Home
Add Document
Sign In
Register
0,70 0,64. E 0,60 t , , 'fo. :w 0,40 III 1;; 0,30 III 60 0, ~ 0,10 I 0.8. """'_ " j::: o u 0.'1
Home
0,70 0,64. E 0,60 t , , 'fo. :w 0,40 III 1;; 0,30 III 60 0, ~ 0,10 I 0.8. """'_ " j::: o u 0.'1
1 e D A GÉPPAR TUDOMÁNYOS EGYESÜLET MŰSAK FOLYÓiRATA a) y! b) forrás: [3] 5 C Bh 16h 24h 0, 4 E 0 t , , 'fo : 0, 1;; ...
Author:
Elvira Törökné
1 downloads
19 Views
9MB Size
Report
DOWNLOAD PDF
Recommend Documents
- A- Z :c -U) -U) 0 ~ i! - III. ... w. c:c. O::i! z :::» c:c. w... Z ::J: w Z. w :E ::E N :::::» (.) :::::» Z w. Zt- 0:: 0:: 0 c:c -0:: -00
NCFS-Keurmerk V E R T R O U W E L I J K V E R S I E : 1. 0 D A T U M :
V R O U W E J U S T I T I A
_._._----~- .5- E..J '" 0:: I. Ql -0. "' o z (!) z W D.. 0:: :i: ..J. .c: '" 0- .~ o
O N T B I J T & L U N C H O N T B I J T T O T 1 2 : 0 0
! t. s o e. t w u
B O E K T W E E - C O N J U N C T I E
W a r t a G e o l o g i. J u n i
J U L I E G A R W O O D : A J U T A L O M
D E G A S T H U I S B R O U W E R I J, B I E R E N B R O U W E R S I N W I J K B I J D U U R S T E D E T O T Raymond Uppelschoten
w w w. w o n e n i n h o u t. n l
R U I M T E O M T E W O N E N
V E R T R O U W E L I J K
w w w. t o k a j - t u r i z m u s. h u
S T R I K T V E R T R O U W E L I J K
R U I M T E O M T E W O N E N
1 w w w. u w k e u z e. n e t
60 m Žákyně 1, w? ( :01)
w w w. e n e r g o t e s t. h u
-i..3 ._ , o J ,!0-_ "--- - :U " \
w w w. e c o - t u r i s m. r o
N O W W W. U K I. C A U K I T O R O N T O
w w w. j e j o u e. c z
w w w. p e u g e o t g a l l i o n. h u
e
D
A GÉPIPARI TUDOMÁNYOS EGYESÜLET MŰSZAKI FOLYÓiRATA •y !
520·C •
0,70
Bh
.
16h .
24h 0,64
E E 0,60 t - - 00 0,50 -1--- - 1
- - - - 0,57 -
-
-
-1
'fO
:w 0,40 III
1;; 0,30 III
60 0,20
.....QJ
~ 0,10
0,00
Köszörült
b) forrás : [3]
a)
570"C
Durvacsiszolt
. 0,62
Polírozott
Bh
0,52 0,47
o Köszörült
Durvacsiszolt
Polírozott
c)
I
0.8. """'_
NE
0 .0
~
0.7
Mén adatok - - InterpolAK mért adalok - - Modell azámjtás - - Exponenciális burkológO_
"
II
...t!.
'!! o.e t-
"
.,'7
~
Q3
j:::
02
u
'14
2015/1.
o
-
'~ -
0.'1
-
200
400
600
600
1000
1200
1400
1600
MIlve.... óta .1te1l1d6 (perc)
n
N em ze t i Kulturális Alap
44 oldal LXVI. évfolyam
GÉP műszaki,
A GÉ PI PA R I TUDOMÁ NYOS EGYESÜLET
vállalkozási, befektetési, értékesítési, kutatás-fejlesztési, piaci információs folyóirata
SZERKESZTŐBIZOTTSÁG
Dr. D öbröcz öni Ádám elnök Vesza József fő szerkesztő
Dr. Járm ai Károly Dr. Péter József Dr. Szabó Szilárd főszerkesztő-helyette sek
Dr. Barkóczi István Bányai Zoltán Dr. Beke Ján os Dr. Bercsey Tibor Dr. Buko veczky György Dr. Czitán Gábor Dr. Danyi József Dr. Dudás Illés Dr. Gáti József Dr. Horváth Sánd or Dr. Illés Béla Ká rmán Ant al Dr. Kalmár Ferenc Dr. Orbán Ferenc Dr. Pálink ás István Dr. Patk ó Gyul a Dr. Péter Lás zló Dr. Perminger Anta l Dr. Szabó István Dr. Szántó Jenő Dr. Tímár Imre Dr. Tóth Lász ló Dr. Zo bory István
Ti sztelt Olva só ! 20I3 -ban lezárult a TÁ MOP -4 .2.1.B- IO/2/KONV-20 10-00 01 j e l ű projek t, me ly nek ker e tében az Eur ópai Unió tám og atásáva l, az Euró pai Sz ociá lis A lap társfinansz íro zásáva l valós ultak meg azok a ku tatá sok , mely ek a 4 -es K iválósági Kö zpont keretében Innovatív G épészeti Tervezés és Tech nológiá k cí mmel folyt ak a Miskolci Egyetemen . A közpon t cé lj a volt a kutatási potenciá l fej leszt ése olyan ku tat áso k ka l, amelyek innovatív mo del lezést , ter vezést és tech no lóg ia i folyam atokat valósítanak me g, ös szhangban az Európai Uni ó azon törekv és ével. am ely az in novác ió serkentésé re, a legh a té kon ya bb kö rnyezetba rát techn ológ iák a lkal mazására, fejlesztésére irá nyu l. A K ivá lósági Köz po nt hét tud om ányos m űh e l y re tagozódott , me lye k a kkor eg y-egy tan szék köré s ze rveződ te k . Köz be n int ézetek ala ku lta k a karon es eze k a kö v etke z ő k : A nyagszerke zettani és A nyagtechno lógiai, Gyárt ástudom ányi. Energeti kai és Vegyi pari Gé pészeti, M ű s z a k i Mec hanika i, Gép- és Terméktervezési , va lam int a Log isz tik ai Int é zet. Az itt dolgozó oktatók BSc, MS c és dok torand usz ha llgatókat is bevo nt ak a kuta t á sokba, amelyek így j ó lehetősé g e t biztosíto ttak arra , hogya fi ata lok me gismer kedje nek a tudományos mun kával. A köze l két évi g m ű k ö d ő köz pon t prog ramj áh oz kapcsolódv a nem eg y hall gató nyúj to tt már k iemelkedő te ljesítmén yt, ille tve készített sz ínvo na las TDK do lgozato t, PhD értekezést. Az egyes tudom ányos mű helye k tém á i nagyon sokrétííek, int erd íszcipl ínári s j ell egííek, so ksz or még egy ad ott témá n bel ül is. A tervezés témaköréhen olyan tervezés i, mod ell e ző eljárásokat fejlesztette k ki, amelyek hatékonyabban és megb ízhatóbban mod elle z ik a sze rkezeteket és jele nsége ke t, jobb ter vezési megoldásokat ad nak. Fogla lkoz tak szerke zetek és rendszerek opt imá lis mér etezésével. Vizsgáltá k a ter mé ké letp ályát, a m ű s za ki rendszerek hajtáslánc felé pítését, a körn yezet tu dat os elve khez és az a lternatív üzemanyag hasz ná lat áh oz is ka pcso lódtak kut atá sok , va la m int áram lás és h ő techn ika i lab orat ó riumi és num erikus model1 ezés hez is számos kutat ás kötődött . A gépésze ti tec hnológ iák ter ü let én a körn