Ograniczanie wyników
Czasopisma help
Autorzy help
Lata help
Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 193

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 10 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  azotowanie
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 10 next fast forward last
EN
In the search for alternative processes of technologically difficult and environmentally dangerous galvanic chromium coatings on cast iron piston rings, composite coatings of low-friction nanoparticles MoS2, WS2and/or rGO embedded in a hard matrix of iron nitrides have been investigated. Laboratory tribological and operational tests on a real aircraft engine have been carried out to select the optimal technological parameters and microstructures of low frictional layers. A dry friction coefficient of 0.13 has been obtained for the best of the processes, i.e., four times lower than for raw reference samples (0.55). According to that technological option, the low-friction layers were produced for a set of rings for three cylinders of a Boxer aircraft engine and tested comparatively in an operational test with the rings in the other three cylinders. The experimental engine has passed the operational test obtaining the assumed power performance, fuel consumption and admission criteria of exhaust purity and oil purity.
PL
W poszukiwaniu alternatywnych procesów dla trudnych technologicznie i niebezpiecznych dla środowiska galwanicznych powłok chromowych na żeliwnych pierścieniach tłokowych badano powłoki kompozytowe z niskotarciowych nanocząstek MoS2, WS2 i/lub rGO osadzonych w twardej osnowie z azotków żelaza. Przeprowadzono laboratoryjne badania tribologiczne oraz próby eksploatacyjne na rzeczywistym silniku lotniczym w celu doboru optymalnych parametrów technologicznych i mikrostruktur warstw o niskim współczynniku tarcia. Dla najlepszego z procesów uzyskano współczynnik tarcia suchego na poziomie 0,13, czyli czterokrotnie niższy niż dla surowych próbek referencyjnych (0,55). Zgodnie z tą opcją technologiczną wytworzono warstwy o niskim współczynniku tarcia dla zespołu pierścieni do trzech cylindrów silnika lotniczego Boxer i przetestowano je porównawczo w próbie eksploatacyjnej z pierścieniami chromowanymi w pozostałych trzech cylindrach, uzyskując założone parametry mocy, zużycie paliwa oraz kryteria dopuszczenia czystości spalin i oleju.
EN
Technological trials of gas sulphonitriding processes for cast iron piston rings were carried out as an alternative to chromium electroplating for the production of low-friction layers. The effectiveness of different ways of packing heat treatment charges in minimising or eliminating deformation of the rings was compared, and the effectiveness of ring packing with restraining tooling was confirmed. The maximum duration of the gas sulphonitriding process was determined at 1 hour, both as a stand-alone process and as a component process in a multi-stage technology for the manufacture of low-friction hybrid layers, ensuring the maintenance of sufficient ring toughness for an opening during assembly.
PL
Przeprowadzono próby technologiczne procesów azotonasiarczania gazowego żeliwnych pierścieni tłokowych jako alternatywy wytwarzania warstw niskotarciowych dla chromowych powłok galwanicznych. Porównano skuteczność różnych sposobów upakowania wsadów do obróbki cieplno-chemicznej w minimalizacji bądź eliminowaniu odkształceń pierścieni. W tym zakresie potwierdzono skuteczność pakietowania pierścieni w specjalistycznym, krępującym oprzyrządowaniu technologicznym. Wyznaczono maksymalny czas trwania procesu azotonasiarczania gazowego – 1 godziny – zarówno jako procesu samodzielnego, jak i procesu składowego w wieloetapowej technologii wytwarzania niskotarciowych warstw hybrydowych, który gwarantuje zachowanie dostatecznej wiązkości pierścienia dla rozwarcia montażowego.
EN
The presented work was mainly aimed at assessing the tribological properties of gas nitrided samples subsequently subjected to shot peening. This assessment was carried out using the standard “three rollers – cone” method. In these tests, different materials of roller samples were used, i.e. both structural and tool steels. In addition, the selected material of conical counter-samples, i.e. heat-treated medium carbon steel, was used. The obtained test results allowed us to assess the influence of the use of dissimilar material of nitrided (under different conditions) roller samples, as well as their surface plastic processing, i.e. shot peening.
