plik Adobe PDF / Get full paper - Adobe PDF file

KOMISJA BUDOWY MASZYN PAN – ODDZIAà W POZNANIU
Vol. 29 nr 1
Archiwum Technologii Maszyn i Automatyzacji
2009
ANETA BARTKOWSKA, ALEKSANDRA PERTEK
KRZYSZTOF WIĝNIEWSKI*
STRUKTURA I WàAĝCIWOĝCI
KONSTRUKCYJNEJ STALI 42CrMo4
PO REGULOWANYM AZOTOWANIU
I LASEROWYM STOPOWANIU BOREM
W artykule omówiono strukturĊ, mikrotwardoĞü i odpornoĞü na zuĪycie przez tarcie azotowanej stali 42CrMo4 po laserowym stopowaniu borem. Badaniom poddano ĞcieĪki uáoĪone wzdáuĪ
linii Ğrubowej. Po laserowej obróbce w mikrostrukturze stwierdzono wystĊpowanie trzech stref:
przetopionej, wpáywu ciepáa i rdzenia. Badania wykazaáy stopniowy spadek mikrotwardoĞci od
powierzchni do rdzenia. OdpornoĞü na zuĪycie przez tarcie warstw azotowanych, stopowanych
borem zaleĪy od parametrów laserowej obróbki cieplnej.
Sáowa kluczowe: azotowanie, borowanie, stopowanie laserowe, struktura, mikrotwardoĞü,
odpornoĞü na zuĪycie przez tarcie
1. WPROWADZENIE
InĪynieria powierzchni jest prĊĪnie rozwijającą siĊ dziedziną nauki. Warstwy
wierzchnie wytworzone znanymi metodami, jak borowanie, nawĊglanie, azotowanie, pozwalają w istotny sposób wpáywaü na wáaĞciwoĞci eksploatacyjne wyrobu [2, 4, 5, 8]. Stosowanie kombinacji tych metod ma na celu polepszenie takich wáaĞciwoĞci stali, jak: twardoĞü, odpornoĞü na zuĪycie przez tarcie, wytrzymaáoĞü, przyczepnoĞü, odpornoĞü na korozjĊ itp. Warstwy wierzchnie moĪna
otrzymaü metodami dyfuzyjnymi przez áączenie np. borowania i azotowania
[1, 6, 9], jak równieĪ stosując stopowanie laserowe stali wczeĞniej obrobionej
dyfuzyjnie [2, 3, 10]. Obróbka laserowa ma na celu wzbogacenie warstwy
wierzchniej pierwiastkami przez przetopienie laserowe, w wyniku którego powstają nowe fazy o strukturze drobnoziarnistej i lepszych wáaĞciwoĞciach uĪytkowych [2, 3, 7, 10].
Mgr inĪ.
Dr hab. inĪ.
Instytut InĪynierii Materiaáowej Politechniki PoznaĔskiej.
A. Bartkowska, A. Pertek, K. WiĞniewski
84
MoĪliwoĞci wytwarzania gradientowych warstw w wyniku poáączenia technologii azotowania i borowania metodą dyfuzyjną i dyfuzyjno-laserową prezentowano we wczeĞniejszych pracach wáasnych [9, 10]. Wykazaáy one, Īe w zaleĪnoĞci od parametrów technologicznych procesów moĪna ksztaátowaü warstwy
wierzchnie o róĪnej mikrostrukturze, gruboĞci i wáaĞciwoĞciach.
Wyniki badaĔ warstw azotowanych o strukturze J’ stopowanych borem [10]
wykazaáy, Īe wzrost mocy lasera powoduje zwiĊkszenie porowatoĞci struktury
przy zachowaniu duĪej twardoĞci. Warstwy otrzymane przy mniejszej mocy lasera charakteryzowaáy siĊ mniejszą twardoĞcią, ale równieĪ mniejszą porowatoĞcią. Poáączenie pierwiastków boru i azotu w warstwie wierzchniej przyczyniáo
siĊ do zmniejszenia gradientu twardoĞci w strefie przejĞcia od warstwy do podáoĪa.
W niniejszym artykule przedstawiono wyniki badaĔ stali 42CrMo4 po azotowaniu regulowanym o najmniejszym potencjale azotowym atmosfery, który
powoduje wytworzenie strefy dyfuzyjnej D o ograniczonym stĊĪeniu azotu. NastĊpnie warstwĊ wierzchnią stopowano borem z pasty przez zastosowanie nagrzewania wiązką promienia laserowego.