yezet barát , szerves vegyipari , ill etve a folya matos tec hno lógiák viz sgálata és ene rgi araciona lizálás tört ént. J elentős ek a pr ofes szioná lis mec hanika i anyagvizsgá la tok, va lam int a számítógéppel seg ített tech nológ iai foly amatte rvezés és modellezé s, valam int a befejező pre cí ziós meg munká lások, és a nagyszi lá rdság ú acélok hegesz tés e terület én elért eredmény ek is. A Tudo mányos M ű h e lyeken be lü l rn ű k öd ö húsz K+F téma nagyon sze rteágazó. Né hány közü lük az a lap kutat ások hoz közelít, m íg mások inkább a gyakorlatba n a lka lmazhatók, egyesek má r most lát ván yos ere d mé nyt hoz tak , mások táv lat i eredményekkel kecseg tet nek . A n nak érdekében, hogy ezeket az eredményeket a sza kma i közöns ég is me g ism er hesse, a m űhe ly ku tatói j elen tős számú pu bl ik ációt kész ített ek e l és j ele ntettek meg hazaí és külföldi ko nferenciákon , haza i és kül föld i szakma i folyóiratokb an . Természetesen az oktatásba is beép ítésre kerülne k az er edmények . Ez a cikkg yűjt em én y ís ez t a célt szol gá lja, bemutatva a Ki vá lós ági Közpon t Tudo mányos Mííhelyeinek legújabb tudományos ered ményeit. A K ivá lósági Köz pont tová bb tevéken yked ik, sz eretnén k az e lér t ered mé nye ket továbbfej leszt eni , újakkal bővíte ni . A 20 14-2020-as ídősza kra, a formá lód ó G INOP és EF O P pál yá zatokr a szá mo s tém aj avaslat ot dolgoztu nk ki. Re mél he tő leg ezek beépítésre kerülne k az e l köve t kező pál yázatí kiírásokba .
Prof Dr. Jármai Károly Stratégiai és f ejlesz t ési rektorheiyeues, a Kiválos ági Közpo nt veze tője
A szerkesztésért fe lelős : Vesza J ózsef. A szerkeszt ös ég címe: 3534 Mi skol c, Szervezet utca 67 .
Telefon/fax : +36-46/379-530, +36-30/9-450-270 • e-maii : mail @ gepuj sag.hu
Kia dja a Gé pipari Tudo mányo s Egyesü let, 1027 Budap est, Fő u. 68. Levélcím: I37 1 Bp. Pf.: 433.
Telefon : 202-0656, fax : 202 -0252, e-maii: a.gaby@gte po rta l.e u, internet: www.gte .mtesz.hu
A GÉP folyói rat internetcíme : http ://w ww .ge pujsag.hu
Ke reskedelmi és Hitelb ank: 10200830-323 10236-00000000
Elő fize t het ő
Felelő s kiadó: Dr . Igaz J en ő ügyv eze tő igaz gat ó.
Gazdász Nyomda Kft. 3534 Mis kolc, Szervezet u. 67. Tel.: (46) 379 -530, e-maí l: gaz dasz@ che llo. hu .
E l őfize t és ben terje szti a Magyar Posta Rt. Hírlap Üzletága 1008 Bud apest, Orczy tér l.
vala men nyi postán, k é zbesit ő kn él , e-ma ilen: hirlapelofizetes@p osta.hu, faxo n : 303-344 0. Tov ábbi info rmá ció : 06 80/444-444
Egy szám ára: 1260 Ft. Dupla szá m ára: 2520 Ft.
Külföldön terjeszti a K ultúr a Könyv és Hirlap Kül kereskedehn i Vá lla lat,
H-1 389 Budapest, Pf. 149. és a Magyar Média, H-I 392 Bu dapest , Pf. 272.
E l őfize the tő még k özv étlenül a sz erkesz tős ég ben is.
INDEX: 25 343 ISSN 0016-8572
A megjelent cikkek lektoráltak.
A kiadvány a Ne mzeti Kulturálís Alap tá mog atásáva l jelenik meg.
TARTALOM
1. Budai D.;Tisza M :
nimum alapú optimalizálást. A kétféle célfügg
Fejlesztési irányok az alumínium karosszériagyártásban
vény alkalmazása az optimálás során
5
Az alumínium alkalmazása a személyautó gyár tásban a legfontosabb
tömegcsökkentő eszköz.
kedvezőtlen alakítási
és
kötési tulajdonságaival. A kutatók az alakítási hőmérséklet és
hegesztett szerkezeteknél kisebb, összetettebb szerkezeteknél nagyobb különbségekre vezet.
Az
acélhoz szokott gyártók azonban nehezen birkóz nak meg az alumínium
egyszerűbb
sebesség optimalizálásától várják
a legkedvezőbb eredményeket.
5. Krámer Gy.,' Siménfalvi Z; Szepesi L. G.:
Ammónia-víz rendszerű abszorpciós hűtési folyamat hatásosságának és hőigé , k szanuítási nyene aSI méd szere . 24 r
A cikk egy módszert mutat be a az abszorpciós hűtési
folyamat hatásosságának és Szerzők
hő igényének
2. Hajdú S; Czibere T ; Kalmár L.:
becslésére.
Szabadon álló járókerekű, keresztáramú turbina indítása II
bonyolult adatbázisok és költséges professzionális
Szerzők a
szabadon álló, párhuzamos lapátozású,
keresztáramú turbina fontosabb
működési
sajá
célként fogalmazták meg a
szoftverek használatának sokhoz
szerzők
mell őz és ét.
A számítá
egy korábbi munkájuk
hőtani
adatait használják.
tosságait foglalják össze. Attekintik az alkalmaz hatóság javításához szükséges fejlesztési (többek
6. Marosné Berkes M,' Szilágyiné Biró A.;
között) indítási jellemzőket. Az alkalmazott
Lőrincz
viszonylag
egyszerű
modell fontos következteté
sek levonására alkalmas.
A.; Koncsik Zs.:
Műszerezett
karcvizsgálat alkalmazása
karbonitridált acélok felületi rétegének
minősítő I I eI·' Jarasa'b an .. 28 r
3. Ecsedi 1.,' Baksa A.:
Nemesíthető
Peremén rugalmas gyűrűvel erősített forgó tárcsa szilárdságtani vizsgálata 15
sékleteken és
A cikk a hengeres peremén rugalmas erősített
gyűrűvel
forgó tárc sa feszültségviszonyainak szá
mításával foglalkozik . A feszültség és radiális
ötvözött acélon
különböző hőmér
hőntartási időkkel
karbonitridált
rétegeket hoztak létre. A felületi rétegek
minősítő
vizsgálatára a hagyományos keménységmérési és optikai mikroszkópos vizsgálatok mellett
újszerű
karcvizsgálati eljárást javasolnak.
elmozdulások meghatározására összefüggéseket vezetnek le és meghatározzák a szögsebesség kri
7. Rádics J P ; Jóri J 1.; Fenyves i L.:
tikus értékét is.
