Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Nieniszcząca ocena grubości przypowierzchniowej warstwy azotków w technicznych stopach żelaza metodą prądów wirowych

Kondej Adam, Kukla Dominik

Badania Nieniszczące i Diagnostyka

|

2023

|

nr 1-4

12--16

PL

Celem pracy było zbadanie możliwości zastosowania metody prądów wirowych, techniki pomiaru amplitudy napięcia i częstotliwości rezonansowej, do nieniszczącej oceny grubości przypowierzchniowej warstwy azotków żelaza w stali 42CrMo4 po azotowaniu gazowym. Zakres pracy obejmował wykonanie próbek badawczych, rozkłady twardości metodą Vickers’a oraz pomiary grubości warstw azotków na zgładach poprzecznych, badania warstw azotków metodą prądów wirowych, analizę korelacji wyników badań niszczących z nieniszczącymi. Główną aparaturę badawczą stanowił Wirotest M2 z zestawem głowic pomiarowych. Na podstawie wyników pomiarów wytypowano głowicę 100 kHz jako optymalną do oszacowania grubości warstwy azotków. Umożliwia ona także sortowanie próbek wg grubości strefy dyfuzyjnej na dwie grupy. Do oceny grubości warstwy azotków najdokładniejsza jest analiza amplitudy napięcia. W przypadku sortowania próbek pod względem grubości strefy dyfuzyjnej znajduje zastosowanie analiza amplitudowo-częstotliwościowa. Wirotest M2 może znaleźć zastosowanie w kontroli jakości stalowych części po azotowaniu do wykrywania przypowierzchniowej warstwy azotków żelaza oraz pomiaru jej grubości. Obszarem zastosowania może być przemysł narzędziowy, motoryzacyjny, lotniczy. Badania nieniszczące metodą prądów wirowych pozwalają na kontrolę wszystkich produkowanych części i mogą być uzupełnieniem dla badań niszczących, które są wykonywane dla wybranych elementów z danej partii produkcyjnej.

EN

The aim of the work was to investigate the possibility of using the eddy current method, a technique for measuring voltage amplitude and resonant frequency, for non-destructive assessment of the thickness of the near-surface layer of iron nitrides in 42CrMo4 steel after gas nitriding. The scope of work included the preparation of test samples, hardness distributions using the Vickers method and measurements of the thickness of nitride layers on cross-sections, testing of nitride layers using the eddy current method, analysis of the correlation of the results of destructive and nondestructive tests. The main research apparatus was the Wirotest M2 with a set of measuring heads. Based on the measurement results a 100 kHz probe was selected as the optimal one for estimating the thickness of the nitride layer. It also enables the sorting of samples according to the thickness of the diffusion zone into two groups. The most accurate to assess the thick ness of the nitride layer is the analysis of the voltage amplitude. In the case of sorting samples in terms of the thickness of the diffusion zone the amplitude-frequency analysis is used. The Wirotest M2 can be used in quality control of steel parts after nitriding to detect the surface layer of iron nitrides and measure its thickness. The area of application may be the tool, automotive and aviation industries. Non-destructive testing using the eddy current method allows for the control of all manufactured parts and can be a supplement to destructive testing, which is performed for selected elements from a given production batch.

2

Wytwarzanie warstw azotowanych o zwiększonej odporności korozyjnej na stali niestopowej

Wach P., Michalski J., Burdyński K.

Inżynieria Powierzchni

|

2016

|

nr 1

24--29

PL

W artykule przedstawiono warstwy azotowane na stali CIO i ich właściwości korozyjne. Na stali niestopowej wytworzono i przebadano warstwy azotowane z przypowierzchniową warstwą azotków żelaza o strukturze ɣ’ (Fe4N). Na tak wytworzonych warstwach przeprowadzono podstawowe badania metalograficzne, rentgenostrukturalne oraz odporności korozyjnej, korzystając z metod elektrochemicznych i komory obojętnej mgły solnej. Stwierdzono, że warstwy składające się tylko z fazy ɣ, wytworzonej przy regulacji potencjału azotowego podczas nagrzewania i wygrzewania w temperaturze procesu, mają dobrą odporność korozyjną. Warunkiem koniecznym do osiągnięcia zwiększonej odporności korozyjnej jest całkowita szczelność warstwy oraz jej grubość > 9 µm. Wykazano, że brak kontroli atmosfery procesowej podczas nagrzewania do temperatury procesu powoduje pogorszenie odporności korozyjnej warstw azotowanych przy tym samym składzie fazowym przypowierzchniowej warstwy azotków żelaza.

