|
|
|
|
|
|
|
|
|
» Właściwości eksploatacyjne stali ferrytyczno-austenitycznej azotowanej niskotemperaturowo
|
|
Jarosław Bielawski  Jolanta Baranowska Mieczysław Wysiecki
Mikrostruktura oraz sk.ad chemiczny stali ferrytyczno-austenitycznej
ma ogromny wp.yw na jej w.a.ciwo.ci mechaniczne. Ta dwufazowa
mikrostruktura jest kombinacj. najbardziej korzystnych cech
chromowej stali ferrytycznej i chromowo-niklowej stali austenitycznej.
Jednocze.nie ma doskona.e w.a.ciwo.ci mechaniczne, takie
jak: wytrzyma.o.. na rozci.ganie, ci.gliwo.., plastyczno.. oraz
odporno.. na korozj. ogoln., w.erow. i napr..eniow.. Ogromn.
zalet. stali duplex jest jej cena, ktora jest ni.sza ni. cena wysokoniklowej
stali austenitycznej. Wi..e si. to miedzy innymi z obni.on.
zawarto.ci. niklu, ktory jest do.. drogim i deficytowym sk.adnikiem,
stosowanym w produkcji stali ferrytyczno-austenitycznej.
Zespo. w.a.ciwo.ci mechanicznych, korozyjnych oraz aspekt ekonomiczny
ma ogromny wp.yw na jej szerokie zastosowanie w wielu
ga..ziach przemys.u jako materia.u konstrukcyjnego. Jednak trzeba
mie. na uwadze relatywnie nisk. twardo.. stali ferrytyczno-austenitycznej,
ktora do.. mocno ogranicza jej zastosowania zw.aszcza
w konstrukcjach, ktore nara.one s. na zu.ycie tribologiczne, wyst.puj.ce
cz.sto w parze ze zu.yciem korozyjnym.
Proces azotowania gazowego stali ferrytyczno-austenitycznej
(duplex) jest obrobk. powierzchniow., ktora ma na celu podniesienie
w.a.ciwo.ci u.ytkowych, takich jak twardo.. oraz odporno..
na .cieranie, co znacznie rozszerzy jej zastosowanie jako materia.u
konstrukcyjnego. Niestety, je.eli obrobka cieplno-chemiczna jest
prowadzona w temperaturze powy.ej 500‹C, w wytworzonej warstwie
azotowanej obecne s. azotki .elaza i/lub chromu, co wi..e si.
ze znacznym pogorszeniem odporno.ci korozyjnej warstwy azotowanej.
Ten sam efekt zaobserwowano rownie. w przypadku azotowania
stali austenitycznej w temperaturze >500‹C [1€3]. W drugiej
po.owie lat 80 prowadzono badania nad niskotemperaturowym
(poni.ej 500‹C) azotowaniem gazowym stali austenitycznej [4].
Stwierdzono, .e je.eli[...]
więcej»
w zeszycie
INŻYNIERIA MATERIAŁOWA 2010/4
|
|
|
|
|
|
|
|
|
» Charakterystyka właściwości tribologicznych warstw azotowanych na stali konstrukcyjnej
|
|
|
Jolanta Baranowska Kazimierz Szczeciński MieczysŁaw Wysiecki JarosŁaw Bielawski
Elementy .lizgowe maszyn pracuj.cych w gornictwie czy budownictwie
s. cz.sto nara.one na z.o.one oddzia.ywanie .rodowiska.
Sk.adaj. si. na nie nast.puj.ce czynniki:
a) wysokie naciski jednostkowe wynikaj.ce z obci..e. ca.kowitych,
b) obci..enia zmienne o udarowym charakterze dzia.ania,
c) intensywne zu.ycie .cierne wywo.ane warunkami pracy (py.y,
kurz, piasek itd., cz.sto o du.ym stopniu rozdrobnienia),
d) agresywne oddzia.ywanie .rodowiska korozyjnego,
e) niedostateczne smarowanie wynikaj.ce z nierownomiernej pracy
oraz braku zabiegow konserwuj.cych.
Stan warstwy wierzchniej tego typu elementow decyduje o przed.u.eniu
ich .ywotno.ci i zapewnieniu bezpiecze.stwa u.ytkowania.
Podstawow. technologi. stosowan. w cz..ci elementow, np.