PL
Prezentowana praca miała głównie na celu ocenę właściwości tribologicznych próbek azotowanych gazowo i następnie kulowanych. Ocenę tę przeprowadzono znormalizowaną metodą „trzy wałeczki – stożek”. W próbach tych użyto zróżnicowane materiały próbek wałeczkowych, tzn. zarówno stale konstrukcyjne, jak i narzędziowe. Ponadto zastosowano wybrany materiał przeciwpróbek stożkowych, tj. ulepszaną cieplnie stal średniowęglową. Uzyskane wyniki badań pozwoliły ocenić wpływ stosowania zróżnicowanego materiału azotowanych (w różnych warunkach) próbek wałeczkowych, a także ich powierzchniowej obróbki plastycznej, tzn. kulowania.
EN
The tribological properties of the nitride layer applied to the low-alloyed steel were investigated in this research. Experimental work included determination if the chemical composition, wear resistance, Rockwell, Vickers and nano-indentation tests, both of the substrate material – the low-alloyed steel and the deposited nitride layer. From the results obtained in those experiments authors concluded that applying the nitride layer does not significantly improve the tribological properties of the tested lowalloyed steel samples, thus this process is not recommended for achieving that purpose.
PL
Wykorzystywanie węglików wolframu jako narzędzi do obróbki mechanicznej innych materiałów wynika z faktu ich bardzo dobrych właściwości skrawających oraz wytrzymałościowych. Narzędzia te najczęściej wykonywane są metodą metalurgii proszków. W pracy badano narzędzia grawerskie o kątach wierzchołkowych 10°, 15°, 20° i 30°, wykonanych z proszku węglika wolframu rozproszonego w osnowie kobaltu - WC-6Co. Według specyfikacji producenta narzędzia te przeznaczone są do precyzyjnej obróbki materiałów takich jak drewno, metale miękkie, kompozyty, MDF itp. W pracy skupiono się na ocenie mikrostrukturalnej oraz wytrzymałościowej ostrzy, a dodatkowo poddano je obróbce cieplno-chemicznej azotowania jarzeniowego w temperaturze 520 °C przez 72 godziny. Mikrostrukturę narzędzi zbadano przy użyciu mikroskopii optycznej oraz skaningowej mikroskopii elektronowej, natomiast występujące w niej fazy zidentyfikowano metodą dyfraktometrii rentgenowskiej. Właściwości wytrzymałościowe narzędzi scharakteryzowano na podstawie pomiarów twardości oraz statycznej próby wciskania w zahartowaną stal C45. Skutkiem azotowania było utworzenie na powierzchni narzędzi azotków i węglikoazotków wolframu, obecność węgla jako pozostałości rozkładu WC i w rezultacie zmniejszona ilość węglika wolframu i zwiększona mikroporowatość. Stwierdzono spadek twardości narzędzi o ok. 200HV0,3 i niewielkie zwiększenie odporności mechanicznej ostrzy grawerskich na ściskanie niezależnie od ich kąta wierzchołkowego.
EN
The use of tungsten carbides as tools for machining other materials is due to their very good cutting and strength properties. These tools are most often made using the powder metallurgy method. The study investigated engraving tools with 10°, 15°, 20°, and 30° point angles, made of tungsten carbide powder dispersed in a cobalt matrix - WC-6Co. According to the manufacturer's specification, these tools are intended for precise processing of materials such as wood, soft metals, composites, MDF, etc. The study focused on the assessment of microstructure and strength of the blades, and additionally they were subjected to thermochemical treatment of glow discharge nitriding at a temperature of 520 °C for 72 hours. The microstructure of the tools was examined using optical microscopy and scanning electron microscopy, while the phases present in it were identified by X-ray diffraction. The strength properties of the tools were characterized based on hardness measurements and a static test for pressing into hardened C45 steel. The effect of nitriding was the formation of tungsten nitrides and carbonitrides on the tool surface, the presence of carbon as a residue of WC decomposition, and consequently a reduced amount of tungsten carbide and increased microporosity. It was found that the hardness of the tools decreased by approx. 200HV0.3 and a slight increase in the mechanical resistance of the engraving blades to compression, regardless of their tip angle.
