Multiphase sintering of a mixture of iron, copper and boron powder of a concentration of 5-15 wt. of copper and 9 wt. of boron has been analyzed. The powder mixture was milled, pressed and sintered in a vacuum at temperature of 1100 stopni C (1373 K) and time of 30-180 min. Multiphase sintering process leads to the formation of the iron-copper boride (FeCu)2B grains of hardness of 1700 HV0.1 seated in the eutectic mixture Cu-B (alpha +beta) of hardness 600-700 HV0.1, and a porosity of 0.5-3%, depending on the sintering conditions. The combination of such components results in promising mechanical properties of sinters: high hardness and satisfactory ductility.
PL
Analizowano proces spiekania reakcyjnego mieszaniny proszku żelaza z domieszką 5-15% miedzi i 9% boru. Wytworzono cermetale żelazo-borek żelaza Fe-Cu-(FeCu)2B, w których borek (FeCu)2B, o twardości około 1700 HV, jest osadzony w mieszaninie eutektycznej Cu-B (alfa + beta) o twardości 600-700 HV. Skład ten zadecydował o dużej twardości (1450 HV), stałej w całym przekroju spieku, i dobrej ciągliwości. W czasie spiekania występują procesy cząstkowe: dyfuzja boru do żelaza w fazie stałej, utworzenie się fazy ciekłej - eutektyki Cu-B (alfa + beta), dyfuzja boru i żelaza do fazy ciekłej oraz boru i miedzi z fazy ciekłej do żelaza.
Vacuum brazing tests were carried out on the age-hardened steel of the 14-5 PH type using the 82Au 18Ni solder. The investigation was related to possibilities joining centrifugal compressor impeller parts as an important example of turbomachines. The obtained joint has multilayer structure and it consists of two kinds of Au-Ni solid solutions: one is rich in gold and the other - rich in nickel. The influence of roughness of the surfaces to be joined and the distance between them on the joint strength have been determined. The maximum tensile strength (Rm=1260 MN/m2) was obtained for the joints of polished (Ra=0,04) surface without any distatnces elements, brazed in the temperature 1293 K for 2 hours and then aged in the temperature 723 K for 2 hours. Satisfactory result of brazing of high dimensional impeller parts is possible by a careful design, material and the brazing cycle selection. It is possible to control the joint thickness by roughness of surfaces to be joint. It allows to resign of distance elements what facilitates preparation machine elements to the brazing.
PL
Próby lutowania próżniowego przeprowadzono na stali utwardzanej wydzieleniowo typu 14-5 PH z zastosowaniem lutu 82Au 18Ni. Badania dotyczyły części wirnika sprężarki promieniowej jako ważnego przykładu maszyny przepływowej. Wytworzone połącznia mają wielowarstwową strukturę składającą sie z dwóch rodzajów roztworów stałych Au-Ni, jednego bogatego z złoto, drugiego bogatego w nikiel. Określono wpływ chropowatości i odległości powierzchni łączonych na właściwości mechaniczne. maksymalną wytrzymałość na rozciąganie spojenia (Rm=1260 MN/m2) otrzymano dla powierzchni polerowanych (Ra=0,04) łączonych na styk, lutowanych w temperaturze 723 K przez 2 h. Satysfakcjonujące rezultaty lutowania części wirników dużych rozmiarów są możliwe przez staranny dobór konstrukcji, materiału i cyklu lutowania. Jest możliwa kontrola grubości połączenia za pomocą chropowatości powierzchni łączonych, co pozwala na rezygnację z elementów dystansujących.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
In this paper the influence of variable contents of Nb and Ti in G-X3ONiCrSi 30-18 cast steel on its resistance to carburization has been presented. In investigated alloys the contents of Nb and Ti were in the range of (0, 1.8) and (0, 1 ) wt-% respectively. The carburization has been carried out at 900st.C for 300 h, and at a carbon potential of C = 0.9%. The resistance to carburization has been assessed by gravimetric and hardness measurements. The regression equation describing a mass increment of the specimen and the hickness of the carburized zone as a funtion of chemical composition of cast steel has been also determined. The presented equations show that single and/or combine increase in contents of additions has a beneficial effect on inhibition of carbon diffusion in alloy. In carburized zones MC3, M23C6 and MC carbides precipitates have been identified. Niobium and titanium carbides have shown a high, mutual solubility of stabilizing elements.
PL
W pracy przedstawiono wpływ zmieniających się w staliwie L30H18N30 zawartości Nb i Ti na jego odporność na nawęglanie. W ośmiu badanych stopach zawartość Nb mieściła się w przedziale (0, 1,8)a/o, a Ti (0, 1)% masy. Proces nawęglania prowadzono w temperaturze 900oC w czasie 300 h przy potencjale węglowym CP = 0,9%. Odporność na nawęglanie oceniono za pomocą pomiarów grawimetrycznych i mikrotwardości. Wyznaczono równania regresji opisujące zmianę przyrostu masy próbek i grubości warstwy nawęglonej w funkcji składu chemicznego staliwa. Przedstawione zależności wskazują, e pojedynczy i/lub łączny wzrost zawartości dodatków oddziałuje korzystnie na hamowanie dyfuzji węgla w stopie. W warstwach nawęglonych identyfikowano wydzielanie węglików M7C3, M23C6 i MC, przy czym zarówno Nb, jak i Ti tworzą samodzielne węgliki z bogatym udziałem drugiego pierwiastka.