.o.ysk pier.cieniowych si.ownikow pracuj.cych w takich warunkach,
jest hartowanie. Podnosi ono twardo.. warstwy powierzchniowej
i spe.nia wymagania technologiczne dla tego typu wyrobow
w przypadku mniej obci..onych podno.nikow hydraulicznych
(np. w podno.nikach samochodowych czy wozkach wid.owych).
Wzrost obci..enia oraz pojawienie si. dodatkowych czynnikow,
takich jak korozja czy zu.ycie .cierne, powoduje wzrost intensywno.ci
zu.ycia pracuj.cych cz..ci.
Elementy takie jak tuleje cz.sto wykonywane s. z br.zu. Poprawia
to ich tribologiczne warunki pracy przez zmniejszenie
wspo.czynnika tarcia. Jednak w warunkach wysokich obci..e.
jednostkowych materia. podlega intensywnemu zu.yciu. Poza tym
znacznie wzrasta koszt ca.ej konstrukcji. Dlatego wskazane jest zast.pienie
elementow wykonywanych z br.zu ta.szymi elementami
stalowymi, poddanymi obrobce powierzchniowej. Pewn. popraw.
uzyskuje si., stosuj.c warstwy azotowane. Jednak.e z.o.ony i wysoki
stan napr..e. podczas pracy oraz warunki tribologiczne w tego
typu po..czeniach .lizgowych wymagaj. zastosowania warstw
o z.o.onej budowie . warstw kompozytowych. Warstwy tego typu
[...]
więcej»
w zeszycie
INŻYNIERIA MATERIAŁOWA 2010/4
|
|
|
» Wpływ stanu wyjściowego powierzchni na formowanie warstwy azotowanej stali austenitycznej
|
|
Jolanta baranowska paweł kochmański Jarosław Bielawski kazimierz szczeciński mieczysław wysiecki
Stal austenityczna jest materiałem szeroko stosowanym w technice
ze względu na bardzo dobre właściwości korozyjne. Jej stosunkowo
niskie właściwości mechaniczne spowodowały, że zainteresowano
się zastosowaniem obróbki powierzchniowej w celu zwiększenia
jej twardości i odporności na zużycie tribologiczne.
Niskotemperaturowe azotowanie jest obróbką o największych
możliwościach aplikacyjnych. W procesie azotowania stali austenitycznej
poniżej 500°C formuje się warstwa zbudowana z tak zwanej
fazy S. Charakteryzuje ją duża twardość i dobra, porównywalna
z austenitem, odporność korozyjna [1, 2].
Podstawowym problemem materiałowym związanym z otrzymywaniem
warstw zbudowanych z fazy S jest metastabilność tej
fazy - po krótszym lub dłuższym czasie wygrzewania następuje jej
rozpad z wydzieleniem azotków chromu i/lub żelaza, co wpływa
negatywnie na odporność korozyjną materiału [1, 2]. Do podstawowych
czynników decydujących o budowie fazowej powstającej
warstwy należy temperatura i czas obróbki. W większości prezentowanych
prac stwierdzono, że długotrwałe wygrzewanie prowadzi
do rozpadu fazy S na azotek CrN i ferryt [3÷5]. Oprócz azotku
CrN identyfikowano również azotek Cr2N. Według Christiansena
i wsp. [6] mechanizm rozpadu fazy S zależy także od składu chemicznego
stali austenitycznej, wpływającego na zakres stabilności
termodynamicznej austenitu [6]. Z badań własnych wynika, że poza
wcześniej wymienionymi czynnikami, o budowie fazowej warstw
azotowanych może decydować rodzaj gazu stosowanego do rozpylania
podczas oczyszczania powierzchni z tlenków chromu oraz
skład atmosfery obróbczej [2, 7].
Badania własne wykazały, że zastosowanie azotu jako gazu rozpylającego
sprzyja tworzeniu azotków już na etapie rozpylania. Ich
obecność determinuje późniejszy wzrost warstwy azotowanej, prowadząc
do zwiększonego udziału azotków [2]. Wzrost zawartości
azotu w atmosferze obróbczej wpływa także na intensyfikację wydzielenia
azotków chromu w warstw[...]
więcej»
w zeszycie
INŻYNIERIA MATERIAŁOWA 2011/4
|
|
|
|
Strona 1
|
Twój Profil
Twój koszyk
