Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Influence of nitriding and laser remelting on properties of austenitic stainless steel type X10CrNi18-8 and cavitation erosion resistance

Sitko A., Szkodo M., Kucharski S.

Advances in Materials Science

|

2016

|

Vol. 16, nr 2(48)

21--31

EN

The paper presents properties of surface layers. Surface layers were obtained by using low temperature glow–discharge nitriding process and laser remelting carried out on austenitic stainless steel type X10CrNi18-8. Investigations were done by using an Ultra Nanoindentation Tester (UNHT) in the Warsaw Institute of Fundamental Technological Research. The influence of the above mentioned treatments on obtained surface layers is shown. The values of the Vickers hardness (HV), the irreversible indentation work (Wir), the reversible work (We) and the maximum depth (hmax) during indentation were determined using the method proposed by Oliver and Pharr [1]. On the basis of mechanical properties, the elasticity (Ie) and ductility (Iir) indexes were calculated. Moreover, microstructure cross-section of the austenitic stainless steel after nitriding process and laser remelting was observed using a scanning electron microscope. Cavitation test was performed at a vibratory rig with stationary specimen. On the basis of erosion curves the cavitation resistance was evaluated.

2

Wpływ regulowanego azotowania gazowego na trwałość eksploatacyjną przewodu luf broni strzeleckiej

Łataś Z., Michalski J., Talikowski J., Betiuk M., Wach P., Senatorski J., Burdyński K.

Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa

|

2013

|

Vol. 4, Nr 4 (14)

53-65.

PL

Lufy broni strzeleckiej w większości są produkowane z niskostopowych stali konstrukcyjnych, podobnych do stali 30HN2MFA. Celem badawczym było poszukiwanie nowych technologii typu multiplex m.in. cieplno-chemicznych, połączonych z głębokim wymrażaniem, które mogą zagwarantować trwałość finalną lufy przy mniejszej uciążliwości technologii dla środowiska naturalnego. Jedną z takich metod jest ulepszanie cieplne lufy, połączone w zamkniętym cyklu technologicznym z głębokim wymrażaniem, a następnie poddanie jej regulowanemu azotowaniu gazowemu. Omówiono wyniki badań procesów regulowanego azotowania gazowego konstrukcyjnej stali stopowej gatunku 38HMJ, używanej na części maszyn, narażone w eksploatacji na korozję, zużycie przez tarcie i zmęczenie oraz udary cieplne, przewidzianej do zastąpienia obecnie stosowanej stali lufowej 30HN2MFA. Procesy azotowania prowadzono w zakresie temperatury: 520-560°C i w czasie 4-6 h, w atmosferze NH3-N2 bądź NH3-NH3zdys z regulowaniem ich składu i potencjału azotowego w okresie nagrzewania i w temperaturze procesu. Podano przykłady i omówiono wpływ rozwiązań procesu umożliwiające wytwarzanie warstw azotowanych na stali 38HMJ z warstwą azotków żelaza przy powierzchni, przeznaczone do narażeń korozyjnych i tribologicznych oraz z ograniczoną warstwą azotków żelaza przy powierzchni, przeznaczone do narażeń zmęczeniowych.

EN

The project research - development, implemented in a consortium: Institute of Precision Mechanics (Warsaw, Poland), Military University of Technology (Warsaw, Poland) and Small Arms Factory (Radom, Poland), studies were undertaken of the possibility and desirability of replacing the electrolytic chromium plating technology used in the production of small arms barrels of 5.56 mm. So far, the barrel of small arms calibre 5.56 mm, and the like are mostly produced from low-alloy structural steels, similar to that used for the purpose of domestic steel 30HN2MFA. The aim was to search for new technologies such as multiplex thermo-chemical properties, combined with the deep freeze, which can ensure the sustainability of the final gun with less onerous technologies for the environment. One such method is the quenching barrel, connected in a closed technological cycle of the deep freeze and then subjected to nitriding gas industries regulated. The results of investigations of processes controlled gas nitriding grade alloy steel construction 38HMJ, used for machine parts, exposed in operation to corrosion, friction wear and fatigue and thermal shock, provided to replace the currently used barrel steel 30HN2MFA. Nitriding process was carried out in the temperature range 520-560°C and at times 4-6 h, in an atmosphere of N2 or NH3-NH3zdys with the settlement of their composition and potential for nitrogen during the heating process and temperature. Provides examples and discusses the impact of process solutions for the production of nitrided layers on 38HMJ iron nitride layer at the surface, designed for corrosive and tribological exposure and limited iron nitride layer at the surface, intended for exposures of fatigues. For both types of nitrided layers determined resistance to frictional wear and impact resistance. Phenomena, brittleness and cracks bombardment nitrided layers after 10 000 rounds.

3

Azotowanie regulowane luf broni strzeleckiej

Łataś Z., Michalski J., Tacikowski J., Betiuk M.