PL
W pracy badano możliwość zastosowania azotu technicznego do aktywacji powierzchni stali stopowych z dużą zawartością chromu, zwłaszcza stali nierdzewnej X20Cr13, w procesach azotowania i węgloazotowania. Badano twardość i mikrostrukturę azotowanych i węgloazotowanych warstw. Stwierdzono możliwość zastosowania azotu technicznego zawierającego ok. 0,2%O2 do aktywacji powierzchni stali nierdzewnej X20Cr13 w procesach azotowania i węgloazotowania oraz ustalono warunki aktywacji dla badanych stali stopowych.
EN
In the present work technical nitrogen application for surface activation of alloyed steels with chrome, particularly stainless steel X20Cr13 during nitriding and carbonitriding was investigated .Hardness and microstructure of nitrided layers were examined. Possibility of using technical nitrogen containing 0,2%O2 for surface activation of X20Cr13 stainless steel was confirmed and activation conditions for investigated alloyed steels were determined.
EN
The article deals with the wear of forging tools used in hot forging processes. The research presented in the work includes analysis of tool life used in a selected industrial hot die forging process. Multiple treatment variants were used to increase wear resistance, including thermo-chemical treatment (nitriding), welding methods (surfacing) and an innovative new hybrid technology combining surfacing and nitriding. First of all, the research focused on determining the impact of the phase structure of the nitrided layers used and the surfacing layer on resistance to destructive factors occurring in the analyzed process. Next, hybrid treated tools combining surfacing and nitriding were also subjected to operational tests. Each of the tools analyzed in this work was operated until it was withdrawn due to excessive wear, and then subjected to comprehensive analysis. The tests of tools after operation included: surface scanning to determine the amount of wear of the analyzed tools after work, microhardness measurement, and microscopic tests. A detailed analysis of changes in the surface layer of tools in selected areas was made using a scanning microscope. The aim of the study was to assess the effectiveness of the hybrid surface treatment process used to increase the wear resistance of the surface layer of tools and thereby improve the durability of the forged tools analyzed. The obtained research results indicate a beneficial effect of using the new technology resulting in 300% increase in the durability of the analyzed tools. The effect of improving durability confirmed by obtained results arises from the use of hybrid layers, which are more resistant to abrasive wear and to cracking due to thermo-mechanical fatigue. Moreover, the study shows that nitriding may have a beneficial influence on improving the lifetime of forging tools, under the condition that the nitrided layer has an α diffusive layer structure, without a larger amount of γ’ and ε nitride precipitates.
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.
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.
EN
The paper presents the results of examinations of tribological and corrosion properties of the layers produced on a C45 medium-carbon steel surface in the gas nitriding process combined with subsequent treatment – oxidation and impregnation of corrosion inhibitor. Investigations of the microstructure of these layers and their phase composition were carried out. Hardness of the layers was measured by Vickers method. Tribological properties (linear wear) of the layers were performed by means of the three-cylinder-cone method. Resistance to corrosion was determined by electrochemical methods. The investigations showed that the linear wear of the C45 steel samples with the layers produced in the combined processes of nitriding with subsequent oxidation and impregnation was smaller than that of steel samples without layers. Moreover, the corrosion resistance of these layers in aggressive solutions containing chloride ions was very good.
