Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Mechanizm niekonwencjonalnego azotowania jarzeniowego stali austenitycznej X2CrNiMo17-12-2

100%

Frączek T. , Olejnik M.

|

tom Vol. 32, nr 4

403-406

PL

W pracy dokonano analizy wpływu różnych parametrów procesu azotowania jarzeniowego w atmosferze azotowo-wodorowej na właściwości warstwy wierzchniej stali austenitycznej X2CrNiMo17-12-2. Umożliwiło to opracowanie mechanizmu azotowania jarzeniowego tej stali. Procesy azotowania jarzeniowego przeprowadzono w urządzeniu do azotowania typu JON-600. Ustalono, że proces azotowania na katodzie, a także wprowadzenie ekranu aktywnego, prowadzi do zwiększenia stężenia azotu w warstwie wierzchniej i objętości względnej azotków. Czynnikiem determinującym charakterystykę jakościową i ilościową zjawisk zachodzących w obecności ekranu aktywnego jest uzyskanie dużego stężenia oraz dużej wartości energii jonów azotu oddziaływujących z podłożem w trakcie azotowania.

EN

In the work the analysis of the influence of different parameters of the ionitriding process in H2 + N2 atmosphere on the properties of the surface layer of the austenitic stainless steel X2CrNiMo17-12-2 was made. It has allowed to elaborate the mechanism of the technical titanium ionitriding. The equipments used in the experimental work was a current glow-discharge furnace JON-600. It was found that the process of cathode nitriding and use of active screen leads to an increase in the concentration of nitrogen in the surface layer and the relative volume of the nitrides. A factor which determines qualitative and quantitative characteristics of phenomena which occur in the presence of the active screen is high concentration and high level of energy of nitrogen ions which interact with base material during nitriding.

2

Niekonwencjonalne azotowanie jarzeniowe stali austenitycznej 316L

100%

Frączek T.

|

2009

|

tom Nr 2

10-16

PL

Badaniom poddano stal austenityczną gatunku 316L po azotowaniu jarzeniowym w temperaturze T = 763K (490 °C) i czasie t = 50,4 ks (14 h), oraz po czterech różnych wariantach rozmieszczenia próbek w komorze jarzeniowej. Próbki przeznaczone do azotowania zostały umieszczone na katodzie, na podłożu odizolowanym zarówno od katody jak i anody, czyli w tzw. "potencjale plazmy" oraz dodatkowo próbki umieszczone na katodzie, jak i w potencjale plazmy zostały osłonięte ekranem wspomagającym. Stwierdzono, że każdorazowe zastosowanie ekranów wspomagających powoduje wzrost głębokości dyfuzji azotu w głąb azotowanej stali austenitycznej 316L a tym samym zwiększenie grubości otrzymanych warstw wierzchnich.

EN

The nitrided layers produced on 316L austenitic stainless steel by glow discharge plasma nitriding at 763K (490 °C) in the processing time of 50,4 ks (14 h) were studied. The location of the samples in the working chamber was as follows: on the cathode, on the ceramic insulator (in the plasma potential mode), on the cathode with assisting shield and on the ceramic insulator with assisting shield. It was stated that using of assisting shields increase the depth of nitrogen diffusion into nitriding steel and the thickness of surface layers.

3

Analiza topografii powierzchni stali 316L po procesie niskotemperaturowego azotowania jarzeniowego

100%

Olejnik M. , Frączek T. , Wieczorek P.

|

tom Vol. 32, nr 4

648-651

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań stanu powierzchni stali austenitycznej 316L poddanej azotowaniu jarzeniowemu dla dwóch wariantów umiejscowienia próbek w komorze jarzeniowej. Niskotemperaturowe azotowanie prowadzono w temperaturze 325 i 400°C przez 2 i 4 godziny. Po procesie azotowania powierzchnie próbek badano za pomocą mikroskopu świetlnego, profilometru oraz mikroskopu sił atomowych AFM. Przeprowadzone badania pozwoliły na ocenę różnych wariantów rozmieszczenia próbek w komorze jarzeniowej oraz przyjętych parametrów procesów w aspekcie ich stanu powierzchni przez porównanie otrzymanego parametru chropowatości Ra.

EN

Austenitic stainless 316L steel surface state after plasma nitriding for two variants is presented in this paper. Low-temperature plasma nitriding was performed at 325°C and 400°C/150 Pa for 2 and 4 h. Nitrided surface was investigated using light microscopy, roughness tests and atomic force microscopy AFM. Results allowed for material placement in a plasma chamber variants estimation and process parameters influence on material surface verification.

