Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Influence of PVD coatings on fatigue properties of hybrid layers in high temperatures

100%

Kacprzyńska-Gołacka J. , Mazurkiewicz A. , Smolik J.

|

tom nr 3

45--54

EN

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

Analiza wpływu grubości powłoki CrN w warstwie hybrydowej typu "warstwa azotowana/powłoka CrN" na trwałość matryc kuźniczych

100%

Smolik J. , Tacikowski J.

|

tom nr 2

181-192

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań, które pozwoliły określić rolę powłoki CrN oraz wpływ jej grubości na skuteczność warstwy hybrydowej "warstwa azotowana / CrN" w procesie zwiększania trwałości matryc kuźniczych. Matryce pokryte warstwami hybrydowymi "warstwa azotowana / CrN" o różnej grubości powłoki CrN, po różnym czasie eksploatacji, poddano badaniom metalograficznym, badaniom kształtu 3D, analizie SEM oraz wyznaczono rozkłady twardości. Uzyskane wyniki badań wykazały, że dla wszystkich badanych matryc, niezależnie od grubości powłoki CrN, głównymi mechanizmami ich niszczenia było zmęczenie cieplno-mechaniczne oraz odkształcenie plastyczne. Wykazano, że główną rolą powłoki CrN w warstwie hybrydowej "warstwa azotowana/powłoka PVD" jest przeciwdziałanie wpływowi wysokiej temperatury, której źródłem jest odkuwka, na materiał matrycy. W tym celu powłoka CrN powinna charakteryzować się znacznie niższym współczynnikiem przewodności cieplnej w stosunku do stali oraz małą kruchością, aby skutecznie przeciwstawiać się procesom zmęczeniowym w procesie kucia. Na podstawie badań przeprowadzonych metodą sin2[psi] wykazano istotne znaczenie naprężeń własnych w powłoce CrN na odporność zmęczeniową warstwy hybrydowej "warstwa azotowana / CrN" w procesie kucia.

EN

The article presents the results which enabled to determine the role of CrN coating and the influence of its thickness on the effectiveness of hybrid layer "nitrided layer / CrN coating" in the process of increasing the durability of forging dies. Dies coated with hybrid layers, "nitrided layer / CrN coating," with various CrN coating thickness were studied, in relation to different maintenance periods. The obtained results revealed that, for all tested dies, independent of CrN coating thickness, the main mechanisms of their destruction were mechanical and thermal fatigue and plastic deformation. It has been proven that the main role of the CrN coating in the hybrid layer, "nitrided layer / PVD coating" is to counteract a high temperature influence, the source of which is forging on die material. Based on testing conducted by means of the sin2[psi] method, a vital importance of stresses in the CrN coating for fatigue resistance of hybrid layer, "nitrided layer / CrN coating" in the forging process was revealed.

3

Możliwości zastosowania mas r aplikacyjnych w pomiarze zużycia powierzchni roboczych matryc kuźniczych z głębokimi wykrojami z wykorzystaniem skanowania laserowego 3D

84%

Hawryluk M. , Kuran M. , Ziemba J. , Janik M.

|

tom nr 4

25--33

PL

W artykule zaprezentowano możliwości zastosowania metody replikowania geometrii narzędzia kształtującego wyrób w procesie kucia dokładanego na gorąco do kontroli cech geometrycznych z wykorzystaniem techniki skanowania laserowego 3D. Spośród kilkunastu mas o rożnych właściwościach i przeznaczeniu, badaniom poddano dwie masy do replikowania o zbliżonych parametrach, którymi wypełniono matrycę kuźniczą o głębokim -wykroju roboczym stosowaną w procesu wyciskania współbieżnego. Uzyskane wyniki wykazały, że w oparciu o wybrane parametry charakteryzujące masy replikacyjne oraz własne badania możliwy jest dobór optymalnej masy dla pomiarów wykonywanych metodą skanowania 3D ze względu na najlepsze odwzorowanie warstwy wierzchniej i zminimalizowanie deformacji pojawiającej się podczas usuwania replik z mierzonych wykrojów roboczych matryc. Zaproponowane podejście wykorzystujące pomiar w technice skanowania 3D mas replikacyjnych powierzchni narzędzi umożliwia przeprowadzanie badań nieniszczących dla pełnych roboczych powierzchni matryc kuźniczych o głębokich wykrojach i -wspomaganie procesu podejmowania decyzji o ich dalszej eksploatacji poprzez miarodajne określenie ich zużycia.

EN

The article presents the possibilities of using the method of replicating the geometry of the tool shaping the product in the hot forging process for the control of geometric features using 3D laser scanning. Out of a dozen or so masses with different properties and purpose, two masses for replication with similar parameters were tested, which were filled with a forging die with a deep working cavity used in the process of forward extrusion. The obtained results showed that on the basis of the selected parameters characterizing replication masses and own test s, it is possible to select the optimal mass for 3D scanning measurements due to the best mapping of the surface layer and the minimization of the deformations occurring when removing the replicas from the measured working cavities of the dies. The proposed approach using measurement in the 3D scanning technique of replicate masses of tool surfaces enables to perform non-destructive testing of full working surfaces of forging dies with deep cavities and to support decision making about their further exploitation by the reliable determination of their wear.