PL
W pracy omówiono wyniki badań właściwości tribologicznych i korozyjnych warstw wytwarzanych na powierzchni stali średniowęglowej C45 w procesie azotowania gazowego połączonym z następną obróbką – utlenianiem i impregnacją inhibitorem korozji. Przeprowadzono badania mikrostruktury tych warstw, jak również ich składu fazowego. Twardość warstw była mierzona metodą Vickersa. Właściwości tribologiczne (zużycie liniowe) warstw oceniano metodą trzy wałeczki–stożek. Badania odporności na korozję przeprowadzono metodami elektrochemicznymi. Badania wykazały, że zużycie liniowe próbek ze stali C45 z warstwami wytworzonymi w połączonych procesach azotowania z następnym utlenianiem i impregnacją, było mniejsze niż próbek ze stali bez warstw. Ponadto odporność korozyjna tych warstw w agresywnych roztworach zawierających jony chlorkowe była bardzo dobra.
PL
Praca obejmuje drugą część badań przyczynkowych nad oceną stanu strukturalnego stali o różnym składzie chemicznym w strefie grzania laserowego, realizowanych w Instytucie Obróbki Plastycznej oraz w Instytucie Maszyn Roboczych i Transportu Politechniki Poznańskiej. W pierwszej części [1] badano skutki obróbki laserowej stali węglowych o różnej zawartości węgla; od około 0,04 %C (stal E04J) do 0,8 %C (stal N8E). W niniejszym artykule oceniano podobnie skutki obróbki laserowej pięciu stali konstrukcyjnych o różnym składzie chemicznym (18HGT, 33H3MF, 38HMJ, 40H i 45) w stanie zahartowanym i ulepszonym cieplnie oraz porównano skutki obróbki laserowej stali 33H3MF i 38HMJ (przeznaczonych do azotowania) w stanie przed i po azotowaniu; przy czym grubość warstwy dyfuzyjnej wynosiła około 0,6 mm. Badania wykazały, że twardość po zahartowaniu laserowym zależy przede wszystkim od zawartości węgla w stali, natomiast odporność na odpuszczające działanie temperatury od zawartości węglikotwórczych składników stopowych. Stwierdzono ponadto, że – podobnie jak w przypadku stali węglowych – parametry zahartowanego obszaru (głębokość i szerokość warstwy) zmniejszają się ze wzrostem prędkości przemieszczania się wiązki światła lasera. Obserwacje strukturalne wykazały, że warstwa obrobiona ciepl-nie zawiera różniące się między sobą obszary; strefa, a także liczne drobne pęknięcia ułożone zgodnie z kierunkiem odprowadzenia ciepła oraz (podobnie jak w pracy [1]) szczeliny ułożone prostopadle do powierzchni próbki i pęcherze. Stwierdzono zróżnicowane struktury hartowania w strefie przetopionej. W drugiej części badań oceniono rozkłady twardości warstw azotowanych stali 33H3MF i 38HMJ. Stwierdzono, że różnią się one głębokością utwardzenia i wyraźnie twardością przy powierzchni, a war-stwa stali 33H3MF ma w tej części znacznie większą twardość. Zauważono również, że obróbka laserowa niszczy warstwę dyfuzyjną (powierzchniową), powodując powsta-nie pęcherzy, które w niektórych przypadkach są przyczyną tworzenia się nieciągłości powierzchni, a także że twardość przetopionej warstwy dyfuzyjnej jest o około 400 jednostek HV0,1 mniejsza od twardości warstwy azotowanej.