2. METODYKA BADAē
Program badaĔ obejmowaá dobór parametrów procesu regulowanego azotowania i laserowej obróbki (mocy lasera, prĊdkoĞci skanowania wiązki laserowej)
w celu uzyskania przetopionej warstwy wierzchniej o dobrych wáaĞciwoĞciach:
równomiernej strukturze, duĪej twardoĞci i maáej chropowatoĞci. Badaniom
poddano próbki ze stali 42CrMo4 (tabl. 1) w ksztaácie pierĞcienia o wymiarach:
Ğrednica zewnĊtrzna 20 mm, Ğrednica wewnĊtrzna 12 mm, wysokoĞü 12 mm.
Tablica 1
Skáad chemiczny stali 42CrMo4 [% wag.]
Chemical composition of 42CrMo4 steel [wt. %]
C
Mn
Si
P
S
Cr
Ni
Mo
Cu
0,40
0,56
0,30
0,022
0,026
0,93
0,27
0,12
0,12
Azotowanie prowadzono metodą gazową, w której wykorzystano atmosferĊ
z rozkáadu amoniaku NH3. Zastosowano potencjaá azotowy Np zapewniający
powstanie warstwy azotowanej zawierającej strefĊ azotowania wewnĊtrznego
o strukturze D>@ Proces azotowania prowadzono w temperaturze 550oC
w czasie 22,5 h. Do badaĔ uĪyto próbek, które przed azotowaniem byáy poddane
ulepszaniu cieplnemu, tj. hartowaniu z temperatury 850oC w oleju i odpuszczaniu w temperaturze 580oC w czasie 1 h.
Struktura i wáaĞciwoĞci konstrukcyjnej stali 42CrMo4…
85
W laserowym stopowaniu borem wykorzystano pastĊ zawierającą mieszaninĊ
boru amorficznego ze szkáem wodnym o gruboĞci okoáo 40 Pm. Do laserowej
obróbki cieplnej stali uĪyto lasera technologicznego CO2 firmy TRUMPF TLF
2600 Turbo o mocy znamionowej 2600 W. Stosowano zmienną moc lasera P:
0,39, 0,52, 0,65 kW, której odpowiada gĊstoĞü mocy q (12,42; 16,56; 20,70
kW/cm2), oraz zmienną prĊdkoĞü posuwu wiązki vl = 2,016 m/min oraz vl = 4,48
m/min przy staáej Ğrednicy wiązki 2 mm. Parametry te dobrano na podstawie
wczeĞniejszych badaĔ [10]. UĪycie wiĊkszej mocy lasera od przyjĊtej w niniejszych badaniach powoduje wzrost przetopienia i zwiĊkszenie chropowatoĞci
powierzchni. Próbki nagrzewano po linii Ğrubowej, przy czym odstĊp ĞcieĪek f =
= d (ĞcieĪki przylegające do siebie). Do badaĔ zuĪycia przez tarcie wykonano
próbki obrabiane laserowo mocą P = 0,65 kW (q = 20,70 kW/cm2) z prĊdkoĞcią
posuwu wiązki vl = 2,016 i 4,48 m/min. Parametry te pozwalają uzyskaü najkorzystniejsze wáaĞciwoĞci ĞcieĪki laserowej (maáą chropowatoĞü i porowatoĞü,
duĪą twardoĞü).
MikrostrukturĊ po laserowej obróbce cieplnej analizowano z uĪyciem mikroskopu optycznego Carl Zeiss Jena. Badania mikrostruktury wykonano na zgáadach metalograficznych polerowanych i trawionych 2-procentowym nitalem.
MikrotwardoĞü HV0,1 otrzymanych próbek mierzono mikrotwardoĞciomierzem typu Zwick 3212B, na którym równieĪ zmierzono wymiary ĞcieĪek laserowych.
Badania odpornoĞci na zuĪycie przez tarcie wykonano na maszynie tarciowej
typu AMSLER w ukáadzie: próbka – obracający siĊ pierĞcieĔ/páytka – przeciwpróbka z wĊglika spiekanego o twardoĞci 1430
HV (rys. 1). Badania prowadzono w warunkach
tarcia suchego przy staáym obciąĪeniu
F = 147 N i prĊdkoĞci próbki v = 0,26 m/s
(n = 250 obr/min). OdpornoĞü na zuĪycie okreĞlano na podstawie ubytku masy próbki, odniesionej do powierzchni tarcia (zuĪycie wagowe)
oraz powierzchni i czasu, przyjmując za wskaĨnik intensywnoĞci zuĪycia Iz = 'm /(F ˜W)
[mg/(cm2˜h)].
