Wyniki 1-9 spośród 9 dla zapytania: authorDesc:"Krystian MAŹNIAK"

STRUKTURA WARSTW POWIERZCHNIOWYCH PO NIEKONWENCJONALNYM NISKOTEMPERATUROWYM AZOTOWANIU JONOWYM STOPU TYTANU Ti6Al4V


  W artykule zamieszczono wyniki badań warstw wierzchnich wytworzonych na podłożu stopu tytanu Ti6Al4V w warunkach wyładowania jarzeniowego w procesie niskotemperaturowego (poniżej 600 °C) azotowania. Warstwy wierzchnie analizowane w artykule wytworzono równolegle w klasycznym procesie katodowym oraz nowatorską metodą z wykorzystaniem ekranów aktywnych, intensyfikujących proces azotowania. Ponadto zastosowano azotowanie w obszarze odizolowanym od katody i anody, czyli w tzw. "potencjale plazmy" wyładowania jarzeniowego. Słowa kluczowe: stop tytanu, azotowanie jarzeniowe, ekrany aktywne THE STRUCTURE OF THE SURFACE LAYER AFTER UNCONVENTIONAL LOW-TEMPERATURE ION NITRIDING OF TITANIUM ALLOY Ti6Al4V The paper presents results of investigation of titanium alloy Ti6Al4V surface layer submitted to short-term low-temperature (below 600 °C) glow discharge nitriding. Analyzed surface layers were produced in parallel cathode ion nitriding process and process using an innovative active screen method which intensifies glow discharge nitriding. Furthermore, nitriding was applied in the area isolated from the cathode and anode — plasma potential. Keywords: titanium alloy, glow discharge nitriding, active screen Wprowadzenie Tytan techniczny Ti99.2 i jego stopy Ti6Al4V i Ti6Al4V ELI, są powszechnie stosowane w medycynie, także w budowie maszyn, lotnictwie oraz przemyśle chemicznym, spożywczym, motoryzacyjnym i okrętowym. Charakteryzują się dobrymi właściwościami mechanicznymi oraz odpornością na korozję. Jednakże, mała odporność na zużycie w warunkach tarcia ogranicza stosowanie tych materiałów. Poprawę właściwości tribologicznych — umożliwia wyłącznie wprowadzenie odpowiedniej modyfikacji warstwy wierzchniej elementów konstrukcyjnych oraz części maszyn wykonanych z tych materiałów. Analiza danych literaturowych, dotyczących charakterystyki metod technologii inżynierii powierzchni i uzyskanych właściwości warstwy wierzchniej wskazuje, [...]

Wpływ azotowania jarzeniowego na niektóre właściwości warstwy powierzchniowej stali austenitycznej X2CrNiMo17-12-2 DOI:10.15199/24.2015.5.10


  Zaprezentowano wstępne wyniki badań właściwości warstw powierzchniowych na stali austenitycznej X2CrNiMo17-12-2, otrzymanych w wyniku procesu azotowania jarzeniowego dla dwóch wariantów rozmieszenia próbek w komorze roboczej. Badania analizy profilowej otrzymanych warstw powierzchniowych, badania twardości powierzchniowej oraz analiza struktur warstw wierzchnich pozwoliły na ocenę efektywności wariantów procesu. Stwierdzono, że zastosowanie ekranów aktywnych skutkuje wzrostem głębokości dyfuzji azotu w głąb azotowanej stali austenitycznej 316L, tj. zwiększeniem grubości otrzymanych warstw wierzchnich. The paper presents preliminary results on the properties of the surface layers of X2CrNiMo17-12-2 austenitic steel obtained by plasma nitriding process for the deployment of two variants of the samples in the working chamber. Research profile analysis of the surface layers, surface hardness testing and analysis of surface layers structures allowed to evaluate the effectiveness of process variants. It has been found that the use of active screens increases the depth of diffusion of nitrogen into the nitrided 316L austenitic stainless steel, thereby increasing the thickness of the surface layer obtained. Słowa kluczowe: azotowanie jarzeniowe, struktura warstwy wierzchniej, stal austenityczna Key words: glow discharge nitriding, surface layer structure, austenistic stainless steel.Wstęp. Chromowo-niklowe stale austenityczne znalazły zastosowanie aplikacyjne w wielu gałęziach przemysłu. Dzięki dobrej odporności korozyjnej, żaroodporności oraz ciągliwości stanowią uniwersalny materiał konstrukcyjny [1]. Rozwój technologiczny stawia jednak co raz to wyższe wymagania odnośnie stosowanych materiałów i ich właściwości eksploatacyjnych.[...]