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.
Przedstawiono wyniki badań utleniania nano-komozytu TiC/C w suchym powietrzu, w warunkach nieizotermicznych. Rejestrowano krzywe HF, DTG i TG. Pomiary przeprowadzono przy szybkościach ogrzewania próbek w zakresie 2 ÷ 10 K/min. Opracowując wyniki pomiarów zastosowano równanie Coatsa i Redferna. Ustalono postacie funkcji g(a) (modele kinetyczne) najlepiej spełniane przez dane doświadczalne, wyznaczono parametry równania Arrheniusa A i E. Wyznaczono szybkości utleniania dla wybranych warunków izotermicznych.
EN
Results of research work on oxidation of TiC/C nano-composites in air and under non-isothermal conditions are presented. Measurements were carried out at the following average heating rates 2 ÷ 10 K/min. The Coats and Redfern equation was applied. The g(a) functions (kinetic models), kinetic parameters of the Arrhenius equation A & E and dependencies of conversion degree on time were determined.
W pracy przedstawiono wyniki badań właściwości tribologicznych warstw tleno-siarko-azotowanych wytworzonych na rożnych gatunkach stali niskostopowej. Wyznaczono charakterystyki tribologiczne rożnych par ciernych, symulujących połączenia stali obrobionej ze stalą hartowaną. Wykazano, że obróbka powierzchniowa prowadząca do wytworzenia kompozytowych warstw powierzchniowych stanowi drogę do poprawy odporności na zużycie tribologiczne w porównaniu z tradycyjnie stosowanymi elementami hartowanymi. Proponowane rozwiązanie jest szczególnie korzystne, gdy jeden ze współpracujących elementów jest obrobiony cieplno-chemicznie, a drugi hartowany.
EN
Paper presents the results of investigations on the tribological characteristics of oxy-sulphur-nitrided layers produced on various low-alloyed steels. The properties of different tribological systems were investigated. It was found that oxy-sulphur-nitriding can improve wear resistance in comparison to traditionally used hardened steel, especially when tribological system is composed of surface treated elements rubbing against hardened steel.
W artykule przestawione zostały wyniki badań dotyczące niskotemperaturowego azotowania gazowego stali ferrytyczno-austenitycznej (X2CrNiMoN22-5-3). Proces azotowania prowadzono w zakresie temperatury 400÷500°C w atmosferze o zawartości 100% amoniaku przy stałym czasie azotowania (3 godziny). Jako obróbkę aktywacyjną stosowano rozpylanie jonowe w niskotemperaturowej plazmie wodorowej o ciśnieniu 3÷5 Pa. Celem pracy było ocena wpływu atmosfery o wysokim potencjale azotującym na właściwości eksploatacyjne warstw. Z przeprowadzonych badań wynika, że proces niskotemperaturowego azotowania gazowego stali ferrytyczno-austenitycznej prowadzi do poprawy właściwości eksploatacyjnych obrabianego materiału w porównaniu z materiałem niepoddanym obróbce cieplno-chemicznej, natomiast zwiększenie potencjału azotowego wpływa negatywnie na właściwości eksploatacyjne, głownie w efekcie zwiększonej skłonności do wydzielania azotków chromu.
EN
The paper presents results on low-temperature gas nitriding of ferritic--austenitic steel (X2CrNiMoN22-5-3). The nitriding process was carried out at 400°C to 500°C in an atmosphere containing 100% ammonia at constant nitriding time (3 hours). As the activation treatment applied sputtering in low temperature hydrogen plasma at a pressure of 3÷5 Pa. The main purpose of the studies was to investigate the influence of nitriding atmosphere with high nitriding potential on utility properties of nitrided duplex steel. The studies have shown that the process of low temperature gas nitriding of ferritic-austenitic stainless steel lead to improvement of the exploitation properties in comparison to untreated duplex steel. However, the high nitriding potential has rather negative effect on the layers properties if compared with the layers obtained for lower nitriding potential.
W pracy przedstawiono wyniki badań nad możliwością podniesienia odporności na zużycie tribologiczne warstw azotowanych poprzez dodatek fosforu do warstwy powierzchniowej w postaci fosforanów. Badania prowadzono na stali węglowej i niskostopowej. Stwierdzono, że obserwowane bardzo dobre zachowanie warstw tleno-siarko-azotowanych w warunkach zużycia tribologicznego nie jest efektem podwyższonej zawartości fosforu w tym obszarze. Nie stwierdzono pozytywnego wpływu fosforanów na charakterystyki tribologiczne warstw, zwłaszcza w przypadku stali niskostopowych. Warstwy azotowane badano stosując następujące metody badawcze: metodę dyfrakcji rentgenowskiej, mikroskopię świetlną, pomiar twardości oraz badanie charakterystyk tribologicznych metodą kulka-tarcza.