Z wynikami badaĔ próbek po azotowaniu i la- Rys. 1. Schemat badania zuĪycia
tarcie
serowym stopowaniu borem porównano wyniki Fig.1. Theprzez
scheme of frictional
stali ulepszonej cieplnie i azotowanej w temperawear test
turze 550oC przez 22,5 h oraz borowanej przez
4 h w temperaturze 950oC i ulepszonej cieplnie.
86
A. Bartkowska, A. Pertek, K. WiĞniewski
3. WYNIKI BADAē I ICH OMÓWIENIE
3.1. Badania struktury
Analizie struktury poddano azotowane próbki ze stali 42CrMo4 o strukturze Į
po uprzednim ulepszaniu cieplnym, a nastĊpnie stopowane laserowo borem. Badania prowadzono ze staáą mocą lasera P (ĞciĞlej, gĊstoĞcią mocy wiązki q) oraz
zmienną prĊdkoĞcią skanowania wiązki laserowej vl. Obróbka laserowa po linii
Ğrubowej doprowadziáa do uzyskania zróĪnicowanych wyników pod wzglĊdem
jakoĞci (chropowatoĞci, nadtopieĔ, porowatoĞci) i wymiarów otrzymanych ĞcieĪek. Wykonano badania makroskopowe i mikroskopowe uzyskanych ĞcieĪek po
linii Ğrubowej. Z badaĔ tych wynika, Īe ĞcieĪki skáadają siĊ z trzech stref:
1) przetopionej (SP), 2) wpáywu ciepáa (SWC) oraz 3) rdzenia. Na rysunku 2
przedstawiono mikrostrukturĊ badanych ĞcieĪek uzyskanych przy staáej gĊstoĞci
mocy lasera q i zmiennej prĊdkoĞci skanowania wiązki laserowej vl. Wraz ze
wzrostem vl maleją wymiary stref 1 i 2. W strefie przetopionej, jak wykazaáy badania, wystĊpuje eutektyka zawierająca borki i azotki Īelaza oraz martenzyt
o duĪym rozdrobnieniu, w strefie wpáywu ciepáa znajduje siĊ martenzyt,
a w rdzeniu struktura sorbityczna [10]. W strefie przetopionej wystĊpuje porowatoĞü spowodowana prawdopodobnie tym, Īe w czasie obróbki laserowej pod
wpáywem wysokiej temperatury nastĊpuje przetopienie pasty zawierającej bor z
warstwą wierzchnią azotowanej stali i tworzy siĊ jeziorko cieczy, w której rozpuszcza siĊ bor i azot, bĊdący produktem dysocjacji azotków. Powstaáy azot ulega
rekombinacji w N2. Jako gaz w czasie szybkiego krzepniĊcia podczas cháodzenia
nie zdąĪy przedostaü siĊ do otoczenia i pozostaje zamkniĊty w postaci pĊcherzy.
Odpowiednio dobrane warunki procesu (wiĊksza prĊdkoĞü posuwu wiązki) pozwalają na zmniejszenie porowatoĞci, ale nie eliminują jej caákowicie (rys. 2b).
a)
b)
Rys. 2. Mikrostruktura azotowanej stali 42CrMo4 po stopowaniu laserowym borem; laserowa
obróbka cieplna: a) P = 0,65 kW, vl = 2,016 m/min; b) P = 0,65 kW, vl = 4,48 m/min
Fig. 2. Microstructure of nitrided 42CrMo4 steel after laser alloying with boron; LHT: a) P = 0.65 kW,
vl = 2.016 m/min; b) P = 0.65 kW, vl = 4.48 m/min
Struktura i wáaĞciwoĞci konstrukcyjnej stali 42CrMo4…
87
Na rysunku 3 przedstawiono wpáyw gĊstoĞci mocy wiązki lasera q na wymiary ĞcieĪek (gáĊbokoĞü i szerokoĞü) zarówno strefy przetopionej, jak i strefy
wpáywu ciepáa, gdy prĊdkoĞü posuwu wiązki vl = const. MoĪna zauwaĪyü, Īe ze
wzrostem wartoĞci q przy staáej prĊdkoĞci vl zwiĊkszają siĊ: caákowita szerokoĞü
a1 i gáĊbokoĞü h ĞcieĪek: a1, h = f (q) (rys. 3a) oraz szerokoĞü a2 i gáĊbokoĞü b
strefy przetopionej (rys. 3b). Przedstawione na rys. 3 zmiany wymiarów ĞcieĪek
pod wpáywem przyjĊtych parametrów pracy lasera nie są znaczące i wynoszą
odpowiednio: caákowita szerokoĞü ĞcieĪki a1 = 1,03 ÷ 1,08 mm, gáĊbokoĞü
h = 0,26 ÷ 0,33 mm, a w strefie przetopionej: szerokoĞü a2 = 0,9 ÷ 1 mm, gáĊbokoĞü b = 0,055 ÷ 0,1 mm.
