Wyniki 1-8 spośród 8 dla zapytania: authorDesc:"ZBIGNIEW ŁATAŚ "

Metody obróbki cieplno-chemicznej przewodów luf broni strzeleckiej

Czytaj za darmo! »

Badania dotyczące możliwości i celowości zastąpienia dotychczas stosowanej stali 30HN2MFA i obróbki powierzchniowej stosowanej w produkcji luf broni strzeleckiej kalibru 5,56 mm stanowi przedmiot badań IMP od kilku lat. Dotychczas lufy broni strzeleckiej kalibru 5,56 mm i podobne są w większości produkowane z niskostopowych stali konstrukcyjnych, podobnych do używanej do tego celu krajowej stali 30HN2MFA. Po wstępnej obróbce mechanicznej elementy na lufy z takich stali są ulepszane cieplnie do twardości przeważnie w zakresie 25÷35 HRC, po czym są poddawane obróbce plastycznej mechanicznej wykańczającej. Rozpowszechnione elektrolityczne chromowanie przewodów tak wykonanych luf ma na celu ich zabezpieczenie przed korozją podczas długotrwałego, często wieloletniego składowania, a także w pewnym stopniu chroni wnętrze lufy przed niszczeniem od gazów prochowych. Chemiczne czernienie lub także następne lakierowanie zewnętrznej powierzchni luf o przewodach chromowanych elektrolitycznie służy jako środek ich zabezpieczenia przeciwkorozyjnego i przeciwodblaskowego. Poszukiwania nowych technologii m.in. cieplnych i cieplno-chemicznych, połączonych z głębokim wymrażaniem może zagwarantować wzrost trwałości finalnego wyrobu przy mniejszej uciążliwości technologii dla środowiska naturalnego [6]. Me toda chromowania elek trolityczneg o Badaniom poddano lufy broni strzeleckiej kalibru 5,56 mm wykonane ze stali konstrukcyjnej 30HN2MFA chromowanej elektrolitycznie [4]. W badaniach stosowano przyspieszoną metodę oceny trwałości lufy, polegającą na wystrzeleniu w krótkim czasie 1000 szt. amunicji. Pomiędzy wystrzeliwaniem kolejnych partii amunicji lufę ochładzano w powietrzu i obserwowano stopień zużycia przewodu za pomocą boroskopu. Lufy chromowane elektrolitycznie, uległy zniszczeniu głównie przez cykliczne zmiany objętości podłoża stalowego, powodujące pękanie i wykruszanie leżącej na nim warstwy chromu. Taki charakter zużycia występuj[...]

Budowa i właściwości warstw duplex typu CrC+(Ni-W) wytwarzanych w procesie chromowania próżniowego

Czytaj za darmo! »

Warstwy chromowane o strukturze węglikowej, wytwarzane na powierzchni stali w procesach chromowania dyfuzyjnego, charakteryzują się dobrymi właściwościami tribologicznymi [1÷5]. Wadą warstw węglikowych jest niedostateczna ich odporność na korozję w roztworach wodnych zawierających niektóre kwasy (np. kwas octowy lub siarkowy) [5, 6]. Zwiększenie odporności korozyjnej warstw, według danych literaturowych [7÷9], można uzyskać m.in. przez elektrolityczne nakładanie niklu przed procesem dyfuzyjnym. Wyniki badań własnych [9÷11] dotyczących warstw chromowanych o strukturze węglikowej wykazały, że dzięki połączeniu procesu chromowania próżniowego ze wstępnym osadzaniem na powierzchni stali powłok elektrolitycznych z niklu lub jego stopów, np. z wolframem, można otrzymać warstwy duplex typu CrC+Ni lub CrC+(Ni-W), których odporność na korozję jest kilka razy większa od odporności korozyjnej warstw węglikowych typu CrC, wytwarzanych bezpośrednio na powierzchni stali, bez powłoki elektrolitycznej. Badania właściwości tribologicznych tych warstw wykazały, że warstwy duplex typu CrC+(Ni-W) wytwarzane przez osadzanie przed chromowaniem próżniowym powłok ze stopów niklu, zawierających pierwiastek węglikotwórczy, charakteryzują się dobrą odpornością na zużycie przez tarcie, podczas gdy warstwy duplex typu CrC+Ni otrzymywane przez nakładanie powłok z czystego niklu na powierzchnię stali przed chromowaniem nie są odporne na zużycie przez tarcie [9, 10]. Celem pracy było zbadanie budowy warstw duplex typu CrC+(Ni-W) w połączeniu z badaniami ich odporności na zużycie przez tarcie oraz wyjaśnienie, dlaczego obecność pierwiastka węglikotwórczego - wolframu - w stopach niklu, osadzanych na powierzchni stali przed dyfuzyjnymi procesami chromowania próżniowego, umożliwia wytwarzanie warstw wykazujących dobre właściwości tribologiczne, podczas gdy warstwy duplex typu CrC+Ni otrzymywane przez osadzanie czystego niklu na powierzchni stali nie wykazują [...]