EN
This paper covers the second part of adjunctive studies assessing the structural state of steel with different chemical compositions in a laser heating zone, conducted at the Metal Forming Institute and at the Institute of Machines and Transportation of the Poznań University of Technology. The first part [1] investigated the effects of laser treatment of carbon steels with varying carbon content; from approx. 0.04 %C (E04J steel) to 0.8 %C (N8E steel). Similarly, this article assesses the effects of laser treatment of five construc-tional steels with varying chemical compositions (18HGT, 33H3MF, 38HMJ, 40H and 45) in hardened and heat-treated state, and the effects of laser treatment of 33H3MF and 38HMJ steels (intended for nitriding) were compared in pre- and post-nitrided state; where the thickness of the diffusion layer was approx. 0.6 mm. Tests showed that hardness after laser treatment depends, above all, on carbon content in the steel, while resistance to the tempering action of temperature depends on the content of carbide-forming alloying ingredients. Moreover, it was determined that – similarly as in the case of carbon steels – the parameters of the hardened area (depth and width of the layer) decrease as the laser beam’s speed of travel increases. Structural observations revealed that the heat-treated layer contains differing areas; the heat-affected zone, and numerous fine cracks oriented in the direction of heat take-off, as well as (similarly as in paper [1]), crevices arranged perpendicularly to the sample’s surface, and bubbles. Different har-dening structures were observed in the melted zone. In the second part of studies, hard-ness distributions of nitrided layers of 33H3MF and 38HMJ steels were evaluated. It was determined that they differ in hardening depth, and clearly, in near-surface hardness; and the layer of 33H3MF steel has substantially higher hardness in this layer. It was also observed that laser treatment destroys the diffusion (surface) layer, causing bubbles to form, which are the cause of surface discontinuities in certain cases, as well as that the hardness of the melted diffusion layer is approx. 400 HV0.1 units lower than the hardness of the nitrided layer.
PL
Przedmiotem opracowanego artykułu są badania tribologiczne i materiałowe azotowanych gazowo stali konstrukcyjnych, m.in. 38HMJ, AISI52100, współpracujących tarciowo z ulepszaną stalą C45 względnie hartowaną stalą 100Cr6. Wszystkie badania tarciowe zrealizowano znormalizowaną metodą „3 wałeczki – stożek”. Wyniki uzyskanych badań wykazały nieco bardziej korzystny efekt współpracy azotowanych stali konstrukcyjnych z hartowaną stalą łożyskową 100Cr6.
EN
The subject matter of the article are tribological and material tests of gas-nitrided constructional steels, including 38HMJ and AISI52100, cooperating frictionally with C45 toughened steel or 100Cr6 hardened steel. All friction tests were carried out using the standardized “3 cylinders – cone” method. The results of the obtained tests showed a slightly more beneficial effect of the cooperation of nitrided constructional steels with 100Cr6 hardened bearing steel.
EN
The article presents results of investigations of wear resistance by friction, employing the “3 cylinder-cone” method, of selected structural and tool steels, subjected to given thermo-chemical treatment, i.e. boriding, carburizing, nitriding, chromizing and titanizing. It was observed that a proportionality exists between their wear resistance and the value of surface unit loading. Moreover, the friction-wear properties of these layers exhibited certain differences, dependent on their microstructure and chemistry.
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań odporności na zużycie przez tarcie metodą: „3 wałeczki – stożek” wybranych stali konstrukcyjnych i narzędziowych poddanych określonej obróbce cieplno-chemicznej tj. borowaniu, nawęglaniu, azotowaniu, chromowaniu i tytanowaniu. Zauważono wprost proporcjonalną zależność ich odporności na zużycie od wartości nacisków powierzchniowych. Ponadto właściwości tarciowo-zużyciowe tych warstw wykazały pewne różnice zależne od ich struktury i budowy.
PL
Azotowanie stali 41CrAlMo7 przeprowadzono w złożu fluidalnym z tlenku aluminium w stałej temperaturze 570oC/4 h w amoniaku z azotem technicznym lub z mieszaniną azotowo-wodorową. Węgloazotowanie przeprowadzano w amoniaku z azotem technicznym dla dwóch różnych nośników węgla. Ponadto jeden proces był przeprowadzony w amoniaku z dodatkiem 5% propanu. Badano wpływ rozcieńczania amoniaku czystym i technicznym azotem na twardość i grubość warstwy azotowanej. Porównano twardość i grubość warstwy węgloazotowanej w amoniaku z azotem technicznym i gazem ziemnym lub dwutlenkiem węgla z parametrami warstwy węgloazotowanej w amoniaku z propanem. Wysoką twardość powierzchni i grubość warstwy azotowanej uzyskano przy udziale 70% czystego azotu lub 30% azotu technicznego w mieszaninie z amoniakiem po wstępnym utlenianiu 350oC/30 min w powietrzu. W przypadku węgloazotowania najwyższą twardość i grubość warstwy azotowanej uzyskano w mieszaninie amoniaku z dodatkiem 5% propanu, a najwyższą grubość strefy związków azotkowych w mieszaninie amoniaku z azotem technicznym z dodatkiem gazu ziemnego lub dwutlenku węgla.
