Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Problem austenitu szczątkowego w utwardzonych warstwach nawęglanych i azotonawęglanych

100%

Gęstwa W. , Przyłęcka M.

Zeszyty Naukowe Politechniki Świętokrzyskiej. Mechanika

|

2005

|

tom Z. 82

117-122

PL

Udział austenitu szczątkowego I węglików w strukturze utwardzanych elementów nawęglanych lub azotonawęglanych jest ważnym czynnikiem kształtującym ich własności. W artykule zaprezentowano wpływ wybranych parametrów procesów nawęglania lub azotonawęglania oraz hartowania na udział austenitu szczątkowego.

EN

The part of retained and carbides in structure of hardened carburized or carbonitried elements are most important formative factor of property them. In work, the influences of choose parameters of carburising or carbonitriding as well as hardening processes onto retained austenite part was presented.

2

Wpływ ośrodków chłodząych na udarność i twardość węgloutwardzanej stali C20, 20Cr4 i 16MnCr5

100%

Przyłęcka M. , Gęstwa W.

Inżynieria Materiałowa

|

2006

|

tom Vol. 27, nr 5

1184-1187

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań udarności i twardości HV0.1 oraz mikrostruktury i stanu naprężeń własnych próbek wykonanych z stali C20, 20Cr4 i 16MnCr5 nawęglanych i hartowanych w różnych ośrodkach chłodzących. W procesach hartowania zastosowano 5 i 25% wodny roztwór polimerowy (poliglikol oxyalkilenowy) oraz oleje mineralne OH70 i Mar-Temp 890. Wszystkie te ośrodki charakteryzują się zbliżonymi krzywymi chłodzenia w układzie temperatura-czas i temperatura-szybkość chłodzenia. Struktura w przypadku wszystkich próbek przy powierzchni składała się z drobnych wydzieleń węglików, martenzytu i austenitu szczątkowego, a w rdzeniu z martenzytu i austenitu szczątkowego. Ocena wielkości ziarna na przełomie poprzecznym badanych próbek wg skali makroskopowej zgodnie z PN-84/H-04507/03 wykazała drobne ziarno. W wyniku przemiany martenzytycznej następującej w warstwie wierzchniej węgloutwardzanej stali podczas końca oziębiania powoduje, że występują w niej naprężenia ściskające. W każdym przypadku wyniki uzyskane dla wodnych roztworów polimerowych były porównywalne z wynikami dla olejów, co pozwala stwierdzić, że w przypadku węgloutwardzanej stali C20, 20Cr4 i 16MnCr5 podczas hartowania wodne roztwory polimerowe i oleje mineralne można stosować zamiennie.

EN

The research results of impact strength and hardness's HV0.1 as well as microstructure and residual stresses of samples created from C20, 20Cr4 and 16MnCr5 steel carburized and hardened in different quenching mediums has been presented in this work. In processes of hardening it was used 5% and 25% water polymer solution (polyglycol oxyalkilenowy) as well as oils mineral OH70 and Mar-Temp 890, which they characterize approximate cooling curves in arrangement temperature - time and temperature - cooling speed. On basis of received results it was affirmed, that structure in case of everybody of samples in near surface folded from martensite, residual austenite and small emissions of carbides, and in core from martensite and residual austenite. The opinion of grain size on transverse breakthrough of research samples having accord to macroscopic scale according with PN-84/H-04507/03 showed small grain. In result of martensite transformation following in top layer of hardened carburized steel during end of cooling it causes, which they step out in her of compression stresses. In every case the obtained results for water polymer solutions were comparable with results for oils. On basis of this results it was been possible to affirm, that in case hardened carburized C20, 20Cr4 and 16MnCr5 steel during hardening water polymer solutions and mineral oils it were been possible to apply interchangeably.

3

Ocena zdolności chłodzących różnych ośrodków hartowniczych ze względu na uzyskiwaną twardość węgloutwardzanych elementów

100%

Gęstwa W. , Przyłęcka M.

Inżynieria Materiałowa

|

2006

|

tom Vol. 27, nr 3

143-146

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań zdolności chłodzących wodnych roztworów polimerowych (na bazie poliglikoli oxyalkilenowych) oraz olejów mineralnych: OH70, Mar-Temp 890 i olejów roślinnych Soybean i Castor, które można wykorzystać w ramach procesów hartowania elementów naweglanych. Badania te przeprowadzono na stanowisku do badań zdolności chłodz ’ cych ośrodków z sondą Inconel 600 oraz układem chłodzącym Tensyego. W oparciu o uzyskane krzywe chłodzenia w układzie temperatura -czas oraz temperatura - szybkość chłodzenia wyznaczono wskaźniki opisujące intensywność chłodzenia ośrodka t.j. szybkość chłodzenia w temperaturze 700°C (V700) i współczynnik „Hardening Power” (HP). Z krzywych intensywności chłodzenia w układzie temperatura - szybkość chłodzenia odczytano szybkość chłodzenia w temperaturze 700 °C (V700) oraz dane do obliczena parametru HP. Następnie wykorzystując relacje pomiędzy szybkością chłodzenia w zależności od odległości od czoła próbki Jominy’ego [1] powiązano te krzywe z krzywymi hartowności dla badanej wegloutwardzanej stali. Otrzymane wyniki stanowiły podstawę do otrzymano teoretyczne krzywe w układzie twardość HRc - zawartość węgla dla trzech grup chłodziw hartowniczych. Otrzymane wyniki zostały potwierdzone doświadczalne. Uzyskano bardzo duża zgodność wyników teoretycznych z doświadczalnymi. Uzyskane wyniki wykazały na możliwość zastosowania polimerowych ośrodków chłodzących, jako zamiennika dla olejów mineralnych i roślinnych w procesach hartowania części naweglanych.