EN

The article presents the nitrided layers on the CIO steel and their corrosion properties. The nitrided layers with the surface layers of iron nitrides having the ɣ’ (Fe4N) structure were formed on unalloyed steel and then examined. On the layers, which had been formed in that way, the fundamental metallographic, X-ray by means of electrochemical methods and also in the neutral salt spray chamber. It has been stated that the layers, which consist only of the ɣ phase produced when the nitric potential was being con-trolled during the heating and soaking stages at the process temperature, have got good corrosion resistance. A prerequisite for obtaining the increased resistance is their compact and thickness of not fewer than 9 µm. It has been shown that the lack of control during heating to the process temperature causes the deterioration of the corrosion resistance of the nitrided layers with the same phase composition of the subsurface layer of iron nitrides.

3

Struktury warstw azotowanych stali i ich wpływ na właściwości korozyjne

Wach P., Marchlewski P., Szczeblewski M.

Inżynieria Powierzchni

|

2015

|

nr 3

37--43

PL

W pracy przedstawiono typy warstw azotowanych uzyskiwanych w przemysłowych procesach azotowania gazowego na stalach węglowych. Zwrócono uwagę na strukturę przypowierzchniowej warstwy azotków żelaza, która odpowiada głównie za takie właściwości jak odporność na zużycie czy odporność na korozję. Przeprowadzono analizę mikroskopową uzyskiwanych struktur, dzięki której można wstępnie oceniać prawidłowość wykonania procesów azotowania i prognozować odporność korozyjną. Aby warstwy azotowane miały dobrą odporność korozyjną, przypowierzchniowa warstwa azotków żelaza nie powinna być porowata lub mieć bardzo ograniczoną porowatość i najlepiej, żeby składała się tylko z fazy γ (Fe4N).

EN

The paper presents the types of the nitrided layers obtained in industrial gas nitriding processes used for carbon steels. Attention is paid to the structure of the subsurface layers of iron nitrides, which is primarily responsible for such properties as: wear resistance or corrosion resistance. A microscopic analysis of the obtained Structures, forecast of its corrosion resistance can be judged. In order to get the nitrided layers which have good corrosion resistance, was made thanks to which the correctness of the implementation of the nitriding processes and the selvedge iron nitride layer should not be porous or it should have a very limited porosity, and preferably it should consist only the phase γ'(Fe4N).

4

Kontrola i regulacja kinetyki wzrostu grubości warstw w procesach regulowanego azotowania gazowego

Michalski J., Wach P., Burdyński K., Betiuk M.

Inżynieria Powierzchni

|

2015

|

nr 2

34--40

PL

W artykule omówiono trzy klasy warstw azotowanych w aspekcie ich praktycznego wykorzystania oraz przedstawiono sposoby projektowania procesów regulowanego azotowania gazowego w oparciu o odpowiedni dobór parametrów procesu, głównie potencjału azotowego. Na przykładzie przemysłowych procesów azotowania gazowego wykazano wpływ kontroli i regulacji kinetyki wzrostu grubości warstw azotowanych na klasę otrzymanych warstw azotowanych. W pracy wykorzystano wyniki badań struktury, składu fazowego i odporności korozyjnej na działanie obojętnej mgły solnej warstw azotowanych.

EN

The article discusses the three types of nitrided layers in terms of their use in practical applications, and explains how to design a controlled gas nitriding processes based on the appropriate selection of process parameters mainly nitriding potential. For example, industrial gas nitriding processes have shown the impact of control and regulation of the growth kinetics of nitrided layer thick-nesses of the layers of nitrided type. The study used data of the structure, phase composition and corrosion resistance of nitrided layers to the neutral salt spray test.

5

Wytwarzanie monofazowych warstw azotków żelaza na stalach węglowych podczas procesu azotowania gazowego i ich odporność korozyjna

Wach P., Derewnicka D.

Inżynieria Materiałowa

|

2015

|

Vol. 36, nr 5

291--295

PL

W artykule omówiono sposoby wytwarzania warstw azotowanych na stalach węglowych typu C45 i C10 z przypowierzchniową warstwą azotków żelaza składającą się tylko z fazy γ′ (Fe4N) lub z niewielkim dodatkiem fazy ε (Fe2-3N). Warstwy wytwarzano za pomocą regulowanego azotowania gazowego. Warstwy azotowane z przypowierzchniową warstwą azotków żelaza składające się tylko z fazy γ′ wytworzono w procesie z regulacją w temperaturze procesu (bez regulacji i kontroli okresu nagrzewania) albo przez całkowitą regulację i kontrolę całego procesu w okresie nagrzewania i w zadanej temperaturze procesu. Tak wytworzone przypowierzchniowe warstwy azotków miały ten sam skład fazowy, lecz inną morfologię. Warstwy wytworzone przez przekształcenie fazowe (bez regulacji okresu nagrzewania tylko z regulacją we właściwej temperaturze procesu) są porowate, natomiast warstwy z całkowitą regulacją i sterowaniem procesu w okresie nagrzewania i w zadanej temperaturze procesu są szczelne i prawie pozbawione porów. Brak porowatości i szczelność przypowierzchniowych warstw azotków żelaza pozwala na osiągniecie dobrej odporności korozyjnej w porównaniu z warstwami porowatymi. W celu określenia mikrostruktury i odporności korozyjnej warstw azotowanych przeprowadzono badania metalograficzne (mikroskopia świetlna i elektronowa), rentgenostrukturalne oraz odporności na korozję metodami elektrochemicznymi i w komorze solnej.

