Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Investigating the Possibility of Regenearation by Hardfacing for Forging Tools Based on Analysis of Tool Working Conditions and Wear Evaluationy

Widomski Paweł, Kaszuba Marcin, Krawczyk Jakub, Nowak Bartłomiej, Lange Artur, Sokołowski Paweł, Gronostajski Zbigniew

Archives of Metallurgy and Materials

|

2022

|

Vol. 67, iss. 4

1395--1410

EN

Tests were performed on example tools applied in hot die forging processes. After withdrawal from service due to excessive wear, these tools can be regenerated for re-use through machining and hardfacing. First, analysis of worn tools was carried out for the purpose of identifying tool working conditions and wear mechanisms occurring in the surface layer of tools during forging. Testing of worn tools included observations under a microscope, surface scanning and microhardness measurement in the surface layer. The results indicate very diverse work conditions, which suggest the application of different materials and hardfacing tool regeneration technology in individual die forging processes.

2

The use of a measuring arm with a laser scanner for analysis and support of regenerative surfacing processes of forging dies

Kaszuba Marcin D., Widomski Paweł, Kiełczawa Tomasz, Gronostajski Zbigniew

Welding Technology Review

|

2020

|

R. 92, nr 3

23--32

EN

The article presents the results of research conducted in order to develop the technology of regenerative surfacing of forging dies. The selected example shows how the use of a measuring arm with a laser scanner can be used to support the regeneration process. The tests were conducted in industrial conditions of a forging die. The analysis of the regeneration process was carried out at each of 4 stages: after wear in the forging process, after initial machining, after regenerative surfacing and after final machining. It has been shown that scanning can be used to develop programs for mechanical pre-treatment, to measure the volume of padding welds, to determine the amount of finishing allowance, to verify the effectiveness of the surfacing process and to control the quality of the die before the forging process. The obtained results confirmed the effectiveness of the regeneration carried out. In terms of performance, it has been shown that too much padding weld's material is a machining allowance. For this reason, the treatment is time and energy consuming and about 68% of the padding weld's material is waste or chips. The analysis showed the possibility of saving up to 45% of the weld metal material by using reasonable allowances of smaller thickness. These results indicate the need to modify the regeneration technology and the legitimacy of using robotic surfacing, which can provide greater precision and repeatability in the laying of padding weld’s beads. The next stage of research will be robotization of the analyzed forging die regeneration process using WAAM technology.

PL

Artykuł prezentuje efekty badań prowadzonych w celu rozwoju technologii napawania regeneracyjnego matryc kuźniczych. Na wybranym przykładzie pokazano w jaki sposób zastosowanie ramienia pomiarowego ze skanerem laserowym może służyć do wspomagania procesu regeneracji. Badania prowadzono w przemysłowych warunkach kuźni matrycowej. Analizę procesu regeneracji prowadzono na każdym z 4 etapów: po zużyciu w procesie kucia, po wstępnej obróbce mechanicznej, po napawaniu regeneracyjnym oraz po wykańczającej obróbce mechanicznej. Wykazano, że skanowanie może być wykorzystywane do opracowania programów wstępnej obróbki mechanicznej, do pomiaru objętości napoin, do określenia wielkości naddatku na obróbkę wykańczającą oraz do weryfikacji skuteczności procesu napawania i kontroli jakości matrycy przed procesem kucia. Uzyskane wyniki potwierdziły skuteczność przeprowadzonej regeneracji. W aspekcie wydajności wykazano, że zbyt wiele materiału napoiny stanowi naddatek pod obróbkę mechaniczną. Z tego powodu obróbka jest czaso- i energochłonna a ok. 68% materiału napoiny stanowi odpad czyli wióry. Przeprowadzona analiza wykazała możliwość zaoszczędzenia do 45% materiału stopiwa przy zastosowaniu rozsądnych naddatków o mniejszej grubości. Wyniki te wskazują na konieczność modyfikacji technologii regeneracji oraz zasadność stosowania napawania zrobotyzowanego, które może zapewnić większą precyzję i powtarzalność przy układaniu ściegów napoiny. Kolejnym etapem badań będzie robotyzacja analizowanego procesu regeneracji matrycy kuźniczej przy wykorzystaniu technologii WAAM.

3

Properties of new-generation hybrid layers combining hardfacing and nitriding dedicated to improvement in forging tools’ durability

Kaszuba Marcin, Widomski Paweł, Białucki Piotr, Lange Artur, Boryczko Bożena, Walczak Mariusz

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2020

|

Vol. 20, no. 3

212--223

EN

This article deals with the subject of layers produced in a hybrid process combining hardfacing and nitriding. These layers are characterized by improved resistance to wear, which arises from the synergy between favorable materials during hardfacing and nitriding treatment. Tests were conducted on hot-work tool steel (H11) samples. Hardfaced layers consisting of three layers were applied to these samples, where layers were made from two materials-Robotool 46 and Hardface VMolc powder wires. Next, samples of both materials were nitrided using ZeroFlow gas nitriding technology, with control of potential aimed at obtaining a diffusion layer without a white zone of nitrides on the surface. The next step was to investigate the properties of hardfaced layers and of layers hardfaced after nitriding treatment. Conducted tests covered observations of the microstructure, microhardness measurements as a function of distance from the surface, measurement of stresses in the surface layer by means of X-ray diffraction, and tribological tests. Obtained test results show that hybrid layers combining hardfacing and nitriding may be suitable for improving the lifetime of tools applied in hot forging processes.

4

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.