4

Depth Characteristics of Glow-Discharge Nitrided Layer Produced on AISI 4140 Steel

100%

Jagielska-Wiaderek K. , Bala H. , Wieczorek P. , Rudnicki J.

|

2010

|

tom Vol. 55, iss. 2

515-519

EN

Investigation results under structure and physicochemical properties of glow-discharge nitrided (H2/N2 atmosphere, 520°C) AISI 4140 (42CrMo4) steel are presented in the paper. The successive thinning method has been applied to determine corrosion resistance changes within the cross-section of the nitrided layer. The method consists in step by step polarization corrosion measurements for successive surfacial layers. The potentiokinetic polarization tests were carried out in acidified (pH = 2) 0.5 M sulphate solution. Depth and structure of the nitrided layers were evaluated on the basis of microscopic observations as well as microhardness and chemical analysis within nitrided layer. The performed nitriding treatment was prone to clear improvement of corrosion characteristics of the outer layers of the tested steel (up to ca 20 µm) within the passive range. Nitriding did not affect the corrosion behaviour of the tested steel in active range.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań nad budową i właściwościami fizykochemicznymi warstw powierzchniowych stali 42CrMo4 (AISI 4140) po procesie azotowania jarzeniowego w atmosferze N2/H2 w temperaturze 520° C. Dla określenia zmian w odporności korozyjnej na przekroju poprzecznym warstwy azotowanej wykorzystano metodę postepującego ścieniania, która polega na wykonywaniu polaryzacyjnych testów korozyjnych na coraz głebiej położonych fragmentach warstwy wierzchniej. Badania potencjokinetyczne wykonano w 0,5M roztworze siarczanowym zakwaszonym do pH = 2. Grubość i strukture powstałej warstwy wierzchniej oceniano na podstawie obserwacji mikroskopowych, zmiany mikrotwardości oraz analizy chemicznej zawartości pierwiastków w warstwie azotowanej. Stwierdzono, że przeprowadzona obróbka azotująca poprawia charakterystykę korozyjna w obrębie stanu pasywnego w najbardziej zewnętrznej części warstwy (do ok. 20 µm). Azotowanie praktycznie nie wpływa na zachowanie korozyjne stali w zakresie aktywnym.

5

Krótkookresowe i niskotemperaturowe azotowanie jarzeniowe stali austenitycznej 316L

100%

Frączek T. , Olejnik M. , Jeziorski L.

|

2010

|

tom Vol. 77, nr 9

491-493

PL

Badaniom poddano stal austenityczną gatunku 316L wg AISI (X2CrNiMo 17-12-2 wg PN-EN 10088-1:1998) po azotowaniu jarzeniowym w temperaturze T=598 K (325 °C) i czasie t = 10,8 ks (3 h), dla dwóch różnych wariantach rozmieszczenia próbek w komorze jarzeniowej. W celu oceny efektywności wariantów procesu azotowania przeprowadzono badania analizy profilowej otrzymanych warstw powierzchniowych, badania twardości powierzchniowej oraz analizę struktur warstw wierzchnich. Stwierdzono, że zastosowanie ekranów wspomagających powoduje wzrost głębokości dyfuzji azotu w głąb azotowanej stali austenitycznej 316L, a tym samym zwiększenie grubości otrzymanych warstw wierzchnich.

EN

The AISI 316L (PN-EN 10088-1:1998 X2CrNiMo17-12-2) grade austenitic steel after glow discharge nitriding at temperature of T = 598 K (325°C) and for duration of t = 10,8 ks (3 h), for different variants of specimen placement in the glow-discharge chamber was investigated. In order to assess the effectiveness of nitriding process variants, the profile analysis of obtained surface layers, surface hardness tests and the analysis of surface layer structures. It has been found that application of a booster screen effects in nitrogen diffusion depth increment into the 316L austenitic steel, what results in the surface layers thickness escalation.

6

Analiza profilowa tytanu Grade 2 po procesie azotowania jarzeniowego

100%

Olejnik M. , Frączek T.

|

2009

|

tom Vol. 76, nr 7

509-512

PL

W pracy dokonano analizy wpływu różnych wariantów umiejscowienia próbki w komorze jarzeniowej na własności warstwy wierzchniej tytanu technicznego Grade 2. W celu oceny efektywności poszczególnych wariantów azotowania skupiono się głównie na analizie profilowej otrzymanych warstw powierzchniowych. Określono rozkład profilu pierwiastków Ti, N, O w warstwie wierzchniej metodą GDOES. Dodatkowo przeprowadzano badania metalograficzne otrzymanych struktur oraz profilu rozkładu twardości w warstwie wierzchniej. Zastosowanie osłon zwiększyło głębokość dyfuzyjnie naazotowanej warstwy na tytanie.

EN

The nitrided layers produced on titanium Grade 2 by glow discharge plasma nitriding at 530 °C in the processing time of 17 h were studied. The location of the samples in the working chamber was as follows: on the cathode, on the ceramic insulator (in the plasma potential mode), on the cathode with assisting shield and on the ceramic insulator with assisting shield. In order to estimation of nitriding efficiency the depth profiles of nitrogen concentration for each variant were determined by glow discharge optical emission spectroscopy GDOES. Additionally the hardness profiles and optical micrographs of surface layers were performed. It was stated that using of assisting shields increase the depth of nitrogen diffusion in to nitriding titanium Grade 2 and the thickness of surface layers.

7

Budowa warstw powierzchniowych po niekonwencjonalnych metodach azotowania jarzeniowego stali austenitycznej 316L

100%

Frączek T. , Olejnik M.

|

2009

|

tom Vol. 76, nr 7

512-515

PL

W pracy dokonano analizy wpływu niekonwencjonalnych metod azotowania jarzeniowego na struktury warstw powierzchniowych uzyskanych na azotowanej stali austenitycznej 316L. W celu oceny efektywności wariantów procesu azotowania skupiono się głównie na analizie profilowej otrzymanych warstw powierzchniowych, wykonanej metodą optycznej spektroskopii emisyjnej wyładowania jarzeniowego (GDEOS) (rys. 1). Umożliwiło to opracowanie modeli budowy warstw powierzchniowych uzyskanych w wyniku azotowania jarzeniowego badanej stali austenitycznej (rys. 2). Stwierdzono obecność stref wydzieleń różnych typów azotków i austenitu przesyconego azotem o zróżnicowanych grubościach w zależności od zastosowanego wariantu azotowania jarzeniowego.

EN

In the work the analyse of the effect of unconventional methods of ionitriding on the structures of surface layer obtained on nitrided austenite steel 316L was made. In the aim of the estimation of the effectiveness of variants of nitriding process, the profile analyse using the method of glow discharge emissive optical spectroscopy (GDEOS) (Fig. 1) was performed. It has allowed to elaborate the models of the structure of surface layers, obtained as the result of the ionitriding of the tested austenite steel (Fig. 2). The appearance of the zones of the different types of nitride releases and the supersaturated austenite by nitrogen with different thickness depend on used variant of ionitriding was observed.

8

Model azotowania jarzeniowego tytanu w atmosferze azotu

100%

Frączek T. , Jeziorski L.

|

tom Vol. 75, nr 7

366-369

PL

W pracy dokonano analizy wpływu różnych parametrów procesu azotowania jarzeniowego w atmosferze azotu, na własności warstwy wierzchniej tytanu technicznego. Umożliwiło to opracowanie modelu azotowania jarzeniowego tytanu. Procesy azotowania jarzeniowego przeprowadzono w urządzeniu do azotowania typu JON-600.

EN

In the work the analysis of the influence of different parameters of the ionitriding process in nitrogen atmosphere N2 on the properties of the surface layer of the technical titanium was made. It has allowed to elaborate the model of the titanium ionitriding. The equipments used in the experimental work was a current glow-discharge furnace JON-600.

9

Warstwa wierzchnia stopów tytanu po azotowaniu jarzeniowym

100%

Frączek T. , Olejnik M. , Jasiński J.

|

2010

|

tom Nr 2

69-73

PL

Badaniom poddano stopy tytanu po azotowaniu jarzeniowym w temperaturze 530°C i 17 h, przy 4 różnych wariantach rozmieszczenia próbek w komorze jarzeniowej. Próbki przeznaczone do azotowania zostały umieszczone na katodzie, na podłożu odizolowanym zarówno od katody jak i anody, czyli w tzw. “potencjale plazmy” oraz dodatkowo próbki umieszczone na katodzie i w potencjale plazmy zostały osłonięte ekranem wspomagającym. Stwierdzono, że każdorazowe zastosowanie ekranów wspomagających powoduje wzrost głębokości dyfuzji azotu w głąb azotowanych stopów tytanu a tym samym zwiększenie grubości otrzymanych warstw wierzchnich.

EN

The surface layer on titanium alloys after glow discharge nitriding at temperature of 530°C for duration of 17h and four different variants of specimen placement in the glow-discharge chamber was investigated. Specimens were placed on the cathode, on substrate insulated from cathode and anode, called "plasma potential”. Samples placed on the cathode and in the” plasma potential”, were covered with booster screen. Experiments proved that using booster screens, increases nitrogen diffusion depth into titanium alloy and so thickness of obtained surface layers is also increased.