Inżynieria Powierzchni

|

2013

|

nr 2

26--33

PL

W ramach projektu badawczo-rozwojowego, realizowanego w konsorcjum Instytut Mechaniki Precyzyjnej (IMP), Wojskowa Akademia Techniczna (WAT) i Fabryka broni (FB), podjęto badania dotyczące możliwości i celowości zastąpienia dotychczas stosowanej technologii chromowania elektrolitycznego w produkcji luf broni strzeleckiej kalibru 5,56 mm. Omówiono wyniki badań procesów regulowanego azotowania gazowego konstrukcyjnej stali stopowej gatunku 38HMJ, używanej na części maszyn, narażonej w eksploatacji na korozję, zużycie przez tarcie i zmęczenie oraz udary cieplne, przewidzianej do zastąpienia obecnie stosowanej stali lufowej 30HN2MFA. Procesy azotowania prowadzono w zakresie temperatur 520 - 560oC i w czasach 4 - 6 h, w atmosferze NH3–N2 bądź NH3–NH3zdys. z regulowaniem ich składu i potencjału azoto¬wego w okresie nagrzewania i w temperaturze procesu. Podano przykłady i omówiono wpływ rozwiązań procesu umożliwiającego wytwarzanie warstw azotowanych na stali 38HMJ z warstwą azotków żelaza przy powierzchni, przeznaczoną do narażeń korozyjnych i tribologicznych oraz z ograniczoną warstwą azotków żelaza przy powierzchni, przeznaczoną do narażeń zmęczeniowych. Dla obu typów warstw azotowanych określono odporność na zużycie przez tarcie i udarność.

EN

Studies have been undertaken on the possibility and desirability of replacing the electrolytic chromium plating technology used in the production of small arms barrels of 5.56 mm. The researches have been performed within the research and development project, implemented in a consortium Instytut Mechaniki Precyzyjnej (IMP), Wojskowa Akademia Techniczna (WAT) and Fabryka Broni (FB). The results of investigations of processes controlled gaseous nitriding of 38HMJ grade alloy construction steel used for machine parts, exposed in operation to corrosion, friction wear, fatigue and thermal shock provided to replace the currently used arms barrel 30HN2MFA steel have been discussed. Nitriding process was carried out in the temperature range 520 - 560°C and at times 4 - 6 h, in an atmosphere of NH3 – N2 or NH3–NH3zdys. with the settlement of their composition and potential for nitrogen during the heating process and in process temperature. Examples are given and discussion is provided on the impact of process solutions for the production of nitrided layers on 38HMJ steel with iron nitride layers at the surface, which have been designed for exposure corrosive and tribological conditions and the ones with limited iron nitride layer at the surface, intended for exposures of fatigues. For both types of nitrided layers resistance to frictional wear and impact resistance have been determined.

4

Korozja tworzyw metalicznych i ochrona przed korozją ze szczególnym uwzględnieniem cynkowania zanurzeniowego (ogniowego) żeliwa

Stanuch I.

Ochrona przed Korozją

|

2012

|

nr 10

442-448

PL

Z uwagi na wielość i różnorodność zagadnień dotyczących pojęcia korozji istnieje wiele aspektów klasyfikacji tego zjawiska w odniesieniu do przyjętego kryterium. Celem artykułu jest próba usystematyzowania tej złożonej tematyki w spójną całość. Wyeksponowano również aspekt cynkowania zanurzeniowego (ogniowego) żeliwa ciągliwego białego i sferoidalnego oraz kinetykę wzrostu warstwy dyfuzyjnej.

EN

Due to the number and variety of queslions relating to ihe notion of corrosion, many aspects arę taken into consideration when attempting to classijy ihis phenomenon based on a given criterion. The paper attempts to systematise the complex concept of corrosion into a coherenl whole. The aspect of hot-dip galvaizing of white and spheroidal malleable cast iron is presented and tlie kinetics of the growth of the diffusion layer are also shown.

5

Analiza wpływu warstw azotowanych i węgloazotowanych oraz powłoki węglowej wytworzonych w warunkach wyładowania jarzeniowego na odporność korozyjną stali martenzytycznej AISI 420F

Brojanowska A., Borowski T., Popławski K., Wierzchoń T.

Ochrona przed Korozją

|

2012

|

nr 5

246-250

PL

Badano warstwy azotowane i węgloazotowane jarzeniowo wytworzone w temperaturze 400°C oraz powłokę węglową wytworzoną w temperaturze 370°C na stali martenzytycznej AISI 420F (3H13 wg PN) w aspekcie modyfikacji odporności korozyjnej oraz odporności na zużycie przez tarcie. Badania odporności korozyjnej wytworzonych warstw przeprowadzono metodą spektroskopii impedancyjnej oraz potencjodynamiczną w 0,5 M roztworze wodnym NaCl. Wykonano również badania morfologii, chropowatości powierzchni warstw i powłoki oraz obserwację zniszczeń na tych powierzchniach po badaniach korozyjnych. Analizę składu fazowego wytworzonych warstw dyfuzyjnych wykonano przy użyciu dyfraktometrii rentgenowskiej, z kolei badania struktury powłoki węglowej zrealizowano za pomocą spektroskopii ramanowskiej. Na wytworzonych warstwach wykonano również pomiary twardości i badanie odporności na zużycie przez tarcie metodą "trzy wałeczki-stożek" pod obciążeniem jednostkowym 600 MPa. Uzyskane wyniki badań wykazały znaczący wpływ warstwy azotowanej i węgloazotowanej oraz powłoki węglowej wytwarzanych w warunkach wyładowania jarzeniowego na odporność korozyjną, a także odporność na zużycie przez tarcie stali AISI 420F.