Perspektywy wykorzystania rozporządzalności azotu jako parametru atmosfery azotującej

Czytaj za darmo! »

W procesach azotowania gazowego stosowane są najczęściej: jednoskładnikowe atmosfery wlotowe amoniaku NH3, a ponadto atmosfery dwuskładnikowe rozcieńczane zdysocjowanym amoniakiem NH3/NH3zd lub azotem NH3/N2. Parametrami charakteryzującymi atmosferę azotującą uzyskaną z tych atmosfer wlotowych są: potencjał azotowy Np, stopień dysocjacji amoniaku α oraz rozporządzalność azotu mN2. Potencjał azotowy określa potencjalne możliwości atmosfery azotującej z punktu widzenia tworzenia się faz azotowych α, γʹ, ε w warunkach równowagi stężeniowej azotu w atmosferze azotującej i na powierzchni wsadu. Z kolei stopień dysocjacji jest ilościowym parametrem określającym jaka część amoniaku z atmosfery wlotowej ulega rozkładowi w danym procesie, dostarczając azot atomowy niezbędny do utworzenia warstwy azotowanej. Rozporządzalność azotu jest parametrem, który wiąże stopień dysocjacji amoniaku z natężeniem przepływu atmosfery wlotowej Fw i zawiera informację o ilości azotu (w gramach na minutę) uzyskanego w warunkach procesu dla danego stopnia dysocjacji amoniaku i przy określonym natężeniu przepływu atmosfery wlotowej [1, 2]. W przypadku atmosfery azotującej uzyskanej z atmosfery wlotowej amoniaku NH3, jak również z atmosfery rozcieńczanej zdysocjowanym amoniakiem NH3/NH3zd, wystarczającym parametrem charakteryzującym w pełni te atmosfery jest potencjał azotowy Np lub stopień dysocjacji amoniaku α. Natomiast atmosfera azotująca uzyskana z atmosfery wlotowej amoniaku rozcieńczanego azotem NH3/N2, wymaga dwóch parametrów do pełnego jej scharakteryzowania, tj. potencjału azotowego Np i rozporządzalności azotu mN2. PARAMETRY CHARAKTERYZUJĄCE ATMOSFERĘ AZOTUJĄCĄ Potencjał azotowy Dla każdej wartości natężenia przepływu Fw, temperatury procesu T i powierzchni wsadu Sw ustala się kwazirównowaga między atmosferą azotującą o danym składzie a powierzchnią fazy stałej (wsadu). Równowagę tę opisuje potencjał[...]