Talaj COz kibocsátási modell validálása nemlineáris regresszió analízissel ...... 36
4. Farkas J,' Jármai K.:
A szerzők által kidolgozott emissziós modell és az
Hegesztett szerkezetek minimális térfo gatra, illetve költségre optimált változa tának összehasonlítása 19
alkalmazott nemlineáris regressziós analízis lehe
Szerzők
a minimális térfogatra való optimalizálás
után kidolgozták a jóval bonyolultabb költségmi
tővé
teszi atalajok gázemissziójának számítását/
becslését. A modell alkalmas velő
különböző földmű
módszerek és eszközök hatására bekövetkező
széndioxid kibocsátásának összehasonlítására.
Cite this publictaion:
Marosné Berkes, M., Szilágyiné Biró, A., Lőrincz, A., Koncsik, Zs.: Műszerezett karcvizsgálat alkalmazása karbonitridált acélok felületi rétegének minősítő eljárásában, GÉP, 2015/1. LXVI. évf., ISSN 0016-8572, pp. 28-35.
MŰSZEREZETT KARCVIZSGÁLAT ALKALMAZÁSA
KARBONITRIDÁLT ACÉLOK FELÜLETI RÉTEGÉNEK
MINŐSÍTŐ ELJÁRÁSÁBAN APPLICATION OF SCRATCH TEST IN THE QUALIFYING
PROCESS OF GAS NITRIDED SURFACE LAYER OF STEELS
Marosn é Berkes, u.', Szilágyiné Biró, A.2, L őrinez, A. 3, Kon csik, Zs. 4 ABSTRACT
One of the most important objectives of surf ace treatments is the enhancement of the wear resistance of engineering comp onents. There are several test methods appliedfo r the evaluation of the ejjiciency of these heat treatment technologies. Jn this paper - based on the re sults of comparative scratch tests accomplished with increasin g (2-100 NJ normal load on gas nitrocarbu rized, 51Cr V4 ferritic-pearlitic steels of polished and ground initial surface quality - a possible novel applica lion of the scratch test is introduced for the characteri zation of the wear behaviour and quantitative grading ofnitrided surfa ce layers. Analysis ofthe friction coejji cient-scratch length diagram s of nitrocarburized layers produced by gas ferritic nitrocarburizing at 520 "C and 570 oc, for 8, 16 and 24 h showed an unamb iguous and quantitative conneclion between the technological pa rameters and the friction - and wear properties of the carbonitrided layer, that provides a poss ibility f or tech nological optimization as wel!.
BEVEZETÉS
1.
1.1. A karbonitridálás jelentősége és technológiája
A felülettechnológiák, amelyek közé a karbonitridálás is sorolható nagy jelentőségűek napjaink alkatrészgyár tásában . Ennek fő oka, hogy az alkatrészek döntő több ségének felülete úgy van koptató igénybevételnek kité ve, hogy közben a teljes térfogatnak szívó snak kell ma radnia , ho gy afellépő, teljes térfogatra kiható dinamikus igénybev ételeket elviselje. A felülettechnol ógiák erre az összetett problémára nyújtanak megoldást. egye temi docens, Miskolci Egyetem, Anyagsze rkezet/ani és Anyagtechnológiai Intézet (ME, AT/) 2 egyetemi tanársegéd (ME, ATI) 3 változtatás mérnök, Robert Bosch Energy and Body System Kft. 'egyetemi adjunktus (ME, ATI) J
28
Ezekkel a hőkezelésekkel képesek vagyunk olyan - az anyagtul ajdonságok és az ezeket meghatározó anyag szerkezet szempontjából heterogén - alkatrészeket el ő állítan i, amelyek képesek hosszú ideig elviselni az elő zőekben említett összetett igénybevételt. A felülettechnológiákon belül a nitridálás a termoké miai kezelések egyik meghatározó képvisel ője, amely nek során a felületbe diffundáltatott elem - nítridálás esetében a nitrogén - segítségéveI válik a felület kopás állóvá. A nitrogén oldód ik az acélban , valam int a vassal és annak ötvözőivel olyan vegyületeket alkot, amelyek keménys égük révén hozzájárulnak az alkatrész koptató igénybevétellel szembeni ellenállásának növeléséhez. A karbon itridálás alapvetően olyan nitridálási eljárás , amelynek során a felületbe jutó nitrogén mennyiségéhez képest kisebb mennyiségű karbon is bejut. Mindkét technológia hőmérséklete az esetek döntő többségében 590 "C, amely a vas-n itrogén kétalkotós állapotábrában az eutektoidos reakció hőm érséklete. Így az eljárás nem jár allotróp átalakulással, ami jelentősen csökkenti és tervezhetőbbé teszi a hőkezelés okozta mérettorzulás, vetemedés mértékét [I , 2]. A gáznitridálás során a kemencetérbe ammóniából és nitrogén b ől álló gázkeve réket vezetnek. Az ammónia részlege sen disszociál. A képződött atomos , reakci6ké pes nitrogén atomok egy része adszorb eálódik a nitridálandó darab felületén, míg a többi molekulává alakul és távozik a felülettől. A nitridálás technológ iai ideje a kívánt rétegmélységtől függően meglehetősen hosszú is lehet, ráadásul egy idő után a technológiai idő növelése már nem gazdaságos , nem lehet elérni további jelentő s rétegnövekedést. Ennek meggyor sítása az ad szorpciós sebessé g növelésével lehetséges . Ez valósul meg karbonitridáláskor , amelynek során az ammónia mellé széndioxidot adagolnak. A széndioxid reakciób a lép az ammónia bomlástermékeként keletkező hidro génnel és víz kíséret ében szénmonoxid keletkezik, ami a technológia hőmérs ékletén nem stabil, így széndioxiddá alakul, és eközben egy szabad karbon atom keletkezik. Az aktív karbon atomok egy része megkötődik a felüle ten. Így nemcsak nitrogén, hanem karbon is jut a felü letbe. Ezért nevezik ezt az eljárást karbonitridálásnak.
1. SZÁM
GÉP, LXVI. évfolyam, 2015.