Wpływ azotowania jonowego przy potencjale uzupełniającym na właściwości tribologiczne tytanu Grade 2 DOI:10.15199/24.2016.5.11


  Przedstawiono wyniki badań warstw wierzchnich na podłożu tytanu technicznego gatunku Grade 2 (wg ASTM), wytworzonych w warunkach wyładowania jarzeniowego. Oceniono wpływ wariantów umiejscowienia próbek w komorze jarzeniowej na właściwości tribologiczne, stosując dodatkowo potencjał uzupełniający. Na podstawie przeprowadzonego testu ścieralności oraz pomiaru mikrotwardości powierzchni wytworzonych warstw wierzchnich w wyniku azotowania jonowego stwierdzono poprawę odporności na zużycie tribologiczne tytanu Grade 2 w porównaniu do materiału w stanie wyjściowym. The results of studies of surface layers on the substrate pure titanium Grade 2, produced in the glow discharge conditions. The influence of variants of location of samples on the tribological properties, using additional potential complementary. Based on the test to abrasion and surface microhardness measurement of surface layers formed by the ion nitriding, an improvement in resistance to tribological wear Grade 2 titanium in comparison to the material in the initial state. Słowa kluczowe: azotowanie jonowe, stopy tytanu, budowa warstw powierzchniowych, tribologia, Key words: ion nitriding, titanium alloys, surface layer structure, tribology.Wstęp. W celu kształtowania właściwości mechanicznych oraz użytkowych warstw wierzchnich stosuje się różne metody inżynierii powierzchni [2]. Fakt ten spowodowany jest koniecznością wprowadzania nowatorskich rozwiązań konstrukcyjnych i technologicznych, wymagających poprawy właściwości mechanicznych oraz użytkowych materiałów w celu ograniczenia zużycia energii, obniżenia kosztów eksploatacji, przy jednoczesnym przestrzeganiu zasad ochrony środowiska [8]. Obecnie do najszybciej rozwijających się oraz innowacyjnych metod inżynierii powierzchni należy zaliczyć azotowanie, obróbkę cieplną i cieplno-chemiczną, metody laserowe oraz plazmowe [3]. Azotowanie tytanu i jego stopów może być realizowane tradycyjną metoda gazową, drogą przetapiania [...]

Krótkookresowe i niskotemperaturowe azotowanie jarzeniowe stali austenitycznej X5CrNi18-10 metodą active screen


  Badaniom poddano stal austenityczną gatunku X5CrNi18-10 wg PN-EN 10088-1:1998 (304 wg AISI) po azotowaniu jarzeniowym w temperaturze 400 °C i czasie t = 4 h, dla dwóch różnych wariantach rozmieszczenia próbek w komorze jarzeniowej. W celu oceny efektywności wariantów procesu azotowania przeprowadzono badania analizy profilowej otrzymanych warstw powierzchniowych, badania twardości powierzchniowej oraz analizę struktur warstw wierzchnich. Stwierdzono, że zastosowanie ekranów wspomagających powoduje wzrost głębokości dyfuzji azotu w głąb azotowanej stali austenitycznej X5CrNi18-10, a tym samym zwiększenie grubości otrzymanych warstw wierzchnich. The X5CrNi18-10 acc. PN-EN 10088-1:1998 (304 acc. AISI) grade austenitic steel after glow discharge nitriding at temperature 400 °C and for duration of t = 4 h, for different variants of specimen placement in the glow-discharge chamber was investigated. In order to assess the effectiveness of nitriding process variants, the profile analysis of obtained surface layers, surface hardness tests and the analysis of surface layer structures. It has been found that application of a booster screen effects in nitrogen diffusion depth increment into the X5CrNi18-10 austenitic steel, what results in the surface layers thickness escalation. Słowa kluczowe: stal austenityczna, azotowanie jarzeniowe, struktura warstwy wierzchniej Key words: austenitic stainless steel, glow discharge nitriding, surface layer structure.Wstęp. Stale austenityczne, dzięki swej dobrej odporności korozyjnej, wytrzymałości, żaroodporno- ści oraz łatwej formowalności znalazły zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu. Stale te w stanie wyj- ściowym charakteryzują się jednak niską twardością i małą odpornością na zuży[...]

