requirements for thick subsurface layer of iron nitrides and effective layer thickness of diffusion layer. The study nitriding processes made it possible to obtain a nitrided layer thickness meets the criteria of the subsurface layer of iron nitrides (<10 μm) and a thickness effective (>220 μm). The first stage of the process, which is responsible for the step of saturation with nitrogen steel surface and forming an iron nitride layer of the subsurface of the predetermined thickness, carried out in a nitriding atmosphere of ammonia intensively. The second stage, which is responsible for growth of the layer of solution and mainly limited growth of the subsurface layer of iron nitride, carried out in an atmosphere of ammonia and dissociated ammonia.

5

Precyzyjne azotowanie gazowe przy kryterium ograniczonej grubości warstwy azotków żelaza i założonej grubości efektywnej warstwy azotowanej

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

Inżynieria Powierzchni

|

2010

|

Nr 2

42-45

PL

W artykule omówiono warunki precyzyjnego azotowania gazowego stali 32CDV13 przy kryterium ograniczonej grubości przypowierzchniowej warstwy azotków żelaza i założonej grubości warstwy azotowania wewnętrznego. Wykazano, że warunkiem spełnienia dwóch ww. kryteriów jest wytwarzanie warstw w procesie dwustopniowym przy zróżnicowanej wartości potencjału azotowego w poszczególnych procesach. W pierwszym stopniu wartość potencjału azotowego powinna przyjmować wartości z obszaru fazy epsylon, natomiast w stopniu drugim jego wartości powinny przyjmować wartości z obszaru gamma’ wg układu Lehrera.

EN

Precise gas nitriding of the steel 32CDV13 provided to meet criterion of reduced thickness of superficial layer of iron nitrides and the assumed thickness of the internal nitriding is discussed in the article. It has been shown that to achieve above mentioned conditions it is necessary to produce layers in two stages with different values of the potential of nitrogen in each process. In the first step the nitrogen potential should be within the range of epsylon phase and in the second step should be within the range of gamma 'system according to Lehrer.

6

Aspekty technologiczne wytwarzania na stalach węglowych warstw azotowanych o podwyższonej odporności na korozję

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

Inżynieria Materiałowa

|

2010

|

Vol. 31, nr 4

1274-1276

PL

W artykule przedstawiono sposoby wytwarzania warstw azotowanych o podwyższonej odporności na korozję na stali węglowej. Warstwy azotowane wytwarzano w procesie regulowanego azotowania gazowego. Za odporność na korozję warstw azotowanych odpowiedzialna jest przypowierzchniowa warstwa azotków żelaza. Autorzy przedstawili dwa rodzaje warstw azotowanych o podwyższonej odporności na korozję, wytwarzane na stali węglowej C10, tj.: grube oraz cienkie warstwy przypowierzchniowe azotków żelaza. Grube przypowierzchniowe warstwy azotków żelaza są dobrze po znane i często stosowane w procesach przemysłowych. Cienkie warstwy przypowierzchniowe azotków żelaza są natomiast mniej znane. W celu wy tworzenia cienkich przypowierzchniowych warstw azotków żelaza o podwyższonej odporności korozyjnej należy w określony sposób prowadzić procesy regulowanego azotowania gazowego, tak aby w całym zakresie azotowania potencjał azotowy nie przekraczał granicznej wartości miedzy obszarami faz y' i E zgodnie z układem Lehrera. W artykule omówiono parametry procesów azotowania, mikrostruktury wytworzonych warstw oraz badania ich odporności korozyjnej.

EN

This paper describes the methods of manufacturing the nitrided cases with increased corrosion resistance, on carbon steel. Nitrided cases were manufactured in the process of regular gaseous nitriding. The top layer of iron nitrides is responsible for corrosion resistance of nitrided layers. Authors present two types of nitrided layers with increased corrosion resistance, manu factured on carbon steel C10: thick and thin top layers composed of iron nitrides. Thick top layers of iron nitrides are well known and often used in industrial processes, while thin top layers of iron nitrides are less known. In order to create these thin layers with increased corrosion resistance, the process of regulated gaseous nitriding should be performed in a specified way, with specifics as follows: during entire range of heating and adequate nitriding, the nitriding potential can not exceed the phase boundaries y'/E, according to Lehrer wires. This paper shows the parameters for gaseous nitriding process, microstructures, and corrosion resistance tests, which confirm the increase of corrosion resistance of nitrided layers.