1.2. A karcvizsgálat és alkalmazási területei A karcvizsgálat egy olyan anyagvizsgálati módszer, amelyet eredetileg a felületi bevonatok adhéziós kötés erősségének összehasonlító vizsgálatára fejlesztettek ki. Hasznosítása egyéb feladatokban, például a különféle felületötvöző hőkezelések hatásának elemzésében nem új keletű. Azonban az ilyen jellegű vizsgálatok elsősor ban a felületkezeléssel létrehozott réteg, vagy a különfé le duplex kezelések során kialakított bevonatok leválá sát okozó kritikus terhelés meghatározását, a karc mor fológiai elemzését tűzték ki célul [3,4,5] . Karcvizsgálat során egy karctűt (általában egy 200 um-es lekerekítési sugarú Rockwell C vizsgálófe jet) húznak végig a test felületén [6]. Bevonatok vizsgá lata során az elsődlegesen meghatározott jellemző az az erő , amely a bevonat leválását eredményezi. Emellett meghatározható a súrlódási tényező is, amelyet egy be épített piezoelektromos erőmérő segítségével a tangen ciális és normál irányú erő hányadosaként határoz meg a berendezés és rögzíti a karctű elmozdulásának függvé nyében . Habár a karbonitridálás nem bevonattechnológia, a súrlódási tényező értékének mérése hasznos információt adhat a hőkezelés eredményéről. Ismert a karcvizsgálat egyéb "rendhagyó" alkalmazása is, például üvegek ma radó feszültségének mérésére [7]. A cikkben ismertetett kutatás célja annak vizsgálata, hogy alkalmas lehet-e ez a vizsgálati módszer nitridált rétegek minősítésére, hasznos információk szolgáltatá sára a hőkezelési technológia, vagy a hőkezelt alkatrész felületi rétegének tulajdonságai tekintetében.
2.
zása Axio Observer Dlm (Zeiss) inverz optikai mik roszkóppal, a réteg keménységeioszlásának vizsgálata 1N terhelőerővel Mitutoyo-HVK mikrokeménység mérővel történt. A nitridált réteg mélységének megállapítására a leg egyszerűbb és leggyakrabban alkalmazott módszer a mikrokeménység mérés. A felületkezelést követően a próbatestek keménységét I N terhelőerővel, lOs terhe lési idővel mértük. Minden mérési eredmény 3 mérés átlaga. A diffúziós zóna mélysége a keménységmérési eredmények alapján a magkeménységet 50HV 0,1 érték kel meghaladó keménységnéllett kijelölve. Az I. ábrán az 520 és 570 OC-on 24 h időtartamú hő kezeléskor kialakult nitridált rétegek láthatóak. A mik roszkópi képen jól elkülönül a fehéren maródó vegyületi kéreg és az alatta lévő diffúziós zóna. A gáznitridálásra jellemző módon a vegyületi kéreg a felületen kis mér tékben porózus, amelynek oka, hogya felületen megta padt nitrogén atomok diffúziós sebessége nem volt kel lően nagy ahhoz, hogy megakadályozza a nagyméretű, diffúzióra nem képes nitrogén molekulák képződését.
KÍSÉRLETI MUNKA
2.1. A kísérletí minták jellemzése A vizsgált próbatestek 22 x22 x5 mm méretű karbonitridált, ferrit-perlites szövetszerkezetű 51CrV4 (MSZEN 10027-1) minőségű acéllapkák voltak, a nitridálást megelőzően polírozott (R.=0,125), durvacsi szolt (R a=0,252) , és köszörült (R.=0,343) felületminő séggel. Az érdességi vizsgálatokat Altisurf 520 típusú profilometriai berendezéssel végeztük. A karbonitridálás technológiai paraméterei a követke zők voltak : Gázösszetétel : 250 IIh NH ) + 10 IIh CO 2 + 50 Ilh N 2; Hőmérséklet: T= 520 -c és 570 -c, Hőntartási idő: t= 8 h; 16 h; és 24 h, tehát az adott anyagminőségen hatféle réteget tanulmányoztunk. A karbonitridálás után a próbatestek 200 OC-ig nitrogén gázban hűltek, utána levegőn . A próbatesteket a felületelőkészítés során mechanikus befogóban rögzítettük a karbonitridált felületet rézlappal védve . A marószer 2%-os Nitál volt. A szövetszerkezet vizsgálat és a nitridált réteg vastagságának meghatáro
GÉP, LXVI. évfolyam, 2015.
1. ábra. Köszörült kiindulófelületű 51CrV4 acél
karbonitridált rétegének szövetszerkezete;
f elül: T=520 oc t=24 h, alul: T=570 oc t=24 h;
A különböző kiinduló felületminőségű minták réteg vastagság értékeit a 2. ábra tünteti fel. Megfigyelhető, hogy a kisebb hőmérsékletű és rövidebb idejű felületke zelések után nem mutatható ki egyértelmű kapcsolat a kiinduló - köszörült, durvacsiszolt és polírozott - felü letminős ég és a nitridált réteg mélysége köz ött, Az 520 oC-os karbonitridálás során a technológiai idő cse kély hatással van a rétegmélységre, ahogyan az a 2. ábra 520 "C, 8 h és 16 h paraméterekhez tartozó eredmé nyekből látható. A nagyobb, 570 oC-os hőmérsékleten és hosszabb idő alatt kialakult nitridált rétegek mélysége viszont kis mértékben növekedett a kiinduló felületi ér-
l. SZÁM
29
desség csökkenésével. Ezt igazolják a 2. ábrán az 520 "C, 24 h, illetve az 570 "C, 16 és 24 h paraméterű kezelésekhez tartozó rétegvastagság értékek.
Ugyanakkor a kisebb hőmérsékletű karbonitridáláskor a felület közelében nagyobb lesz a kemény ség, mivel a lassabb diffúzi ó következtében több nitrogén marad a felületközeli tartományban, növelve ezzel a réteg ke ménységét. A 3. ábra alsó diagramj án az 570 oC-os karbo nitridálásra vonatkozó keménységeloszlási görbékből egyértelmüen látható, hogy a technológiai idő növelésé vel a keménységlefutás meredeksége csökken. N
800
:I:
600
~-
T=520 'C; polírozott
--8 óra --- 16 óra -- 24 óra
t10
· aJ
Köszörült
Durvacsiszolt
c~ 400
Polírozott
· aJ
E 200
Bh -,---=..::.....::....:......--==--
0,7
E E
~
e o
=
~ ~
0,6
o
0,2
OD 0,5
0,4 Felülettől
·ro
0,6 0,8 1 mért távols ág [mm]
1,2
1,4
~ 0,4
ro
N
tl
0,3
6D
0,2
:I:
0,1
' Q)
ro
~-
Q)
,1V c:::
800 T=570 ' C; polírozott
600
--- 8 óra ---16 óra --- 24 óra
t10
~
c
°
400
· aJ
Köszörült
Durvacsiszolt
~ 200
Polírozott
.:.!.
2. ábra. A karbonitridált réteg mélysége az 520 oC (felül) és 570 oC (alul) hőm érs ékletií kezelés után
.,g
O
~
0,2
O
0,4
A vegyületi kéreg vastagsága - amelyet mikroszkópos vizsg álattal határoztunk meg, mintánként 7 különböző helyen - rendkívül nagy szórást mutatott. Értéke az 520 oC-os kezelé sek után 7- 13 um, az 570 oC-os kezelé sek után 18-25 um tartományban mozgott. A 3. ábrán bemutatott keménységeloszlási görbék a nitridálásra jellemző alakúak. A nitridálás előtti felület minőség a keménységlefutás jellegét nem befolyásolta, ezért itt csak a polírozott kiinduló felületű minták keménységeloszlási görbéit mutatjuk be. A karbonitridálás technológiai paraméterei tekinteté ben a görbék alapján is egyértelmű megállapítások tehe tők. Kisebb hőmérsékleten a nitridálás ideje csak kisebb mértékű hatással van a rétegmélységre, ahogyan azt a 3. ábra 520 "C, 8 h és 16 h paraméterekhez tartozó ösz szesimuló keménységeloszlási görbéi mutatják .