EN

In the article methods of formation of the nitrided layers on the surface of C45 and C10 carbon steels, with the subsurface layer consisting of γ′ (Fe4N) phase only, or with a small addition of ε (Fe2-3N) phase are presented. Layers were formed by controlled gas nitriding. Nitrided layers with subsurface iron nitride layer consisting of the γ′ phase only produced during process with adjustment of its parameters at the nitriding temperature (without regulation and control of the heating period) or by a full adjustment and control of the entire process of heating and soaking at the determined process temperature. Formed this way, subsurface nitride layer have the same phase composition but different morphology. The layers formed by phase conversion (without control and regulation of the heating period, control and regulation at the stage of nitriding at process proper temperature only) are porous, while the layers with the full adjustment and control of the whole process are dense and almost pore-free. No porosity and tightness of subsurface iron nitrides layers allows to achieve good corrosion resistance in comparison with porous layers. In order to identify the microstructure and corrosion resistance of nitrided layers the metallographic studies (light and electron microscopy), X-ray diffraction analyses and corrosion resistance tests by electrochemical and salt spray methods were carried out.

6

Właściwości powierzchni warstw azotowanych wytworzonych w procesach azotowania jarzeniowego na potencjale plazmy i katody

Sowińska A., Borowski T., Ossowski M., Czarnowska E., Wierzchoń T.

Inżynieria Materiałowa

|

2015

|

Vol. 36, nr 1

29--32

PL

Warstwy azotowane typu TiN + Ti2N + αTi(N) wytworzone w warunkach wyładowania jarzeniowego mają charakter dyfuzyjny, a ich właściwości fizykochemiczne mogą być kształtowane warunkami technologii procesu azotowania, tj. azotowania na potencjale katody albo z tzw. aktywnym ekranem (potencjał plazmy). W artykule przedstawiono wyniki badań warstw azotowanych wytworzonych w niskotemperaturowej plazmie na potencjale katody oraz z aktywnym ekranem. Omówiono wyniki badań topografii powierzchni, mikrostruktury (SEM), chropowatości powierzchni (AFM, profilometr optyczny), składu chemicznego (EDS, SIMS) oraz zwilżalności w kontekście właściwości biologicznych z płytkami krwi. W pracy wykazano, że warstwa azotowana wytworzona na potencjale katody charakteryzuje się mniejszą zawartością azotu, większą chropowatością i większą grubością niż wytworzona na potencjale plazmy, jednocześnie ma lepszą zwilżalność oraz charakteryzuje się mniejszą adhezją i aktywacją płytek krwi. Warstwa ta może znaleźć zastosowanie w wytwarzaniu implantów kardiologicznych.

EN

The nitrided surface layers TiN + Ti2N + αTi(N) type produced under glow discharge conditions have a diffusion character. Their surface physicochemical properties can be modified by processing conditions, such as the execution of the process on the potential of the cathode or in plasma region (active screen plasma nitriding). The paper presents the results of nitrided surface layers produced in low-temperature plasma applying the cathode potential or the active screen. Obtained data of surface topography, the microstructure (SEM), surface roughness (AFM, optical profilometer), chemical composition (EDS, SIMS) and wettability are discussed in context biological properties of platelets. Studies have shown a larger thickness with a lower nitrogen content and a greater roughness of the layer formed on the cathode potential as compared with the layer formed on the plasma potential. Simultaneously on the surface of the titanium nitride layer produced on the cathode potential were less platelets adhesion and they were less activated than on the second layer. Thus, the results show that the relevant properties of the surface can restrict blood clotting and titanium nitride layer produced on the cathode potential could be applied in the production of cardiological implants.

