Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The laboratory tests of hybrid layers combining hardfacing and nitriding dedicated to increase the durability of forging tools in hot forging processes

Widomski Paweł, Gronostajski Zbigniew, Kaszuba Marcin, Kowalska Jagoda, Pawełczyk Mariusz

Welding Technology Review

|

2019

|

R. 91, nr 2

1--6

EN

In response to the growing need to use wear-resistant layers that increase durability of tools in forging processes, hybrid layers have been proposed that combine hardfacing with nitriding treatment. This article presents the results of laboratory tests of surface wear-resistant layers made with a new hybrid technology Gas-Shielded Metal Arc surfacing (hardfacing) with ZeroFlow gas nitriding. Specimens made with hardfacing or nitriding were prepared and examined. Analysis covered the thorough microstructure study, EDX chemical composition analysis and microhardness analysis. In experiment, 3 different types of nitrided layers were proposed for alpha, gamma prim and epsilon nitrides in the surface layer. The results of metallographic research in the surface layer was presented. The analysis of chemical composition in the particular overlay welds was performed to determine the content of alloying elements in the particular overlay welds. The susceptibility to nitriding of used weld materials as well as the ability to form particular types of nitrides on selected welded substrates was also tested.

PL

W odpowiedzi na narastające potrzeby stosowania warstw odpornych na zużycie, zwiększających trwałość narzędzi w procesach kucia, zaproponowano warstwy hybrydowe łączące napawanie z późniejszą obróbką azotowaniem. W tym artykule przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych warstw odpornych na zużycie wykonanych w nowej technologii hybrydowej łączącej napawanie łukowe z azotowaniem gazowym metodą ZeroFlow. Referencyjne próbki wykonane w technologii napawania lub azotowania zostały także przygotowane i zbadane. Analiza obejmowała analizę mikrostruktury, analizę składu chemicznego EDX i analizę mikrotwardości. W ramach eksperymentu zaproponowano 3 różne typy warstw azotowanych na strefę azotków alfa, gamma prim i epsilon w warstwie wierzchniej. Zaprezentowano wyniki badań metalograficznych oraz analizy składu chemicznego w przekroju napoiny. Na tej podstawie określono udział pierwiastków stopowych w poszczególnych warstwach napoiny. Badano również podatność na azotowanie stosowanych napoin a także zdolność do tworzenia się poszczególnych rodzajów azotków na wybranych napawanych podłożach.

2

Zwiększenie trwałości wybranych narzędzi stosowanych w branży gumowej przez obróbkę hybrydową

Kasprzycka Ewa, Więczkowski Arkadiusz, Bogdański Bogdan

Mechanik

|

2019

|

R. 92, nr 4

257--262

PL

Badania dotyczyły warstw hybrydowych typu CrC+CrN, wytwarzanych na powierzchni stali narzędziowej w kolejnych procesach chromowania dyfuzyjnego, realizowanych tanią i prostą pod względem technologicznym metodą proszkową, połączonych z obróbką Arc PVD (arc evaporation physical vapour deposition), wykonywaną w celu osadzenia powłok azotku chromu. Zbadano mikrostrukturę warstw hybrydowych, ich skład fazowy oraz rozkłady stężenia pierwiastków w strefie dyfuzyjnej tych warstw. Określono twardość warstw, ich właściwości tribologiczne (metodą kula–tarcza) oraz odporność korozyjną. Wykazano, że warstwy hybrydowe typu CrC+CrN charakteryzują się bardzo dobrymi właściwościami tribologicznymi w temperaturze otoczenia 25°C i temperaturze 100°C, jak również bardzo dobrą odpornością na korozję w roztworach zawierających jony chlorkowe.

EN

This research concerns hybrid layers of the CrC+CrN type, produced on the tool steel surface in subsequent processes, diffusion chromizing, carried out by inexpensive and technologically simple powder method, combined with the next arc evaporation treatment Arc PVD (arc evaporation physical vapour deposition), made for the deposition of chromium nitride coatings. Investigations of the microstructure of hybrid layers, as well as of their phase composition and concentration depth profiles of elements in diffusion zone of these layers, were carried out. In addition, the layers hardness, their tribological properties (pin-on-disk method) and corrosion resistance have been determined. It has been shown that hybrid layers of the CrC+CrN type are characterized by very good tribological properties at ambient temperature 25°C and at temperature 100°C as well as by very good resistance to corrosion in a solution containing chlorine ions.

3

Tribological Properties of Bearing Steel After Hybrid Treatment, Combined Diffusion Chromizing with the PVD Method

Bogdański B., Kasprzycka E.

Tribologia

|

2018

|

nr 6

5--10

EN

The objective of the research in this work was the modification of the structure of chromized carbide layers on a bearing steel surface by the combination of diffusion chromizing with subsequent treatment, chromium nitride deposition by the PVD method, carried out to improve their tribological properties. As a result, CrC+CrN type hybrid layers on the surface of bearing steel were obtained. For comparison, the properties of single chromized carbide layers produced on a bearing steel surface in diffusion chromizing by the pack powder method were tested. Investigations of the layers’ microstructures, phase composition, depth profiles of elements in the layer diffusion zone, and hardness were carried out. Tribological properties (linear wear) of the layers were performed by means of taper-three rolls tests. It has been proved, that the resistance to abrasive wear of the CrC+CrN type hybrid layers is almost two times higher than that for single CrC carbide layers.

