Wyniki 1-10 spośród 19 dla zapytania: authorDesc:"ALEKSANDRA PERTEK"

Gradient boride layers formed by diffusion processes and by laser modification of diffusion layers

Czytaj za darmo! »

Boriding is known in literature data as a thermochemical treatment that permits boride layers of good performance properties. The borided layers are characterized by many advantageous properties. The main ones are: a high hardness of iron borides, high abrasive wear resistance, advantageous profile of internal stresses, high heat resistance, high corrosion resistance in acid and alkaline solutions, high resistance to influence of liquid metals and alloys and high hardness at increased temperatures [1÷7]. There isn’t much information referring to the fatigue strength of borided layers. The influence of boronizing on the fatigue strength is ambiguous, because it depends on many factors: the boriding method, boriding parameters, chemical composition of borided steel, heat-treatment after boriding and defects of the layer [8]. An important defect of borided layers is their brittleness [3, 5, 7]. The frequent symptoms of this defect are: microcracks of these layers, chipping and spalling. There are several methods which can lessen the brittleness of boride layers. The three main ones are: the formation of single-phase Fe2B layers [6, 7], the production of multicomponent and complex borided layers (for example: carburized before boronizing, B-C-nitrided or boro-nitrided layers) [9÷18, 26] and laser heat-treatment (LHT) after boriding instead of throughhardening and tempering [19÷26]. The two last specified methods lead to the formation of the gradient boride layers. These la yers are characterized by a changeable microstructure and properties of the diffusion zone. In recent years, laser technology has been widely used in many processes: the heating of materials by laser beam, laser heat-treatment, laser welding, laser overlaying, laser alloying and synthesis of materials by laser beam [8]. In point of laser usage after boronizing, the interesting treatment is surface laser treatment. The examined gradient boride layers were [...]

Warstwy borowane modyfikowane chromem, niklem oraz obróbką laserową

Czytaj za darmo! »

Warstwy borowane o strukturze borków FeB+Fe2B wytwarzane na stalach stosowane są od wielu lat w wielu dziedzinach techniki. Mają szereg zalet, do których należy wysoka twardość dochodząca do 2000 HV, odporność na zużycie przez tarcie i na korozję. Do wad warstw borowanych zaliczyć należy pewną kruchość znajdującego się w strefie przypowierzchniowej borku FeB, która może przejawiać się odpryskiwaniem i łuszczeniem warstwy od podłoża oraz duży gradient twardości między warstwą a podłożem [1÷3]. Metodami zmniejszającymi negatywne cechy warstwy są: wytwarzanie jednofazowych warstw borowanych Fe2B przez borowanie gazowe lub jarzeniowe [3, 4], laserowa obróbka [7, 8, 13] oraz modyfikacja różnymi pierwiastkami, np. węglem, krzemem, aluminium, chromem, niklem. Dodatki te można wprowadzać metodą obróbki dyfuzyjnej [5], galwanicznej [4, 6, 11, 12] lub laserowej [7÷10, 12, 13]. Możliwe jest jednoczesne lub sekwencyjne prowadzenie procesów z zastosowaniem tych metod. Literatura przedmiotu wskazuje na korzystny wpływ stosowania kombinacji pierwiastków i metod w celu poprawy właściwości warstw borowanych [4÷9, 11÷13], jak i innych warstw wierzchnich [2, 6, 14]. W pracy przeprowadzono modyfikację warstw borowanych za pomocą chromu i niklu z użyciem metody galwanicznej oraz obróbkę laserową wytworzonych kompleksowych warstw borochromowanych i boroniklowanych. Określono wpływ zastosowanych procesów na mikrostrukturę, mikrotwardość i odporność na zużycie przez tarcie warstwy wierzchniej stali C45. METODYKA BADAŃ Badania przeprowadzono na próbkach ze stali C45 o składzie chemicznym: 0,42% C, 0,72% Mn, 0,19% Si, 0,30% S, 0,008%P. Próbki miały kształt pierścienia o wymiarach: średnica zewnętrzna 20 mm, średnica wewnętrzna 12 mm, wysokość 12 mm. Próbki poddano obróbce galwanicznej - niklowaniu i chromowaniu. Niklowanie przeprowadzono w kąpieli typu Wattsa, a chromowanie w kąpieli zawierającej bezwodnik kwasu chromowego oraz kwas siarkowy. Wytwo[...]