EN

The research results of cooling ability of water polymer solutions (on base polyglycol oxyalcylenowy) as well as mineral oils: OH70, Mar-Temp 890 and vegetable oils: Soybean and Castor, which it were been possible to use in frames of hardening processes of carburized elements have been presented in this work. These researches were moved on device to research of cooling centres ability with Inconel 600 probe as well as Tensi Agitation Device. In support about obtained cooling curves in arrangement temperature – time as well as temperature – cooling speed describing coefficients were marked cooling intensity of centre, such as: cooling speed in temperature 700°C (V700) and coefficient "Hardening Power”(HP). From intensity cooling curves in arrangement temperature – cooling speed was read the cooling speed in temperature 700 °C (V700) as well as data to calculated HP parameters. Then using reports among cooling speed in dependence from distance from forehead of sample Jominy [6], these curves were tied with hardenbility curves for research of hardened carburized steel. The obtained results made up basis to theoretical curves were received in arrangement HRc hardness – carbon content for three groups hardening mediums. The obtained results became confirmed experimental. The very large agreement of theoretical results was obtained from experimental. The obtained results showed onto possibility of alternated applying of polymer cooling centres and mineral as well as vegetable oils in hardening processes of carburized parts.

4

Wpływ nanofluidów na wybrane właściwości mechaniczne hartowanej stali zawierającej 1% węgla

100%

Gęstwa W. , Przyłęcka M.

Inżynieria Materiałowa

|

2012

|

tom Vol. 33, nr 5

392--395

PL

W pracy podjęto próbę wykazania możliwości kształtowania właściwości stali przez wykorzystanie podczas procesów hartowania tradycyjnych ośrodków hartowniczych (olejów mineralnych) modyfikowanych nanocząsteczkami ciała stałego. Wprowadzenie tych cząstek do tradycyjnych ośrodków hartowniczych ma na celu zmianę przebiegu odbierania ciepła podczas procesu hartowania. W pracy przedstawiono wstępne badania zdolności chłodzących oleju mineralnego o nazwie handlowej Mar-Temp 340 zmodyfikowanego przez dodanie nanocząstek SiO2. Przedstawiono również wpływ modyfikacji ośrodka hartowniczego na strukturę i wybrane właściwości mechaniczne hartowanych stali o zawartości 1% węgla. W ramach badań wyznaczono krzywe chłodzenia w układzie temperatura- -czas dla ośrodka chłodzącego Mar-Temp 340 oraz Mar-Temp 340 z 1% i 3% dodatkiem nanocząstek SiO2. Zbadano także wpływ tych ośrodków na właściwości hartowanych stali o zawartości węgla około 1,0%. Zawartość węgla odpowiada powierzchniowemu stężeniu węgla w warstwie wierzchniej elementów nawęglanych. W ramach badań określono twardość materiału, podjęto również próbę rozciągania metali w temperaturze otoczenia dla zahartowanej stali o zawartości 1% węgla. W stanie wyjściowym strukturę wszystkich próbek stanowił perlit z niewielką ilością cementytu, tak jak w warstwie wierzchniej elementów nawęglanych. Uzyskane wyniki pomiarów twardości po hartowaniu wykazały na próbkach spadek twardości wraz ze wzrostem dodatku nanocząstek. Na podstawie próby rozciągania stwierdzono, że zwiększenie dodatku nanocząsteczek w ośrodku chłodzącym powoduje poprawę własności wytrzymałościowych i korelujących z nimi własności plastycznych. Próbki hartowane w tych ośrodkach cechowały się mikrostrukturą martenzyt + austenit szczątkowy + cementyt lub martenzyt + bainit + austenit szczątkowy + cementyt. Podsumowując, można stwierdzić, że zmieniając ilość dodatku nanocząstek w ośrodku chłodzącym można w znacznym stopniu wpływać na szybkość odbierania ciepła, co wpływa na uzyskiwaną strukturę i zmiany własności mechanicznych i plastycznych.

EN

In the paper the possibility of the formation of cooling property of traditional hardened mediums such as mineral oils has been examined. In order to change the heat transfer during the hardened process of elements to the traditional hardened mediums the nanoparticles have been introduced. On the basis of premises introduced above, the new investigations of cooling abilities of the mineral oil, as a consequence of its modification with SiO2 nanoparticles, were conducted in this work. The result are presented in the two coordinate systems: temperature versus time and temperature versus cooling speed. The samples from steel of the carbon content about 1.0% were investigated in order to examination of the influence of these quenching mediums on the properties of the hardened material. This carbon content corresponds to surface carbon concentration in the carburized layer. The measurements of hardness and tensile test were realized at the room temperature. The results of the hardness measurements after hardening showed that the increase in the addition of SiO2 nanoparticles causes the decrease in the hardness of the samples. The realized investigations during the tensile test indicated increase in the addition of nanoparticles to the quenching mediums caused the increase of tensile strength and the creep limit and elongation. The samples hardened by using of these quenching mediums were characterized by the structure consisting of martensite, residual austenite and cementite or martensite with bainite (quenching mediums from 3% addition nanoparticles SiO2).

5

Kształtowanie struktury i własności elementów nawęglanych i hartowanych w różnych ośrodkach chłodzących

100%

Przyłęcka M. , Gęstwa W.

Inżynieria Materiałowa

|

2003

|

tom R. XXIV, nr 6

554-557

PL

W pracy przedstawiono strukturę i wybrane własności utwardzonych warstw nawęglonych wytworzonych na stali chromowo-manganowej (16HG-16CrMn5), po procesach nawęglania gazowego (850 stopni Celsjusza/l/10h) i próżniowego (950 stopni Celsjusza/2h) oraz hartowania bezpośredniego (ośrodek chłodzący: woda destylowana, wodny roztwór polimerowy - poliglikol oxyalkielinowy, olej OH70 i gaz-azot) i odpuszczania. Wyniki badań pozwoliły stwierdzić, że warstwy o strukturze martenzyt - austenit szczątkowy, jak i węgliki - martenzyt - austenit szczątkowy wytworzone w procesie hartowania stosując, jako ośrodek chłodzący wodny roztwór polimerowy, dają korzystną udarność elementu (przy rozpatrywanej grubości warstwy nawęglonej), odpowiednią twardość i mikrotwardość oraz zmiany mikrotwardości na przekroju w porównaniu do warstw wytworzonych podczas chłodzenia w wodzie lub oleju i gazie.

EN

In work structure and choose properties of hardened carburized layers were introduced produced on chromium-manganese steel (16HG - 16CrMn5) after processes of gas carburizing (850 degrees centigrade/l/10h) and vacuums carburizing (950 degrees centigrade/2h) as well as direct hardening (center cooling: distillated water, water polymer solution - polyglycol oxyalkylen, oil and gas-nitrogen) and tempering. Results of investigations permitted to affirm, that layer about structure martensite - retained austenite, as carbides - martensite - retained austenite produced in process of hardening applying, as centre cooling water polymer solution, impact strength of element (at definite thickness of carburized layer) give profitable, suitable hardness and microhardness as well as changes of microhardness on section in comparison to produced layers during cooling in water or oil and gas.

6

Modyfikacja własności chłodzących wody przez dodatek poliakrylanu sodu i nanocząstek Al2O3

100%

Gęstwa W. , Przyłęcka M.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2010

|

tom Vol. 77, nr 2

57-60

PL

W pracy przedstawiono wstępne badania zdolności chłodzących wody w wyniku jej modyfikacji przez dodatek poliakrylanu sodu oraz nanocząstek Al2O3. Wyznaczono krzywe chłodzenia w układzie temperatura–czas dla trzech ośrodków chłodzących: wody, 10 % wodnego roztworu poliakrylanu sodu oraz 10 % wodnego roztworu poliakrylanu sodu z 1 % dodatkiem nanocząstki Al2O3. Na podstawie krzywych chłodzenia można było stwierdzić, że dla wodnego roztworu poliakrylanu sodu zawierającego nanocząsteczki Al2O3 w porównaniu do wody i 10 % wodnego roztworu polimeru, uzyskano mniejsze szybkości chłodzenia. Wyznaczono dla tych ośrodków hartowniczych również kąt zwilżalności metodą kształtu kropli. Badania te wykazały najlepszą zwilżalność wodnego roztworu polimeru (poliakrylan sodu) z dodatkiem nanocząstek Al2O3, którego kąt zwilżalności wynosił około 65o. Uzyskanie najmniejszej wartości kąta zwilżalności dla ośrodka z nanocząstkami sugeruje, że powierzchnia odbioru ciepła przez ośrodek chłodzący jest większa. Wyniki pomiaru kąta zwilżalności potwierdzają wnioski uzyskane na podstawie krzywych chłodzenia oraz pozwalają stwierdzić, że w przypadku współczynnika przejmowania ciepła będzie miał on mniejsze wartości niż dla wody i 10 % wodnego roztworu polimeru.

EN

The results of preliminary investigations of cooling ability of water in consequence of its modification by addition of sodium polyacrylate as well as nanoparticle of Al2O3 have been presented. The cooling curves in coordinate system temperature–time were worked out for three cooling media: water, 10 % water sodium polyacrylate as well as 10 % water sodium polyacrylate with 1 % addition of nanoparticle of Al2O3. On basis of these cooling curves it was found, that cooling speed for water sodium polyacrylate solution with Al2O3 nanoparticle was smaller in comparison with water and 10 % water sodium plyacrylate solution. The wetting using the method of drop shape for these the quenching mediums was measured. These investigations showed water polymer solution (the polyacrylate of sodium) with addition the Al2O3 nanoparticles to have the best wetting properties, of which the angle of contact amounted to about 65°. The smallest value of wetting angle for quenching medium with nanoparticles suggests that the active surface of the cooling medium is larger. The results of wetting angle measurement confirm the conclusions drawn from the cooling curves. On their basis it could be stated the heat transfer coefficient for this mediums will have smaller values than water and 10 % water solution of polymer.

7

Modelowanie struktury i własności nawęglanych i azotonawęglanych stali chromowo-niklowych.

100%

Przyłęcka M. , Gęstwa W.

Inżynieria Materiałowa

|

1998

|

tom R. XIX, nr 4

703-706

PL

Model opracowany w ramach niniejszej pracy dla stali chromowo-niklowych po procesach nawęglania lub azotonawęglania i hartowania wymagał wyznaczenia linii granicznej rozpuszczalności węgla w austenicie oraz znajomości zawartości fazy węglikowej i austenitu szczątkowego oraz temperatury początku przemiany martenzytycznej. Dla tych stali wartości te obliczono w oparciu o profile zmian zawartości węgla i azotu w funkcji odległości od powierzchni. Wyniki te stanowiły podstawę do przeprowadzenia obliczeń naprężeń własnych w warstwach dyfuzyjnych, które skorelowano z danymi eksperymentalnymi. Otrzymane wyniki pozwoliły określić przy jakiej wielkości naprężeń uzyskuje się najkorzystniejsze własności użytkowe.

8

The Influence of Bio-Quench 700EU Conditions on Hardness of Carburized Components

100%

Przyłęcka M. , Gęstwa W.

Inżynieria Materiałowa

|

2007

|

tom Vol. 28, nr 3-4

715-719

EN

This paper describes the relative performance of a vegetable oils (Bio-Quenchant 700EU) to harden carburized steel components. This work is based on results based on the use of time-temperature cooling curves obtained using the standard Inconel 600 probe and the Tensi Agitation Device (ASTM D 6482) and quenchant hardenability parameters obtained from the cooling curve data including: cooling rate at 700°C (V700) , Segerberg's "Hardening Power"(HP), Tamura V-value (V-T), and these results were correlated with classic cooling rate as a function of the distance from quenched end of a Jominy bar [5] and these data were correlated with hardened carburized steel data. These HRc hardness vs. carbon content data and Tamura V-value showed that these vegetable oil could be used in hardened processes.

PL

W pracy zaprezentowano możliwości chłodzące olejów roślinnych (Bio-Quenchant 700EU) możliwych do wykorzystania podczas procesów hartowania elementów nawęglanych. Analizę przydatności ośrodków roślinnych do procesów hartowania zrealizowano na podstawie krzywych chłodzenia uzyskanych z sondy Inconel 600 i układu chłodzącego Tensi (ASTM D 6482) oraz krzywych hartowności w powiązaniu szybkością chłodzenia w temperaturze 700°C, a także parametr "Hardening Power" HP i V-Tamury. Twardość w zależności od zawartości węgla wyznaczono w oparciu o szybkości chłodzenia ośrodka w temperaturze 700°C z szybkością uzyskiwaną na próbce Jominny'ego w tej temperaturze[5]. Na podstawie uzyskanych wyników twardości i współczynnika V-Tamury wykazano możliwość zastosowania oleju Bio-Quench 700EU w procesach hartowania elementów nawęglanych.

9

Naprężenia własne a twardość i zużycie cierne azotonawęglanej lub nawęglanej stali 12HN3A.

100%

Gęstwa W. , Przyłęcka M.

Inżynieria Materiałowa

|

1999

|

tom R. XX, nr 5

510-514

PL

Artykuł prezentuje wyniki badań nad wpływem procesu azotonawęglania metodą gazową na stan naprężeń własnych, strukturę i wybrane własności stali chromowo-niklowej 12HN3A. Rozkład naprężeń własnych w warstwie dyfuzyjnej zbadano metodą mechaniczną Davidenkowa-Sachsa. Wyniki badań porównano z wynikami uzyskanymi w ramach modelu matematycznego prognozującego skład chemiczny i fazowy oraz naprężenia własne w zahartowanych warstwach nawęglonych lub azotonawęglanych. W azotonawęglanej warstwie określono zmiany austenitu szczątkowego i zmiany cementytu, temperatury początku przemiany martenzytycznej oraz zmiany składu chemicznego osnowy martenzytycznej w funkcji zawartości węgla i azotu. Na przekroju warstwy dyfuzyjnej zmierzono zmiany mikrotwardości i intensywności zużycia ciernego. Wykazano, że charakter zmian naprężeń własnych wyznaczonych metodą mechaniczną wskazuje dużą zgodność z rozkładem naprężeń otrzymanych w wyniku obliczeń. Korzystny stan naprężeń wiąże się z wysoką twardością i niskim zużyciem ciernym przy określonym udziale austenitu szczątkowego i cementytu oraz temperatury początku przemiany martenzytycznej. Stwierdzono, że warstwy azotonawęglane o strukturze martenzyt-austenit szczątkowy-węgliki mają korzystniejsze własności użytkowe od warstw o strukturze martenzyt-austenit szczątkowy. Uzyskane wyniki badań dla zahartowanych warstw azotonawęglanych próbowano z takimi samymi własnościami uzyskanymi dla zahartowanych warstw nawęglanych.

EN

The paper presents the research results of influence of carbonitriding (gas method) on residual stresses, structure and some properties of chromium-nickel 12HN3A steel. In diffusion layers, the changes of residual stresses have been studied by mechanical method of Davidenkow-Sachs. The research results have been compared with results obtained in frame of mathematical model, which prognoses the chemical and phase composite as well as residual stresses in hardening by carburizing or carbonitriding layers. In carbonitriding layer, the changes of retain austenite and cementite's participation in the structure, martensite start temperature as well as chemical composition of the matrix (austenite) in function of carbon and nitrogen content. The changes of microhardness and abrasive wear have been measured on section of diffusion layers. They proved, that character of changes of residual stresses appointed by mechanical method showed a lot of conformity with calculated changes of residual stresses. The favourable residual state is combined with high hardness and low abrasive wear by given retain austenite and cementite's participation in the structure as well as martensite start temperature. It affirmed, that the carbonitriding layers' structure: carbides-martensite-retain austenite has favourable properties from layers' structure: martensite-retain austenite. The obtained research results for hardening by carbonitriding layers were compared with the same properties obtained for hardening by carburizing layers.

10

Polimerowe ośrodki chłodzące jako ekologiczny ośrodek hartowniczy w procesach nawęglania stali konstrukcyjnej

100%

Przyłęcka M. , Gęstwa W.

Zeszyty Naukowe Politechniki Świętokrzyskiej. Mechanika

|

2001

|

tom Z. 75

111-128

PL

W pracy przedstawiono wykorzystanie polimerowych ośrodków chłodzących z grupy poliglikoli oxyalkilenowych w procesach hartowania elementów poddanych procesom nawęglania, które zapewniają wysoka trwałość kąpieli przy jednoczesnie pełnej kontroli zmian zdolności chłodzących i wyelminowaniu oddziaływania korozyjnego na elementy hartowane, a przede wszystkim pozwalają zmniejszyć zanieczyszczenia śodowiska. Wykazano, że w utwardzonej warstwie nawęglonej wytworzonej na stali konstrukcyjnej minimum wartości temperatury Ms towarzyszy największy udział austenitu szczątkowego, określona zawartość węglików oraz naprężenia ściskające uzyskane na drodze obliczeń i doświadczeń.

EN

In work the utilisation of polymer cooling centres from groups po liglikoli oxyalkilenowych in tempering process of elements process of elements serfs to caeburizing process, which assure high persistence of bath at simultaneously full inspection of changes of zbility cooling and to elemention of influence corrosive on elements tempere, and first ao alt permit to diminish dirties of environment have been presented.

11

Czy nawęglanie jest nadal aktualnym procesem w kształtowaniu warstwy wierzchniej?

100%

Przyłęcka M. , Gęstwa W.

Zeszyty Naukowe Politechniki Świętokrzyskiej. Mechanika

|

2001

|

tom Z. 75

71-90

PL

W pracy przedstawiono problem nawęglania w świetle literatury i badań własnych. Zaprezentowano w niej wyniki badań i obliczeń według modelu matematycznego składu chemicznego i fazowego warstwy nawęglonej. Uwzględniono w nich obszary dwufazowe (austenit -1- węgliki) oraz rdzeń w powiązaniu z własnościami użytkowymi. Wykazano, że ze wzrostem całkowitej zawartości węgła i temperatury austenityzacji w warstwie dyfuzyjnej temperatura początku przemiany martenzytycznej maleje. Minimalnej wartości temperatury Ms towarzyszy największy udział austenitu szczątkowego, określona zawartość węglików oraz określona wartość ściskających naprężeń własnych. Dzięki temu można uzyskać korzystne własności użytkowe: twardość, wytrzymałość na zginanie, wytrzymałość na zmęczenie kontaktowe i odporność na zużycie ścierne. Zadaniem zaprezentowanego materiału w tej pracy było wykazanie, że nawęglanie jest nadal aktualnym procesem w kształtowaniu własności warstwy wierzchniej.

EN

The paper introduces carburized problem in light literatures and own researches. This work presentes the result ofexperiments and calculations according to the mathematical model of the chemical and phase compositionof carburize layers. It takes into consideration two-phase areas (austenite + carbides) and the core in relation to functional properties. It shows that, as total carbon content and austenization temperature in the case increase, the starting temperature of martensite transformation decreases. The minimum value of Ms temperature is related to the highest fraction of retainedaustenite, a determined carbide fraction and a determined value of compressive internal stresses. That allows obtaining of favourable functional properties, such as hardness, bending resistance, contact fatigue resistance and abrasive wear resistance. Assignment presented of material in this of work was proof, that carburized is still topical in formation of property of surface layer.

12

Wpływ stanu strukturalnego na niektóre własności użytkowe warstw nawęglonych lub azotonawglanych wytworzonych na stalach konstrukcyjnych

100%

Przyłęcka M. , Gęstwa W.

Zeszyty Naukowe Politechniki Świętokrzyskiej. Mechanika

|

2000

|

tom Z. 72

97-117

PL

W artykule podjęto próbę wyjasnienia wpływu struktury zahartowanych warstw nawęglonych lub azotonawęglanych wytworzonych na stalach chromowych lub chromowoniklowych na własności użytkowe tych warstw. Uzyskane wyniki badań i obliczeń pozwoliły stwierdzić, że przy określonej zawartości węgla lub węgla i azotu uzyskuje się maksimum w wartościach udziału austenitu szczątkowego oraz określony udział cementytu. Korelują one z określonymi wartościami ściskającymi naprężeń własnych i twardości oraz wykazują najwyższą odporność na zużycie ścierne warstw. W pracy zaprezentowano także model matematyczny prognozujący skład chemiczny i fazowy warstw dyfuzyjnych oraz naprężenia własne.

EN

Effect of the structure state on some properties of diffusion coatings produced on constructional steels in carburizing and carbonitriding process. The effect of structure of hardened carburized or carbonitrided layers produced on chromium or chromium or chromium-nickelsteels on working properties of these layers has been investigated. The obtained experimental and calculation results permitted to ascertain that definite carbon or carbon and nitrogen concentration brought about maximum content of retained austenite and definite amount of cementite. These results correlate with compressive residual stresses, high hardness and maximum wear resistance of diffusion layers. It is also presented mathematical model, which permits to forecast chemical and phase composition of diffusion layers and their residual stresses.

13

Influence of hardening parameters on phase composition, residual stresses and properties in carburized steels.

100%

Przyłęcka M. , Gęstwa W.

Inżynieria Materiałowa

|

2001

|

tom R. XXII, nr 5

727-732

EN

The study presents the results of experiments and calculations according to the mathematical model of the chemical and phase composition of carburized layers. It takes into consideration two-phase areas (austenite + carbides) and the core in relation to functional properties. It shows that, as total carbon content and austenization temperature in the case increase, the starting temperature of martensite transformation decreases. The minimum value of Ms temperature is related to the highest fraction of retained austenite, a determined carbide fraction and a determined value of compressive internal stresses. That allows obtaining of favourable functional properties, such as hardness, bending resistance, contact fatigue resistance and abrasive wear resistance. The accordance of the experimental results and the results of model calculations allows applying the model for analyzing the structure and properties of case-hardened layers, also those obtained by modern methods (ionic, fluidic or vacuous).

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań i obliczeń według modelu matematycznego składu chemicznego i fazowego warstwy nawęglonej. Uwzględniono w nich obszary dwufazowe (austenit + węgliki) oraz rdzeń w powiązaniu z własnościami użytkowymi. Wykazano, że ze wzrostem całkowitej zawartości węgla i temperatury austenityzacji w warstwie dyfuzyjnej temperatura początku przemiany martenzytycznej maleje. Minimalnej wartości temperatury Ms towarzyszy największy udział austenitu szczątkowego, określona zawartość węglików oraz określona wartość ściskających naprężeń własnych. Dzięki temu można uzyskać korzystne własności użytkowe takie jak twardość, wytrzymałość na zginanie, wytrzymałość na zmęczenie kontaktowe i odporność na zużycie ścierne. Zgodność wyników badań i obliczeń według modelu pozwala na zastosowanie tego modelu do analizy struktury i własności warstw nawęglonych otrzymanych również nowoczesnymi metodami (jonowymi, fluidalnymi, próżniowymi).

14

Wpływ struktury na wysoką odporność na zużycie ścierne i udarności stali konstrukcyjnych.

100%

Przyłęcka M. , Gęstwa W.

Inżynieria Materiałowa

|

2002

|

tom R. XXIII, nr 5

249-253

PL

Przeprowadzona analiza literatury wykazała, że mimo dużego postępu w zakresie procesów nawęglania nadal istnieją kontrowersyjne poglądy w związku z wpływem struktury elementów nawęglanych i hartowanych na ich własności. Największe rozbieżności dotyczą wływu udziału austenitu szczątkowego oraz udziału i postaci węglików w strukturze na własności elementów nawęglanych. W ramach niniejszej pracy przedstawiono wpływ całkowitej zawartości węgla na udział węglików i austenitu szczątkowego w utwardzonych warstwach nawęglonych wytworzonych na wybranych stalach konstrukcyjnych niskostopowych. Otrzymane wyniki badań dla warstw o strukturze węgliki martenzyt - austenit szczątkowy odniesiono do wyników uzyskiwanych w warstwach o strukturze martenzyt - austenit szczątkowy. Uzyskane zależności między strukturą, a własnościami wytworzonych warstw dyfuzyjnych wykazały, że przy określonej zawartości węgla dającej strukturę węgliki martenzyt - austenit szczątkowy otrzymuje się wysoką odporność na zużycie cierne przy jednocześnie dobrej udarności i wysokiej twardości.

EN

The analysis of literature showed that despite large progress made in carburizing process controversial opinions still exist in relationship with an effect of the structure of carburized and hardened parts on theirs properties. The largest divergences concern the influence of fraction of residual austenite and amount and morphology of carbides in structure on properties of carburized elements. In present work the effect of total carbon content on fraction of carbides and residual austenite formed in hardened layers produced on chosen constructional low-alloy steel during carbonitriding were considered. The results of investigations for layers having structure of carbides martensite residual austenite were compared to the properties of layers with martensite and residual austenite only. The obtained dependencies between structure and properties of the produced diffusive layers showed, that at critical carbon content a mixture structure of carbides - martensite and residual austenite receives high wear resistance and simultaneously best impact strength and high hardness.

15

Wpływ nowoczesnych ośrodków chłodzących na strukturę i własności warstw nawęglonych lub azotonawęglanych wytworzonych w stalach konstrukcyjnych.

100%

Przyłęcka M. , Gęstwa W.

Inżynieria Materiałowa

|

2000

|

tom R. XXI, nr 6

407-410

PL

Stosowane w technice chłodzenia syntetyczne chłodziwa mają największe perspektywy rozwoju. W miarę doskonalenia ich własności technologicznych i rozszerzenia asortymentu odmian, będą one przypuszczalnie eliminowały stopniowo oleje mineralne. W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu wybranych syntetycznych ośrodków chłodzących z grupy poliglikoli oxyalkilenowych (PAG) na skład fazowy i własności użytkowe zahartowanych warstw nawęglonych lub azotonawęglanych wytworzonych w stalach konstrukcyjnych. W ramach przeprowadzonych badań porównano tradycyjne ośrodki chłodzące takie jak woda, olej z reprezentantami ośrodków z grupy poliglikoli oxyalkilenowych (PAG). Wyniki badań wskazują, że chłodziwa z grupy PAG pozwalają na uzyskanie dobrej korelacji pomiędzy określoną strukturą, a podwyższonymi własnościami użytkowymi warstw nawęglonych lub azotonawęglanych wytworzonych w stalach konstrukcyjnych.

EN

Synthetic quenching media have the greatest perspectives of development. As improvement of their technological properties and widening of assortment proceeds, they presumably will eliminate gradually mineral oils. In the work the results of the researches on influence of selected synthetic quenching media from the group of poly-alkylene-glycol (PAG) on phase composition and useful properties of hardened carburized or carbonitrided layers produced on constructional steels are presented. In the research the traditional quenching media such as water and oil have been compared with representatives of media from the group poly-alkylene-glycol (PAG). Results of research show, that media from the PAG group permit obtaining a good correlation between structure and useful properties carburized or carbonitrided layers produced on constructional steels.

16

Wpływ własności chłodzących ośrodków hartowniczych na wybrane własności nawęglanych i hartowanych stali

100%

Gęstwa W. , Przyłęcka M.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2009

|

tom Vol. 76, nr 12

869-872

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań rozpoznawczych dla oceny własności chłodzących ośrodków hartowniczych z dodatkiem nanocząsteczek w odniesieniu do 10 % wodnego roztworu poliakrylanu sodu, olej Mar-Temp 340 i Houghton Quench 150 oraz uzyskiwanych własności nawęglanych elementów hartowanych. Na hartowanych próbkach nawęglanych ze stali C10 i 16 MnCr5 zbadano twardość powierzchniową, udarność oraz zmiany wielkości szczeliny w próbce Navy C-pierścień. Na podstawie uzyskanych wyników można stwierdzić, że wodny roztwór polimeru z dodatkiem nanocząsteczek pozwolił uzyskać lepszą udarność przy porównywalnej twardości na powierzchni. Badania zmian wymiarowych oparte na próbce Navy C-pierścień wykazały również uzyskiwanie małych zmian wymiarowych dla próbek nawęglanych i hartowanych w 10 % wodnym roztworze polimeru z dodatkiem nanocząstek Al2O3. Mniejsze zmiany wymiarowe uzyskano dla próbek ze stali 16 MnCr5 niż ze stali C10.