PL

Przedmiot badań w niniejszej pracy stanowiła modyfikacja budowy warstw chromowanych na stali łożyskowej przez połączenie chromowania dyfuzyjnego z następną obróbką, osadzaniem azotku chromu metodą PVD, przeprowadzana dla poprawy ich właściwości tribologicznych. W rezultacie otrzymano warstwy hybrydowe typu CrC+CrN. Dla porównania przeprowadzono badania pojedynczych warstw węglikowych wytwarzanych na powierzchni stali łożyskowej metodą proszkową chromowania dyfuzyjnego. Przeprowadzono badania mikrostruktury warstw, ich składu fazowego, zmian stężenia pierwiastków w strefie dyfuzyjnej warstw oraz twardości. Właściwości tribologiczne (zużycie liniowe) warstw oceniano przy wykorzystaniu metody trzy wałeczki-stożek. Wykazano, że odporność na zużycie przez tarcie stali łożyskowej z warstwami hybrydowymi typu CrC+CrN jest prawie dwa razy większa od odporności tej stali z pojedynczymi warstwami węglikowymi typu CrC.

4

Poprawa trwałości narzędzi do kucia na gorąco przez zastosowanie warstw hybrydowych

Gronostajski Z., Hawryluk M., Kaszuba M., Marciniak M., Smolik J., Zwierzchowski M.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2013

|

R. 58, nr 11

659--663

PL

W artykule opisano zagadnienia związane z trwałością matryc kuźniczych stosowanych do kucia na gorąco odkuwki koła czołowego. Przedstawiono wyniki badań przemysłowych, gdzie w celu poprawy trwałości narzędzi zastosowano warstwy hybrydowe typu warstwa azotowana powłoka PVD. Ocenie skuteczności w zwiększaniu trwałości narzędzi w analizowanym procesie poddano dwa rodzaje warstw hybrydowych różniące się zastosowaną powłoką PVD. Opisane badania wykazały, że przez zastosowanie warstw hybrydowych typu warstwa azotowana i powłoka PVD można skutecznie zwiększyć trwałości narzędzi stosowanych w procesach kucia matrycowego na gorąco.

EN

This paper describes the issues related with durability of forging dies used in spur gear hot forging process. The results of industrial research describe tool life improvement by using hybrid layer combining nitride layer and PVD coating. In order to assess the effectiveness in increasing tool life in the analyzed process two types of hybrid layers with different PVD coating applied. The research has shown that by using a hybrid layer containing nitrided layer and PVD coating can effectively enhance the durability of the tools used in the process of hot forging.

5

Influence of PVD coatings on fatigue properties of hybrid layers in high temperatures

Kacprzyńska-Gołacka J., Mazurkiewicz A., Smolik J.

Problemy Eksploatacji

|

2013

|

nr 3

45--54

EN

Thermal fatigue is one of the most important mechanism of destroying tools operating in high temperatures, such as forging dies. Cyclical changes in the temperature gradient are a source of variable thermal stresses that cause the generation and propagation of thermal cracking in forging dies. Very effective operation of increasing the thermal fatigue resistance of forging dies is to shape the properties of the surface layer using surface engineering technology. One of the most perspective directions of the development of surface engineering is related to hybrid technologies. The best-known and widely used hybrid surface treatment technology is a combination plasma nitriding process with the PVD methods. The article presents the analysis of the impact of the different PVD coatings on the mechanism and intensity of the generation and propagation of cracks in the thermal fatigue hybrid layers “nitrided layer / PVD coating.”

PL

Zmęczenie cieplne jest jednym z najbardziej istotnych mechanizmów niszczenia narzędzi pracujących w warunkach intensywnych, cyklicznie zmiennych obciążeń cieplnych, jak np. matryce kuźnicze. Cykliczne zmiany gradientu temperatury pomiędzy powierzchnią i rdzeniem narzędzia są źródłem zmiennych naprężeń cieplnych, które są przyczyną generowania i propagacji pęknięć w matrycy kuźniczej. Bardzo skutecznym działaniem zwiększającym odporności na zmęczenie cieplne matryc kuźniczych jest kształtowanie właściwości ich warstwy wierzchniej poprzez wykorzystanie nowoczesnych metod inżynierii powierzchni. Jednym z najbardziej perspektywicznych kierunków rozwoju rozwiązań inżynierii powierzchni są technologie hybrydowe. Najlepiej dotąd poznaną technologią hybrydową jest technologia łącząca proces azotowania plazmowego oraz proces osadzania powłoki metodą PVD. W artykule przedstawiono analizę wpływu różnych powłok PVD na mechanizm oraz intensywność generowania i propagacji pęknięć w procesie zmęczenia cieplnego warstw hybrydowych typu „warstwa azotowana + powłoka PVD”.