Kontrola kinetyki wzrostu warstwy azotowanej na stali X37CrMoV5-1 w procesie regulowanego azotowania gazowego

Czytaj za darmo! »

W procesach azotowania gazowego stosowane są: jednoskładnikowe atmosfery wlotowe amoniaku NH3 oraz dwuskładnikowe atmosfery rozcieńczane zdysocjowanym amoniakiem NH3/NH3zd lub azotem NH3/N2. Do kontroli procesu, a w konsekwencji kinetyki wzrostu warstwy azotowanej jest wykorzystywany potencjał azotowy Np lub stopień dysocjacji amoniaku α [1]. Wartość potencjału azotowego określa potencjalne możliwości atmosfery azotującej, stopień dysocjacji natomiast informuje, jaka część amoniaku w atmosferze wlotowej ulega rozkładowi w warunkach procesu, dostarczając azot atomowy niezbędny do utworzenia warstwy azotowanej. O kinetyce wzrostu warstwy azotowanej decyduje relacja pomiędzy strumieniem azotu z fazy gazowej do powierzchni a strumieniem azotu, który dyfunduje w głąb podłoża. Pierwszy strumień opisują prawa transportu masy w fazie gazowej, natomiast drugi prawa dyfuzji. Podczas procesu azotowania, w stałej temperaturze, można regulować w sposób bezpośredni tylko strumień azotu z fazy gazowej do azotowanej powierzchni [2]. Miernikiem tego strumienia jest rozporządzalność azotu atmosfery azotującej mN2, która wiąże stopień dysocjacji z natężeniem przepływu atmosfery wlotowej [3]: m V N NH 2 = 3 ⋅ ⋅ 0 5 22 414 28 016 , , , * (1) gdzie: V* NH3 - objętość amoniaku, dysocjującego podczas procesu azotowania. Objętość atmosfery wlotowej można zapisać w postaci: V V V w= + NH3 NH3 * ** (2) gdzie: Vw - objętość atmosfery wlotowej, V** NH3 - objętość amoniaku, która nie ulega dysocjacji. Ponieważ: V s VNH3 w * = ⋅ (3) gdzie: s - zawartość objętościowa amoniaku w atmosferze wlotowej, który ulega dysocjacji. Masę wydzielonego azotu uzyskanego z reakcji dysocjacji można obliczyć ze wzoru: mN2 s Vw = 1 ⋅ 1,6 (4) Podstawiając w miejsce objętości Vw natężenie jej przepływu Fw, l∙min-1, można obliczyć masę uzyskanego azotu w jednostce czasu w g/min: mN2 s Fw = 1 ⋅ ͺ[...]

Rozporządzalność azotu jako parametr uzupełniający kontrolę procesów azotowania gazowego w atmosferach rozcieńczanych azotem

Czytaj za darmo! »

Wymagania stawiane nowoczesnym konstrukcjom wymuszają konieczność opracowywania nowych i udoskonalania istniejących procesów uszlachetniania materiałów. Od wielu lat procesami takimi są obróbki cieplno-chemiczne, a wśród nich regulowane azotowanie gazowe. Zasadniczą zaletą azotowania jest jego dość niska temperatura (500÷600°C) w porównaniu na przykład z nawęglaniem, które prowadzi się w temperaturze powyżej 900°C. Azotowanie gazowe można realizować z wykorzystaniem czterech rodzajów atmosfer: jednoskładnikowej atmosfery amoniaku NH3, dwuskładnikowej atmosfery amoniaku rozcieńczanej zdysocjowanym amoniakiem NH3-NH3zd lub azotem NH3-N2 oraz atmosfery trójskładnikowej rozcieńczanej zdysocjowanym amoniakiem i azotem NH3-NH3zd-N2. Atmosferę azotującą niezależnie od jej rodzaju charakteryzują trzy główne parametry: potencjał azotowy Np, stopień dysocjacji amoniaku α oraz rozporządzalność azotu atmosfery azotującej mN2. Pierwszy, potencjał azotowy, określa potencjalne możliwości atmosfery azotującej z punktu widzenia tworzenia się faz azotowych α, γʹ i ε według układu Lehrera [1]. Potencjał azotowy wyrażany jest ilorazem ciśnień cząstkowych amoniaku do wodoru zgodnie z równaniem [2]: N p p p =( ) NH H 3 2 1,5 (1) gdzie: Np - potencjał azotowy, p - ciśnienie cząstkowe, NH3 - amoniak, N2 - azot. Drugi, stopień dysocjacji, jest ilościowym parametrem określającym jaka część amoniaku musi ulec rozkładowi, aby dostarczyć azotu in statu nascendi niezbędnego do utworzenia warstwy azotowanej i osiągnięcia równowagi określonej potencjałem azotowym. Trzeci z kolei, rozporządzalność azotu, jest parametrem, który wiąże stopień dysocjacji amoniaku z parametrem technologicznym, tj. natężeniem przepływu atmosfery wlotowej Fw i zawiera informację o ilości azotu (w gramach na minutę) uzyskiwanego podczas procesu azotowania gazowego dla określonego stopnia dysocjacji amoniaku i określonego natężenia przepływu a[...]

Projektowanie długookresowych procesów azotowania gazowego na przykładzie stali 32CDV13

Czytaj za darmo! »

Proces azotowania przebiega w warunkach wymuszonego przepływu atmosfery azotującej. Ilość azotu biorącego udział w tworzeniu się warstwy azotowanej zależy od temperatury, natężenia przepływu i składu atmosfery wlotowej. O kinetyce i składzie fazowym warstwy azotowanej decyduje relacja między strumieniami azotu z atmosfery do powierzchni stali i strumieniem azotu dyfundującego w głąb stali. Podczas procesu azotowania w sposób kontrolowany można regulować tylko strumień azotu z atmosfery azotującej do azotowanej powierzchni stali [1]. Cechą szczególną, a zarazem zaletą procesu regulowanego azotowania gazowego, jest możliwość wytwarzania warstw azotowanych z przypowierzchniową warstwą azotków żelaza z dokładnością do kilku mikrometrów, niezależnie od wymaganej grubości efektywnej warstwy roztworowej. Wśród tych warstw szczególne znaczenie mają warstwy z ograniczoną grubością przypowierzchniowej warstwy azotków żelaza poniżej 10 μm i grubości efektywnej gr + 100 nie mniejszej niż 220 μm. Wytworzenie warstwy azotowanej o takiej budowie wymaga realizacji dwustopniowych procesów długookresowych trwających powyżej 12 h. Pierwszy stopień procesu jest prowadzony najczęściej przy wartościach potencjału azotowego z obszaru trwałości fazy ε według układu Lehrera. Podczas jego trwania następuje wzrost przypowierzchniowej warstwy azotków żelaza ze znacznym udziałem fazy ε. Celem drugiego stopnia procesu prowadzonego przy niższych wartościach potencjału azotowego z obszaru trwałości fazy γʹ według układu Lehrera jest ograniczenie kinetyki wzrostu grubości przypowierzchniowej warstwy azotków żelaza, przy jednoczesnym wzroście grubości warstwy roztworowej, dla której źródłem azotu jest warstwa azotków utworzona w pierwszym stopniu procesu [2, 3]. W zależności od wymagań dotyczących grubości warstwy azotków żelaza i grubości efektywnej warstwy roztworowej należy dobierać czas pierwszego i drugiego[...]

Zmiany chropowatości powierzchni stali 41CrAlMo7 w procesach regulowanego azotowania gazowego