7

X-Ray Phase Analysis of Nitrided Layers of X2CrNiMo17-12-2 Austenitic Steel

Frączek T., Olejnik M., Pilarska M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 3A

2005--2012

EN

This work presents the results of diffraction analyses carried out using X-ray phase analyses (XRD and GIXRD) of nitrided layers of X2CrNiMo17-12-2 austenitic steel. Plasma nitriding process was c arried out in the temperature range of 325 ÷ 400 °C and time of 2 ÷ 4 h. Hydrogen-nitrogen plasma was used as reactive atmosphere (H2 75% + N2 25%) with pressure of 150 Pa. On the basis of the X-ray analyses it was stated that the obtained nitrided layers consisted of a subsurface layer of chromium nitrides and a zone of nitrogen saturated austenite.

PL

W pracy zaprezentowano wyniki badań strukturalnych metodą rentgenowskiej analizy fazowej (XRD i GIXRD) warstw azotowanych na podłożu stali austenitycznej X2CrNiMo17-12-2. Proces azotowania jarzeniowego przeprowadzono w zakresie temperatur 325 ÷ 400 °C i czasu 2 ÷ 4 h. Atmosferę reaktywną stanowiła plazma wodorowo-azotowa (H2 75% + N2 25%) o ciśnieniu 150 Pa. Na podstawie badań rentgenowskich stwierdzono, że otrzymane warstwy azotowane składają się z przypowierzchniowej warstwy azotków chromu oraz strefy austenitu przesyconego azotem. Zastosowanie ekranu aktywnego spowodowało wzrost głębokości dyfuzji azotu w głąb azotowanej powierzchni oraz zwiększyło jego koncentrację w fazie austenitu przesyconego azotem.

8

Zaawansowane metody badania warstw azotowanych po obróbce cieplnej

Derewnicka D.

Inżynieria Powierzchni

|

2012

|

nr 2

14-18

PL

Badania prowadzono na stali C45 po ulepszaniu cieplnym. Próbki były azotowane w procesie regulowanym w celu otrzymania na powierzchni cienkiej, nie porowatej warstwy azotowanej o grubości rzędu 10 - 12 žm. Po azotowaniu została przeprowadzona dodatkowa obróbka cieplna (austenityzacja z szybkim chłodzeniem z temperatury 740° C i starzenie w temperaturze 100° C). Powierzchniowa biała warstwa składa się z fazy Fe2-3N, azotku Fe2N oraz Fe4N, przy czym w warstwie bogatej w azot istnieje przewaga faz E, i e. Między obu fazami występują zależności krystalograficzne wskazujące na ciągłą przemianę "in situ" w miarę wzrostu warstwy i wzbogacania jej w azot. Po austenityzacji tu temperaturze 740° C i szybkim chłodzeniu powstały szerokie warstwy dyfuzyjne kosztem zanikłych warstw azotkowych. Struktura warstw dyfuzyjnych jest bardzo złożona. Obok obszarów czysto martenzytycznych istnieją obszary o dużej gęstości dyslokacji z towarzyszącymi im wydzieleniami azotku Fe16N2.

EN

The investigation considered C45 steel after toughening. The samples were nitrided in a controlled gas nitriding process to obtain on the surface a thin, non-porous nitrided layer with a thickness in the range 10-12žm. Additional treatment has been performed after nitriding (austenitizing with fast cooling from a temperature of 740°C and age hardening at a temperaturę of 100° C). The compound layer consists of the phases Fe2-3N, nitride Fe2N and Fe4N, however, the phases consitute the majority in the nitrogen- rich layer. The crystallographic relationships between the two phases indicate a continuous in situ transformation since the growth of the layer and its enrichment in nitrogen progresses. After austenitizing at a temperature of 740° C and fast cooling, wide diffusion layers have been formed at the expense of disappearing nitride layers. The structure of the diffusion layers is very complex. Alongside purely martensitic areas there are regions with a high density of dislocations with accompanying precipitations of the nitride Fei6N2.

9

Wpływ wodoru na warstwy azotowane na stali 34CrAlNi7-10

Ćwiek J.

Ochrona przed Korozją

|

2011

|

nr 4-5

225-229

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań wpływu warstwy azotowanej jarzeniowo na stali 34CrAlNi7-10 na jej podatność na niszczenie wodorowe. Badania przeprowadzono rozciągając próbki z małą prędkością w powietrzu i środowisku kwaśnym podczas polaryzacji katodowej. Badano przenikanie oraz absorpcję wodoru przez warstwę azotowaną - wykonano elektrochemiczne pomiary przenikania wodoru przez membranę oraz pomiary ekstrakcji próżniowej. Przełomy próbek po próbach rozciągania obserwowano przy użyciu skaningowego mikroskopu elektronowego w celu określenia wpływu wodoru na zmianę charakteru pękania. Warstwy azotowane stanowią barierę dla wnikania wodoru do stali, przez co zmniejsza się jej podatność na niszczenie wodorowe. Wodór jest głównie akumulowany w strefie azotków. Nawodorowanie warstwy azotowanej nie powoduje zwiększenia jej kruchości w próbie odkształcania z małą prędkością.