EN

In the study an infuence of nitrided and carbonitrided layers produced by glow discharge method at the temperature of 400oC as well as carbon coating produced at a temperature of 370°C on martensitic steel AISI 420F (3H13 acc. to PN) on corrosion resistance and frictional wear resistance was investigated. Corrosion resistance of produced layers was examined by potentiodynamic method and impedance spectroscopy in 0.5 M water solution of NaCl. Examinations of layer and coating surface morphology and roughness were also made as well as an analysis of surface degredation resulting from corrosion examinations. Phase analysis of the produced diffusive layers was made with a use of X-ray diffractometer while examinations of carbon coating structure were made by Raman spectroscopy. Hardness measurements of the produced layers were also made and frictional wear resistance was tested by the "three rollers-cone" method under unit load of 600 MPa. Investigation results demonstrate a significant influence of nitrided and carbonitrided layers as well as carbon coatings produced in glow discharge conditions on corrosion resistance and frictional wear resistance of AISI 420F steel.

6

Ocena właściwości tribologicznych warstw dyfuzyjnych znormalizowaną metodą akredytowaną przez PCA

Senatorski J., Kasprzycka E., Bogdański B.

Inżynieria Powierzchni

|

2012

|

nr 2

48-54

PL

Znormalizowane i opracowane w IMP procedury badań właściwości tribologicznych m.in. węglikowych warstw dyfuzyjnych, uzyskały akredytację w PCA. Wg tych procedur prowadzono szereg badań, m.in. badań właściwości tribologicznych warstw dyfuzyjnych wytwarzanych w IMP. W tym zakresie zbadano m.in. odporność na zużycie przez tarcie warstw duplex typu CrC+(Ni-Mo) oraz TiC+(Ni-Mo), wytwarzanych odpowiednio, w procesach chromowania i tytanowania próżniowego, na powierzchni stali narzędziowej pokrytej elektrolitycznym stopem niklu Ni-Mo. Niniejsze opracowanie stanowi relację z przeprowadzonych badań właściwości tribologicznych tych warstw.

EN

Standardized and IMP elaborated procedures for investigations of tribological properties of among others car-bide layers have been accredited in PCA. According these procedures series of investigations have been conducted, like tribological and other properties of IMP produced diffusion layers. Among others in this range of investigations examinations of wear resistance by friction of duplex layers of the CrC+(Ni-Mo) and TiC+(Ni+Mo) types have been done. These layers have been suitably produced in vacuum chromizing or titanizing processes on tool steel surface coated with electrolytic nickel Ni-Mo alloy. Report of tribological properties of such layers is presented.

7

Azotowanie gazowe stali stopowych z i bez przypowierzchniowej warstwy azotków żelaza

Michalski J., Tacikowski J., Wach P., Ratajski J., Mońka G., Nakonieczny A.

Inżynieria Materiałowa

|

2010

|

Vol. 31, nr 4

1100-1103

PL

W artykule omówiono wyniki badań procesów regulowanego azotowania gazowego konstrukcyjnych stali stopowych gatunków 40HM i 38HMJ, używanych na części maszyn, narażone w eksploatacji na korozję, zużycie przez tarcie i zmęczenie stykowe. Do azotowania stosowano piec wgłębny z automatycznym sterowaniem komputerowym procesem, wyposażony w dysocjator amoniaku i system przyspieszonego chłodzenia wsadu. Procesy azotowania prowadzono w zakresie temperatury: 470÷580°C przez 4÷28 h, w atmosferze z NH3 bądź z NH3-NH3 zdys. z regulowaniem ich składu i potencjału azotowego w okresie nagrzewania i w temperaturze procesu. Podano przykłady rozwiązań procesu umożliwiające wytwarzanie warstw azotowanych na stalach stopowych, z warstwą azotków żelaza przy powierzchni, przeznaczone do pracy w warunkach korozyjnych i tribologicznych oraz bez warstwy azotków żelaza, przeznaczone na części maszyn pracujące w warunkach zmęczenia stykowego. Określono odporność na zużycie przez tarcie i stykową wytrzymałość zmęczeniową stali po ulepszeniu cieplnym, azotowaniu roztworowym, bez przypowierzchniowej warstwy azotków, a także po dalszym precyzyjnym kulowaniu.

EN

The article describes the results of investigations of controlled gas nitriding processes of alloyed structural steel grades 40HM and 38HMJ, used for machine components exposed to corrosion, wear and contact fatigue in service. Nitriding was carried out in an industrial pit-type furnace, with the computer process control, also equipped with an ammonia dissociator, as well as a sys tem of fast cooling of the load after the process. Nitriding processes were carried out at temperatures within the range of 470÷580°C and times of 4÷28 h in atmospheres composed of ammonia (NH3) or a mixture of ammonia and dissociated ammonia (NH3-NH3 zdys.), with the regulation of their composition and nitriding potential during the heating and in the process temperature. Examples are given of process design enabling the formation of nitrided cases on alloyed steels with an iron nitride compound layer at the surface, designated for corrosion and tribological hazards, and without iron nitride compound layer, designed also for friction wear resistance and contact fatigue strength of steel after heat treatment, then precise ball peening, and then solution nitriding.