  Obecnie obserwuje się wyraźną tendencję stosowania azotowania do części wymagających dużej dokładności wymiarowej. Wynika to z niskiej temperatury procesu i brakiem przemian fazowych, a w konsekwencji eliminowaniem zmian wymiarów i kształtu. Azotowanym częściom stawiane są coraz wyższe wymagania, dotyczące:  stabilności wymiarów przy tolerancjach wykonania części nawet rzędu 2÷3 μm,  małej chropowatości powierzchni, a przy tym dużej twardości powierzchni i założonej grubości warstw. Wymagania te, szczególnie odnośnie do stabilności wymiarów i chropowatości powierzchni, są podyktowane dążeniem do całkowitego wyeliminowania mechanicznej obróbki wykończeniowej po azotowaniu. Obróbka ta, zwiększająca koszty produkcji, prowadzi do usunięcia zewnętrznej warstwy, którą ze względu na dobre własności użytkowe należałoby zachować. W celu spełnienia stawianych wymagań jest niezbędne stosowanie procesów regulowanego azotowania gazowego [1] lub jarzeniowego [2], w których jest regulowana intensywność azotowania, umożliwiająca kontrolę kinetyki wzrostu warstwy azotowanej, szczególnie grubości przypowierzchniowej warstwy azotków żelaza. W procesach azotowania gazowego intensywność azotowania można regulować przez zmianę potencjału azotowego w atmosferach ze zdysocjowanym amoniakiem (NH3/NH3zd) [3] lub przez zmianę zawartości azotu w atmosferze wlotowej NH3/N2 [4]. W artykule omówiono wpływ rodzaju atmosfery azotującej na kinetykę wzrostu grubości warstw azotowanych oraz wskaźniki chropowatości powierzchni. METODYKA BADAŃ Materiały do badań Do badań wybrano konstrukcyjną stal stopową 41CrAlMo7 (38HMJ) szeroko stosowaną do azotowania, ulepszoną cieplnie przed procesem azotowania do twardości rzędu 320÷380 HV. Obróbkę wykończeniową próbek (szlifowanie) przeprowadzono przy parametrach, umożliwiających uzyskanie chropowatości powierzchni Ra = 0,3÷0,4 μm. Azotowanie próbek Do azotowania próbek stoso[...]

Azotowanie rur grubościennych o małych średnicach otworów

Czytaj za darmo! »

Wymagania dotyczące zanieczyszczania środowiska naturalnego w państwach Unii Europejskiej stale rosną i kraje członkowskie zobowiązały się do ich wprowadzania. Dyrektywy Unii Europejskiej w sposób jasny wytyczają kierunki rozwoju przemysłu, które muszą uwzględniać ochronę środowiska. Prezentowane metody obróbki cieplno-chemicznej stanowią propozycję wyjścia naprzeciw tym coraz większym wymaganiom Unii Europejskiej, eliminującym uciążliwe dla środowiska technologie produkcyjne W ramach własnych prac badawczych oraz realizacji projektów badawczo-rozwojowych, finansowanych ze środków na naukę, badano możliwości wykorzystania technologii multiplex (połączenie ulepszania cieplnego + głębokiego wymrażania + obróbki cieplno- -chemicznej lub PVD), opracowanych w IMP, takich jak: regulowanego azotowania gazowego, węgloazotowania i azotowania fluidalnego, azotowania jarzeniowego oraz technologii magnetronowej do wytwarzania warstw na wewnętrznych powierzchniach rur grubościennych o małych średnicach. Technologie te są alternatywą dla uciążliwych środowiskowo technologii galwanicznych: chromowania lub cyjanowania. Jako operację uzupełniającą w wybranych wariantach obróbki cieplno-chemicznej przeprowadzono długookresowe wymrażanie (-180°C). Proces prowadzono w specjalnej wymrażarce, jako osobną operacje technologiczną, po klasycznym ulepszaniu cieplnym. W prowadzonych badaniach stosowano wariant obróbki cieplnej z wymrażaniem poprzedzającym proces azotowania i węgloazotowania, w wyniku czego zaobserwowano zwiększenie głębokości strefy dyfuzyjnej wytwarzanych warstw. W przemyśle obronnym są stosowane technologie galwaniczne i cieplno-chemiczne (kąpielowe węgloazotowanie - Tenifer) w produkcji broni strzeleckiej. Specyfiką tych zastosowań jest wytworzenie systemów areologicznych wewnątrz grubościennych przewodów rurowych o średnicach 5÷13 mm. W artykule przedstawiono ekologiczne metody ulepszania cieplno-chemicznego i cieplno-fizykochemic[...]

 Strona 1