10

Odporność korozyjna stali austenitycznej 316L po niekonwencjonalnym azotowaniu jarzeniowym

100%

Frączek T. , Jeziorski L. , Olejnik M.

|

2009

|

tom nr 11

488-491

PL

Badaniom korozyjnym poddano stal austenityczną gatunku 316L po azotowaniu jarzeniowym w temperaturze T = 430°C i w czasie t = 8 h, przy czterech różnych wariantach rozmieszczenia próbek w komorze jarzeniowej. Próbki poddane azotowaniu umieszczano na katodzie urządzenia do azotowania jarzeniowego, na podłożu odizolowanym zarówno od katody jak i anody, czyli w tzw. potencjale plazmy oraz na katodzie, jak i w potencjale plazmy osłonięte ekranem wspomagającym. Stwierdzono, że każdorazowe zastosowanie ekranów wspomagających powoduje wzrost głębokości dyfuzji azotu w głąb azotowanej stali austenitycznej 316L a tym samym zwiększenie grubości otrzymanych warstw wierzchnich.

EN

The nitrided layers produced on 316L austenitic stainless steel by glow discharge plasma nitriding at 490°C in the processing time of 14 h were studied. The location of the samples in the working chamber was as follows: on the cathode of ion furnance, on the ceramic insulator (in the plasma potential mode), on the cathode with assisting shield and on the ceramic insulator with assisting shield. It was stated that use of assisting shields increased both the depth of nitrogen diffusion into nitriding steel and the thickness of surface layers as well.

11

Kształtowanie struktury i własności stali 41CrAlMo7-10 w procesie azotowania jarzeniowego w porównaniu z azotowaniem gazowym i fluidalnym

84%

Frączek T. , Jasiński J. , Jeziorski L.

|

tom Vol. 31, nr 4

953-956

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań procesu azotowania stali gatunku 41CrAlMo7-10. Stal ta poddana została następującym technologiom azotowania: azotowaniu jonowemu zarówno na katodzie, jak i na podłożu odizolowanym od katody i anody, czyli w tzw. potencjale plazmy wyładowania jarzeniowego, regulowanemu azotowaniu gazowemu, azotowaniu fluidalnemu. Niniejsza praca zawiera rezultaty badań zmierzających do wyjaśnienia wpływu poszczególnych technologii azotowania na własności warstwy wierzchniej azotowanej stali 41CrAlMo7-10. Dla określenia własności uzyskanych warstw na azotowanych stalach zostały wykonane badania: metalograficzne, pomiaru twardości powierzchniowej, zmian twardości w warstwie azotowanej, badania składu fazowego oraz badania odporności na zużycie ścierne.

EN

This work presents results of research on nitriding process of 41CrAlMo7-10 steel. The steel was subjected to following nitriding methods: glow discharge nitriding - both at the cathode and at the isolated from electrodes substrate, that is at so called glow discharge plasma potential (floating plasma), processes were performed using glow discharge device with cooled anode type JON600; controlled gas nitriding - in furnace Nx609, Nitrex Metal In; fluidized bed nitriding - in fluidized bed chamber heated up by industrial furnace type FP700. Results tending towards an explanation of influence of applied nitriding techniques on surface layer properties of 41CrAlMo7-10 steel. Following investigations were performed for determination of nitrided surface layers properties: metallographic studies, surface hardness measurements, determination of microhardness profile inside nitrided case, phase composition analysis and abrasive wear resistance tests.

12

Ekologiczne i ekonomiczne aspekty azotowania jarzeniowego stali zaworowej

84%

Michalak M. , Gawroński Z.

|

2009

|

tom Nr 2

81-83

PL

W artykule zaprezentowano modernizację procesu azotowania zaworów wydechowych poprzez zastąpienie metody tradycyjnej azotowaniem jarzeniowym. Zaletą tej metody jest znaczne skrócenie czasu azotowania i energooszczędność procesu, co niewątpliwie wpływać będzie na zmniejszenie kosztów produkcji. Przedstawiono analizę ekonomiczną, jak również aspekty ekologiczne przemawiające za wprowadzeniem modyfikacji dotychczas stosowanego procesu technologicznego. Uzyskane wyniki badań potwierdziły możliwość praktycznego zastosowania zaproponowanej technologii w praktyce przemysłowej.