EN

Studies on the influence of nitrided layer on 34CrAlNi7-10 on the susceptibility of steel to hydrogen degradation has been presented in the paper. Investigations were carried out using the slow strain tensile rate test (SSRT) in air and in an acidic environment under cathodic polarization. Permeation and absorption of hydrogen in nitrided layer were evaluated - an electrochemical hydrogen permeation test through a membrane, and hydrogen vacuum extraction test were performed. The fractured surface of the specimens with modified layers were examined using a scanning electron microscope (SEM) in order to determine the influence of hydrogen on change in the fracture mode. Plasma nitrided layers, being effective barriers to hydrogen entry into steel, decrease the susceptibility of steel to hydrogen degradation. Hydrogen is mainly accumulated in a compound nitrides zone. There is no evidences for increase in the brittleness of nitrided layers with absorbed hydrogen.

10

Gas nitrided layers on precipitation hardened stainless steel

Kochmański P., Baranowska J.

Inżynieria Materiałowa

|

2010

|

Vol. 31, nr 3

324-327

EN

This article presents results of research of nitrided layers on Sandvik NanoflexTM precipitation hardened stainless steel. Nitriding was conducted with gaseous method at temperature from range 450÷475°C. The layers were investigated with following methods: light microscopy, SEM, X-ray microanalysis WDS, XRD and GXRD, optical spectrometry GDOES, hardness measurements, corrosion potentiometric tests. Structure of the layers consists of S-phase, expanded martensite, presence of nitrides is possible as well. Results of corrosion tests performed in 3% NaCl water solution indicated, that corrosion resistance of nitrided layers and the untreated steel is comparable.

PL

W artykule opisano wyniki badań warstw azotowanych na odpornej na korozję stali utwardzanej wydzieleniowo typu Sandvik NanoflexTM. Azotowanie gazowe prowadzono w temperaturze 450÷475°C. Otrzymane warstwy poddano badaniom metodami: mikroskopii świetlnej i elektronowej skaningowej, mikroanalizy rentgenowskiej WDS, rentgenografii strukturalnej, spektrometrii optycznej GDOES. Przeprowadzono również pomiary twardości i badania odporności korozyjnej metodą potencjometryczną. Struktura warstw złożona była z fazy S, expanded martensite, a także z azotków. Badania korozyjne prowadzone w wodnym 3% roztworze NaCl wskazują, że azotowanie nie pogarsza tej odporności w stosunku do materiału rdzenia.

11

Powierzchniowa obróbka plastyczna materiałów twardych

Nakonieczny A., Pokorska I., Tacikowski J., Stobierski L., Kasprzycka E., Mońka G.

Archiwum Technologii Maszyn i Automatyzacji

|

2010

|

Vol. 30, nr 1

135-142

PL

Przedmiotem badań była powierzchniowa obróbka plastyczna - kulowanie materiałów twardych i trudno odkształcalnych. Badaniom poddano ceramikę cyrkonową oraz warstwy azotowane i chromowane na podłożach stalowych. Zbadano stan warstwy wierzchniej materiałów przed kulowaniem i po kulowaniu. W artykule zamieszczono wyniki badań strukturalnych, pomiarów twardości, naprężeń własnych i badań wytrzymałościowych. Wykazano możliwość wykorzystania powierzchniowej obróbki plastycznej do materiałów o dużej twardości, takich jak ceramika, warstwy azotowane i warstwy węglika chromu, w celu poprawy ich właściwości użytkowych.

EN

The topic of this project was surface cold working - shot peening of hard and difficult to deform materials. Investigations were carried out on zirconium - based ceramic, chromium carbide layers on NC10 grade steel as well as nitrided layers on 38HMJ grade steel. Investigations of the condition of the surface layer of the material prior to and after shot peening were carried out. The article presents results of structural investigations, hardness measurements, residual stress measurements, as well as of strength testing. The possibilities of application of surface cold working fro materials characterized by high hardness, such as ceramic and nitrided layers are shown, with a view to the enhancement of their service properties.

12

Wpływ rodzaju warstwy azotowanej na żelazie na absorpcję wodoru

Wolarek Z., Gajek A., Zakroczymski T.