Krótkookresowe i niskotemperaturowe azotowanie jarzeniowe stali austenitycznej X5CrNi18-10 z zastosowaniem ekranu aktywnego

Czytaj za darmo! »

Dynamiczny rozwój współczesnej nauki i techniki stwarza konieczność stosowania materiałów o coraz korzystniejszych właściwościach mechanicznych, szczególnie wytrzymałości zmęczeniowej, odporności na korozję oraz zużycie w warunkach tarcia w parach kinetycznych współpracujących elementów maszyn lub konstrukcji. Te podstawowe cechy w dużym stopniu zależą od właściwości ukonstytuowanej warstwy wierzchniej tych elementów. Do kształtowania właściwości mechanicznych i użytkowych warstwy wierzchniej stosuje się różne metody inżynierii powierzchni, rozwijane szczególnie intensywnie w trzech ostatnich dekadach ubiegłego wieku [1]. Było to spowodowane koniecznością wprowadzania nowych rozwiązań konstrukcyjnych wymagających poprawy właściwości mechanicznych i użytkowych materiałów w celu ograniczenia zużycia energii, obniżenia kosztów eksploatacji, przy jednoczesnym przestrzeganiu zasad ochrony środowiska [2]. Obecnie do najszybciej rozwijających się metod inżynierii powierzchni należą: azotowanie, obróbka cieplna i cieplno-chemiczna w próżni w plazmie niskotemperaturowej oraz metody plazmowe i laserowe [3]. Stale austenityczne dzięki swej dobrej odporności korozyjnej, wytrzymałości, żaroodporności oraz łatwej formowalności znalazły zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu. Stale te w stanie wyjściowym charakteryzują się jednak małą twardością i odpornością na zużycie ścierne. W celu poprawy tych właściwości stosowano różne metody inżynierii powierzchni [4]. Modyfikacja powierzchni stali austenitycznych jest jednak zwykle trudna, ponieważ tworząca się na powierzchni stali zwarta i szczelna warstwa tlenku Cr2O3 uniemożliwia wnikanie innych pierwiastków w głąb materiału. Udało się jednak opracować jarzeniowe metody pozwalające na modyfikację powierzchni stali austenitycznych przez usunięcie z jej powierzchni tlenków chromu w wyniku bombardowania jonowego [5]. Wiodącą metodą w tym zakresie jest azotowanie jarzeniowe zwane również jonowym [...]

Modyfikacja powierzchni stali X5CrNi18-10 metodą azotowania jonowego z wykorzystaniem ekranu aktywnego


