izpis_h1_title_alt

Vakuumska in plinska cementacija jekla 18CrNiMo7 : diplomsko delo
ID Močnik, Nejc (Avtor), ID Nagode, Aleš (Mentor) Več o mentorju... Povezava se odpre v novem oknu, ID Grabnar, Klemen (Komentor)

.pdfPDF - Predstavitvena datoteka, prenos (3,45 MB)
MD5: CFFD77DEB4A6A4EEF7A9A36841EAB247

Izvleček
Ker je sodobna tehnologija vakuumske cementacije na trgu še vedno relativno nova in zato manj poznana, je glavni namen diplomskega dela primerjava vakuumske in konvencionalne plinske cementacije. Vzorci so bili naogljičeni pri dveh različnih temperaturah, in sicer 950 °C in 1020 °C, in nato kaljeni. Plinsko naogljičen vzorec smo kalili v olju, segretem na 60 °C, vzorec naogljičen v vakuumu pa v toku nadtlačnega dušika (1 MPa). Cilj cementacije je bil doseči industrijske minimalne standarde cementacije za jeklo 18CrNiMo7, to je globino cementacije 1,5 mm in površinsko trdoto vsaj 60 HRC. Višjo površinsko trdoto (65 HRC) smo dosegli pri vzorcu naogljičenem pri 950 °C v plinih (P950) in v vzorcu naogljičenem pri 1020 °C v vakuumu (V1020). Pri vzorcu naogljičenem na 950 °C v vakuumu (V950) se je pri ogljikovem potencialu atmosfere 1 mas.% na površini tvorila karbidna mreža. Prekomerno nasičenje atmosfere z ogljikom se je odražalo tudi v odlaganju saj na površino, ter manjši doseženi trdoti jekla. Ker do sedaj kljub raziskavam še niso optimizirani industrijski parametri za cementacijo v vakuumu, smo zato primerjali vpliv izbranega ogljikovega potenciala atmosfere (1 mas. %) med plinsko in vakuumsko metodo. Največjo globino cementacije smo dosegli pri vzorcu V1020, ki je bil naogljičen pri višji temperaturi. Če primerjamo procesne parametre hitro ugotovimo, da je proces vakuumske cementacije časovno, energetsko in finančno bolj učinkovit. Pri isti temperaturi je namreč proces vakuumske cementacije krajši za približno 40 %. Pri povišani temperaturi, ki je s plinsko cementacijo ne moremo dosegati zaradi tehnoloških omejitev procesa, pa so procesni časi krajši tudi do 60 %. Vakuumska cementacija se izvaja pri zelo nizkih tlakih naogljičevalnega medija, brez prisotnosti kisika, zato lahko brez strahu pred oksidacijo in disociacijo N2 naogljičenje izvajamo pri višjih temperaturah kot pri plinski cementaciji.

Jezik:Slovenski jezik
Ključne besede:vakuumska cementacija, plinska cementacija, jeklo 18CrNiMo7, ogljikov potencial, mehanske lastnosti
Vrsta gradiva:Diplomsko delo/naloga
Tipologija:2.11 - Diplomsko delo
Organizacija:NTF - Naravoslovnotehniška fakulteta
Kraj izida:Ljubljana
Založnik:[N. Močnik]
Leto izida:2022
Št. strani:XIII, 44 f.
PID:20.500.12556/RUL-141262 Povezava se odpre v novem oknu
UDK:669
COBISS.SI-ID:131505667 Povezava se odpre v novem oknu
Datum objave v RUL:27.09.2022
Število ogledov:827
Število prenosov:82
Metapodatki:XML DC-XML DC-RDF
:
Kopiraj citat
Objavi na:Bookmark and Share

Sekundarni jezik

Jezik:Angleški jezik
Naslov:Gas and vacuum carburization of 18CrNiMo7 steel : diploma work
Izvleček:
Because vacuum carburization is a novelty in the field of steel heat treating, the goal of this work is to compare the method with the conventional method of gas carburization and evaluate the pros and cons of the two methods. The samples were carburized at temperatures of 950 °C and 1020 °C, and then quenched. Samples carburized with the gas method were quenched in preheated oil (60 °C) and samples carburized with the vacuum method were quenched in a stream of high-pressure nitrogen gas (1 MPa). The goals of the heat treatment process were to reach minimal industrial standards for 18CrNiMo7, which are case depth of 1,5 mm and surface hardness of at least 60 HRC. Higher surface hardness (65 HRC) was reached in the sample carburized at 950 °C with the gas carburization process (P950) and in the sample carburized at 1020 °C with the vacuum process (V1020). The sample carburized at 950 °C with the vacuum process (V950) and carbon potential 1 m% showed a reduced surface hardness, as a result of oversaturation with carbon. Microstructural analysis later showed the formation of a carbide net on the surface of the sample. Even after extensive research, the industrial standards and parameters for vacuum carburization are not yet known, so we compared the effect of 1 m% carbon potential between the two methods. The biggest case depth proved to develop in sample V1020, that was carburized at a higher temperature. After analyzing process parameters, it was discovered that the process of vacuum carburization is more resource, energy and time efficient. At the same process temperature, vacuum carburization can be up to 40 % faster. At elevated temperatures that the conventional process of gas carburization cannot achieve, this difference can even reach 60 %. As vacuum carburization process is done at a very low partial pressure of carbon carrying gasses, without the presence of oxygen, the temperature of the process can be increased beyond 950 °C without fear of nitrogen decomposition or the formation of an oxide layer.

Ključne besede:vacuum carburization, gas carburization, 18CrNiMo7 steel, carbon potential, mechanical properties

Podobna dela

Podobna dela v RUL:
Podobna dela v drugih slovenskih zbirkah:

Nazaj