1,2
1,0
a 2 ,b [ mm ]
a 1, h [ mm ]
1,2
a1
h
0,8
0,6
0,4
0,2
0,8
a2
b
0,6
0,4
0,2
0,0
0,0
10
a)
1,0
12
14 16 18
q [ kW/cm 2 ]
20
22
10
12
14 16 18
q [ kW/cm 2 ]
20
22
b)
Rys. 3. Wpáyw gĊstoĞci mocy na szerokoĞü i gáĊbokoĞü ĞcieĪek, a1, a2, h, b = f (q), vl = const =
= 2,016 m/min
Fig. 3. Influence of power density on width and depth of tracks a1, a2, h, b = f (q), vl = const =
= 2.016 m/min
3.2. MikrotwardoĞü azotowanej stali 42CrMo4 stopowanej borem
Na rysunkach 4 i 5 przedstawiono profile mikrotwardoĞci w osi ĞcieĪki i na
granicach ĞcieĪek otrzymane dla róĪnych prĊdkoĞci posuwu wiązki lasera i przy
staáej mocy. Na wykresach uwzglĊdniono równieĪ profile mikrotwardoĞci dla
stali azotowanej i borowanej. Warstwa borowana ma duĪą twardoĞü w strefie
borków Īelaza, wynoszącą okoáo 1900 HV, która szybko siĊ zmniejsza do mikrotwardoĞci rdzenia. TwardoĞü warstwy azotowanej przy powierzchni wynosi
okoáo 550 HV, po czym áagodnie maleje do twardoĞci w rdzeniu wynoszącej
okoáo 400 HV.
Korzystny profil mikrotwardoĞci stali azotowanej i stopowanej borem przedstawiają rys. 4 i 5. W strefie przetopienia otrzymano twardoĞü okoáo 1800÷1900 HV,
takĪe w strefie wpáywu ciepáa twardoĞü byáa duĪa – okoáo 1100 HV lub
800÷1000 HV. Mniejsze wartoĞci twardoĞci w strefie przetopionej i w strefie
wpáywu ciepáa wystĊpują po skanowaniu z mniejszą prĊdkoĞcią (rys. 4). Strefa
A. Bartkowska, A. Pertek, K. WiĞniewski
88
o podwyĪszonej twardoĞci po azotowaniu i stopowaniu borem siĊga znacznie
gáĊbiej (0,2÷0,3 mm) niĪ w warstwie borowanej (do 0,1 mm). Warstwy otrzymane w linii Ğrubowej charakteryzują siĊ niekiedy mniejszą mikrotwardoĞcią na
styku ĞcieĪek. Mniejsza twardoĞü jest spowodowana czĊĞciowym odpuszczaniem uprzednio przetopionych i zahartowanych ĞcieĪek, jak równieĪ brakiem
przetopienia w obszarze styku ĞcieĪek (rys. 2b, 5). Jak wynika z rys. 4 i 5, warstwy otrzymane w wyniku poáączonej obróbki cieplno-chemicznej i laserowej
mają korzystny stopniowy spadek twardoĞci od powierzchni do rdzenia.
MikrotwardoĞü HV 0,1
2000
1800
w osi ĞcieĪki
1600
granica ĞcieĪek
granica ĞcieĪek
1400
azotowana alfa
borowana
1200
1000
800
600
400
200
0
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
OdlegáoĞü od powierzchni [mm]
0,7
0,8
Rys. 4. Profile mikrotwardoĞci stali 42CrMo4 azotowanej i stopowanej borem po linii Ğrubowej;
laserowa obróbka cieplna: P = 0,65 kW, vl = 2,016 m/min
Fig. 4. Microhardness profiles of nitrided 42CrMo4 steel after laser alloying with boron, LHT: P =
= 0.65 kW, vl = 2.016 m/min, helical line tracks
Zbadano równieĪ zaleĪnoĞü Ğredniej twardoĞci od gĊstoĞci q i prĊdkoĞci posuwu wiązki vl w strefie przetopienia HVĞr SP = f (q), vl = const i w strefie
wpáywu ciepáa HVĞr SWC = f (q), vl = const. Za Ğrednią przyjĊto Ğrednią arytmetyczną z 3÷7 pomiarów twardoĞci w zaleĪnoĞci od wymiarów SP i SWC.