Ochrona przed Korozją

|

2009

|

nr 4-5

153-156

PL

Stosując elektrochemiczną technikę detekcji wodoru, zbadano przenikanie i absorpcję wodoru przez membrany żelazne z warstwami azotków ?', (? + ?') i ?, wytworzonymi w procesie kontrolowanego azotowania gazowego. Membrany ładowano od strony azotowanej wodorem wydzielanym katodowo stałym prądem z roztworu 0,1 M NaOH, w temperaturze 30oC. Po przerwaniu ładowania, zmierzono szybkość desorpcji wodoru z obydwu stron membrany. Analiza szybkości desorpcji wodoru pozwoliła rozróżnić wodór dyfuzyjny (mobilny) od wodoru pułapkowanego odwracalnie oraz określić ich ilości i rozmieszczenie w membranie. Wodór pułapkowany stanowił główną część pochłoniętego wodoru. Pułapkowanie wodoru było zwiększone przez wydzielenia azotku ?' oraz warstwy azotków ?', (?+?') i ?. Pomimo wysokiej skłonności warstw azotowanych do pułapkowania wodoru, warstwy te, dzięki małej ruchliwości i rozpuszczalności wodoru dyfuzyjnego, hamują absorpcję wodoru przez metal podłoża.

EN

Hydrogen permeation through and hydrogen desorption from iron membranes with nitrides ?', (?+?') and ? layers, formed by controlled gas nitriding, was studied using the electrochemical detection of hydrogen. Membranes were charged at their nitrided side with hydrogen cathodically generated from 0.1 M NaOH under constant current, at temperature 30oC. After cessation of hydrogen charging, desorption rate of hydrogen was measured at both sides of the membrane. An analysis of the desorption rates enabled to distinguish the diffusible (mobile) hydrogen from the reversibly trapped hydrogen and to determine their amounts and distribution in the membrane. The trapped hydrogen accounted for the majority of the total absorbed hydrogen. Hydrogen trapping was enhanced by the ?' precipitates and especially by the nitrided compound layers. In spite of high capability to hydrogen trapping, the nitrided layers, owing to low mobility and solubility of the diffusible hydrogen in these layers, impeded the absorption of hydrogen by the metal substrate.

13

Wpływ procesu trawienia jonowego na właściwości powłok typu duplex otrzymywanych technologiami azotowania gazowego i PVD-arc

Burdyński K., Grobelny M., Wach P.

Ochrona przed Korozją

|

2009

|

nr 11

478-480

PL

Celem prowadzonej pracy badawczej była optymalizacja parametrów technologicznych procesów duplex ze szczególnym uwzględnieniem procesu trawienia jonowego warstw azotowanych i jego wpływu na właściwości warstw duplex (warstwa azotowana + powłoka TiN). Zakres prac obejmował eksperymenty technologiczne związane procesami azotowania gazowego i PVD-arc oraz badania własności otrzymywanych warstw. Przeprowadzone zostały badania metalograficzne i badania odporności korozyjnej.

EN

The aim of this work was the optimalization of technological parameters of duplex processes with the ion etching process and it influence on the duplex layers properties (nitrided layer and TiN coat). The works content technological experiments which was connected with nitriding and PVD-arc processes and investigations obtained layers. Microstructure and corrosion resistance was investigated, too.

14

Azotowanie antykorozyjne - przemysłowe zastosowanie

Wach P., Michalski J., Tacikowski J., Suwalski P.

Ochrona przed Korozją

|

2009

|

nr 11

561-563

PL

W pracy omówiono przykład antykorozyjnego azotowania gazowego tłoczysk sprężyn gazowych. Prawidłowy dobór parametrów azotowania umożliwia wytworzenie warstwy azotowanej o wysokiej odporności korozyjnej. O odporności korozyjnej tłoczysk decyduje przypowierzchniowa warstwa azotków żelaza, która powinna mieć właściwą budowę (skład fazowy: 60-70% ? (Fe2-3N) i 40-30% ?'(Fe4N)) i odpowiednie proporcje w tej warstwie stref zwartej (min. 70% grubości) i porowatej (max. 30% grubości). Podano wyniki badań metalografi cznych i odporności korozyjnej (czasu ekspozycji w komorze solnej) azotowanych części.

EN

Application of anticorrosion gas nitriding for gas springs rods is presented. Properly selected nitriding process parameters allow to form nitrided layer characterized by high corrosion resistance. The corrosion resistance of nitrided layer depends on surface iron nitride layer, which should have correct phase composition (60-70% ? (Fe2-3N) and 40-30% ?'(Fe4N)) and proper of compact (min. 70% thickness of nitride layer) and porous (max. 30% thickness of nitride layer) zones. The paper presents metallographic and corrosion (salt spray test) investigations of nitrided spring rods.

15

Regulowane azotowanie antykorozyjne na przykładzie obróbki tłoczysk sprężyn gazowych

Wach P., Michalski J., Tacikowski J.