0,8 1 mért távolság [mm]
0,6
Felülettől
1,2
1,4
3. ábra. KeménységeIoszlás 51 CrV4 acél karbonitridált rétegében, T=520 (felül); T= 570 oC (alul); mindk ét esteben: p olírozott kiinduló felületminős ég
2.2.
Műszerezett
karcvizsgálatok
A felületkezelés nélküli referencia mintákon és a karbonitridált darabokon F=2-100 N tartományban nö vekvő terhelőerővel karcokat h úztunk (4. ábra). A karc nyomok optikai vizsgálatát Stemi 200C (Zeiss) sztereo fénymikroszkóppal és Axio Observer D1m mikrosz kóppal végeztük. A karcvizsgálat során on-line rögzített súrlódási együttható diagramok jellege a kiinduló felületminőség től fuggetlenül hasonló volt. Az 5. ábrán a kösz örült karbonitridálás nélküli, illetve az 520 "C és 570 OC-on 24 h ideig karbonitridált minták diagramjai láthatók.
.
.
•
....... ' ~
L
.
.' , ' , -
, ' ,
.
.'
_.,
J
•
-
-.
.
~~ I
-'.
"
I
---------.-
•
~",.~,
.: • ;
•
~
'r 'w'
'
•
4. ábra. Karbonitridált (520 oC, Sh) 51CrV4 acélfelületén nö vekvő (F=2-100 N) terhelőerővel húzott karcnyomfelső kép: a karc kezdőszakasza (F=2-50 N), alsó kép: a karc b efejező szakasza (F=50-10 N)
30
1. SZÁM
GÉP, LXVI. évfolyam, 2015.
:1.
0,6
:1.
Kezeletlen minta
'.8ro 0,5 s:
~ '::J
0,3
'Vi
'ro
0,2
'o
0,1
Q)
"o
-.::
' ::J l/l
,,.
T=520 ·C; 24 h
10 0,5
s:
0,4
> eo
0,6
'o
1/
/
,,§ 0,4
r-:
>
~
0,3
:~ 02 "o
:g
I
'
l/l
°
2
4
6
8
10
°
Karcolási úthossz , I, mm
~
°
2
4
0,4
'Vi
' ro
0,2
'o
0,1
-.::
' ::J l/l
6
8
bJ
I T=~Q.""CL:~4 h
co 0,3 Q) "o
Karcolási úthossz , I, mm
aj
0,6 0,5
>
------
0,1
' ::J
/ ~
' ::J
0,0
I'
:1.
'o ....ro .s:
10
°
l °
------- 2
6
4
8
10
Karcolási úthossz, I, mm
ej
5. ábra. 51 CrV4 acél karcvizsgálattal felvett súrlódási együttható-úthossz diagramjai
aj nitridálatlan minta; b) T=520 "C, 24 h; ej T=570 "C, 24 h köszörült, karbonitridált minták
A nitridálatlan darabokon a súrlódási együttható ál landósult értéke - 3 mm karcút megtétele után, azaz F~30 N terhelések esetén - 0,4 körül állandósult (5.1a ábra). Ezzel az értékkel jellemezhető az alkalma zott gyémánt karctű és az alapanyag között ébredő súr lódási ellenállás a tű lehetséges maximális behatolása kor. A karbonitridálás után a súrlód ási tényező jelentő sen csökkent (5tb . és c. ábrák). Az 520 oC-os hőkezelés után az F=60 N terhelésig a fl értéke 0,1-0,2 között változott és csak F=80 N terhelőerő elérésekor mutatott hirtelen növekedést. Feltehetően ekkor hatolt a tű a nitridálás által már hatékonyan nem érintett anyagrés zbe . A közel 20%-kal nagyobb nitridált rétegmélységet (2. ábra) eredményező 570 oC-os karbonitridálás után pedig a súrlódási együttható értéke a teljes vizsgálati szakas zon, azaz F= I 00 N terhel öer őig 0,25 alatt maradt. A kisebb súrlódási együttható oka, hogya karbonitridáláskor ki
alakuló új, kemény, keramikus fázisok és a karctű kö zött kisebb súrlódás lép fel.
3.
A KARCDIAGRAMOK ELEMZÉSE
3.1. A karbonitridált és kezeletlen minták karcdiag ramjainak összehasonlítása Hasznos megállapításokat tehetünk a hőkezelés haté konyság ára vonatkozóan, ha a nitrídálatlan és a külön böző módon karbonitridált minták súrlódási együttható görbéit közös diagramban ábrázolj uk, feltüntetve a ter helőerő változását is. A 6. ábrán bemutatott súrlódási tényező-karcolási út hossz diagramok alapján megállapítható, hogy az 520 oC-os karbonitridálás esetén mindhárom h őntartási idő után közel azonos módon változott a súrlódási té nyező : a terhelőerő növelésével fokozatosan, majd F - 80 N elérésekor ugrásszerűen megnőtt. Míg a kezdeti, egyenletesen növekvő szakaszon a karbonitridálás hatására kialakult nitridált rétegben a súrlódási tényező jelentősen kisebb értékű, 0,1-0,2 körü li volt - szemben a kezeletlen darabon hasonló terhelő-
GÉP, LXVI. évfolyam, 2015.
erőnél mért 0,4 értékhez képest -, addig az ugrásszerű növekedés után a súrlódási tényező a karbonitridált min táknál jelentősen meghaladta a h őkezeletlen darabokon mért maximális (állandósult) súrlódási tényező értékét. Ennek magyarázata, hogy a karcolás során a rétegből leváló keményebb anyagrészecskék feltorlódhatnak a karctű előtt és a karcnyomban rekednek, így az alap anyaghoz képest egy kevert zóna alakul ki a tű útja előtt, amely a lágyabb alapanyagot és a keményebb nitridált réteg anyagát is tartalmazza. Emiatt feltételez hetően háromtestes abrazív kop áshoz hasonló állapot alakulhatott ki, megnövelve a súrlódási tényezőt. A diagramok kezdeti szakas za is érdekes információ val szolgál : a súrlódási együttható diagramokon látható
kezdeti ugrások a hőkezelési idő növelésével (8 h, 16 h
és 24 h), és a hőmérséklet növekedésével (520 "C és
570 oc) egyre kifejezettebbek, nagyobbak.
Ezek a kezdeti ugrások abból eredhetnek, hogya kar colás kezdetén a vegyületi kéreg roncsolódásakor rideg , kemény részecskék keletkeznek, amelyek akadályozzák a karctű haladását. Ezt az is elősegítheti , hogya hőmér séklet és hőntartási idő növelésével a vegyületi kéreg porozitása is nő , emiatt a rideg , kemény réteg könn yeb ben szakad fel és intenzívebb a törmelékképződés . A karbonitridálást megelőző felületelőkészíté s hatását elemezve megállapítottuk, hogy a vizsgált k öszörült, durvacsiszolt és polírozott próbatestek karcdiagramj ai között nincs jelentős eltérés [8]. Az alkalmazott külön böző felületelőkészítés tehát nem okozott szignifikánsan eltérő viselkedést a karcolás szempontjából. Ugyanakkor a 2. ábrán bemutatott rétegvastagság ér tékek vonatkozásában egy korábbi munkában [9] azt a következtetést vontuk le, hogy a felületmin őség hatással lehet a karbonitridált réteg mélységére, de annak jelen tősebb növekedését csak az intenzívebb, azaz nagyobb hőmérsékletű és hosszabb hőntartási idejű hőkezelések esetén tudtuk kimutatni a vizsgált anyagminőségnél és alkalmazott hőmérsékleteken. A megfigyelt összefüggés szerint, Ininél finomabb volt a hőkezelést megelőzően a darabok felülete , annál nagyobb volt az 520 OC-on 24 h hőntartási idő esetén
l. SZÁM
31
kialakult réteg mélysége. Az 570 oC-on karbonitridált minták esetén ez a tendencia már mind 16 h, mind a 24 h időtartamú karbonitridálás esetén megmutatkozott.
0,6
=:: O'5 ~iií04 J::
,
:t::
120
i
i
_/U--"."'H~==~
---
:~ 0, 3 . -'''-= ' ~ O'2 ~ ~ ' ro
;2 o.i .~
o
v)
I~
i :: r---=----"
T='l70 oC; köszörült
80
z
--t
-
'e-
- -I· 60
UJ
- - - ---,1 40 _
..
20
·1~ J". .
:t:: ::::J
60
-,.,.-
i
i
1
2
I
345
1-
i
6
7
8
9
10
60
r-=
O
11
t
234
O
I
É
I
0 ,4
/' •.Mo-\ ?\~x::;.:;
0,6
=:: 0,5
100
-.s
L. ~ 80
z
::::J
> g,o 0,3
'e
60
UJ
~ 0,2 t : ~-I~
I
40
~ 0,1
I
20
.'
o -r
i
',8'" 0,5 ro
É
0,4
I
re, eolírozott
."""""'dl'-------J
Q)
~
I
r
0:1
i
O
=::
100
60
'0
'e
t 40 20
. 0
É
2
3
I 4
5
6
7
8
i
2
9
10
0,6 0,5
"
t
3
4
5
6
7
8
9
J T=570 re. polírozott
10
120 100 80
z
60
l
40
I
O
'e UJ
20
11
95 70 45
~'
~~
:gOl
O
Z
,o'
:~ 0,2 . -o ~ ~ '
..ti
, 20
O I
11
I ·5 2
O
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Karcolási úthossz, I, mm
f-I diagramok :
•
terhelőerő
/1·1 diagramok: . nitridálatlan minta;
. 8 h;
tényező-úthossz
(fl-l) és
6. ábra. A karcvizsgálattalfelvett súrlódási
]' 120 '
0,4
Karcolási úthossz, I, mm
3.2. A hőkezeletlen és karbonitridált darabok súrló dási tényezőjének viszonya Ha összehasonlítjuk a karbonitridált és a felületkeze lés nélküli mintadarabokon mért súrlódási tényezők ará nyát, amelyeket az 7. ábrán a %-ban megadott !-lk/fin.•ll értékek képviselnek, akkor könnyen áttekinthetővé vá lik, hogy a karbonitridált mintákon mért súrlódási té nyező értéke mely tartományban kisebb, mint a kezelet len darabokon mért állandósult érték .
32
~ ==t
> g,o 0,3
v)
, 1
7--+
: :::J
' :::J
v)
O
I o 11
iií
UJ
~0'2 ~ o ,r
t
10
' ~.~
O .-i
Z
~ 0,3
-
,
9
i
0,3
v)
~ 80
>
0,1
8
:~02 t: ~
~
::::J
. :5
7
Karcolási úthossz, I, mm
M , T=520
6
T=570 "C; durva csiszolt
Karcolási úthossz, I, mm
:::1.
5
i
~0,4 ] 60
" t ,, - , -,.--,---1. O 234567891011
o
UJ
Karcolási úthossz, I, mm
0,6 T' ---=------------O-~' 120
ro
'e-
20
'
Karcolási úthossz, I, mm
-.s=:: 0 ,5
80
j:':
~~=l40
... v)
o
~ ioo / z
0,3
':::J
o
, 120
~6
~...-+ 100
T=520 "C; ,,-_ ., köszörült
Az eredmények további , kvantitatív értékelésére ad ha megvizsgáljuk, hogya hőkezeletlen és a hőkezelt próbatesteken mért súrlódási együtthatók számszerűen hogyan viszonyulnak egymáshoz. lehetőséget,
. 16h;
.24 h
hőntartás
terhelőerő-úthossz
(F-l) diagramok
A súrlódási tényezők arányának meghatározásakor a vizsgált tartományok kezdete ahhoz a karchosszúsághoz tartozott, ahol a referencia minták karcdiagramja elérte az állandósult súrlódási tényező értékét, a végpontjuk pedig az a karchosszúság, ahol a hőkezelt minták súrló dási tényezője ugrásszerű növekedést mutatott. Ahol ilyen jellegű változás nem volt, ott a vizsgálati szakasz vége a karcolási út végpontja volt. A fenti megfontolások alapján meghatározott interval lumokat mutatja a 1. táblázat.
1. SZÁM
GÉP, LXVI. évfolyam, 2015.
1. táblázat Az 51CrV4 karbonitridálatlan darabok esetében az állandósult súrlódási tényező intervalluma Felületminőség
r, ·C
Köszörült
fl
[N}
f
Durvacsiszolt
Polírozott
[mm}
F [N}
I [mm}
F{N}
I [mm}
3,3-7,3
30-70
3,1-6,8
25-75
2,6-7,7
520
30-70
570
30-100 3,3-10,3 30-100 3,0-10,3 25-100 2,8-10,3
l Karbonitridálás, hőmérséklete 2Normálirányú terhelőerő 3Karcolásiúthossz
Az. 7. ábra baloldali diagramjain megfigyelhető, hogy az 520 "Cvon hőkezelt mintákon mért súrlódási ténye zők értéke a szakaszok kezdetén a hőkezeletlen darabo100
T=520 ·C; köszörült
90
FG
80
'*
70
:ro c'
:i
100
100
90
90
80
80
70
~
60
":;, 50 :i
60
50
40 30 20
4
3
5
6
7
kon mért állandósult értékeknek (egy kivételtől eltekint ve) mindössze 30-40 %-a, tehát jelentősen kisebb . Ezek az értékek a mélyülő karcnyomban, azaz növek vő terhelések mellett az ugrásszerű növekedést megelő zően a hőkezelés időtartamától függ ően 45-S5% -ra nö
vekedtek. A 6. ábra baloldali diagramjain megfigyelhe
tő , hogy az 520 "Ceos karbonitridálás esetén a hőkezelt
minták karcdiagramjainak ugrásszerű változása 50-S5 N
terhelésnél megkezdődik , ugyanakkor a kezeletlen min
tákon mért állandósult súrlódási együttható értékét ese
tenként csak jóval nagyobb , jellemzően SO-90 N terhe lésnél értük el. A súrlódási együttható ugrásszerű változásához tarto zó terheléseket úgy tekinthetjük, mint az adott karbonitridált darabok karcjellegű terhelhetőségének határát.
Z
~e'" w
'*~
80 70
60
60
~ 50
50
:i
40
40
40
30
30
30
20
20
100
100
90
90
80
80
80
?f!. 70
70
~ 50
M
j'..,,~
IIh~
40
~r
30
--
.>:
60
I
50
A .-..b...J>
20
4
3
5
6
7
4
:ro
Z
'O " w
':::f*
:ro..
/"
60
":;, 50
40
40
30
30
20
20
./
-:
70 60
~
50
Z
~e'" w
40 30 20
4
5
6
7
8
9
10
Z
w
'*~ :i
/"
60
40
. 30
->
T
90 80 70 . ,...r,;.,r
/
8
/"
Z
>o " w
40
V~
3
60 50
...,. ~
30
30 ;;-r 20
20
20
70
....... 50 ::f
40
40
100
80
50
:i
7
80
~
90
":;, 50
6
/ ~.
80
::e"'
5
90
. /'ifJ.
90 f--T=570 ·C; polírozott
70
4
-:
/"
. ./
100
100
70
3
10
9
"YV
3
60
:i
8
100
:i
60
c'
7
Karcolási úthossz, I, mm
80
'*
6
70
8
T=520 ·C; polírozott
90
5
_ T=570 ·C; durva csiszolt
Karcolási úthossz, I, mm 100
w
Karcolási úthossz , I, mm
T=520 ·C; durva csiszolt_
60
Z
'O "
20 3
8
100
~ :i
90
70
Karcolási úthossz, I, mm
90
100
T=570 ·C; köszörült
20 456
Karcolási úthossz, I, mm
7
8
9
10
Karcolási úthossz, I, mm
F-Idiagramok: /-l-I diagramok: • nitridálatlan minta;
.terhelőerő
. 8 h;
. 16h;
.24 h
hőntartás
7. ábra. A karbonitridált és a hőkezelés nélküli mint ákon mért súrlódási tényezők aránya - fLlfLn,áfl, %
GÉP, LXVI. évfolyam, 2015.
1. SZÁM
33
Sokkal egységesebb képet mutattak az 570 oC-on minták, amelyek súrlódási tényező arányait a 7. ábra jobboldali diagramjai illusztrálják. Ennek ma gyarázata, hogya nagyobb hőmérsékleten kialakuló, mélyebb és N-ben dúsabb fázisokat nagyobb mennyi ségben tartalmazó nitridált réteg viselkedése sokkal egységesebb volt , és a súrlódási együttható a vizsgálati szakaszok kezdetén mindössze 25-35 %-a volt a keze letlen mintán mért állandósult értéknek. hőkezelt
A diagramokból az is jól megfigyelhető, hogy az elő zetes felületelőkészítés hatása itt már egyértelműen és szisztematikusan érzékelhető: a kiinduló felületminőség finomodásával a súrlódási együttható értékek csökken tek. A terhelőerő növekedésével a kiinduló 25-35 %-os arány ugyan folyamatosan nőtt, de még a 100 N maxi mális terhelőerőnél sem érte el a kezeletlen mintákon mért állandósult értéket, egy kivétellel mindössze annak 60-65%-áig nőtt, vagyis nagy valószínűséggel a maxi mális terhelésig a nitridált rétegben maradt a karctű, amely a 2. ábra alsó diagramja az 570 oC-os hőkezelés után jellemzően nagyobb volt,különösen a 24 h hőntartási idejű hőkezelések után. Bár szisztematikus összefügg és a hőntartási idő és a terhelhetőség között nem volt megállapítható, de fontos megjegyezni , hogy ebben szerepet játszhatnak olyan té nyezők, mint a réteg tulajdonságainak inhomogenitása, az emiatt fennálló mérési bizonytalanságok, továbbá a kisebb nitridálási hőmérsékletnek megfelelő lassabb N diffúzió, ami miatt a bekövetkező tulajdonságváltozások megjelenése nem mutatható ki minden esetben markán san. A vizsgálat lehetőséget ad a hőkezelés i technológia paramétereinek optimalizálására, azaz adott előírt terhe lés esetén annak gyors becslésére, hogy milyen hőmér sékletű és időtartamú karbonitridálás szükséges egy adott kritikus terhelést elviselő nitridált réteg létrehozá sához . Az 520 oC-os karbonitridálással létrehozott réteg nem biztosít kellő ellenállást a 100 N nagyságú karcolóerővel szemben, míg az 570 oC-os bőntartással kialakított réteg vastagsága és minősége már nagy biz tonsággal megfelelő. Ebben az esetben az optimális bőntartási hőmérséklet a két vizsgált érték között he lyezkedik el [8].
3.3. Adott súrlódási helés kijelölése
tényezőhöz tartozó
kritikus ter
Az 7. ábrán látható diagramokból megáJlapítható egy olyan határterhelés is, amelyesetén a karbonitridált da rab kellően kis súrlódási tényezővel rendelkezik és ked vezőbb kopási viselkedést mutathat, mint karbonitridálatlan darabok esetében. A 8. ábrán az 570 OC-on 8 h ideig karbonitridált min tára előírt megengedett súrlódási tényező értéke a keze letlen minta állandósult értékének 50%-a, azaz ~O,2 . A
34
diagram alapján a hasonló karcszerű igénybevétel esetén a terhelés nem haladhatja meg a 60-63 N értéket. - - 8 óra --16 óra - - 24 óra - - Erő
100
90 80 ~ 70 c: -2: 60 ::t 50 40 30
100 90 80 70
T=570 "C; köszörült
"*
I
3 8. ábra.
4
Előírt
I
I
I
i
8 9 Karcolási úthossz, I, mm 5
6
7
Z ' 0' L
Q)
···-Fkrit 60 'oQ) 50 1: ~ 40 i 30 10 11
súrlódáshoz tartozó terhelés becslése
Természetesen a bemutatott egyszerű modell nem ír hatja le a műk ödő felületek valós állapotát, amikor az igénybevételek a karcvizsgálat során megvalósuló terhe lési állapottól eltérőek lehetnek. A legfontosabb különb ség, hogya terhelés az üzemelő szerkezetek esetén tar tósan fennáll és jellemzően ismétlődő, koptató jellegű, valamint a lényegesen nagyobb az érintkező felület. Ugyanakkor, ha figyelembe vesszük, hogya súrlódás nak kitett szerkezetekben az enyhe és az erős kopás sza kaszához tartozó súrlódási tényezők az eltérő károsodási mechanizmusok következtében jellegzetesen eltérő ér tékűek [10], akkor a bemutatott eljárás gyakorlati jelen tősége abban áll, hogy egyszerű eszközökkel, gazdasá gos módon nyújt lehetőséget adott terhelési feltételek esetén a megengedbető igénybevétel becslésére.
