Thermal fatigue is one of the most important mechanism of destroying tools operating in high temperatures, such as forging dies. Cyclical changes in the temperature gradient are a source of variable thermal stresses that cause the generation and propagation of thermal cracking in forging dies. Very effective operation of increasing the thermal fatigue resistance of forging dies is to shape the properties of the surface layer using surface engineering technology. One of the most perspective directions of the development of surface engineering is related to hybrid technologies. The best-known and widely used hybrid surface treatment technology is a combination plasma nitriding process with the PVD methods. The article presents the analysis of the impact of the different PVD coatings on the mechanism and intensity of the generation and propagation of cracks in the thermal fatigue hybrid layers “nitrided layer / PVD coating.”
PL
Zmęczenie cieplne jest jednym z najbardziej istotnych mechanizmów niszczenia narzędzi pracujących w warunkach intensywnych, cyklicznie zmiennych obciążeń cieplnych, jak np. matryce kuźnicze. Cykliczne zmiany gradientu temperatury pomiędzy powierzchnią i rdzeniem narzędzia są źródłem zmiennych naprężeń cieplnych, które są przyczyną generowania i propagacji pęknięć w matrycy kuźniczej. Bardzo skutecznym działaniem zwiększającym odporności na zmęczenie cieplne matryc kuźniczych jest kształtowanie właściwości ich warstwy wierzchniej poprzez wykorzystanie nowoczesnych metod inżynierii powierzchni. Jednym z najbardziej perspektywicznych kierunków rozwoju rozwiązań inżynierii powierzchni są technologie hybrydowe. Najlepiej dotąd poznaną technologią hybrydową jest technologia łącząca proces azotowania plazmowego oraz proces osadzania powłoki metodą PVD. W artykule przedstawiono analizę wpływu różnych powłok PVD na mechanizm oraz intensywność generowania i propagacji pęknięć w procesie zmęczenia cieplnego warstw hybrydowych typu „warstwa azotowana + powłoka PVD”.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Jednym z najważniejszych problemów w procesach kucia matrycowego jest trwałość matryc kuźniczych. W artykule przedstawiono istotne mechanizmy niszczenia matryc kuźniczych. Na bazie wykorzystania kompozytów warstwowych "warstwa azotowana - powłoka PAPVD" wytwarzanych technologiami "duplex" opracowano model funkcji, jakie muszą być spełnione przez poszczególne elementy kompozytu, aby proces zwiększania trwałości eksploatacyjnej narzędzi do obróbki plastycznej na gorąco był skuteczny. Weryfikację przyjętego modelu przeprowadzono w warunkach produkcyjnych. Wykazano, że istotne znaczenie w procesie zwiększania trwałości eksploatacyjnej matryc kuźniczych ma przewodność cieplna wierzchniej warstwy narzędzia.
EN
Anti-wear properties are one of the most important problems in the forging processes. The paper presents research results concerning the influence of different materials of PAPVD coatings obtained by means of the reactive arc-vacuum evaporation method on the maintenance properties of the composites "nitrided layer /PAPVD coating". Authors suggested the model of functions, which must be meet by particular elements of composites for increase anti-wear properties of forging dies. Maintenance tests of tools covered with the examined composites proved the anti-wear properties of forging dies essentially depends on heat conductivity of PAPVD coating.
W artykule przedstawiono ogólną koncepcję modelu automatów komórkowych (CA) dla zjawiska zmęczenia cieplnego i opisano reguły przejścia. Wstępne symulacje wykonano dla próby zmęczenia cieplnego przeprowadzonej na stanowisku badawczym w Politechnice Wrocławskiej. Przedstawione zostały wyniki jakościowe otrzymane z symulacji MES w skali makro i automatów komórkowych w skali mikro.
EN
General idea of the cellular automata (CA) model for the thermal fatigue is presented in the paper. Transition rules are described. Primary simulations were performed for thermal fatigue test installed at the Wrocław University of Technology. Results of qualitative analysis using finite element code in macro scale and cellular automata in micro scale are presented.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.