EN
In the paper the result of the investigation on wear resistance of a composite nitrided layers is presented. The possibility of wear behavior improvement by introducing the phosphates into the upper layer is discussed. The investigation was performed on the layers produced on carbon and low-alloyed steel. It was found that surprisingly phosphates have rather negative influence on tribological properties of the layers especially in case of low-alloyed steel. The nitrided layers were investigated using the following techniques: X-ray diffraction, light microscopy, hardness measurements and tribological tests using ball-on-disc methods.
W pracy przedstawiono wyniki badań nad azotowaniem niskotemperaturowym próbek ze stali austenitycznej z powierzchnią szlifowaną lub polerowaną. Próbki poddano procesowi azotowania w amoniaku w mieszaninie z produktami jego dysocjacji w temperaturze 400, 450 i 500°C. Badano grubość otrzymanych warstw, ich budowę fazową oraz chropowatość. Wykazano, że stan wyjściowy powierzchni próbek wywiera wpływ zarówno na kinetykę procesu ich azotowania, jak i na zawartość azotu w warstwie. Jednocześnie stwierdzono, że finalna (po procesie azotowania) chropowatość powierzchni próbek szlifowanych jest mniejsza w porównaniu z chropowatością wyjściową. Obserwowane po procesie azotowania, dla próbek szlifowanych i polerowanych, różnice w grubości warstw czy w ich budowie fazowej nie mają jednak charakteru krytycznego z punktu wiedzenia praktycznego wykorzystania tej obróbki.
EN
The article presents results of investigation studies on low temperature nitriding of austenitic stainless steel. Samples with different initial state of the surfaces (mechanically ground and electrochemically polished) were nitride in atmosphere composed of ammonia and products of its dissociation at three temperatures: 400, 450 and 500°C. The influence of initial state of the surface on layers formation was investigated. It was found that initial state of the surface can have an influence on layer growth kinetics and on nitrogen content. The important reduction of surface roughness was observed after nitriding of ground samples. However, the differences observed for both type of surfaces are not critical and can have a neglected influence on practical application of the process.
The paper discusses the results of tests on titanium-carbon coatings received via the process of liquid phase coating (LPC), applied to Armco iron and tool steel surfaces. The organotitanium precursor of gel consistency was synthesized from the mixture of polyacrylonitrile (PAN), dimethylformamide (DMF) and TiCl3. The coatings produced by use of the above precursor followed by further treatment have been tested by XRFS, TEM, SEM, EDX, AES and XRD methods. In the resultant samples of coating materials the contribution of TiC phase was detected. The titanium-carbon coating is adherent with substrate via transition phases of Fe2O3 and Fe3O4. Phase Fe2-xFe2xTi1-x can also not be excluded.
PL
Wyniki badań węglowo-tytanowych powłok wytwarzanych w procesie z fazy ciekłej (LPC) na podłożach żelaza Armco i stalowych. Tytanoorganiczny prekursor o konsystencji żelu syntezowano z mieszaniny zawierającej poliakrylonitryl (PAN), dimetyloformamid (DMF) oraz TiCl3. Otrzymane z udziałem tego prekursora powłoki badano metodami: XRFS, TEM, SEM, EDX, AES oraz XRD. W materiale powłok stwierdzono obecność fazy TiC. Powłoki węglowo-tytanowe połączone są z podłożem metalicznym przez fazy Fe2O3 oraz Fe3O4. Stwierdzono, że nie można wykluczyć istnienia fazy Fe2-xFe2xTi1-xO4.
W pracy przedstawiono wyniki badań tribologicznych warstw węgloazotowanych na odpornej na korozję stali austenitycznej. Proces obróbki cieplno-chemicznej prowadzono metodą gazową w atmosferze zawierającej amoniak oraz węglowodory w temperaturze z zakresu 400 do 500°C. Do aktywacji powierzchni zastosowano rozpylanie jonowe. Wytworzone warstwy zostały poddane badaniom strukturalnym oraz tribologicznym. Przeprowadzono próby odporności na zużycie przez tarcie w warunkach suchych metodą kulka-tarcza. Jako przeciwpróbki użyto kulki ceramicznej wykonanej z tlenku glinu. Zaobserwowano znaczne zwiększynie odporności na zużycie warstw węgloazotowanych w porównaniu z materiałem nieobrobionym.
EN
The paper presents the results of tribological tests of carbonitrided layers on austenitic stainless steel. The process of thermochemical treatment was carried out by a gas method in an atmosphere containing ammonia and hydrocarbons at a temperature from the range between 400 and 500°C. Cathode sputtering was used to activate the surface before the carbonitriding. The resulting layers were subjected to structural and tribological tests. Tribological tests were performed using ball-on-disc method under conditions of dry friction. As a counterprobe ceramic ball made of alumina was applied. Significant increase of the wear resistance of the carbonitrided layers as compared to raw austenitic steel was observed.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.