8

Technologia i urządzenia do wytwarzania twardych dyfuzyjnych warstw wfglikowych na narzędziach i częściach maszyn

Mlynarczak A.

Inżynieria Powierzchni

|

2007

|

nr 3

30-37

PL

W pracy przedstawiono prostą i tanią technologię wytwarzania twardych dyfuzyjnych warstw węglikowych na stalach metodą proszkową. Proces wytwarzania przebiega w temperaturze 1000°C w czasie 6h w piecu z otwartą retortą w mieszaninie proszkowej. Mieszanina składa się z: 60% części metalicznej w postaci żelazostopu lub mieszaniny żelazostopów metali węglikotwórczych, z 39,5% kaolinu i z 0,5% chlorku amonu. W zależności od składu części metalicznej mieszaniny uzyskuje się warstwy węglikowe silnie związane z podłożem stalowym o różnorodnych właściwościach potencjalnych i eksploatacyjnych. Warstwy węglikowe są stosowane na narzędzia i części maszyn narażone podczas eksploatacji na zużycie przez tarcie.

EN

This paper presents simple and cheap technology of production of hard carbide diffusion layers on steels with powder method. The main process proceeds in powder mixture in furnace with open retort at the temperature of 1000 °C during 6 hour. The powder consists in 60% of ferroalloy or ferroalloy metallic mixture to create carbides, in 39,5 % of kaolin and in 0,5% of ammonium chloride. Carbides layers, which are strongly connected to steel bed are obtained and depending on composition of metallic mixture they have various potential and exploitation proprieties. The carbides layers are created on tools and on machine elements, which are endanger on abrasive wear during exploitation.

9

Comparison of the Structure and Corrosion Resistance of Coatings obtained on Sheet Steel. Part I - Structural Tests

Woźnica H., Michalik R., Kliś J.

Inżynieria Materiałowa

|

2007

|

Vol. 28, nr 3-4

810-812

EN

The study was focused on examination of the micro-structure of the zinc-aluminium coating obtained on sheet steel by hot-deep galvanizing. Examination included Zn-5%A1 coating of Belgian production (sample 1) and Zn-5%A1 coating of Chinese production (sample 2). Tests referred to the microstructure and the chemical composition in chosen micro-zones. The completed tests showed that the examined coatings differed in structure. Sample 2 was featured by a lamellar structure. Sample 1 was featured by the presence of phases abundant in zinc present in an aluminium rich matrix, which also contained fine grained phase with the highest aluminium content. Increased content of aluminium and iron in the diffusive layer was a common feature of both samples.

PL

W pracy badano mikrostrukturę powłok cynkowo glinowych uzyskanych na blachach metodą cynkowania ogniowego. Badaniom poddano powłoki Zn-5%A1 produkcji belgijskiej (próbka 1) oraz Zn-5%A1 produkcji chińskiej (próbka2). Przeprowadzono badania mikrostruktury oraz składu chemicznego w wybranych mikroobszarach. Przeprowadzone badania wykazały, że poddane badaniom powłoki charakteryzują się różną budową. Próbki 2 charakteryzowała budowa warstwowa. W przypadku próbek 1 charakterystyczna była obecność faz bogatych w cynk obecnych w osnowie bogatej w glin w której występowała również drobnoziarnista faza o najwyższej zawartości glinu. Wspólna cechą charakterystyczną dla obu badanych próbek była podwyższona zawartość glinu i żelaza w warstwie dyfuzyjnej.

10

Controlled gas nitriding of 40HM and 38HMJ steel grades with the formation of nitrided cases with and without the surface compound layer, composed of iron nitrides

Michalski J., Tacikowski J., Wach P., Ratajski J.

Problemy Eksploatacji

|

2006

|

nr 2

43-52

EN

The article describes the results of investigations of controlled gas nitriding processes of alloyed structural steel grades 40HM and 38HMJ, used for machine components exposed to corrosion, wear and contact fatigue in service. Examples are given of the process design enabling the formation of nitrided cases on alloyed steels with an iron nitride compound layer at the surface, designated for fatigue applications and as substrate for duplex processes.

PL

W artykule omówiono wyniki badań procesów regulowanego azotowania gazowego konstrukcyjnych stali stopowych gatunków 40HM i 38HMJ, używanych na części maszyn, narażone w eksploatacji na korozję, zużycie przez tarcie i zmęczenie stykowe. Do azotowania stosowano piec wgłębny z automatycznym sterowaniem komputerowym procesem, wyposażony w dysocjator amoniaku i system przyspieszonego chłodzenia wsadu. Procesy azotowania prowadzono w zakresie temperatur: 470-580°C i czasów 4-28 h, w atmosferach z NH3 bądź z NH3 - NH3zdys. z regulowaniem ich składu i potencjału azotowego w okresie nagrzewania i w temperaturze procesu. Podano przykłady rozwiązań procesu umożliwiające wytwarzanie warstw azotowanych na stalach stopowych, z warstwą azotków żelaza przy powierzchni, przeznaczone do narażeń korozyjnych i bez warstwy azotków żelaza, przeznaczone do narażeń zmęczeniowych i procesów podwójnych typu duplex.