Inżynieria Powierzchni

|

2009

|

Nr 2

52-55

PL

W pracy omówiono przykład antykorozyjnego azotowania gazowego do tłoczysk sprężyn gazowych. Prawidłowy dobór parametrów azotowania umożliwia wytworzenie warstwy azotowanej, na tłoczyskach sprężyn gazowych, o wysokiej odporności korozyjnej. O odporności korozyjnej tłoczysk decyduje przypowierzchniowa warstwa azotków żelaza, która powinna mieć właściwą budowę i proporcje jej stref Podano wyniki badań metalograficznych i odporności korozyjnej (czasu ekspozycji w komorze solnej) azotowanych tłoczysk.

EN

Application of anticorrosion gas nitriding for gas springs rods is presented. Correctly selected nitriding process parameters allow to create nitrided layer, which has correct structure and high corrosion resistance. The corrosion resistance of nitrided layer depends on surface nitride layer, on its correct morphology and structure. The paper presents metallographic and corrosion (salt spray test) investigation of nitrided spring rods.

16

Fatigue fracture of nitrided and carbonitrided layers

Nakonieczny A.

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

2006

|

Vol. 44 nr 3

713-730

EN

The phenomenon of fatigue fracture of nitrided and carbonitrided layers is described in the paper. Fatigue bechaviour is described by analysing properties of the substrate and surface layer. The effect of microhardness of the substrate on fatigue properties of nitrided layers is obtained. Smith's diagrams for carbonitrided layers are presented. A graphical pattern for prediction of the place of failure initiation is suggested. Future directions of the examination with tribology and corrosion effects taken into account are marked in the paper.

PL

W artykule opisano zjawisko pękania zmęczeniowego warstw azotowanych i węgloazotowanych. Właściwości zmęczeniowe opisano przez analizę właściwości podłoża i warstwy wierzchniej. Określono wpływ mikrotwardości podłoża na właściwości zmęczeniowe warstwy azotowanej. Prezentowane są wykresy Smith'a dla warstwy węgloazotowanej. Przedstawiono graficzną metodę dla przewidywania miejsca inicjacji pękania zmęczeniowego. Przedstawiono kierunki badań właściwości tribologicznych i korozyjnych.

17

Wzrost warstw azotowanych na stali ferrytyczno-austenitycznej

Bielawski J., Szczeciński K., Wysiecki M., Baranowska J.

Inżynieria Materiałowa

|

2006

|

Vol. 27, nr 3

338-341

PL

W artykule przestawione zostały wyniki badań nad tworzeniem warstw na stali ferrytyczno-austenitycznej w wyniku azotowania gazowego stosując jako obróbkę aktywującą proces rozpylania jonowego. Obróbkę gazową prowadzono w atmosferze amoniaku w mieszaninie z produktami jego dysocjacji w temperaturze 450 stopni C . Obróbkę aktywacyjną prowadzono w plazmie niskotemperaturowej wodorowej lub azotowej przy ciśnieniu 3 - 5 Pa. W pracy przedstawiono cechy charakterystyczne wzrostu warstw w obszarze austenitycznym i ferrytycznym oraz przeanalizowano czynniki technologiczne, które mogą wywierać wpływ na ten wzrost.

EN

Paper presents results of the investigations concerning nitrided layers formation on ferritic-austenitic stainless steel during gas nitriding. Ion sputtering was applied as an activation technique. The chemical-heat treatment was carried out at 450 degree C temperature. Ion sputtering was done in the hydrogen or nitrogen low temperature plasma at the pressure 3 – 5 Pa. In this work presented the characteristic features of layer growth on ferritic and austenitic matrix. Moreover, the technological parameters which could influence this growth are discussed.

18

Warstwy azotowane na stali CPOH

Klimek L., Krasiński A.

Inżynieria Materiałowa

|

2006

|

Vol. 27, nr 3

432-435

PL

W pracy przedstawiono budowę i podstawowe właściwości warstwy wierzchniej stali CPOH poddanej procesowi azotowania próżniowego. Stal CPOH jest wg danych niemieckiego producenta (Dörrenberg Edel Stahl GmbH) nową stalą mogącą zastąpić niektóre stale szybkotnące. Ponieważ narzędzia wykonane ze stali szybkotnących bywają poddawane procesom azotowania postanowiono porównać budowę i niektóre właściwości stali CPOH i stali SW7M. Temperaturę procesów azotowania (540°C) dobrano w ten sposób, aby zminimalizować rezultaty odpuszczania, a jednocześnie zapewnić dyfuzje azotu. Procesy azotowania wykonano w dwóch wariantach czasowych: 5 i 10 godzin. Z uzyskanych wyników badań wynika, że otrzymane parametry warstw azotowanych na stali CPOH są niższe od uzyskanych analogicznie na stali SW7M.

