Technologia azotowania jarzeniowego stali narzędziowych z zastosowaniem innowacyjnych rozwiązań

• Autorzy: Trojanowski, J. , Drobek, A. , Nakonieczny, A. , Wierzchoń, T.

Warianty tytułu

EN

Technology of plasma nitriding for tool steels with application of in- novative solution

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Szeroko stosowane w przemyśle stale narzędziowe muszą spełnić takie wymagania, jak: wysoka twardość, odporność na zużycie przez tarcie, wytrzymałość zmęczeniowa oraz, w odniesieniu do obróbki elementów o dużej tolerancji wymiarowej, brak zmian wymiarowych i zachowanie wysokiej klasy chropowatości powierzchni. W tym celu stosuje się różne obróbki powierzchniowe, m.in. proces azotowania jarzenitowego. Wytwarzane warstwy azotowane typu strefa związków Fe 4 N o grubości 4÷6 µm lub mieszanina azotków (Fe 4 N + Fe 2-3 N) wraz z tzw. roztworową warstwą o grubości kilkuset mikrometrów zapewniają odporność na duże obciążenie dynamiczne, zwiększenie odporności na zużycie przez tarcie oraz odporności korozyjnej. Azotowanie jarzeniowe stali narzędziowych w temperaturze rzędu 420÷500°C umożliwia wytworzenie tylko tzw. strefy roztworowej. W artykule przedstawiono wyniki badań struktury i odporności na zużycie przez tarcie oraz odporności korozyjnej, naprężeń własnych w warstwach azotowanych wytwarzanych na potencjale katody i w obszarze plazmy oraz przykłady zastosowań.

EN

Tool steels, widely applied in industry, must fulfill such requirements as: high hardness, wear resistance, high fatigue strength and referring to processing of elements with high dimension tolerance and low roughness of surface. In order to achive these requirements numerous surface engineering methods are applied, among them the glow discharge nitriding process. The produced nitrided layers type outer zone consisting of compounds Fe 4 N of thickness 4÷6 µm or mixture of iron nitrides (Fe 4 N + Fe 2-3 N) together with so-called solution layer with thickness of few hundreds of micrometers increase resistance on large dynamic loads and corrosion and friction wear resistance. The glow discharge nitriding process of tool steels in temperature 420÷500°C has given possibilities of producing nitrided layers with only solution zone. The paper presents the results of investigations of structure, residual stresses and corrosion and wear resistance of such produced nitrided layers on cathode potential or in the plasma region and examples of their application in industry.

Słowa kluczowe

PL

wyładowanie jarzeniowe; obszar plazmy; obszar katody; stale narzędziowe

EN

glow discharge; plasma region; cathode potential; tool steels

• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 33, nr 5
• Strony: 436--440
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Trojanowski, J.

• Instytut Mechaniki Precyzyjnej, Warszawa,

autor

Drobek, A.

• Instytut Mechaniki Precyzyjnej, Warszawa

autor

Nakonieczny, A.

• Instytut Mechaniki Precyzyjnej, Warszawa

autor

Wierzchoń, T.

• Wydział Inżynierii Materiałowej Politechnika Warszawska

Bibliografia

• [1] Burakowski T., Wierzchoń T.: Surface engineering of metals-principles, equipment, technologies. CRC Press, Boca Raton, New York (1999).
• [2] Walkowicz J., Smolik J., Betrand C., Ioncea A.: Obróbka cieplno-chemiczna a trwałość eksploatacyjna matryc do kucia na gorąco. Inżynieria Materiałowa 5 (2005) 281÷284.
• [3] Smolik J., Gulde M., Walkowicz J., Suchanek J.: Influence of the structure of the composite nitrided layer/PVD coating on the durability of forging dies made of steel DIN-1.2367. Surface and Coatings Technology 180-181 (2004) 506÷511.
• [4] Tercelj M., Smolej A., Fajfar P., Turk R.: Laboratory assessment of wear on nitrided surfaces of dies for hot extrusion of aluminium. Tribology International 40 (2007) 374÷384.
• [5] Skołek-Stefaniszyn E., Brojanowska A., Trojanowski J., Wierzchoń T.: Wpływ warunków procesu niskotemperaturowego azotowania jarzeniowego na właściwości stali austenitycznej 316L. Inżynieria Materiałowa 4 (2010) 28÷34.
• [6] Li L. X., Bell T.: Corrosion properties of active screen plasma nitride 316L austenitic stainless steel. Corrosion Science 46 (2004) 1527÷1534.