11

Warstwy na żeliwie niklowo-miedziowo-chromowym wytwarzane w kąpieli AL-SI

Rzadkosz S., Lepka E.

Archiwum Odlewnictwa

|

2006

|

R. 6, nr 18/1

363--368

PL

W referacie omówiono wyniki badań połączenia dyfuzyjnego między żeliwem austenitycznym typu Niresist a siluminem. Połączenie wytwarzano w kąpieli Al-Si. Przeprowadzono badania mikrostruktury połączenia, składu chemicznego i fazowego poszczególnych warstw oraz kinetykę ich wzrostu w różnych temperaturach.

EN

In the paper results of diffusion bonding between cast iron Ni-Resist and silumin have been introduced. Junction was made in the Al-Si bath. Investigations of microstructure of diffusion bonding, chemical analysis and phase composition of individual layers and kinetic growth in different temperatures were conducted.

12

Odporność korozyjna dyfuzyjnych warstw chromowanych wytwarzanych na powierzchni stali niskowęglowej metodą próżniową

Kasprzycka E.

Problemy Eksploatacji

|

2004

|

nr 3

131-138

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań odporności korozyjnej dyfuzyjnych warstw chromowanych, wytwarzanych metodą próżniową na powierzchni stali niskowęglowej, w agresywnych środowiskach przemysłu spożywczego. Wykazano, że odporność na korozję warstw chromowanych w roztworach wodnych zawierających kwasy organiczne, zasadę sodową lub chlorek sodu jest na ogół lepsza lub tego samego rzędu, co odporność stali kwasoodpornej 1H18N9T.

EN

Corrosion resistance of chromized layers produced by the vacuum technique on low-carbon steel surface was determined in aggressive media of food industry. It has been shown that the corrosion resistance of chromized layers in water solutions containing organic acids, sodium hydroxide and sodium chloride, is generally better or of the same order magnitude as that of the acid resistance steel 1H18N9T.

13

Budowa i właściwości dyfuzyjnych warstw chromoborowanych wytwarzanych na stalach narzędziowych

Młynarczak A., Piasecki A.

Archiwum Technologii Maszyn i Automatyzacji

|

2004

|

Vol. 24, nr 2 sp

173-185

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań odporności na zużycie przez tarcie warstw dyfuzyjnych wytwarzanych na stalach narzędziowych N9E, NC6 i NC10 w wyniku jednoczesnego nasycania borem i chromem w mieszaninach proszkowych. Określono również stan powierzchni, grubość, mikrostrukturę i mikrotwardość wytworzonych warstw. Procesy dyfuzyjne prowadzone w temperaturze 950°C w ciągu 6 godzin w mieszaninach o zmiennym stosunku żelazochromu -źródła chromu - do B4C - źródła boru. Właściwości tych warstw porównywano do warstw borowanych i chromowanych wytwarzanych w tych samych warunkach. Badano również możliwość obróbki cieplnej stali z warstwami chromoborowanymi bez stosowania atmosfer ochronnych. Stwierdzono, że chromoborowane warstwy dyfuzyjne mają strukturę iglastą typową dlL warstw borków żelaza, a wzrost zawartości chromu w postaci żelazochromu w mieszaninie nasycającej poprawia badane właściwości wytworzonych warstw, takie jak twardość, stan powierzchni i porowatość. Najlepsze warstwy, lepsze od warstw borowanych bądź chromowanych pod względem grubości, twardości, stanu powierzchni i porowatości, niezależnie od rodzaju obrabianej stali, wytworzono w mieszaninie o składzie: 24% B4C, 36% Fe-Cr, 39% A12O3,1% A1F3. Badane warstwy dyfuzyjne charakteryzują się podobną odpornością na zużycie w warunkach tarcia, zużywają się wskutek mikroskrawania i bruzdowania. Mieszanina proszkowa, w której uzyskuje się najlepsze warstwy chromoborowane, jest ponad dwa razy tańsza niż mieszanina do borowania, co z uwag: na lepsze właściwości wytwarzanych warstw może się przyczynić do zastosowania takiego procesu w praktyce przemysłowej. Warstwy chromoborowane są bardziej odporne na destrukcyjne oddziaływanie zabiegów obróbki cieplnej niż warstwy borowane.

EN

The paper presents results of testing the resistance to abrasive wearing of the diffusion layers produced on tool steels N9E, NC6 and NC10 by simultaneous boron and chromium saturation in powder mixtures. The surface appearance, thickness, microstructure and microhardness of diffusion layers has been also studied. The diffusion processes were carried out at temperature of 950°C during 6 hours in mixtures of variable ratio of ferrrochromium - source of chromium to B(4)C -source of boron. The properties of layers were compared with boron diffusion and chromium diffusion layers produced in the same conditions. Possibility of proceeding the heat treatment of steels with chromium-boron layers without protecting atmosphere has also been determinned. It was found that combined Cr-B layers exhibited acicular structure, typical for iron boride layers. Increasing of chromium content (in the form of ferrochromium) in the saturating mixture improved the following properties of the layers: hardness, surface appearance, thickness and porosity. The best layers, better than single boron diffusion and chromium diffusion layers in terms of thickness, hardness , surface appearance and porosity, independent of the steel matrix, were obtained in the mixture composed of: 24% B4C, 36% Fe-Cr, 39% Al(2)O(3), 1% Al(2)F(3). The tested layers have similar resistance to wear, and wearing prcedure follows due to micro-cutting and grooving. Powder mixture for the best Cr-B layers obtaining is more than twice cheaper than mixture for boronizing which could contribute to the application of this process in industrial practice in view of better properties of the produced layers. Cr-B layers are more resistant to destructive influence of heat treatment operations than the boronized ones.