EN
Nitriding of 41CrAlMo7 steel was carried out in a fluidized bed of aluminum oxide at a constant temperature of 570oC/4h in ammonia with technical nitrogen or with nitrogen-hydrogen mixture. Carbonitriding was carried out in ammonia with technical nitrogen for two different carbon carriers. In addition, one process was carried out in ammonia with the addition of 5% propane. The influence of diluting ammonia with pure and technical nitrogen upon the hardness and thickness of the nitrided layer was investigated. The hardness and thickness of the carbonitrided layer in ammonia with technical nitrogen and natural gas or carbon dioxide were compared with the parameters of the layer carbonitrided in ammonia and propan. High surface hardness and thickness of the nitrided layer were obtained with the participation of 70% of pure nitrogen or 30% of technical nitrogen in a mixture with ammonia after preliminary oxidation at 350oC/ 30min in air. In case of carbonitriding, the highest hardness and thickness of the nitrided layer were obtained in a mixture of ammonia with and the addition of 5% propane, and the highest thickness of the nitride compound zone in a mixture of ammonia and technical nitrogen with the addition of natural gas or carbon dioxide.
EN
The study investigated the influence of short-term nitriding conditions upon the strength properties and pitting corrosion resistance of 41CrAlMo structural steel. The steel was fluidised bed nitrided in ammonia at temperatures of 480 and 570oC. The increase in layer thickness and/or nitrogen concentration was accompanied by the increase in compressive rest stresses up to a maximum of approx. -660MPa. The decrease of tensile strength Rm and the offset yield point R0,2 in all nitriding variants did not exceed10% in relation to the quenched and tempered sample. The decrease of the relative elongation A10 reached a maximum of 37%. In the bend test, with the increase of layer thickness and nitrogen concentration the offset yield point R0,2 increased by a maximum of approx 12%. Impact strength decreased with increasing layer thickness and nitrogen concentration up to 14%. After optimum nitriding, pitting corrosion resistance Rp9 = 500 h was achieved.
PL
W pracy badano wpływ warunków azotowania krótkookresowego na właściwości wytrzymałościowe i odporność na korozję wżerową stali konstrukcyjnej 41CrAlMo. Stal azotowano fluidalnie w amoniaku w temperaturach 480 i 570oC. Wzrostowi grubości warstwy i/lub stężenia azotu towarzyszył wzrost ściskających naprężeń własnych maksymalnie do ok. – 660 MPa. Spadek wytrzymałości na rozciąganie Rm i umownej granicy plastyczności R0,2 we wszystkich wariantach azotowania nie przekraczał 10% w stosunku do próbki ulepszanej cieplnie. Spadek wydłużenia względnego A10 osiągnął maksymalnie 37%. W próbie zginania wraz ze wzrostem grubości warstwy i stężenia azotu wzrastała umowna granica plastyczności R0,2, maksymalnie o ok. 12%. Udarność stali malała wraz ze wzrostem grubości warstwy i stężenia azotu maksymalnie do 14%. Po optymalnym azotowaniu uzyskano odporność na korozję wżerową Rp9 = 500 h.