EN

In the work, results of preliminary research have been shown, connected, with cooling property of quenching mediums with addition of nanoparticles in reference to 10 % water sodium polyacrylate solution, Mar-Temp 340 oil and Houghton Quench 150 oil as well as obtained properties of carburized and hardened items. On hardened carburized samples made of C10 steel and 16 MnCr5 steel superficial hardness, impact strength as well as the change of gap size in the Navy C – ring sample were examined. On basis of obtained results it was found that the hardened sample in water polymer solution with addition of nanoparticles achieved the better impact strength having comparable surface hardness. Investigation of dimension changes using the Navy C-ring sample showed also small dimension changes for samples carburized and hardened in 10 % water polymer solution with addition of Al2O3 nanoparticles. Smaller dimension changes were identified for samples of 16 MnCr5 steel than of C10 steel.

17

Wpływ cząstek SiO2 na wybrane właściwości mechaniczne hartowanej stali

80%

Gęstwa W. , Przyłęcka M. , Wasilewicz P.

Inżynieria Materiałowa

|

2011

|

tom Vol. 32, nr 4

413-416

PL

W pracy podjęto próbę wykazania możliwości kształtowania właściwości chłodzących tradycyjnych ośrodków hartowniczych, takich jak oleje mineralne, za pomocą modyfikacji nanocząstkami. Wprowadzenie tych cząstek do tradycyjnych ośrodków hartowniczych ma na celu zmianę przebiegu odbioru ciepła podczas procesu hartowania elementów. Zmiany szybkości chłodzenia w zakresie temperatury 500÷600°C oraz 200÷300°C pozwalają z jednej strony zapewnić wytworzenie struktury martenzytycznej w materiale, a z drugiej uzyskanie mniejszych naprężeń własnych, powodujących odkształcenia lub pęknięcie materiału. Na podstawie tych przesłanek w pracy przedstawiono nowe wstępne badania zdolności chłodzących oleju mineralnego o nazwie handlowej Mar--Temp 340 w wyniku jego modyfikacji przez dodatek nanocząstek SiO2. Wyznaczono krzywe chłodzenia w układzie temperatura-czas dla ośrodka chłodzącego Mar-Temp 340 oraz Mar-Temp 340 z 1 i 3% dodatkiem nanocząstek SiO2. W celu zbadania wpływu tych ośrodków na właściwości materiału hartowanego przeprowadzono badania na próbkach ze stali o zawartości węgla około 0,8%, co odpowiada powierzchniowemu stężeniu węgla w warstwie wierzchniej elementów nawęglanych. Zbadano na tym materiale twardość oraz zrealizowano próbę rozciągania w temperaturze pokojowej. Strukturę w stanie wyjściowym wszystkich próbek stanowił perlit, tak jak w warstwie wierzchniej elementów nawęglanych. Wyniki pomiarów twardości po hartowaniu wykazały zmniejszenie twardości próbek wraz ze zwiększeniem dodatku nanocząstek. Na podstawie badań zrealizowanych w próbie rozciągania stwierdzono, że większy dodatek nanocząstek w ośrodku chłodzącym powoduje zwiększenie wytrzymałości oraz umownej granicy plastyczności i wydłużenia. W tych ośrodkach chłodzących po hartowaniu otrzymano próbki cechujące się strukturą martenzyt + austenit szczątkowy + cementyt lub martenzyt z perlitem (ośrodek z 3% dodatku nanocząstek SiO2). Można stwierdzić, że zmieniając ilość dodatku nanocząstek w ośrodku chłodzącym można w znaczny sposób wpływać na szybkość odbioru ciepła, co wpływa na uzyskiwaną strukturę oraz zmiany właściwości mechanicznych i plastycznych.

EN

The study of the formation of cooling properties of the traditional quenchants, such as mineral oils, was undertaken in the work using modification with nanoparticles. These particles introduced to the traditional quenchant, aimed at the change of heat transfer conditions during the hardening of parts. The change of cooling speed, within the range of the temperature 500÷600°C and 200÷300°C, allows both the producing of the martensite structure in the material and obtainment of the smaller residual stresses, what cause the deformations or the crack of the material. On the basis of premises introduced above, the new investigations of cooling abilities of the mineral oil, as a consequence of its modification with SiO2 nanoparticles were conducted in this work. The cooling curves were determined for the two quenchants : Mar-Temp 340 oils and Mar-Temp 340 oils, with the different addition of SiO2 nanoparticles: 1 and 3%. The result are presented in the two coordinate systems: temperature versus time and temperature versus cooling speed. The samples from steel of the carbon content about 0.8% were investigated in order to examination of the influence of these quenching mediums on the properties of the hardened material. This carbon content corresponds to surface carbon concentration in the carburized layer. The structure of all the samples in the initial state consisted of pearlite. It corresponded to the surface structure of carburized layer. The measurements of hardness and tensile test were realized at the room temperature. The results of the hardness measurements after hardening showed that the increase in the addition of SiO2 nanoparticles causes the decrease in the hardness of the samples. The realized investigations during the tensile test indicated increase in the addition of nanoparticles to the quenching mediums caused the increase of tensile strength and the creep limit and elongation. The samples, hardened by using of these quenching mediums, were characterized by the structure consisting of: martensite, residual austenite and cementite or martensite with pearlite (quenching mediums from 3% addition nanoparticles SiO2). It was found, that the changes of the amount of the addition nanoparticles in the quenching mediums can considerably affect on the speed of the heat transfer, what has an influence on obtained structure and the changes of mechanical and plastic proprieties.

18

Wodne roztwory polimerowe z grupy poliglikoli oxyalkilenowych

80%

Kędzierski K. , Przyłęcka M. , Gęstwa W.

Zeszyty Naukowe Politechniki Świętokrzyskiej. Mechanika

|

2005

|

tom Z. 82

191-195

PL

W artykule przedstawiono właściwości wodnych roztworów polimerowych w odniesieniu do tradycyjnych ośrodków chłodzących, takich jak: woda i olej. Wyniki wybranych właściwości mechanicznych nawęglanych elementów i hartowanych w tych ośrodkach pozwalają stwierdzić, że mieszczą sie one między wodą i olejem, a niejednokrotnie są takie same.