14

Zapobieganie tribokorozji przez obróbkę cieplno-chemiczną

Senatorski J., Sierpacka B.

Tribologia

|

2003

|

nr 5

273-282

PL

W referacie podano propozycję podziału laboratoryjnych badań korozyjno-tribologicznych. Propozycja ta przewiduje podział tych badań na dwie grupy: oddzielne badania korozyjne i tribologiczne oraz łączne badania korozyjno-tribologiczne. W tych ostatnich wyodrębniono dwie metody badań: niejednoczesne oraz jednoczesne. Ze względu na częstotliwość występowania narażeń badania niejednoczesne można podzielić na: pojedyncze, cykliczne i ciągłe. Omówiono wyniki badań, wg opracowanych metod, stali ulepszanych cieplnie, a także stali z wytworzoną dyfuzyjną warstwą chromowaną i dyfuzyjną warstwą azotowaną.

EN

Division proposal of the laboratory corrosion-tribological investigations is presented. According to this proposal investigations are divided into two groups: separate corrosion and tribological testing and joint corrosion-tribological testing. In this second group two investigation methods are to distinguish: simultaneous and non-simultaneous ones. According to the frequency of hazards occurrence the non-simultaneous investigations can be divided into single, cyclic and contentions testing. In this paper the results of investigations, after elaborated methods, of toughened steels and steels with formed chromium diffusion layers nitrided diffusion layers are presented.

15

Wpływ składu mieszaniny chromoborującej na strukturę i właściwości warstw dyfuzyjnych wytworzonych na stalach narzędziowych

Piasecki A., Młynarczak A.

Inżynieria Materiałowa

|

2003

|

R. XXIV, nr 6

543-546

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań stanu powierzchni, grubości, struktury i mikrotwardości warstw dyfuzyjnych wytwarzanych na stalach narzędziowych N9E, NC6 i NC10 przez jednoczesne nasycanie borem i chromem w mieszaninach proszkowych. Procesy dyfuzyjne prowadzono w temperaturze 950 stopni Celsjusza w ciągu 6 godzin w mieszaninach o zmiennym stosunku żelazochromu - źródła chromu do B4C - źródła boru. Właściwości tych warstw porównywano do warstw borowanych i chromowanych wytwarzanych w tych samych warunkach. Stwierdzono, że chromoborowane warstwy dyfuzyjne mają strukturę iglastą typową dla warstw borków żelaza, a wzrost zawartości chromu w postaci żelazochromu w mieszaninie nasycającej poprawia badane właściwości wytworzonych warstw takie jak twardość, stan powierzchni, grubość i porowatość. Najlepsze warstwy, lepsze od warstw borowanych bądź chromowanych pod względem grubości (do 150 mikrometrów), twardości (do 1950 HV0,05), stanu powierzchni oraz porowatości niezależnie od rodzaju obrabianej stali wytworzono w mieszaninie o składzie: 24% B4C, 36% Fe-Cr, 39% Al2O3, 1%AlF3. Stwierdzono, że mieszanina o składzie: 24% B4C, 36% Fe-Cr, 39% Al2O3, 1% AlF3 jest ponad dwa razy tańsza od mieszaniny do borowania, co przy uwzględnieniu lepszych właściwości wytwarzanych warstw może się przyczynić do zastosowania takiego procesu w praktyce przemysłowej.

EN

The paper presents the results of tests of the surface appearance, thickness, structure and microhardness of diffusion layers produced on 3 tool steels: N9E, NC6 and NC10 by simultaneous boron and chromium saturation in powder mixtures. The diffusion processes were carried out at the temperature of 950 degrees centigrade during 6 hours in mixtures of variable ratio of ferrochromium - source of chromium to B4C - source of boron. The properties of layers were compared with boron diffusion and chromium diffusion layers produced in the same conditions. It was found that combined Cr-B layers exhibited acicular structure, typical for iron boride layers. Increasing of chromium content (in the form of ferrochromium) in the saturating mixture improved the following properties of the layers: hardness, surface appearance, thickness and porosity. The best layers, better than single boron diffusion and chromium diffusion layers in terms of thickness (up to 150 micrometres), hardness (up to 1950 HV0,05), surface appearance and porosity, independent of the steel matrix, were obtained in the mixture composed of: 24% B4C, 36% Fe-Cr, 39% Al2O3, 1% AlF3. It was found that the mixture composed of: 24% B4C, 36% Fe-Cr, 39% Al2O3, 1% AlF3 was more than twice cheaper than the mixture for boronizing, which could contribute to the application of this process in industrial practice in view of better properties of the produced layers.

