Wpływ regulowanego azotowania gazowego na właściwości wytrzymałościowe materiałów spiekanych. The influence of regulated gas nitriding on strength properties of sintered materials.
Journal Title: Obróbka Plastyczna Metali - Year 2015, Vol 26, Issue 1
Abstract
Rynek odbiorców materiałów spiekanych na bazie żelaza ciągle się rozszerza. Zazwyczaj części spiekane z powodzeniem zastępują elementy produkowane dotychczas metodą odlewania, kucia lub obróbki ubytkowej. Głównym odbiorcą części spiekanych z proszków żelaza jest przemysł motoryzacyjny, a konsekwencją rosnącego zainteresowania materiałami proszkowymi jest ciągły wzrost wymagań jakie stawiają im odbiorcy. Z jednej strony dąży się do zwiększania gęstości spieków i rozwoju ich składu chemicznego, a z drugiej – do rozwoju procesów i zastosowania obróbki cieplnej i cieplno-chemicznej. Autorzy artykułu chcieli zweryfikować, w jaki sposób obróbka cieplno-chemiczna, poprzez azotowanie gazowe, wpłynie na właściwości wytrzymałościowe materiałów spiekanych na bazie żelaza. Badania wykonano na spiekach Fe-Mo-C o trzech gęstościach: 6400, 7100 i 7500 kg/m3. Spieki te poddano regulowanemu azotowaniu gazowemu metodą ZeroFlow®. Metoda ZeroFlow® to metoda zapewniająca precyzyjną regulację składu atmosfery azotującej i kontrolę budowy warstwy azotowanej. Właściwości wytrzymałościowe, materiałów spiekanych oraz spiekanych i azotowanych, wyznaczono w statycznej próbie rozciągania oraz statycznej próbie ściskania. Wykazano, że poprzez dobór odpowiedniej kombinacji gęstości materiału spiekanego i parametrów procesu azotowania można kształtować jego wytrzymałość. Azotowanie spowodowało wzrost właściwości wytrzymałościowych spieków o gęstości ≥ 7,1 g/cm3, w statycznej próbie ściskania, przy równoczesnym obniżeniu ich właściwości plastycznych. Statyczna próba rozciągania jest bardziej wrażliwa na występujące w strukturze spieków pory niż statyczna próba ściskania. W tym przypadku wzrost właściwości wytrzymałościowych zanotowano tylko dla spieków o gęstości zbliżonej do gęstości materiału litego (7,5 g/cm3). The market for iron-based sintered materials is constantly expanding. In general, sintered parts successfully replace parts thus far produced through the methods of molding, stamping, or machining. The main consumer of parts sintered from iron powders is the automobile industry, and a consequence of increasing interest in powder materials is a constant increase in the demands placed upon them by consumes. On the one hand, increased density of sinters and development of their chemical compositions is sought; on the other, development of the been performed at the temperature of 500oC, 600oC and 650oC on samples subjected to a thousand and 5 thousand heating cycles. In the tests, Charpy pendulum machine with processes and use of thermal and thermochemical treatment. The article's authors wanted to verify in what way thermochemical treatment, through gas nitriding, would influence the strength properties of iron-based sintered materials. The study was performed on Fe-Mo-C sinters of three densities, 6400, 7100, and 7500 kg/m3. These sinters were subjected to regulated gas nitriding with the ZeroFlow® method. The ZeroFlow® method is a method ensuring precise regulation of the nitriding atmosphere and control of the structure of the nitrided layer. The strength properties of sintered materials and sintered and nitrided materials were established through a static tension test and a static compression test. It was demonstrated that, through selection of the appropriate combination of the density of sintered material and the parameters of the nitriding process, the material's strength can be shaped. Nitriding caused an increase in the sinters' strength properties for a density ≥ 7.1g/cm3 in the static compression test along with a simultaneously decrease in their plasticity properties. The static tension test is more sensitive than the static compression test to pores extant in the sinters’ structure. In this case, the increase in strength properties was noted only for sinters with a density close to the density of solid material (7.5 g/cm3).
Authors and Affiliations
Justyna Wendland, Jacek Borowski, Daniel Andrzejewski, Leszek Małdziński
Keywords
Related Articles
- EP ID EP165744
- DOI -
- Views 74
- Downloads 0
Możliwości łączenia cienkich blach ze stopów Al, Mg oraz tytanu GRADE 3 w procesie FSW. Possibility of joining thin sheets of Al, Mg alloys and Ti GRADE 3 in FSW process
Procesy oparte na łączeniu materiałów w stanie stałym stanowią skuteczne rozwiązanie pod względem aspektów wytrzymałościowych i trwałości wykonanego elementu. W ostatnich latach nastąpiło duże zainteresowanie środowisk n...
Warstwy tlenkowe na tytanie otrzymane metodą anodowania w kwasie siarkowym . Oxide layers on titanium obtained by anodization in sulphuric acid.
Komercyjnie czysty tytan stanowi jeden z czołowych materiałów biointegrujący się z tkankami przyzębia, co wykorzystuje się na co dzień w protetyce stomatologicznej. Wysoka reaktywność z tlenem, niska rozszerzalność termi...
Badania walcowania pakietowego aluminium oraz tłoczenia próbek z materiału o strukturze ultra drobnej. Studies of accumulative roll bonding of aluminum and stamping of ultra-fine grain specimens of material.
W artykule przedstawiono wyniki walcowania pakietowego (ARB – Accumulative Roll Bonding) wyżarzonego, czystego technicznie aluminium o grubości 1,2 mm. Poprzez obróbkę wielokrotnego walcowania otrzymano próbki - taśmy o...
Badania modelowe procesu walcowania pierścieni. Model tests of the ring rolling process.
Wytwarzanie pierścieni metodą kuto-walcowaną należy do najbardziej widowiskowych, a zarazem zaawansowanych kinematycznie procesów obróbki plastycznej. Opracowane technologie kształtowania pierścieni są bardzo cenne i sta...
Wpływ regulowanego azotowania gazowego na właściwości wytrzymałościowe materiałów spiekanych. The influence of regulated gas nitriding on strength properties of sintered materials.
Rynek odbiorców materiałów spiekanych na bazie żelaza ciągle się rozszerza. Zazwyczaj części spiekane z powodzeniem zastępują elementy produkowane dotychczas metodą odlewania, kucia lub obróbki ubytkowej. Głównym odbiorc...