  W pracy zaprezentowano wstępne wyniki badań właściwości otrzymanych warstw powierzchniowych na stali austenitycznej X5CrNi18-10 otrzymanych w wyniku krótkookresowego (2 h) oraz niskotemperaturowego (325 °C) azotowania jonowego. Oprócz klasycznego procesu katodowego przeprowadzono również, azotowanie jonowe z wykorzystaniem ekranu aktywnego. Dla oceny efektywności azotowania przeprowadzono badania: głębokości dyfuzji azotu, mikrotwardości powierzchniowej, właściwości tribologicznych oraz na badania makroskopowe i mikroskopowe. This paper presents the preliminary results of the properties of the layers on the surface of austenitic stainless steel 304 obtained from the short- -term (2 h) and low temperature (325 °C) plasma nitriding. Besides the classical cathodic process was also carried out, nitriding glow using the active screen. To assess the effectiveness of nitriding studied: the depth of nitrogen diffusion, surface microhardness, tribological properties and macroscopic and microscopic examination. Słowa kluczowe: stal austenityczna, azotowanie jonowe, struktura warstwy wierzchniej Key words: austenitic stainless steel, glow discharge nitriding, surface layer structure.1. Wstęp. Stale austenityczne z powo- du połączenia dobrej odporności korozyjnej z wysoką ciągliwością bardzo często wykorzystywane są jako niezastąpiony materiał konstrukcyjny w wielu gałęziach przemysłu. Cechą eliminującą jeszcze szer- sze zastosowanie tych materiałów jest ich niska twar- dość oraz niezadawalająca odporność na zużycie tribo- logiczne [1]. Azotowanie jest jedną z metod charakteryzują- cą się małą energochłonnością i dużą "czystością" z ekologicznego punktu widzenia, polepszającą wła- ściwości warstw wierzchnich materiałów [2, 3]. Pro- ces konwencjonalnego azotowania gazowego stali wysokochromowych, utrudniony ze względu na wystę- powanie na powierzchni tych stali szczelnej warstwy tlenków chromu blokujących wnikanie azotu w głąb materiału. Jedną z me[...]

Zastosowanie metody DSI i Baltest-M do oceny warstw wierzchnich uzyskanych w wyniku azotowania jarzeniowego tytanu technicznego Ti99.2


  W pracy przedstawiono wyniki badań nad oceną jakości warstw azotowanych na tytanie. Do oceny jakości warstw zastosowano techniki DSI (Depth Sensing Indentation). Szczególną uwagę poświęcono pomiarom twardości Martensa HM oraz twardości indentacyjnej HIT reali- zowanej przy użyciu mikrotwardościomierza MHT. Adhezję i kohezję warstw analizowano nową techniką badawczą Baltest-M. Prezento- wane metody są innowacyjnymi metodami określenia grubości warstw azotowanych uzyskiwanych na elementach o kształtach sferycznych. Dotychczasowy pomiar grubości wyżej wymienionych warstw był najczęściej określany na próbkach kontrolnych, co nie zawsze oddawało rzeczywiste grubości uzyskiwanych warstw azotowanych w przypadku azotowania elementów kulistych. The paper presents results of research on evaluation of the quality of nitrided layers on titanium. To assess the quality of layers the DSI technique (Depth Sensing Indentation) were used. Particular attention was paid to Martens hardness measurements and indentation hardness. Adhesion and cohesion of the layers was analyzed by new research technique Baltest-M. The presented methods are innovative methods of determining the thickness of the nitrided layers obtained on the elements of spherical shapes. The current measurement of the thickness of the above-mentioned layers was mostly determined by the control samples is not always obtained to represent real thickness of the nitrided layer in the case of spherical elements nitriding. Słowa kluczowe: stop tytanu, azotowanie jarzeniowe, ekrany aktywne.1. Wprowadzenie. Rozwój współczesnej nauki i techniki stwarza konieczność stosowania materia- łów o coraz lepszych właściwościach mechanicznych, szczególnie wytrzymałości zmęczeniowej, odporności korozyjnej oraz zużyciu w warunkach tarcia w parach kinetycznych współpracujących elementów ma[...]