16
Content available Devices for modern vacuum heat treatment
EN
Purpose: A review regarding the devices for vacuum heat treatment is presented. Design/methodology/approach: Devices for modern heat treatment has been reviewed. The devices has been classified regarding the heat treatment (quenching, carburizing, nitriding, tempering and annealing). The possible application, materials and parts for heat treatment as well as parameters of the devices has been analysed. Findings: There is a wide range of modern vacuum heat treatment devices. All currently used heat and thermo-chemical treatments may be proceed in vacuum equipment. It is also in many cases preferable to use vacuum- because of economic reasons, better metallurgical results or environmental friendliness. Also software simulators which facilitates the planning of heat treatment are available with the equipment. Practical implications: Because of the industry expectations regarding efficiency, quality, economy and safety, vacuum equipment becoming the subject of wider and wider attention. In particular, aerospace and automotive industries pay a lot of attention to these aspects. The basic task of vacuum devices is fast, effective, environmentally friendly production of high quality machine parts. Originality/value: The synthetic presentation of modern devices for vacuum heat treatment was presented, in particular furnaces for quenching, carburizing, nitriding, tempering and annealing. The products characteristic and applications has been presented. Also equipment for some advanced vacuum applications has been presented. Modern software which complements the devices in terms of designing heat treatment processes has been described.
PL
Azotowanie stali węglowych nie umożliwia uzyskania odpowiedniego umocnienia podłoża warstw i rdzenia, wymaganego w niektórych zastosowaniach. Umocnienie takie można osiągnąć przez stosowanie dalszej obróbki cieplnej. W wyniku tej obróbki następuje zanik strefy azotków i tworzenie się struktury martenzytu azoto-węglowego umacnianego dodatkowo przez starzenie. Przeprowadzone badania tribologiczne wykazały, że poddanie azotowanej stali węglowej dalszej obróbce umacniającej poprawia wyraźnie jej odporność na zużycie w porównaniu ze stalą azotowaną, przy czym obszar dobrej odporności sięga głębiej.
EN
Nitriding of carbon steels does not allow for adequate hardening of the substrate of layers and core required in some applications. Such hardening can be achieved by using further heat treatment. As a result of this heat treatment, the zone of nitrides vanishes and a nitro-carbon martensite structure is formed, additionally hardened by ageing. The carried out tribological tests have shown that subjecting nitrided carbon steel to further hardening treatment significantly improves its wear resistance in comparison to nitrided steel, and the zone of good wear resistance goes deeper.
EN
This work was aimed at investigating the formation of nitrided layers during the isothermal transformation (austempering) and at describing the formed nitrided layer properties. The tested steels were characterized by a different content of carbon and alloying elements. In the case ofthe isothermal transformation, 4 variants of heat treatment parameters of nitrided layers were applied. The heat treatment differed in the austenitizing temperature (750°C-860°C) and the isothermal transformation temperature (390°C-420°C). The microstructure and the mechanical properties (hardness) of the nitrided layers formed after the heat treatment processes were determined. After the nitriding process, during 30 hours in the nitriding atmosphere consisting only of ammonia, the high nitrogen saturation in the surface zone of the layers was obtained. The nitrided layers, after the heat treatment processes, were characterized by the diversified thickness, as evidenced by the hardness distributions at their cross-sections.
PL
Niniejsza praca miała na celu zbadanie kształtowania się warstw azotowanych podczas przemiany izotermicznej oraz opis właściwości powstałej warstwy azotowanej. Badane stale charakteryzowały się różną zawartością węgla oraz zawartością pierwiastków stopowych. W przypadku przemiany izotermicznej zastosowano 4 warianty parametrów obróbki cieplnej warstw azotowanych. Obróbka cieplna różniła się temperaturą austenityzowania (750°C-860°C) i temperaturą przemiany izotermicznej (390°C-420°C). Określono mikrostrukturę oraz właściwości mechaniczne (twardość) powstałych warstw azotowanych po procesach obróbki cieplnej. Po procesie azotowania, w czasie 30 h w atmosferze azotującej, składającej się tylko z amoniaku, uzyskano wysokie nasycenie azotem w powierzchniowej strefie warstw. Warstwy azotowane, po procesach obróbki cieplnej, charakteryzowały się zróżnicowaną grubością, o czym świadczą rozkłady twardości na ich przekrojach.