EN

Modernizations of the traditional nitriding process of expiratory valves by substituting it with glow discharge nitriding is presented. Duration time of the nitriding itself is shorter and also the energy is saved so advantages of this method are considerable. Unquestionably it will have also the impact on production cost reduction. The economical analysis has also been presented as well as ecological aspects which indicate that introducing modifications to technological process used up till now is good direction. The investigation results acknowledged possibilities of practical use of proposed process in industry practice.

13

Kształtowanie właściwości stali WCL metodą azotowania jarzeniowego

84%

Sobiecki J. R. , Popławski K. , Brojanowska A. , Wierzchoń T.

|

tom Vol. 32, nr 4

738-742

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań warstw azotowanych wytworzonych w procesach niskotemperaturowego azotowania jarzeniowego stali WCL w zależności od składu atmosfery gazowej. Wykazano, że odpowiednio dobierając skład atmosfery, można uzyskać warstwy dyfuzyjne lub ze strefą związków (azotki żelaza na powierzchni). W artykule przedstawiono badania mikrostruktury warstw azotowanych, twardości powierzchniowej, odporności na zużycie przez tarcie i odporności korozyjnej. Stwierdzono, że obecność strefy związków wpływa na zwiększenie twardości i odporności na zużycie przez tarcie, ale wzrost ten jest nieznaczny w odniesieniu do warstwy dyfuzyjnej bez obecności strefy związków. Oba typy warstw azotowanych wpływają na podobną, dużą poprawę odporności korozyjnej stali WCL.

EN

The paper contains the research results of the nitrided layers produced in low temperature glow discharge nitriding on WCL (X37CrMoV5-1) steel. These results depend on the composition of the gaseous mixture. Layers with and without compound layer can be obtained by changing the atmosphere composition. The article presents the microstructures, surface hardness, wear and corrosion resistance of the nitrided layers. The presence of the compound layer slightly increases the hardness and the wear resistance in comparison to diffusion layer. Both types of the nitrided layers significantly increases the corrosion resistance of this steel.

14

Modifying the frictional wear resistance of AISI 316L austenitic steel

84%

Wierzchoń T. , Skołek E. , Brojanowska A. , Burdyńska S. , Mróz W.

|

2006

|

tom nr 4

205-213

EN

The rapid technical development enhances the demands on constructional materials in terms of their resistance to frictional wear, resistance to corrosion and erosion, high hardness, etc. These demands can be satisfied by, e.g. applying various surface engineering techniques that permit to modify the microstructure, the phase and chemical composition of the surface layers of the treated parts. A prospective line of the development of surface engineering is the production of composite layers by combining various surface engineering methods. This paper presents the results of examinations of the phase composition and frictional wear resistance of the layers produced by hybrid processes, i.e. such that combine glow discharge assisted nitriding performed at 450°C and 550°C with a pulsed laser deposition of boron nitride coatings (PLD method). It has been shown that the boron nitride coatings formed on nitrided 316L steel increase its frictional wear resistance.

PL

Procesy azotowania jarzeniowego stali austenitycznych pozwalają na wytworzenie powierzchniowych warstw dyfuzyjnych zwiększających twardość i odporność na zużycie przez tarcie. Prowadzenie tych obróbek w temperaturach powyżej 460°C powoduje jednak spadek odporności korozyjnej stali. W artykule przedstawiono wyniki badań składu fazowego oraz odporności na zużycie przez tarcie warstw wytworzonych w procesach hybrydowych łączących metodę azotowania jarzeniowego w temperaturach 450°C i 550°C z procesem impulsowego laserowego osadzania powłok azotku boru (metoda PLD). Wykazano, że wytworzenie powłok azotku boru na warstwach azotowanych wytworzonych na stali 316L zwiększa ich odporność na zużycie przez tarcie.

15

Corrosion resistance deptah profile of nitrided layers on austenitic stainless steel produced at elevated temperatures

84%

Jagielska-Wiaderek K. , Bala H. , Wieczorek P. , Rudnicki J. , Klimecka-Tatar D.

|

2009

|

tom Vol. 54, iss. 1

115-120

EN

Electrochemical polarisation characteristics of glow-discharge, high-temperature (520°C) nitrided AISI 321 steel are presented. The evaluation of the corrosion resistance of nitrided stainless steel was carried out by using the so called progressive thinning method, consisting in determination of polarisation characteristics on increasingly-deeper situated regions of the top layer. This method made it possible to determine changes in particular corrosion parameters read out from potentiokinetic polarisation curves, thus enabling the depth profiles of these parameters. The resistance of the AISI 321 steel against acid corrosion was determined in acidified 0.5M sulphate solution. The thickness of the nitrided layer has been evaluated on the basis of microhardness and chemical analysis on the cross section of the surface layer. The corrosion rate within the outer layers of the nitrided AISI 321 stainless steel is approximately 3-10 times as high as that of the matrix. The passive state characteristics of the treated layers are also worsened, which is manifested by a rapid increase in the critical passivation current and current density within the passive range.