Stwierdzono, Īe ze wzrostem gĊstoĞci mocy maleje nieznacznie twardoĞü w strefie przetopienia, natomiast twardoĞü w strefie wpáywu ciepáa pozostaje staáa.
WiĊksza gĊstoĞü mocy q wpáywa teĪ na jakoĞü ĞcieĪek. Wraz ze wzrostem
q zwiĊksza siĊ porowatoĞü struktury w obszarze strefy przetopienia, a powierzchnia jest bardziej chropowata.
Struktura i wáaĞciwoĞci konstrukcyjnej stali 42CrMo4…
89
2000
w osi ĞcieĪki
granica ĞcieĪek
1800
MikrotwardoĞü HV 0,1
1600
1400
granica ĞcieĪek
azotowana alfa
1200
borowana
1000
800
600
400
200
0
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
OdlegáoĞü od powierzchni [mm]
0,7
0,8
Rys. 5. Profile mikrotwardoĞci stali 42CrMo4 azotowanej i stopowanej borem w linii Ğrubowej,
laserowa obróbka cieplna: P = 0,65 kW, vl = 4,48 m/min
Fig. 5. Microhardness profiles of nitrided 42CrMo4 steel after laser alloying with boron, LHT:
P = 0.65 kW, vl = 4.48 m/min, helical line tracks
3.3. OdpornoĞü na zuĪycie przez tarcie
Zbadano odpornoĞü na zuĪycie przez tarcie stali 42CrMo4 azotowanej
o strukturze Į, a nastĊpnie stopowanej borem (rys. 6).
20
18
ZuĪycie [mg/cm2]
ZuĪycie wagowe [mg/cm2]
16
14
12
42CrMo4 D
H: 850oC/1h
O: 570oC/1h
A: 550oC/22,5h
B: stopowanie borem
v = 2,016 m/min; P = 0,65 kW
v = 4,48 m/min; P = 0,65 kW
Iz = 1,8155
10
Iz = 2,243
8
Iz = 1,1867
6
4
Iz= 1,8573
Iz= 1,5252
2
0
Iz = 0,8444
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0 7,5 8,0 8,5 9,0
Czas tarcia [h]
Rys. 6. ZuĪycie stali 42CrMo4 azotowanej i stopowanej borem
Fig. 6. Weight wear of nitrided 42CrMo4 steel after laser alloying with boron
90
A. Bartkowska, A. Pertek, K. WiĞniewski
Laserową obróbkĊ cieplną wykonano ze staáą mocą P = 0,65 kW i zmienną
prĊdkoĞcią skanowania: vl = 2,016 m/min oraz 4,48 m/min, najkorzystniejszą
z punktu widzenia jakoĞci ĞcieĪek.
ZuĪycie warstw poddanych laserowej obróbce cieplnej ma charakter liniowy.
Widoczne są trzy kąty nachylenia linii prostej. Pierwszy zakres kąta nachylenia
jest związany z obszarem przypowierzchniowym, w drugim wystĊpuje Ğcieranie
przyĞpieszone ze wzglĊdu na porowatoĞü struktury, a w trzecim – w gáĊbszej
strefie próbki, w której chropowatoĞü siĊ zmniejszyáa – wskaĨnik zuĪycia Iz jest
najmniejszy.
Jak wynika z rys. 6, mniejsze zuĪycie (mniejsze wskaĨniki Iz) wykazuje warstwa uzyskana z wiĊkszą prĊdkoĞcią posuwu wiązki lasera vl = 4,48 m/mm, mająca mniejsze wymiary ĞcieĪek laserowych, a wiĊc wiĊksze wypeánienie ĞcieĪkami badanej powierzchni. JednoczeĞnie warstwa ta charakteryzuje siĊ mniej
porowatą strukturą, uzyskaną z prĊdkoĞcią skanowania 2,016 m/min (rys. 6).