EN

In the work presented properties of water polymer solutions relate to traditional mediums (water, oil). The obtained results the range some of mechanical properties of elements after carburized and hardened in this quenching mediums it permit certify that obtained middle values between water a oil and the same.

19

Influence of carbon content on properties of carburized steel using different quenchants

80%

Przyłęcka M. , Gęstwa W. , Kędzierski K.

Inżynieria Materiałowa

|

2004

|

tom R. XXV, nr 3

545-549

EN

The problem of creating on of case and core structure and properties of carburized and hardened elements is still present. The analysis of the literature showed that using the polymer quenching media to hardened carburized parts with the structure martensite-retained austenite, as carbides-martensite - retained austenite is still not known very well. Using as a quenching medium of hardened, water polymer solution let through changing the capacity polymer in solution, circulation and temperature cooling media by watering changing its cooling abilities and let the uniformity of the quenching process. The quenching of elements in the water let very often to distortion or brakes of the hardened elements after the carburized and quenching in the oil cannot give these elements the right core structure. In the present work the structure and choice of properties of hardened carburized layers were introduced for chromium and chromium-manganese steel after gass carburizing process (850°C/1÷10h) and direct hardening (center cooling: water polymer solution-polyglycol oxyalkylen) and tempering. The results of investigations permitted to affirm that layer with structure martensite - retained austenite and carbides - martensite -retained austenite produced in the process of hardening with polymer solution applying as a quenchant give profitable hardness of the element and impact strength of the element with the right layer thickness, the right hardness and microhardness as well as changes in microhardness on section in comparison to layers produced during cooling in water or oil. The results of the mechanical properties of hardened properties carburized layers created on the chromium-manganese and chromium steels do not show significant differences.

PL

Problem kształtowania struktury i własności warstwy i rdzenia elementów nawęglanych i hartowanych jest ciągle aktualny. Analiza literatury przedmiotu wykazała, że zastosowanie ośrodków polimerowych do hartowania nawęglanych części o strukturze warstwy martenzyt - austenit szczątkowy lub węgliki - martenzyt -austenit szczątkowy jest bardzo mało rozpoznane. Zastosowanie, jako ośrodka hartowniczego wodnych roztworów polimerowych, pozwala przez zmianę stężenia polimeru w roztworze, cyrkulacji i temperatury ośrodka chłodzącego w sposób płyny zmieniać jego zdolności chłodzące i zapewnia jednorodności procesu chłodzenia. Chłodzenie elementów w wodzie prowadzi często do wypaczeń lub pęknięć elementów hartowanych po nawęglaniu, a chłodzenie w oleju może nie zapewnić tym elementom właściwej struktury rdzenia. W pracy przedstawiono strukturę i wybrane własności utwardzonych warstw nawęglonych wytworzonych na wybranych stalach konstrukcyjnych chromowych i chromowo-manganowych, po procesach nawęglania (850°C/1÷10h) i hartowania bezpośredniego (ośrodek chłodzący wodny roztwór polimerowy -poliglikol oxyalkielinowy) oraz odpuszczania. Wyniki badań pozwoliły stwierdzić, że warstwy o strukturze martenzyt - austenit szczątkowy, jak i węgliki - martenzyt -austenit szczątkowy wytworzone w procesie hartowania stosując, jako ośrodek chłodzący wodny roztwór polimerowy, dają korzystną udarność elementu przy określonej grubości warstwy nawęglonej, odpowiednią twardość i mikrotwardość oraz zmiany mikrotwardości na przekroju w porównaniu do warstw wytworzonych podczas chłodzenia w wodzie lub oleju, a utwardzone elementy nawęglone o strukturze warstwy węgliki -martenzyt - austenit szczątkowy wykazały większą odporność na zużycie ścierne. Korzystniejsze wyniki własności mechanicznych utwardzonych warstw nawęglonych wytworzonych na stalach chromowo-manganowych niż na chromowych

20

Wodne roztwory polimerowe jako zamiennik olejów w procesach hartowania elementów nawęglanych

80%

Mikołajski E. , Przyłęcka M. , Gęstwa W. , Kędzierski K.

Zeszyty Naukowe Politechniki Poznańskiej. Budowa Maszyn i Zarządzanie Produkcją

|

2004

|

tom Nr 1

81-92

PL

W artykule przedstawiono krzywe chłodzenia polimerowych ośrodków chłodzących i olejów wyznaczone na stanowisku badawczym z układem chłodzącym Tensiego. Na podstawie tych krzywych i badań hartowności stwierdzono, że twardość w funkcji zawartości węgla dla oleju i polimerowych ośrodków chłodzących jest podobna. Wniosek ten jest bardzo ważny, ponieważ pozwala na zastąpienie oleju polimerowymi ośrodkami chłodzącymi przy zachowaniu tych samych lub niejednokrotnie lepszych właściwości utwardzanych elementów nawęglanych. Przykładem tego są wyniki badań, które wykazały korzystną udarność elementów nawęglanych i hartowanych w polimerowych ośrodkach chłodzących, co zaprezentowano w pracach [1-5], Powyższe wyniki oraz walory ekologiczne polimerowych ośrodków chłodzących [6-7] wskazują, na celowość ich stosowania.

EN

In work the polymer quenching mediums and oils cooling curves were presented, which appointed on investigative position using Tensi Agitation System. On basis of this curves and hardenbility investigations it was affirmed, that hardness in function of carbon content for oil and for polymer quenching medium is similar. This conclusion is very most important, because it permits polymer quenching mediums on replacement of oil at preservation this myself or more than once bests' property of hardened carburized elements. They are example of this research results, which showed profitable impact strength of carburized elements and hardened in polymer quenching mediums, what was presented in works [1-5]. Above results as well as ecological values of polymer quenching medium they show onto advisability of applying them [6, 7].