16

Chropowatość powierzchni i kruchość wielofazowych, dyfuzyjnych warstw węglikowych wytworzonych na stalach narzędziowych

Młynarczyk A., Piasecki A.

Inżynieria Materiałowa

|

2003

|

R. XXIV, nr 6

530-533

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań grubości, twardości, chropowatości powierzchni i kruchości dyfuzyjnych warstw węglikowych M7C3-VC, M7C3-TiC oraz M7C3-VC-TiC wytwarzanych na stalach N9E, NC6 i NC10 metodą proszkową. Dla wybranych warstw przedstawiono również wyniki badań ich struktury oraz składu chemicznego i fazowego. Procesy dyfuzyjne przeprowadzono w temperaturze 1000 stopni Celsjusza w ciągu 6 godzin w urządzeniu do metalizowania dyfuzyjnego z otwartą retortą w kształcie rury z dnem. Zastosowano 15 rodzajów mieszanin proszkowych zawierających 0,5% aktywatora w postaci NH4Cl, 39,5% obojętnego wypełniacza w postaci kaolinu oraz część metaliczną, w skład której wchodziły w określonych proporcjach żelazostopy o znanej zawartości Cr, Ti i V. Uzyskano warstwy dyfuzyjne o grubości od 15-31 mikrometrów oraz twardości od 2012 HV0,05 do 5151 HV0,05, których właściwości zmieniały się w zależności od składu zastosowanej mieszaniny proszkowej i rodzaju obrabianej stali. Stwierdzono, że twardość i kruchość warstw rośnie wraz ze zwiększeniem zawartości żelazowanadu lub żelazotytanu w mieszaninie, a połysk i gładkość powierzchni wraz ze zwiększeniem zawartości żelazochromu. Badania struktury, składu chemicznego i fazowego wykazały, że wytworzone warstwy zbudowane są z drobnoziarnistych węglików chromu, wanadu i tytanu. Przewiduje się, że kompleksowe warstwy dyfuzyjne wytwarzane w proponowanych warunkach z racji cennych właściwości użytkowych, łączących często zalety i eliminujących wady warstw jednofazowych znajdą zastosowanie w celu zwiększenia trwałości narzędzi i części maszyn.

EN

The paper presents the results of tests of thickness, hardness, surface roughness and brittleness of carbide diffusion layers M7C3-VC, M7C3-TiC and M7C3-VC-TiC produced on N9E, NC6 and NC10 steels by a powder method. Microstructural observations, chemical and phase analysis have also been made for selected layers. The diffusion processes were carried out at the temperature of 1000 degrees centigrade during 6 hours in an appliance for diffusion metallisation containing one-side open pipe retort. Fifteen powder mixtures were applied containing 0,5 wt.% of chloride ammonium activator, 39,5 wt. % of kaolin filler ferroalloys of Cr, Ti and V in different quantities. Diffusion layers of the thickness in the range of 15-31 micrometres with hardness ranging from 2012 HV0,05 to 5151 HV0,05 were obtained. Properties of the layers varied with powder composition and kind of steel matrix. It was found that hardness and brittleness of the layers increased as the content of ferrovanadium or ferrotitanium in the mixture increased, while the sheen and surface smoothness increased as the content of ferrochromium increased. The examination of the structure, chemical and phase composition proved that the layers were composed of fine-grained chromium, vanadium and titanium carbides. It is predicted that in view of the valuable exploitation properties, which often link the advantages and eliminate the disadvantages of monophase layers, complex diffusion layers would increase the life of tools and machine parts.

17

Tribological properties of chromizcd diffusion layers in conditions of sliding friction and concentrated contact

Senatorski J., Kasprzycka E.

Tribologia

|

2002

|

nr 6

1595-1600

EN

The paper presents the results of tribological investigation of diffusion layers obtained on carbon steel in vacuum chromizing process. Tribological properties of such diffusion layers were estimated on the ground of results of the sliding friction tests by concentrated contact. It has been stated the high wear resistance of investigated chromized layers.

PL

Praca przedstawia wyniki badań tribologicznych warstw dyfuzyjnych wytwarzanych na stali węglowej w procesie chromowania próżniowego. Właściwości tribologiczne takich warstw dyfuzyjnych oceniano na podstawie wyników badań tarcia ślizgowego przy styku skoncentrowanym. Wykazano wysoką odporność na zużycie badanych warstw chromowanych.

18

Wybrane aspekty zastosowania identyfikacji faz metodą dyfrakcji elektronów wstecznie rozproszonych w inżynierii powierzchni na przykładzie warstw azotonasiarczanych.

Klimek L.