PL

° Wpracy przedstawiono potencjokinetyczne krzywe polaryzacyjne austenitycznej stali 1H18N9T poddanej wysokotemperaturowemu azotowaniu jarzeniowemu. Dla określenia głębokościowych charakterystyk korozyjnych stali 1H18N9T wykorzystano metodę postępującego ścieniania, która polega na wykonywaniu polaryzacyjnych testów korozyjnych na coraz głębiej położonych obszarach warstwy wierzchniej. Metoda ta pozwoliła na określenie zmian poszczególnych charakterystycznych parametrów korozyjnych odczytywanych z potencjokinetycznych krzywych polaryzacji, a co za tym idzie – umożliwiła wykreślenie profili głębokościowych tych parametrów. Badania potencjokinetyczne wykonano w 0,5M roztworze siarczanowym zakwaszonym do pH=1. Grubość powstałej warstwy oceniano na podstawie analizy liniowej zawartości pierwiastków oraz mikrotwardosci na przekroju poprzecznym obrobionego cieplnie materiału. Szybkość korozji ogólnej obrobionych cieplno-chemicznie warstw zewnętrznych stali 1H18N9T w zakwaszonym roztworze siarczanowym jest 3-10-krotnie większa niż szybkość korozji osnowy. Pogorszenie charakterystyk stanu pasywnego azotowanej stali uwidacznia się przez wzrost wartości krytycznego pradu pasywacji oraz minimalnego pradu w zakresie pasywnym.

16

Odporność korozyjna stali wysokostopowej azotowanej jarzeniowo

84%

Borowski T. , Brojanowska A. , Wierzchoń T.

|

2011

|

tom nr 4-5

150-155

PL

Stale odporne na korozję stosuje się na elementy, od których wymaga się dużej wytrzymałości mechanicznej, wysokiej odporności korozyjnej i odporności na zużycie przez tarcie. Są to m.in. zawory, łopatki turbin gazowych, narzędzia do cięcia, a także instrumentarium medyczne. W wielu przypadkach właściwości użytkowe tych stali nie są satysfakcjonujące. Poprzez wykorzystanie azotowania jarzeniowego i dobór temperatury procesu można kształtować właściwości stali wpływając na wzrost odporności korozyjnej. Procesy azotowania jarzeniowego stali AISI 420F prowadzono w temperaturze 350, 400, 450, 500 i 550°C. Przy pomocy mikroskopu optycznego na przekroju poprzecznym wykonano badania mikrostruktury wytworzonych warstw. Przeprowadzono analizę składu fazowego za pomocą dyfraktometru rentgenowskiego. Wykonano badania odporności korozyjnej metodą spektroskopii impedancyjnej i potencjodynamiczną oraz badania mikrotwardości wytworzonych warstw dyfuzyjnych. Uzyskane wyniki badań wykazują znaczący wpływ temperatury procesu azotowania jarzeniowego na właściwości elektrochemiczne warstwy powierzchniowej stali AISI 420F.

EN

Stainless steels are used for elements that must combine high mechanical strength with high corrosion and wear resistance. These are among others valves, gas turbine blades, cutting tools or even surgical equipment. In many cases functional properties of these steels are not satisfying. Application of glow discharge assisted nitriding and a choice of proper process temperature allows for modifying steel properties improving its corrosion resistance. In this project glow discharge assisted nitriding of AISI 420F steel was carried out at the temperature of 350, 400, 450, 500 and 550°C. A cross-section analysis of microstructure of produced layers was made with the use of the optical microscope. An analysis of phase composition with the use of X-ray diffractometer as well as examinations of corrosion resistance with the use of impedance spectroscopy and potentiodynamic methods were carried out. Microhardness tests of produced diffusive layers were also made. The research results show a significant influence of glow discharge assisted nitriding process temperature on electrochemical properties of AISI 420F.