Wpływ temperatury i czasu borowania dyfuzyjnego na kinetykę i właściwości warstwy wierzchniej wytworzonej na stali C45 wstępnie niklowanej galwanicznie

Czytaj za darmo! »

Coraz częściej poszukuje się nowych metod wytwarzania warstwy wierzchniej, które przyczyniałyby się do polepszenia zarówno właściwości mechanicznych, jak i chemicznych materiału [1]. Obecnie bada się warstwy złożone, które łączą różne procesy obróbek (cieplno-chemiczną, galwaniczną, jarzeniową), w celu uzyskania korzystnych właściwości dla różnych zastosowań [2÷12]. Szczególnym zainteresowaniem cieszą się warstwy borowane. Warstwy te cechują się dużą twardością dochodzącą do 2000 HV oraz dobrą odpornością na zużycie przez tarcie. Mimo tak istotnych zalet warstwy borowane wykazują kruchość [13, 14]. Jedną z metod przeciwdziałania temu zjawisku jest modyfikacja struktury przez wprowadzanie dodatkowych pierwiastków, takich jak: nikiel [2÷6], chromu [7, 8], miedzi [6, 7], węgla [11], azotu [15, 16], krzemu [17]. Podejmowane są również próby wytwarzania warstwy borowanej na czystych stopach metali, m.in. na niklu [18, 19], niobie, wolframie czy chromie [9]. METODYKA BADAŃ Badania wykonano na próbkach ze stali C45 o składzie chemicznym (% mas.): 0,42% C, 0,72% Mn, 0,19% Si, 0,30% S, 0,008% P. Próbki miały kształt pierścienia o wymiarach: średnica zewnętrzna 20 mm, średnica wewnętrzna 12 mm, wysokość 12 mm. Do badań użyto próbek, które poddano obróbce galwanicznej, wytwarzając warstwę niklu o grubości 10 μm. Niklowanie przeprowadzono w kąpieli typu Wattsa. Następnie przeprowadzono borowanie gazowo-kontaktowe w temperaturze 950°C i 1050°C przez 2÷4 h. Borowanie gazowo-kontaktowe przeprowadzono w proszku zawierającym bor amorficzny, aktywator KBF4 oraz wypełniacz - sadzę. Po borowaniu próbki hartowano z temperatury austenityzowania 850°C w wodzie i odpuszczano w temperaturze 150°C przez 1 h. Analizowano również kinetykę wzrostu warstwy borowa[...]

Laser surface re-melting of borided layer

Czytaj za darmo! »

Influence of laser surface modification with re-melting on structure and properties of borided 41Cr4 steel was investigated. Microhardness and wear resistance of surface layer was tested. Crystallite sizes after laser treatment were estimated from half-width of XRD lines using Scherrer method. Surface layer properties after laser modification have been compared with the results after classic [...]

Laser boriding of carburized steel

Czytaj za darmo! »

Boriding being a thermochemical process is widely used for boridetype coating. This process generally results in the formation of FeB and Fe2B needle-like microstructure at the surface. The presence of iron borides formed on the steels surfaces increases largely their hardness (up to 2000 HV), wear resistance and corrosion resistance [1÷7]. The main disadvantage of boriding is the brittleness of borided layers, especially of FeB boride [3, 5, 7]. There are several factors that cause the brittleness of borided layers: first, the FeB and Fe2B have high hardness; second, a large hardness gradient exists between the borided layer and the substrate. Many methods can decrease the brittleness of the boride layers. Three main are: obtaining a single-phase Fe2B layer [6, 7]; the production of multicomponent and complex borided layers [8÷17] and laser heat treatment (LHT) after boriding [18÷26]. The borocarburizing process [12÷16, 27] leads to the formation of multicomponent layers (B-C) by tandem diffusion processes: precarburizing and boriding. These layers are characterized by improved properties, especially increased abrasive wear resistance and increased low-cycle fatigue strength in comparison with typical borided layers. In recent years, laser technology has been widely used in many processes: the heating of materials by laser beam, laser heat-treatment (LHT), laser welding, laser overlaying, laser alloying and synthesis of materials by laser beam [28, 29]. The laser boriding process has been widely developed [30÷33], too. In this paper the laser alloying by boron was used in order to formation of gradient boride layers. The laser boriding, instead of diffusion process, was carried out after diffusion carburizing. The microstructure, microhardness profiles and abrasive wear resistance were investigated and compared with these properties obtained in the case of typical borided or borocarburized layers. EXPERIM ENTAL PROC EDUR E [...]

Two-stage gas boriding of carburized steel in N2–H2–BCl3 atmosphere

Czytaj za darmo! »

Boronizing is a thermochemical surface treatment in which boron atoms diffuse into the surface of a workpiece to form borides with the base material. When applied to the adequate materials, boronizing provides high hardness, wear and abrasion resistance, heat resistance or corrosion resistance [1÷7]. This process generally results in the formation of FeB and Fe2B needle-like microstructure at the surface of steel. The main disadvantage of boriding is the brittleness of borided layers, especially of FeB boride [3, 5, 7]. There are several factors that cause the brittleness of borided layers: first, the FeB and Fe2B have high hardness; second, a large hardness gradient exists between the borided layer and the substrate. Many methods can lessen the brittleness of the boride layers. Three main are: obtaining a single-phase Fe2B layer [6, 7]; the production of multicomponent and complex borided layers [8÷18] and laser heat treatment (LHT) after boriding [19÷27]. The borocarburizing process [12÷16, 18] leads to the formation of multicomponent layers (B-C) by tandem diffusion processes: precarburizing and boriding. These layers are characterized by improved properties, especially increased abrasive wear resistance [12÷15] and increased low-cycle fatigue strength [18] in comparison with typical borided layers. In this paper new method of gas boronizing was used to the formation of gradient borocarburized layers. First, instead of H2- BCl3 atmosphere [12÷18], more safe gas mixture consisting of N2-H2-BCl3 was used [28]. Second, the two-stage boriding was applied in order to acceleration of boron diffusion and to minimize of FeB phase presence. This process consists in two stages: saturation by boron and diffusion annealing. During first step BCl3 was added to N2-H2 atmosphere. BCl3 to hydrogen ratio was higher than that previously added [12÷18]. Second step consisted in diffusion annealing while an addition of BCl3 was switched off. Th[...]