4.
ÖSSZEFOGLALÁS
K ülönböz ő kiinduló felületminőségű, nemesíthető 51CrV4 minőségű acél g ázközeg ű, két különböző hő mérsékleten (520 "C és 570 oc) , 3-3 technológiai idő vel (8, 16 és 24 h) végzett karbonitridálásával kapott nitridált rétegeken hagyományos keménységmérési, mikroszkópos, valamint újszerű karcvizsgálati kísérle teket végeztünk. A hagyományos vizsgálatok eredményei röviden az alábbiakban foglalhatók össze:
• A keménységeloszlási görbék az alkalmazott felü letkezelésre jellemzőek voltak. Az 570 oC-os keze lések esetén a technológiai idő növelésével a ke ménységlefutás meredeksége kimutathatóan csök kent, növekedett a nitridált réteg vastagsága. • A nitridálás előtti felületminőség a keménységlefu tás jellegét nem befolyásolta. • A kisebb hőmérsékletű és rövidebb idejű felület kezelések esetén nem volt kimutatható kapcsolat a kiinduló felü!etminőség és a nitridált réteg mély sége között, a magasabb hőmérsékleten és hosz
l. SZÁM
GÉP, LXVI. évfolyam, 2015.
szabb idő alatt kialakult nitridált réteg mélysége viszont egyértelműen növekedett a kiinduló felüle ti érdesség csökkenésével. A karcvizsgálati kísérleteink alapvető célja az volt , hogy tapasztalatot szerezzünk arra vonatkozóan alkal mazható-e a műszerezett karcvizsgálat a nitridált réte gek minősítésére. • A műszerezett karcvizsgálatok eredményei alapján megállapítottuk, hogy a karcvizsgálat során rögzí tett súrlódási együttható-karcolási úthossz diagra mok számos gyakorlatban hasznosítható informá cióval szolgálhatnak. • A
hőkezeletlen
és karbonitridált darabok súrlódási tényező görbéinek ismeretében következtethetünk a karbonitridált felület teljesítőképességének, ko pásállóságának változására a kezeletlen felülethez képest, illetve lehetőségünk van ennek számszerű jellemzésére, például a súrlódási tényező várható csökkenésének %-ban való megadásával, továbbá optimalizálhatók a hőkezelés technológiai paramé terei a kívánt rétegvastagság eléréséhez.
• Emellett meghatározható az a kritikus terhelés, amelyet a hőkezelt darab karcolás jellegű érintke zési feltételek esetén még nagyobb mértékű káro sodás nélkül elvisel. Fontos azonban hangsúlyozni, hogyakarcvizsgálattal meghatározott jellemzők csak nagyvonalú becslésre ad nak lehetőséget, hiszen a tribológiai rendszerek tényle ges viselkedését a teljes rendszer minden elemének együttese határozza meg. A karctű jellemzői - mérete, geometriája és anyaga - pedig nem azonosak a nitridált alkatrész valós súrl ódó p árjának tulajdonságaival. A műszerezett karcvizsgálatok itt közölt tapasztalatai azt igazolják, hogya módszer a karbonitridált alkatré szek felületi sajátosságainak minősítésében egy újszerű , értékes kiegészítő eljárás lehet, amely a hőkezelés eredményességének mind minőségi, mind mennyiségi jellemzésre lehetőséget nyújt. Emellett hasznos segédeszköz lehet a hőkezelés technológiai paraméterek optimalizálásában is. Alkal mazásával, egy jól reprodukálható, gyors és könn yen értékelhető, számos értékes információt nyújtó vizsgála ti módszerrel bővülhet a felületkezelt rétegek minősítő eljárásainak választéka.
GÉP, LXVI. évfolyam, 2015.
KÖSZÖNETNYILVÁNÍTÁS A cikkben ismertetett kutató munka a T ÁMop 4 .2.I.B-I O/2/KONV-20 IO-OOO I projekt eredményeire alapozva a TÁMOP-4.2 .2/A-IIII-KONV-2012-0029 jelű projekt részeként - az Új Széchenyi Terv keretében - az Európai Unió támogatásával, az Európai Szociális Alap társfinanszírozásával valósult meg .
5. IRODALOM [I] David Pye : Practical Nitriding and Ferritic Nitrocarburizing, ASM International, December I, 2003., ISBN : 978-0871 707918 [2] G. Krauss : Steels: Heat Treatment and Processing Principles, ASM International, 1997 . ISBN: 0 87170-370-X, p. 305-315 [3] Nikolova, M., Danev, P., Dermendzhiev, 1.,: Structure, Mechanical and Tribological Properties of Vacuum Oxy-nitrocarburized 42CrMo4 Steel, 1. Mats. Sci. Techn. - - 0112013; Vol.2l . (2) . pp. 84 96. [4] Kolarikov á, M., Suchánek, 1.: Tribological Characteristics of Plasma Nitrided and PVD Coated Cr-Mo-V Stels, Scientia agriculturae bohemica, 43, 2012 (2) pp . 58--63. [5] Kammingaa, J.-D. , Alkemadeb, P.F.A. Janssenb, G.C.AM.: Scratch test analysis of coated and uncoated nitrided steel , Surface and Coatings Technology 177 -178 (2004) pp. 284-288 . [6] Kocsisné dr. Baán Mária: Bevonatok adhéziós kötés-erősségének vizsgálata - Karcvizsgálat, Ok tatási segédlet, TEMPUS 806611998 p. I-7 [7] Sz. Szeghalmy, Zs. Koncsik, M. B. Maros, A Fa zekas, P. Barkóczy: Üvegfelületek elemzése ké pelemző módszerrel kiegészített karcvizsgálattal, CD Proceedings ofKEPAF 2009. pp. 9. [8] SziJágyiné Biró A, Tisza M.: Karbonitridált 51CRV4 anyagminőség súrlódási együtthatój ának mérése karcvizsg álattal, OGÉT 2012: XX . Nemzet közi Gépészeti Találkozó, pp. 444-447. [9] Lőrincz, A : Nitridált kéreg vizsgálata műszerezett karcvizsgálat segítségével, BSc Szakdolgozat, Mis kolci Egyetem, 2014. pp. 1-72.+mellékletek. [IO]Ludema, K. C: Friction, in: Modern Tribology Handbook, Vol. l. Principles of Tribology, ed.: Bushan, B., ISBN 0-8493-8403-6, CRC Press LLC, 200 I, pp205-234.
1. SZÁM
35
×
Report "0,70 0,64. E 0,60 t , , 'fo. :w 0,40 III 1;; 0,30 III 60 0, ~ 0,10 I 0.8. """'_ " j::: o u 0.'1"
Your name
Email
Reason
-Select Reason-
Pornographic
Defamatory
Illegal/Unlawful
Spam
Other Terms Of Service Violation
File a copyright complaint
Description
×
Sign In
Email
Password
Remember me
Forgot password?
Sign In
Our partners will collect data and use cookies for ad personalization and measurement.
Learn how we and our ad partner Google, collect and use data
.
Agree & close