17

Właściwości wybranych systemów z warstwami dyfuzyjnymi do stosowania w metodzie duplex

67%

Kot M. , Rakowski W. , Zimowski S.

|

2007

|

tom nr 2

273-281

PL

W technologiach duplex bardzo ważne jest odpowiednie przygotowanie podłoża, na którym w drugim etapie osadzana jest powłoka. Najczęściej stosowane jest utwardzanie podłoża różnymi metodami dla ostatecznego osiągnięcia efektu synergicznego w układzie podłoże/powłoka, przez co radykalnie zwiększa się nośność powierzchni, odporność na pękanie i zużycie, a także odporność korozyjna. W pracy przedstawiono wyniki badań właściwości mikromechanicznych i tribologicznych systemów z warstwami dyfuzyjnymi wytworzonymi metodą azotowania jarzeniowego, azotowania gazowego oraz chromowania próżniowego, na różnych rodzajach stali. Wyniki badań wskazują na szczególną przydatność w technologiach duplex metody azotowania jarzeniowego (twardość HIT = 18,3 [GPa]) oraz chromowania dyfuzyjnego, (twardość HIT=23 [GPa]).

EN

Duplex methods consist two or more different surface treatments, successively applied to obtain surface properties impossible to get through only single treatment. Usually duplex technologies incorporate two treatments -first substrate hardening and then coating deposition by one of PVD or CVD method. Hardened substrate provides a load support for outer brittle, ceramic coating. Hard and stiff pre-treated substrate preventing coating fracture caused usually by high plastic deformations of substrate. Therefore duplex treatment enhanced load bearing capacity and fatigue strength by substrate hardening and thin coating reduces friction, improves wear and corrosion resistance. The paper presents mechanical properties of four chosen hardened substrates destiny for duplex technologies. Steels: NC11 after vacuum chromizing process under low pressure conditions with CrC and CrC+(Ni-Mo) layers, 38HMJ after gas nitriding and 3H13 nitriding under glow discharge conditions have been tested. The indentation hardness with Vickers diamond under 20, 50, 100 and 1000 mN maximum load has been measured for all the hardened substrates. According to Oliver and Pharr method Young's modulus has been calculated. Strength of joint between diffusion layer and substrate has been measured by scratch test, using Rockwell C indenter with 0,2 mm tip radius. Hardness indentations and scratch tests have been made using Micro-Combi-Tester (MCT) made by CSEM Instruments Switzerland. Wear tests were carried out with ball-on-disc tester, and A12O3 ball - 1 mm diameter, load FN = 2 N, track radius r = 5 mm, speed v = 0,03m/s. Wear track profiles were measured after 2000 cycles, and then volume wear rate has been calculated. The system with CrC and CrC+(Ni-Mo) layers produced by vacuum chromizing have a high hardness HIT20/30/5/30=21 GPa and Young's modulus EIT = 360 GPa. Systems with nitrided layers have lower hardness, but it should be pointed that system with layer produced under glow discharge has higher hardness 18,2 GPa than after gas nitriding 15,9 GPa. For these systems none of specific surface failure modes have been observed during scratch tests up to load 30N. Whereas for CrC and CrC+(Ni-Mo) layers cohesive cracks have been observed respectively under load 7,6 N i 21,7 N. For system with CrC layer cracks have Hertz circular shape, but for CrC+(Ni-Mo) layer unconformal type inside scratch track. Wear tests show that the system obtained by glow discharge nitriding has highest wear resistance. A wear volume of gas nitriding system is 15 times higher, in spite of the only slight difference in hardness between both nitrided systems. Chromizing systems with CrC and CrC+(Ni-Mo) layers have also higher volume wear rate. It could be explain by their lower contact strength clearly visible as cracks in scratch test. These cracks lead to spalling of small layer fragments, pull debris into wear track and intensify wear process. Between chromising systems CrC has 3 times lower wear than CrC+(Ni-Mo).

18

Wpływ procesu azotowania jarzeniowego na strukturę warstwy dyfuzyjnej w stopie Ti6Al2Mo3Cr.

67%

Jeleńkowski J. , Gołębiewski M. , Wierzchoń T.

|

2002

|

tom R. XXIII, nr 5

327-329

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań metalograficznych i rentgenograficznych warstwy dyfuzyjnej znajdującej się pod warstwą azotków TiN i Ti2N otrzymanych metodą azotowania jarzeniowego stopu Ti6Al2Mo3Cr. Obserwacje metalograficzne wykazały, że już po pół godzinnym azotowaniu w temperaturze 940 stopni Celsjusza, gdy rdzeń próbki miał budowę fazy B, pod warstewką azotków była obecna strefa o strukturze dwufazowej - alfa+beta, zwiększająca swoją grubość z czasem trwania procesu. Azotowanie jarzeniowe w warunkach cyklicznych zmian temperatury przyspieszało zarówno wzrost grubości warstewki azotków, jak i grubość warstwy dyfuzyjnej. Ulegała też zmianie morfologia ziaren fazy, w których zmniejszał się stosunek długości ziarna do jego grubości. W badaniach rentgenograficznych struktury podłoża ujawniono istnienie dwóch rodzajów roztworów stałych na osnowie sieci tytanu i dwóch rodzajów roztworów stałych na osnowie sieci tytanu beta.

EN

The paper presents the results of metallographic and X-ray examinations of the micro- and substructure of the diffusion layer that underlies the TiN+Ti2N layer produced by the glow discharge assisted nitriding of the Ti62Mo3Cr alloy. The metallographic examinations show that as early as after half an hour of nitriding at temperature of 940 degrees centigrade, when the core of the sample has the beta phase structure, a two-phase zone alpha+beta with its thickness increasing with increasing process temperature can be observed underneath the nitride layer. The presence of the glow discharge assisting the nitriding process accelerated the thickening of both the nitride zone and the diffusion layer. The morphology of the phase grains also changed, in that the grain length-to thickness ratio decreases. The X-ray examinations revealed two kinds of solid solution with the titanium matrix and two kinds of solid solutions with the beta titanium matrix present in the substrate structure.

19

Glow discharge assisted nitriding of chromium steel 3H13

67%

Wierzchoń T. , Psoda M. , Skołek E. , Rudnicki J. , Sobiecki J. R.

|

2006

|

tom nr 2

53-64

EN

The paper discusses the effects of the glow-discharge assisted nitriding of 3H13 (X30Cr13 PN-EN 10088-1:1998) steel carried out under various conditions upon the microstructure, chemical composition, phase composition and topography of the steel surface. Moreover, this paper presents also how this process improves the performance properties of the steel, such as its corrosion and frictional wear resistance. The present experiments were intended to be the initial stage of the study aimed at developing the fundamentals of new hybrid technologies of composite surface layers, based on a combination of glow discharge nitriding with ion implantation, Ion Beam Assisted Deposition (IBAD) and Pulsed Laser Deposition (PLD).

PL

W artykule przedstawiono wpływ warunków azotowania jarzeniowego stali 3H13 (X30Cr13 PN-EN 10088-1:1998) na mikrostrukturę, skład chemiczny i fazowy, topografię powierzchni, a także właściwości użytkowe, takie jak: odporność na korozję i zużycie przez tarcie. Praca stanowi pierwszy etap badań ukierunkowanych na opracowanie podstaw technologii hybrydowych wytwarzania kompozytowych warstw powierzchniowych łączących proces azotowania jarzeniowego z metodami implantacji jonów, IBAD oraz PLD.

20

Odporność korozyjna stali Ni27Ti2AlMoNb poddanej przemianie termicznej i odkształceniowej austenitu oraz azotowaniu jarzeniowemu

67%

Borowski T. , Brojanowska A. , Kamiński J. , Jeleńkowski J. , Wierzchoń T.

|

2009

|

tom nr 4-5

193-197

PL

Stal wysokostopową Ni27Ti2AlMoNb o strukturze niestabilnego mechanicznie austenitu typu TRIP poddano nagniataniu ślizgowemu, co umożliwiło wytworzenie warstwy martenzytu odkształceniowego oraz przemianie atermicznej w ciekłym azocie w celu wytworzenia struktury martenzytycznoaustenitycznej o cechach struktury duplex. Stal o strukturze austenitycznej, duplexowej i z wytworzoną warstwą martenzytu poddano azotowaniu jarzeniowemu w temperaturze 450oC, co pozwoliło uzyskać warstwy o zróżnicowanej grubości i odporności korozyjnej. W badaniach struktury zastosowano elektronowy mikroskop skaningowy z detektorem elektronów wstecznie rozproszonych (BSE). W celu określenia odporności korozyjnej przeprowadzono badania potencjodynamiczne i impedancyjne. Wykazały one istotny wpływ zastosowanych technologii na odporność korozyjną.

EN

The high-alloy Ni27Ti2AlMoNb steel with a structure of mechanically instable austenite of the TRIP type was subjected to sliding burnishing, which resulted in the formation of deformation martensite, and to an athermal transformation in liquid nitrogen which gave a martensitic-austenitic structure with the features of a duplex structure. The untreated sample, the sample composed of austenite with a martensite zone, and the duplex martensite-austenite sample were subjected to glow discharge assisted nitriding at a temperature of 450oC. The nitriding yielded layers of various thicknesses and various corrosion resistances depending on the kind of the sample. The structure of the steel samples was examined in a scanning electron microscope equipped with a back-scattered electron detector (BSE). The corrosion resistance was determined using the potentiodynamic and impedance methods. The examinations have shown that all the treatments affect signifi cantly the corrosion resistance of the steel.