6

Zastosowanie warstw hybrydowych na narzędziach do kucia na gorąco odkuwki koła czołowego

Gronostajski Z., Kaszuba M., Hawryluk M., Będza T., Włodarczyk W., Smolik J.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Mechanika

|

2013

|

z. 253

101--106

PL

W pracy przedstawiono opis zjawisk zachodzących na powierzchni matryc do kucia na gorąco odkuwki koła czołowego, gdzie w celu poprawy ich trwałości zastosowano warstwy hybrydowe. Analizie poddano narzędzia wykonane ze stali WCLV stosowane w drugiej operacji kucia. Oceniono skuteczność zastosowanych warstw hybrydowych w zwiększaniu trwałości analizowanych narzędzi. Przeprowadzone badania wykazały, że modyfikowanie właściwości warstwy wierzchniej przez zastosowanie technik hybrydowych typu warstwa azotowana i powłoka PVD daje możliwość efektywnego zwiększenia trwałości narzędzi kuźniczych w analizowanym procesie.

EN

The article presents a description of the phenomena occurring on the surface of dies with hybrid layer for hot forging of front wheel. Analysis was carried out on the tools made of steel WCLV used in the second operations. The effectiveness of the hybrid layer for improving the durability of analyzed tools has been evaluated.

7

Hybrid surface layers, made by nitriding with DLC coating, for application in machine parts regeneration

Kula P., Dybowski K., Lipa S., Batory D., Sawicki J., Wołowiec E., Klimek L.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2013

|

Vol. 60, nr 1

32--37

EN

Purpose: The article presents a concept of a hybrid layer, consisting of a gradient layer and anti-wear coat, intended for machine parts regeneration. Design/methodology/approach: The essence of method lies in the use of universal replacement material and its surface processing, which increases the hardness of the part that is being regenerated. The study was conducted on a material covered with a layer made of vacuum-nitraded padding weld of 17CrNi6-6, followed by an anti-wear DCL carbon coat. The morphology of thus created layers and their wear strength has been examined and their utility value has been evaluated. Findings: The hybrid layers under study have been found to improve the machine parts strength, while at the same time reducing frictional resistance, reducing the adhesion forces of the elements in contact and improving the corrosion resistance. Research limitations/implications: The method provides for making use of a versatile restoration material, which subsequently enables application of specific surface processing to improve the durability of the part being regenerated. Practical implications: It is a new concept of a hybrid layer, intended for machine parts regeneration.

8

Analiza wpływu grubości powłoki CrN w warstwie hybrydowej typu "warstwa azotowana/powłoka CrN" na trwałość matryc kuźniczych

Smolik J., Tacikowski J.

Problemy Eksploatacji

|

2009

|

nr 2

181-192

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań, które pozwoliły określić rolę powłoki CrN oraz wpływ jej grubości na skuteczność warstwy hybrydowej "warstwa azotowana / CrN" w procesie zwiększania trwałości matryc kuźniczych. Matryce pokryte warstwami hybrydowymi "warstwa azotowana / CrN" o różnej grubości powłoki CrN, po różnym czasie eksploatacji, poddano badaniom metalograficznym, badaniom kształtu 3D, analizie SEM oraz wyznaczono rozkłady twardości. Uzyskane wyniki badań wykazały, że dla wszystkich badanych matryc, niezależnie od grubości powłoki CrN, głównymi mechanizmami ich niszczenia było zmęczenie cieplno-mechaniczne oraz odkształcenie plastyczne. Wykazano, że główną rolą powłoki CrN w warstwie hybrydowej "warstwa azotowana/powłoka PVD" jest przeciwdziałanie wpływowi wysokiej temperatury, której źródłem jest odkuwka, na materiał matrycy. W tym celu powłoka CrN powinna charakteryzować się znacznie niższym współczynnikiem przewodności cieplnej w stosunku do stali oraz małą kruchością, aby skutecznie przeciwstawiać się procesom zmęczeniowym w procesie kucia. Na podstawie badań przeprowadzonych metodą sin2[psi] wykazano istotne znaczenie naprężeń własnych w powłoce CrN na odporność zmęczeniową warstwy hybrydowej "warstwa azotowana / CrN" w procesie kucia.

EN

The article presents the results which enabled to determine the role of CrN coating and the influence of its thickness on the effectiveness of hybrid layer "nitrided layer / CrN coating" in the process of increasing the durability of forging dies. Dies coated with hybrid layers, "nitrided layer / CrN coating," with various CrN coating thickness were studied, in relation to different maintenance periods. The obtained results revealed that, for all tested dies, independent of CrN coating thickness, the main mechanisms of their destruction were mechanical and thermal fatigue and plastic deformation. It has been proven that the main role of the CrN coating in the hybrid layer, "nitrided layer / PVD coating" is to counteract a high temperature influence, the source of which is forging on die material. Based on testing conducted by means of the sin2[psi] method, a vital importance of stresses in the CrN coating for fatigue resistance of hybrid layer, "nitrided layer / CrN coating" in the forging process was revealed.