This study presents the results of research into the influence of the time of the plasma nitriding process on the microstructure of the coatings obtained. Cold-work tool steels (60WCrV8, 90MnCrV8, 145Cr6), hot-work tool steel (X37CrMoV5-1) and high-speed tool steel (HS6-5-2) were selected as substrate material. The processes were carried out under industrial conditions using an Ionit device from Oerlikon Metaplas with variable process times of 2, 4 and 6 hours. According to literature data, a nitriding mixture consisting of 5% nitrogen and 95% hydrogen was chosen, which allowed the expected diffusion layer to be obtained without a white layer (composed of iron nitrides). Analysis of elemental mapping indicates that the presence and content of nitride-forming elements influences the formation of alloy additive nitrides in the microstructure of the diffusion layer. It was also found that an increase in the duration of plasma nitriding, results in an increase in the depth of the nitrided layers formed on the substrate of high-alloy steels: X37CrMoV5-1 and HS6-5-2. Nitrides of alloying additives, present in the diffusion layer, are formed in the high-alloyed the hot-work steel X37CrMoV5-1, indicating that these steels are the most suitable for plasma nitriding of the entire tool steels analysed.
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu czasu procesu azotowania plazmowego na mikrostrukturę otrzymanych powłok. Jako materiał podłoża wybrano stale narzędziowe do pracy na zimno (60WCrV8, 90MnCrV8, 145Cr6), stale narzędziowe do pracy na gorąco (X37CrMoV5-1) oraz szybkotnące (HS6-5-2). Procesy prowadzono w warunkach przemysłowych z wykorzystaniem urządzenia Ionit firmy Oerlikon Metaplas ze zmiennymi czasami procesu 2, 4 i 6 godzin. Zgodnie z danymi literaturowymi wybrano mieszaninę azotującą składającą się z 5% azotu i 95% wodoru, co pozwoliło na uzyskanie oczekiwanej warstwy dyfuzyjnej bez warstwy białej (złożonej z azotków żelaza). Analiza mapowania pierwiastkowego wskazuje, że obecność i zawartość pierwiastków azototwórczych w pływa na powstawanie azotków dodatku stopowego w mikrostrukturze warstwy dyfuzyjnej. Stwierdzono również, że wydłużenie czasu azotowania plazmowego powoduje zwiększenie głębokości warstw azotowanych powstających na podłożu ze stali wysokostopowych: X37CrMoV5-1 i HS6-5-2. Azotki dodatków stopowych, obecne w warstwie dyfuzyjnej, powstają w wysoko-stopowej stali do pracy na gorąco X37CrMoV5-1, co wskazuje, że stale te są najbardziej odpowiednie do azotowania plazmowego spośród wszystkich analizowanych stali narzędziowych.
Vacuum carburizing is a modern method of surface hardening where carburized layer is formed in a cyclically repeated stages of supplying gas carburizing and diffusion of absorbed carbon. Ability to maintain a high carbon concentration gradient on the surface should cause faster layer growth. The purpose of the present work is to answer the question, how the grit-blasting influences the carbon content on the surface and from that the growth of carburized layer. The vacuum carburizing with one saturating stage was performed on samples which surface was grit-blasted with different pressure values. The surface roughness was measured before and after vacuum carburizing with a profilometer. Carburized layer growth was investigated by distribution of carbon concentration and microhardness in a function of distance from the surface. Cross-section of carburized layer was characterized using a light microscopy. Obtained data revealed that grit-blasting influence carbon concentration on the surface, its value increases as the grit-blasting pressure increase. Differences in effective case depth were exposed, depend on grit-blasting pressure value.
PL
Piaskowanie jest procesem technologicznym stosowanym w celu oczyszczenia powierzchni elementów mechanicznych ze związków organicznych i nieorganicznych. Ma więc bezpośredni wpływ na strukturę geometryczną powierzchni przedmiotu obrabianego i jego właściwości funkcjonalne po procesach obróbki cieplno-chemicznej. Celem pracy była charakterystyka wpływu warunków procesu piaskowania na kształtowanie się warstwy nawęglonej wytworzonej w procesie nawęglania próżniowego. Wykonano proces nawęglania z bezpośrednim hartowaniem do temperatury pokojowej. Zakres prezentowanych badań obejmował analizę wpływu procesu piaskowania ze zmienną wartością ciśnienia na chropowatość powierzchni przed i po nawęglaniu oraz ocenę profilu stężenia węgla i twardości w funkcji odległości od powierzchni podłoża stali na przekroju warstwy nawęglonej.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.