Czasopismo | INŻYNIERIA MATERIAŁOWA | Rocznik 2019 - zeszyt 5

The effect of grit-blasting on the formation of a carburized layer in the vacuum carburizing

Wpływ piaskowania na tworzenie się warstwy nawęglonej w procesie nawęglania próżniowego

10.15199/28.2019.5.1

nr katalogowy: 123210
10.15199/28.2019.5.1

Streszczenie

Vacuum carburizing is a modern method of surface hardening where carburized layer is formed in a cyclically repeated stages of supplying gas carburizing and diffusion of absorbed carbon. Ability to maintain a high carbon concentration gradient on the surface should cause faster layer growth. The purpose of the present work is to answer the question, how the grit-blasting influences the carbon content on the surface and from that the growth of carburized layer. The vacuum carburizing with one saturating stage was performed on samples which surface was grit-blasted with different pressure values. The surface roughness was measured before and after vacuum carburizing with a profilometer. Carburized layer growth was investigated by distribution of carbon concentration and microhardness in a function of distance from the surface. Cross-section of carburized layer was characterized using a light microscopy. Obtained data revealed that grit-blasting influence carbon concentration on the surface, its value increases as the grit-blasting pressure increase. Differences in effective case depth were exposed, depend on grit-blasting pressure value.

Abstract

Piaskowanie jest procesem technologicznym stosowanym w celu oczyszczenia powierzchni elementów mechanicznych ze związków organicznych i nieorganicznych. Ma więc bezpośredni wpływ na strukturę geometryczną powierzchni przedmiotu obrabianego i jego właściwości funkcjonalne po procesach obróbki cieplno-chemicznej. Celem pracy była charakterystyka wpływu warunków procesu piaskowania na kształtowanie się warstwy nawęglonej wytworzonej w procesie nawęglania próżniowego. Wykonano proces nawęglania z bezpośrednim hartowaniem do temperatury pokojowej. Zakres prezentowanych badań obejmował analizę wpływu procesu piaskowania ze zmienną wartością ciśnienia na chropowatość powierzchni przed i po nawęglaniu oraz ocenę profilu stężenia węgla i twardości w funkcji odległości od powierzchni podłoża stali na przekroju warstwy nawęglonej.

Słowa kluczowe

Keywords

Bibliografia

[1] Kula P., Dybowski K., Wolowiec E., Pietrasik R.: ‘Boost-diffusion’ vacuum carburising — process optimisation. Vacuum 99 (2014) 175÷179.
[2] Lashnev M. M., Smirnov A. E., Semenov M. Yu.: Use of vacuum carbonitriding for raising the seizure resistance of gears from steel VKS-10. Met. Sci. Heat Treat. 55 (1-2) (2013) 29÷33.
[3] Madej A., Brewka A., Wołowiec-Korecka E.: Study on homogeneity and repeatability of single-piece flow carburizing system. J. Achiev. Mater. Manuf. Eng. 84 (2) (2017) 68÷75.
[4] Edenhofer B., Gräfen W.: Advancement in case-technology for automotive components. In: Proceedings of the International Conference on Advances in Surface Treatment: Research and Applications, ASTRA (2004) 49÷59.
[5] Wołowiec-Korecka E.: Modeling methods for gas quenching, low-pressure carburizing and low-pressure nitriding. Eng. Struct. 177 (2018) 489÷505.
[6] Wołowiec-Korecka E.: Methods of data mining for modelling of low-pressure heat treatment. J. Achiev. Mater. Manuf. Eng. 85 (1) (2017) 31÷40.
[7] Smirnov A. E., Fakhurtdinov R. S., Ryzhova M. Yu., Pakhomova S. A.: Technological features of vacuum carburizing of low-alloyed steels. J. Mach. Manuf. Reliab. 48 (2) (2019) 167÷172.
[8] Wang H., Wang B., Wang Z., Tian Y., Misra R. D. K.: Optimizing the lowpressure carburizing process of 16Cr3NiWMoVNbE gear steel. J. Mater. Sci. Technol. 35 (7) (2019) 1218÷1227.
[9] Gräfen W., Edenhofer B.: New developments in thermo-chemical diffusion processes. Surf. Coatings Technol. 200 (5-6) (2005) 1830÷1836.
[10] Lohrmann M., Grӓfen W., Herring D., Greene J.: Acetylene vacuum carburising (AvaC) as the key to the integration of the case-hardening process into the production line. Heat Treat. Met. 29 (2) (2002) 39÷43.
[11] Kołodziejczyk Ł., Kula P., Olejnik J., Rzepkowski A., Siniarski D.: Nawęglanie próżniowe — technologia i urządzenia przyszłości. Inżynieria Materiałowa 23 (5) (2002) 202÷207.
[12] Kula P., Pietrasik R., Dybowski K.: Vacuum carburizing — process optimization. J. Mater. Process. Technol. 164-165 (2005) 876÷881.
[13] Gorockiewicz R.: The kinetics of low-pressure carburizing of alloy steels. Vacuum 86 (4) (2011) 448÷451.
[14] Mackenzie D. S., Fretz M., Schuster D.: Cleaning for heat treatment — Part 1. Heat Treating Progress (2008) 30÷35.
[15] Azis S. A. A., Jauhari I., Masdek N. R. N., Ahamad N. W., Hiroyuki O.: Surface roughness and initial pressure effect on superplastically carburized duplex stainless steel. Defect Diffus. Forum 297-301 (2010) 227÷232.
[16] Stachurski W., Krupanek K., Januszewicz B., Rosik R., Wojcik R.: An effect of grinding on microhardness and residual stress in 20MnCr5 following single-piece flow low-pressure carburizng. J. Mach. Eng. 18 (4) (2018) 73÷85.
[17] Widmark M., Melander A.: Effect of material, heat treatment, grinding and shot peening on contact fatigue life of carburized steels. Int. J. Fatigue 21 (4) (1999) 309÷327.

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


e-Publikacja (format pdf) - nr 123210 "The effect of grit-blasti..." licencja: Osobista Produkt cyfrowy	10.00 zł

Zeszyt


INŻYNIERIA MATERIAŁOWA - e-zeszyt (pdf) 2019-5 licencja: Osobista Produkt cyfrowy	65.00 zł

Prenumerata

INŻYNIERIA MATERIAŁOWA - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

402.00 zł

INŻYNIERIA MATERIAŁOWA - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
INŻYNIERIA MATERIAŁOWA - papierowa prenumerata roczna	492.00 zł brutto 455.56 zł netto 36.44 zł VAT (stawka VAT 8%)
INŻYNIERIA MATERIAŁOWA - pakowanie i wysyłka	21.00 zł brutto 17.07 zł netto 3.93 zł VAT (stawka VAT 23%)

513.00 zł

INŻYNIERIA MATERIAŁOWA - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
INŻYNIERIA MATERIAŁOWA - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	600.00 zł brutto 555.56 zł netto 44.44 zł VAT (stawka VAT 8%)

600.00 zł

Zeszyt

2019-5

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma