Wyniki 1-10 spośród 10 dla zapytania: authorDesc:"BOGDAN BOGDAŃSKI"

Wpływ obniżonego ciśnienia na kinetykę wzrostu warstw dyfuzyjnych w atmosferze chlorków chromu


  Odporność na korozję wykazują warstwy chromowane o mikrostrukturze roztworu stałego chromu w żelazie α, które można wytworzyć na czystym żelazie lub na specjalnych, niskowęglowych stopach do chromowania, zawierających dodatki pierwiastków silnie węglikotwórczych, takich jak Ti, Nb, V, które wiążą węgiel w trwałe węgliki [1÷5]. W praktyce można spotkać szereg odmian procesu chromowania dyfuzyjnego, różniących się między sobą ośrodkiem chromującym, którym może być atmosfera gazowa, proszek, złoże fluidalne lub kąpiel solna [6÷9]. Największe znaczenie przemysłowe ma dziś metoda proszkowa (pack cementation), polegająca na wygrzewaniu stali w mieszaninie proszków, składającej się ze składnika podstawowego stanowiącego źródło chromu (np. żelazochromu), aktywatora (np. chlorku amonu) umożliwiającego transport atomów chromu na powierzchnię chromowanej stali oraz wypełniacza ceramicznego (np. kaolinu), zapobiegającego spiekaniu się proszku [2, 6, 9]. W kraju rozpowszechniła się opracowana w Instytucie Mechaniki Precyzyjnej metoda proszkowa, w której proces chromowania prowadzi się w uszczelnianych hermetycznie skrzynkach, co zapobiega utlenianiu wsadu podczas wygrzewania [2]. Do wad procesu chromowania dyfuzyjnego należy zaliczyć jego wysoką temperaturę. Proces ten prowadzi się na ogół w zakresie temperatury 900÷1100C do 10 h [9]. W tak wysokiej temperaturze następuje rozrost ziarna w stali i pogorszenie jej właściwości mechanicznych. W metodzie proszkowej atmosferę chromującą stanowią lotne związki chromu, takie jak halogenki chromu, które wchodzą w chemiczne reakcje wymiany, redukcji lub dysocjacji na powierzchni stali, dzięki czemu zachodzi dyfuzja atomów chromu w głąb stali i tworzy się dyfuzyjna warstwa chromowana [9]. W procesach prowadzonych w warunkach próżni, według prac [10÷16], zachodzi dysocjacja termiczna tlenków z powierzchni stali, które, pasywując je hamują przebieg wymienionych reakcji chemicznych, war[...]

Multifunkcjonalne warstwy węglikowe typu CrC+(Ni-Mo) wytwarzane w procesie chromowania próżniowego

Czytaj za darmo! »

W pracy omówiono wyniki badań dotyczących struktury oraz właściwości multifunkcjonalnych warstw węglikowych typu CrC+(Ni-Mo) wytwarzanych w procesie chromowania próżniowego na powierzchni stali narzędziowej pokrytej stopem elektrolitycznym Ni-Mo. Przeprowadzono badania grubości warstw, ich morfologii, składu fazowego, twardości oraz rozkładów stężenia pierwiastków w strefie dyfuzyjnej. Określ[...]

Warstwy węglikowe wytwarzane na stalach w atmosferze chlorków chromu przy obniżonym ciśnieniu

Czytaj za darmo! »

W pracy przedstawiono wyniki badań dotyczących chromowania dyfuzyjnego stali narzędziowej za pomocą metody proszkowej zmodyfikowanej przez zastosowanie obniżonego ciśnienia podczas procesu dla uniknięcia utleniania wsadu. Procesy chromowania prowadzono w atmosferze chlorków chromu, przy obniżonym ciśnieniu w zakresie od 1 do 800 hPa, w temperaturze 850°C. Przeprowadzono badania budowy warstw [...]

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 [...]