Cohesion and fracture toughness of gradient boride layers formed by borocarburizing

Czytaj za darmo! »

Boriding being a thermochemical process is widely used for boridetype coating. This process generally results in the formation of FeB and Fe2B needle-like microstructure at the surface. The presence of iron borides formed on the steels surfaces increases largely their hardness (up to 2000 HV), wear resistance, corrosion resistance and heat resistance [1÷3]. The main disadvantage of boriding is the brittleness of borides, especially of FeB phase. There are several factors that cause the brittleness of borided layers: first, the FeB and Fe2B have high hardness; second, a large hardness gradient exists between the borided layer and the substrate. The frequent symptoms of this defect are: microcracks of these layers, chipping and spalling. The literature data [4, 5] show, that the following factors influence the brittleness of borides: case depth of the layer, hardness, phase composition, internal stresses and chemical composition of borided steel. Many methods can lessen the brittleness of the boride layers. Three main are: obtaining a single-phase Fe2B layer [1÷3], the production of multicomponent and complex borided layers [6÷9] and laser heat treatment (LHT) after boriding [10÷12]. The one of these methods is boriding of previously carburized steel [7÷9]. This process called borocarburizing aims at forming a transition layer between the borided layer and the substrate. The transition area has a relatively higher carbon concentration and higher hardness, what reduces the hardness gradient of the iron borides to the substrate. Hence the brittleness of borided layer is lessened. The borocarburized layers are characterized by improved abrasive wear resistance and increased low-cycle fatigue strength in comparison with typical borided layers formed on medium-carbon steel [7, 9]. Although the fracture toughness of typical borided layers is well known, there is not information referring this property in case of borocarburized layers.[...]

Analiza strukturalna i fazowa warstw borowanych modyfikowanych niklem i chromem

Czytaj za darmo! »

Poprawę właściwości różnych stopów metali można uzyskać, stosując dyfuzyjne nasycanie różnymi pierwiastkami, m.in. borem [1÷5], azotem [6], węglem [7], chromem [3, 8], krzemem [9], miedzią [3], jak również przez nanoszenie powłok galwanicznych m.in. chromowanie, niklowanie [10÷14] i ich kompleksowego łączenia [3, 8÷18]. Zainteresowaniem cieszą się technologie pozwalające na łączenie znanych procesów, np. nawęglania z borowaniem [15] czy też niklowania i chromowania galwanicznego z borowaniem [12, 19], dzięki czemu jest możliwe wytwarzanie warstw o nowych właściwościach i strukturze. Istnieje wiele metod badania warstwy powierzchniowej. Ogólnie dostępne i szeroko stosowane polegają na obserwacji struktury [1÷19], badaniach twardości [2÷4, 8, 10÷12, 15, 17], odporności na zużycie przez tarcie [1, 2, 4, 5, 12, 15, 16]. Z badań strukturalnych należy wymienić rentgenowską analizę fazową [1, 2, 4, 8, 11, 17] czy mikroanalizę [5, 11, 17]. METODYKA BADAŃ Badania wykonano na próbkach ze stali C45 o składzie chemicznym (% mas.): 0,42% C, 0,72% Mn, 0,19% Si, 0,030% S, 0,008% P. Próbki miały kształt pierścienia o średnicy zewnętrznej 20 mm, średnicy wewnętrznej 12 mm i wysokości 12 mm. Zostały poddane obróbce elektrochemicznej - niklowaniu i chromowaniu. Wytworzono powłokę o grubości 5 μm i 10 μm. Następnie próbki poddano borowaniu gazowo-kontaktowemu w temperaturze 950°C i 1050°C przez 4 h. Borowanie gazowo-kontaktowe przeprowadzono w proszku złożonym z boru amorficznego, aktywatora KBF4 oraz sadzy jako wypełniacza. Po borowaniu próbki hartowano z temperatury austenityzowania 850°C w wodzie i odpuszczano w temperaturze 150°C przez 1 h. Badania mikrostruktury przeprowadzono na mikroskopie świetlnym Metaval produkcji Carl Zeiss Jena wyposażonym w kamerę Moticam 2300 3.0 MP Live i oprogramowanie Motic Images Plus 2.0 Resolution oraz na elektronowym mikroskopie skaningowym Hitachi Model S-3000N wyposażonym w spektrometr EDS Nor[...]

 Strona 1  Następna strona »