4. PODSUMOWANIE
Proces laserowego stopowania borem azotowanej stali 42CrMo4 pozwala na wytwarzanie warstw wierzchnich, zawierających bor i azot, o korzystnej strukturze
i wáaĞciwoĞciach. MikrotwardoĞü strefy przetopionej osiąga wartoĞü 1800÷1900
HV, odpowiadającą twardoĞci borków Īelaza. Pod nią wystĊpuje strefa wpáywu
ciepáa o mikrotwardoĞci do okoáo 1000÷1100 HV. Uzyskana twardoĞü jest wyraĨnie wiĊksza niĪ warstwy azotowanej (550 HV), a kombinacja pierwiastków
azotu i boru zmniejsza gradient twardoĞci miĊdzy warstwą przypowierzchniową
a rdzeniem stali. WáaĞciwoĞci warstw zaleĪą od parametrów obróbki laserowej.
Gdy prĊdkoĞü skanowania wiązki laserowej jest wiĊksza, a moc lasera jest staáa,
maleje nieznacznie twardoĞü warstwy wierzchniej, zmniejszają siĊ wymiary
ĞcieĪek laserowych oraz maleje porowatoĞü struktury. Warstwa wierzchnia wytworzona w tych warunkach charakteryzuje siĊ znaczną odpornoĞcią na zuĪycie
przez tarcie, co potwierdziáy badania tribologiczne.
LITERATURA
[1] Balandin Yu. A., Boronitriding of die steels in fluidized bed, Metal Science and Heat Treatment, 2004, vol. 46, s. 385 – 387.
[2] Burakowski T., WierzchoĔ T., InĪynieria powierzchni metali, Warszawa, WNT 1995.
[3] KusiĔski J., Lasery i ich zastosowanie w inĪynierii materiaáowej, Kraków, Wydawnictwo
Akapit 2000.
[4] MaádziĔski L., Termodynamiczne, kinetyczne i technologiczne aspekty wytwarzania warstwy azotowej na Īelazie i stalach w procesach azotowania gazowego, PoznaĔ, Wydawnictwo
Politechniki PoznaĔskiej 2002.
Struktura i wáaĞciwoĞci konstrukcyjnej stali 42CrMo4…
91
[5] MaádziĔski L., Nowe rozwiązanie procesu gazowego azotowania stali z ograniczeniem zuĪycia
amoniaku, Archiwum Technologii Maszyn i Automatyzacji, 2005, vol. 25, nr 1, s. 97 – 108.
[6] Maragoudakis N. E., Stergioudis G., Omar H., Pavlidou E., Tsipas D. N., Boro-nitriding
of steel US 37-1, Materials Letters, 2002, 57, s. 949 – 952.
[7] Paczkowska M., Waligóra W., Struktura stref warstwy powierzchniowej Īeliwa sferoidalnego EN-GJS-500 po borowaniu laserowym, Archiwum Technologii Maszyn i Automatyzacji, 2006, vol. 26, nr 1, s. 157 – 166.
[8] Pertek A., Ksztaátowanie struktury i wáaĞciwoĞci warstw borków Īelaza otrzymywanych w
procesie borowania gazowego, PoznaĔ, Wydawnictwo Politechniki PoznaĔskiej 2001.
[9] WiĞniewski K., Pertek A., Boroazotowanie stali 42CrMo4, Archiwum Technologii Maszyn i
Automatyzacji, 2008, vol. 28, nr 1, s. 127 – 136.
[10] WiĞniewski K., Bartkowska A., Pertek A., Laserowe stopowanie borem azotowanej stali
42CrMo4, Zeszyty Naukowe Politechniki PoznaĔskiej, Budowa Maszyn i Zarządzanie Produkcją, 2008, nr 9, s. 117 – 123.
PODZIĉKOWANIA
Autorzy pragną serdecznie podziĊkowaü Panom dr. inĪ. M. Jankowiakowi
i I. Nowakowi za pomoc w wykonaniu laserowej obróbki cieplnej.
Praca wpáynĊáa do Redakcji 15.03.2009
Recenzent: prof. dr hab. Wáodzimierz Waligóra
STRUCTURE AND PROPERTIES OF 42CrMo4 CONSTRUCTIONAL STEEL
AFTER REGULATED NITRIDING AND LASER ALLOYING WITH BORON
Summary
The paper presents structure, microhardness and wear resistance of nitrided 42CrMo4 steel
after laser alloying with boron. Tests were carried out with helical line tracks. In the microstructure
after laser heat treatment three zones have been observed: melted zone, heat affected zone and
core. Research proved gradual decresing of microhardness from surface to core. The wear resistance of laser surface modification layer dependent on laser treatment parameters.
Key words: nitriding, boriding, laser alloying, structure, microhardness, wear resistance