Inżynieria Materiałowa

|

2002

|

R. XXIII, nr 5

658-661

PL

Poznanie zjawisk zachodzących podczas obróbek cieplno-chemicznych a w szczególności procesów zarodkowania, wzrostu oraz transformacji faz ma istotne znaczenie dla późniejszego projektowania tych procesów dla konkretnych zastosowań. Aby to zrealizować konieczne jest zidentyfikowanie faz powstających na każdym etapie tych procesów. W niniejszej pracy została pokazana, na przykładzie warstw azotonasiarczanych gazowo na wysokostopowych stalach chromowych, możliwość wykorzystania identyfikacji faz metodą dyfrakcji elektronów wstecznie rozproszonych do badania warstw dyfuzyjnych. Badania przeprowadzono na wysokochromowej stali nierdzewnej 4H13 w stanie wyżarzonym poddanej azotonasiarczaniu gazowemu. Na tak otrzymanych warstwach przeprowadzono analizę składu chemicznego metodą rentgenowską oraz identyfikację, metodą dyfrakcji elektronów wstecznie rozproszonych (EBSD), wybranych faz. Przeprowadzone badania wykazały, że dyfrakcja elektronów wstecznie rozproszonych może być cennym narzędziem służącym do określania faz występujących w badanych materiałach. Dzięki niej możemy śledzić procesy zarodkowania i wzrostu faz w procesach obróbek powierzchniowych, a także transformację faz zachodzących podczas tych obróbek. Daje możliwość dość szybkiej identyfikacji fazy na stosunkowo dużych obszarach zarówno na powierzchniach zewnętrznych, jak i na przekrojach badanych preparatów.

EN

A comprehension of the phenomena taking place during thermochemical treatment of steel and during processes of phases' nucleation, growth and transformation in particular, has an essential significance for later design of such processes for specific use. In order to accomplish it, it is necessary to identify phases formed during each stage of these processes. In the present paper, a possibility of utlilization an identification of phases by electron back scattered diffraction (EBSD) method to investigate diffusion of layers is shown on the example of gas sulphonitriding highly alloyed chromium steels. The study was performed on high chromium content stainless steel 4H13 after the process of its gas sulphonitriding. An analysis of chemical composition and an identification of selected phases by electron back scattered diffraction method were carried out on layers obtained in this way. The results show the usefulness of the EBSD method for the phase identification of investigated materials. Thus it is possible to observe processes of phase nucleation and growth taking place in the course of surface treatment as well as those of phase transformations that occur during that treatment, both on external surfaces and on an intersection of sample.

19

Wpływ współczynnika przenoszenia węgla i azotu z atmosfery do stali na formowanie warstwy dyfuzyjnej.

Sobusiak T.

Inżynieria Materiałowa

|

2002

|

R. XXIII, nr 5

295-298

PL

Przedstawiono model przenoszenia węgla i azotu z atmosfery do stali oraz dyfuzji wewnątrz warstwy podczas procesu azotonawęglania. Na podstawie modelu zaproponowano analityczną zależność na obliczanie współczynnika przenoszenia węgla i azotu. Przedstawiono wyniki badań współczynników przenoszenia węgla i azotu w funkcji czasu procesu dla temperatur 770, 800, 830 i 860 stopni Celsjusza wybranych stali węglowych i stopowych. Omówiono wpływ współczynnika przenoszenia węgla i azotu na ich stężenie przypowierzchniowe, gradient stężenia w warstwie oraz na grubość warstwy azotonawęglanej. Stwierdzono, że współczynnik przenoszenia ma wpływ na zawartość i rozmieszczenie węgla i azotu w warstwie, szczególnie przy krótkich czasach procesu.

EN

The model of transfer of carbon and nitrogen from atmosphere to steel as well as diffusion process inside layer during carbonitriding were presented. On basis of the model analytic relationship for calculation of transfer coefficient of carbon and nitrogen was proposed. For chosen carbon and alloyed steels, results of investigations of the transfer coefficient of carbon and nitrogen were shown in function of process time at temperatures 770, 800, 830 and 860 degrees centigrade. Effect of transfer coefficients of the carbon and nitrogen on their superficial concentrations, concentration gradients in a layer and thincess of carbonitriding layer were discussed. It was affirmed, that coefficient of transfer has an effect on content and distribution of carbon and nitrogen in layer, particulary at short time of the process.

20

Wpływ struktury na skutki azotowania gazowego stali NC11LV.

Berkowski L., Borowski J.

Inżynieria Materiałowa

|

2002

|

R. XXIII, nr 5

227-229

PL

Stal NC11LV obrabiano cieplnie celem uzyskania struktury zawierającej odpowiedni skład fazowy: węgliki z martenzytyczną lub austenityczną osnową. Próbki azotowano gazowo, stosując zmienne parametry, czas i temperaturę przy założonym potencjale azotowym. Analizowano profile twardości warstwy azotu i skład fazowy warstwy dyfuzyjnej. Oceniano własności użytkowe warstwy (odporność na ścieranie). Badania wykazały, że skutki azotowania gazowego zależą od stanu strukturalnego osnowy i warunków procesu, a odporność na zużycie, także od zastosowanej metody badania.

EN

After hardening NC11LV steel (from low and high austenitizing temperature) we can obtain the structure with very differentiate phase composition: carbides with martensitic and austenitic matrix. Samples were gas nitrided at the different parameters of the process (temperature and time) but nitriding potential was fixed. The hardness, phase composition of the diffusion layer and abrasive resistance were examined. The research prove that the results of the gas nitriding depend on the structural state of matrix and the conditions of the process but the abrasion resistance depends also on the experimental method.