Efektywność azotowania jonowego tytanu Grade 2 DOI:10.15199/24.2016.11.13


  Zaprezentowano wyniki badań pomiaru mikrotwardości powierzchni warstw wierzchnich na podłożu tytanu technicznego Grade 2 (wg ASTM), wytworzonych w warunkach plazmy. Określono wpływ zastosowanych wariantów azotowania jonowego na efektywność technologiczną w odniesieniu do materiału w stanie wyjściowym, przyjętego za wzorzec technologiczny. Wykazano, że każdy z zastosowanych wariantów azotowania jonowego skutkuje wytworzeniem warstw wierzchnich o korzystnych właściwościach mechanicznych. The results of the measurement of microhardness test surface layers, the base of technical titanium Grade 2 (ASTM) produced under the conditions of the plasma. The influence of the applied variants of ion nitriding on the effectiveness of the technology in relation to the material in the initial state, which was adopted as the standard technology. It has been shown that each of the variant used ion nitriding results in the formation of surface layers with good mechanical properties. Słowa kluczowe: azotowanie jonowe, stopy tytanu, efektywność, plazma Key words: ion nitriding, titanium alloys, efficiency, plasma.Wstęp. Inżynieria powierzchni tytanu i jego stopów jest problemem znanym i stale rozwijanym od początków drugiej połowy dwudziestego wieku. Do najbardziej popularnych metod obróbki powierzchniowej stopów tytanu należy zaliczyć: utlenianie, azotowanie i tlenoazotowanie, borowanie, nawęglanie, metody PVD i CVD oraz techniki laserowe i implantacji jonów [1]. Konieczność wprowadzania nowatorskich rozwiązań konstrukcyjnych i technologicznych, wymagających poprawy właściwości mechanicznych oraz użytkowych materiałów w celu ograniczenia zużycia energii i/lub obniżenia kosztów eksploatacji, stwarza konieczność stosowania innowacyjnych metod obróbek powierzchniowych [7]. Proces azotowania w warunkach wyładowania jarzeniowego pozwala na uzyskanie warstw wierzchnich o znacznie wyższej jakości w p[...]

Analiza topografii powierzchni tytanu gatunku Grade 2 po procesie azotowania jonowego DOI:10.15199/24.2017.11.13


  Wstęp. Tytan i jego stopy z uwagi na dobre właściwości użytkowe należą do grupy biomateriałów metalicznych o najbardziej perspektywicznym znaczeniu dla medycyny [1, 2]. Czynnikami, które ograniczają biomateriały na bazie tytanu w implantologii, są: niska odporność na zużycie przez tarcie oraz przenikanie składników stopu do otaczających wszczep tkanek. Co najmniej dyskusyjna pozostaje kwestia trwałego połączenia implant-tkanka kostna, które po dłuższym okresie użytkowania nie będzie prowadzić do obluzowania wszczepionego implantu [3-5, 6]. Wymaga to uzyskania powierzchni biomateriału o odpowiedniej topografii i bioaktywności zapewniającej szybki i stabilny przerost implantu tkanką. Nowoczesne techniki inżynierii powierzchni, takie jak obróbki jarzeniowe, pozwalają na wytworzenie warstw wierzchnich o charakterze dyfuzyjnym. Warstwy wierzchnie otrzymane w warunkach wyładowania jarzeniowego zwiększają odporność na zużycie przez tarcie, podnoszą wytrzymałość zmęczeniową, tworzą skuteczną barierę chroniącą przed przenikaniem składników stopu do organizmu człowieka, zwiększającym tym samym biozgodność materiału oraz poprawiają odporność na korozję [7]. Z ekonomicznego punktu widzenia obróbki jarzeniowe zapewniają poprawę właściwości istniejących materiałów pod kątem dostosowania ich do określonych warunków użytkowania bez konieczności opracowywania zupełnie nowych tworzyw [8]. Analiza topografii powierzchni materiału po procesach azotowania jonowego ma nie tylko aspekt utylitarny, ale również poznawczy, ponieważ umożliwia określenie wpływu energii bombardujących jonów na jakość otrzymanych powierzchni [9, 10]. Materiał i metodyka badań. Procesom azotowania jonowego poddano tytan techniczny Grade 2 według ASTM (Ti99,2 wg EN10204-3.1) o składzie chemicznym zestawionym w tabl. 1. P�������������������&[...]

 Strona 1