EN
This article presents the results of tribological studies of different kinds of steels (first of all constructional) which undergo the processes of thermo-chemical treatments of the type of nitriding and nitrocarburizing. On that occasion different standardized wear tests were compared. The advantages of the method used for this purpose were particularly highlighted: a three-cylinder-cone wear test.
PL
Azotowanie stali węglowych nie umożliwia uzyskania odpowiedniego umocnienia podłoża warstw i rdzenia, wymaganego w niektórych zastosowaniach. Umocnienie takie można osiągnąć przez stosowanie dalszej obróbki cieplnej. W wyniku tej obróbki następuje zanik strefy azotków i tworzenie się struktury martenzytu azoto-węglowego umacnianego dodatkowo przez starzenie. Przeprowadzone badania tribologiczne wykazały, że poddanie azotowanej stali węglowej dalszej obróbce umacniającej poprawia wyraźnie jej odporność na zużycie w porównaniu ze stalą azotowaną, przy czym obszar dobrej odporności sięga głębiej.
PL
W niniejszej pracy badano wpływ warunków procesowych na twardość, budowę i wzrost warstw podczas azotowania/węgloazotowania stali nierdzewnej X20Cr13 w złożu fluidalnym, a także na odporność tych warstw na korozję wżerową w środowisku z chlorkami sodu. Krótkotrwała aktywacja powierzchni w amoniaku lub amoniaku z propanem umożliwiła nasycanie stali X20Cr13 azotem i węglem. Aktywacja w amoniaku z propanem sprzyjała powstawaniu tzw. białej warstwy w węgloazotowanej stali w 570oC. Po azotowaniu/węgloazotowaniu w 570oC/4 h grubość warstwy wynosiła ok. 150 μm, a strefa związków – ok. 15 μm przy twardościach na powierzchni 1000–1100 HV1. Azotowanie/węgloazotowanie w obniżonych temperaturach 480 i 440oC charakteryzowało się brakiem strefy związków. Po azotowaniu w 440oC twardość na powierzchni wynosiła ok.1320 HV1, a po węgloazotowaniu z tej temperatury – 1370 HV1. Poprawę odporności stali X20Cr13 na korozję wżerową uzyskano po azotowaniu lub węgloazotowaniu w 570oC/2 h, poprzedzonym aktywacją w amoniaku w czasie 2 h. Analiza fazowa takich próbek wykazała w strefie związków: Fe3N, Fe4N, M7C3, CrN, Fe3O4 i Fe2O3.
EN
In this work, the influence of process conditions upon hardness, structure and layer growth during nitriding/carbonitriding of X20Cr13 stainless steel in a fluidized bed was investigated, as well as resistance of these layers to pitting corrosion in the environ-ment with sodium chlorides. Short-term surface activation in ammonia or in ammonia with propane allowed the saturation of X20Cr13 steel with nitrogen and carbon. Activation in ammonia with propane was conducive to the creation of so called “a white layer” in the carbonitrided steel at 570oC. After nitriding/carbonitriding at 570oC/4 h the layer thickness was about 150 μm and the zone of compounds was about 15 μm with surface hardness of 1000–1100 HV1. Nitriding/carbonitriding at reduced temperatures of 480oC and 440oC was characterized by the lack of a zone of compounds. After nitriding at 440oC, surface hardness was about 1320 HV1 and after carbonitriding from this temperature – 1370 HV1. The improvement of the resistance of X20CR13 steel to pitting corrosion was obtained after nitriding/ or carbonitriding at 570oC/2 h preceded by activation in ammonia for 2 h. Phase analysis of such samples have shown that the zone of compounds consists of: Fe3N, Fe4N, M7C3, CrN, Fe3O4, Fe2O3.
first rewind previous Strona / 10 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.