Wybrane właściwości warstw hybrydowych wytwarzanych na stalach w procesie chromowania próżniowego połączonym z obróbką PVD

Czytaj za darmo! »

Praca dotyczyła warstw hybrydowych typu CrC + CrN, wytwarzanych na powierzchni stali w kolejnych procesach chromowania próżniowego połączonego z następną obróbką PVD, wykonywaną w celu osadzenia powłok CrN. Procesy chromowania próżniowego oraz procesy PVD zaliczają się do technologii wysoko zaawansowanych i czystych ekologicznie [1÷4]. Warstwy węglikowe, wytwarzane w procesie chromowania dyfuzyjnego na powierzchni stali o dużej zawartości węgla mają zwykle niewielką grubość, rzędu kilkunastu mikrometrów, i charakteryzują się dobrymi właściwościami tribologicznymi [5, 6]. W ostatnich latach podejmowane są badania nad polepszeniem tych właściwości, wynikające z rosnących wymagań przemysłu odnośnie trwałości i niezawodności części maszyn i narzędzi, zwłaszcza pracujących w trudnych warunkach. Sprostanie tym wymaganiom jest możliwe przez modyfikację budowy warstw w wyniku zastosowania nowoczesnych technik inżynierii powierzchni [7]. Perspektywicznym kierunkiem badań, według najnowszych danych literaturowych, jest m.in. łączenie obróbki cieplno-chemicznej z obróbką PVD. Przykład mogą stanowić warstwy hybrydowe typu warstwa azotowana/powłoka CrN o unikatowych właściwościach eksploatacyjnych, otrzymywane w kolejnych procesach: azotowania gazowego, połączonego z następną obróbką - osadzaniem powłoki z azotku chromu metodą łukowo-próżniową PVD [4, 8]. Warstwy te, charakteryzujące się m.in. dobrą odpornością na zużycie przez tarcie oraz odpornością na duże obciążenia mechaniczne i szoki cieplne, znalazły zastosowanie w przemyśle w celu zwiększania trwałości eksploatacyjnej matryc kuźniczych wykonywanych ze stali do pracy na gorąco. Brak jest natomiast publikacji, poza kilkoma wzmiankami, na temat możliwości łączenia procesów utwardzającego chromowania dyfuzyjnego z dalszą obróbką PVD. Według nielicznych danych literaturowych, modyfikacja budowy węglikowych warstw chromowanych przez połączenie procesu chromowania dyfuzyjnego z obróbką [...]

Właściwości warstw duplex wytwarzanych w procesie tytanowania próżniowego na stali pokrytej stopem niklu

Czytaj za darmo! »

Badania przedstawione w pracy dotyczą nowoczesnej tematyki inżynierii powierzchni, obróbki cieplno-chemicznej realizowanej w sposób ekologiczny, przez zastosowanie metody próżniowej, wchodzącej w obszar metod PVD - osadzania par metali, np. tytanu, na powierzchni stali w procesie tytanowania próżniowego. Dyfuzyjne nasycanie stali pierwiastkami metalicznymi, jak np. tytanem, stosuje się w celu zwiększania trwałości narzędzi i części maszyn narażonych w eksploatacji na zużycie przez tarcie [1÷3]. Odporność na zużycie przez tarcie wykazują warstwy tytanowane o strukturze węglikowej wytwarzane na stalach o średniej lub dużej zawartości węgla [4, 5]. Warstwy te mają jednak niedostateczną odporność korozyjną m.in. w środowiskach wodnych zawierających kwas siarkowy [5÷7]. Polepszenie ich odporności korozyjnej można uzyskać dzięki połączeniu galwanicznego nanoszenia powłok ze stopów niklu z obróbką cieplno-chemiczną [7÷10]. Przedmiotem badań w pracy, była modyfikacja budowy warstw węglikowych wytwarzanych w procesach tytanowania próżniowego, przeprowadzana przez elektrolityczne nakładanie powłok ze stopu niklu z molibdenem na powierzchnię stali narzędziowej przed następnym procesem dyfuzyjnego tytanowania. Zamierzeniem tak prowadzonej obróbki było zwiększenie odporności korozyjnej wytwarzanych warstw przy jednoczesnym zachowaniu ich dobrej odporności na zużycie przez tarcie. Zmodyfikowane warstwy duplex TiC + (Ni-Mo) można będzie zastosować w przemyśle spożywczym, chemicznym lub w energetyce. Umożliwi to zaoszczędzenie drogich i deficytowych stopów tytanu, które będzie można zastąpić stalami tytanowanymi metodą próżniową, po uprzednim nałożeniu na ich powierzchnię powłoki elektrolitycznej ze stopu Ni-Mo. WYTWARZANIE WAR STW Węglikowe warstwy typu TiC wytwarzano w procesach tytanowania próżniowego na próbkach ze stopowej stali narzędziowej X165CrV12 (NC10 według PN). Procesy tytanowania prowadzono w piecu próżniowym w zakresie temper[...]

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