EN

In the paper there are presented construction and main properties of the outer layer of CPOH steel processed with vacuum nitriding. CPOH steel, according to German manufacturer’s data (Dörrenberg Edel Stahl GmbH), is new steel that could replace some high-speed steels. Because tools made with high-speed steels are nitrided, composition and some properties of CPOH and SW7M steels was compared. Temperature of nitriding processes (540°C) was chosen in a way to minimise the results of tempering and in the same time to ensure the nitrogen diffusion. Nitriding processes were performed in two time variants: 5 and 10 hours. The obtained results show that the parameters of nitrided layers of CPOH steel are lower than the ones of SW7M steel.

19

Warstwy azotowane gazowo na stali nierdzewnej utwardzanej wydzieleniowo 17-4 PH

Kochański P., Nowacki J.

Inżynieria Materiałowa

|

2006

|

Vol. 27, nr 3

449-452

PL

W artykule zaprezentowano wyniki badań nad warstwami azotowanymi na stali nierdzewnej utwardzanej wydzieleniowo typu 17-4 PH. Do wytworzenia warstw posłużono sie metodą azotowania gazowego z atmosferą amoniaku rozcieńczanego produktami jego dysocjacji. Aktywacje powierzchni podczas azotowania realizowano za pomocą chlorowodoru, będącego produktem rozkładu chlorku amonowego.Podjęto próbę określenia wpływu stanu obróbki cieplnej stali 17-4 PH oraz procesów wydzieleniowych zachodzących w stali na strukturę otrzymywanych warstw. W tym celu poddano azotowaniu stal w stanie przesyconym oraz w różnych wariantach starzenia.Przeprowadzono badania mikrostruktury otrzymanych warstw metodami mikroskopii świetlnej oraz elektronowej. Wykonano także badania rentgeno-strukturalne oraz badania składu chemicznego otrzymanych warstw dyfuzyjnych metodami mikroanalizy rentgenowskiej EDS i WDS. Zaobserwowano zależności pomiędzy parametrami technologicznymi azotowania jak temperatura, jak również strukturą wyjściową stali wynikającą ze stanu obróbki cieplnej a kinetyką wzrostu warstwy azotowanej oraz jej strukturą.

EN

The investigation results of nitrided layers on 17–4 PH stainless steel are presented in this paper. Nitrided layers were obtained using gas method with partly dissociated ammonia atmosphere. Hydrogen chloride admixture to ammonia was used as a steel surface activator. The influence of the steel heat treatment before nitriding on the diffusive process has been considered. 17–4 PH stainless steel was nitrided at various stages of heat treatment, i.e., in supersaturated or precipitation hardened state. The diffusion layers were studied by light and scanning electron microscopy, X–ray microanalysis (EDX and WDX) and X–ray diffraction.. The influence of precipitation processes taking place during the heat treatment on nitriding kinetics, was noticed. Correlations between the technological parameters (temperature) and the layer structure were also observed.

20

Mikrostruktura i właściwości mikromechaniczne biomateriałów tytanowych

Moskalewicz T., Rakowski W., Czyrska-Filemonowicz A.

Inżynieria Biomateriałów

|

2002

|

R. 5, nr 23-25

33-38

PL

W pracy przeprowadzono szczegółową charakterystykę mikrostruktury warstw azotowanych wytworzonych w warunkach wyładowania jarzeniowego na stopach tytanu: Ti-1Al-1Mn i Ti-6Al-7Nb. Badania cienkich folii wykonanych z przekrojów poprzecznych próbek przy użyciu transmisyjnego mikroskopu elektronowego ujawniły nanokrystaliczną strukturę zewnętrznej warstwy azotowanej. Wykorzystując metodę dyfrakcji elektronów wykonano analizę faz występujących w warstwach azotowanych. Pomiary właściwości mikromechanicznych (mikrotwardość, moduł Younga) warstw azotowanych wykazały występowanie wyraźnej korelacji pomiędzy mikrostrukturą warstw, a ich właściwościami mikromechanicznymi. Na podstawie przeprowadzonych prób "scratch-test" stwierdzono, że warstwy azotowane mają dobrą przyczepność do badanych stopów tytanów.

EN

The aim of the present work detailed characterization of the microstructure of nitrided layers produced under glow discharge conditions on two titanium-alloys: Ti-1Al-1Mn and Ti-6Al-7Nb. Transmission electron microscopy investigations of cross-sectional thin foils, showed that the external nitrided sublayer exhibits nanocrystalline structure. Phase identification within the layers, was carried out by electron diffraction. The measurements of micromechanical properties (microhardness, Young modulus) of nitrided layers showed the correlation between the microstructure of surface layers and theirs micromechanical properties. The results of "scratch-tests" experiment showed that nitrided layers exhibits a good adhesion to the surface of titanium alloys investigated.