Podrobno

Termično utrujanje nitrirane površine orodnega jekla za delo v vročem z visoko toplotno prevodnostjo
ID Peček, Davor (Avtor), ID Terčelj, Milan (Mentor) Več o mentorju... Povezava se odpre v novem oknu, ID Podgornik, Bojan (Komentor)

.pdfPDF - Predstavitvena datoteka, prenos (5,17 MB)
MD5: 7EA93B92BAAB6CAAC7EB62D801B96E77

Izvleček
Cilj magistrske naloge je bil razkriti degradacijske mehanizme, pri termičnem utrujanju novega jekla za delo vročem, z visoko toplotno prevodnostjo (54W/mK), pri čemer so bili testirani vzorci samo toplotno obdelani, kot tudi ionsko nitrirani ter zunanje hlajeni z dušikom, kot tudi brez hlajenja. Za testiranje odpornosti na termično utrujanje smo uporabili nov test, ki je bil razvit na IMT, pri čemer imajo preizkušanci obliko šesterokotne prizme in so notranje hlajeni z vodo. Preizkušance smo izdelali iz materiala Fastcool-55, proizvajalca Rovalma, ki se uporablja predvsem za tlačno litje aluminija. Preizkušance smo zaradi poslabšane prekaljivosti kalili v olju ter jih nato popustili na trdoto 48 HRc. Poslabšana prekaljivost je predvsem posledica manjše količine legirnih elementov, saj se legirni (karbidotvorni) elementi po vsebnosti razlikujejo od legirnih elementov v klasičnih orodnih jeklih za delo v vročem, kar pa ima po drugi strani ugoden vpliv na izboljšanje toplotne prevodnosti. Glavni karbidotvorni element je tako molibden, katerega karbidi imajo visoko toplotno prevodnost. Na nitriranih vzorcih je bilo doseženo le malenkostno povečanje mikrotrdote glede na toplotno obdelano stanje, t.j. povišanje za okrog 70 HV, posledično tudi ni bilo opaziti nobene pomembne razlike v obnašanju pri rasti razpok in drugih degradacijskih procesih. Na preizkušancih je prišlo najprej do tvorbe razpok na robovih šesterokotnika v razdalji cca 1.2 mm od roba, za tem področjem pa se je tvorila klasična mreža razpok. Uporabljeno orodno jeklo izkazuje veliko nagnjenost k oksidaciji in s tem tudi nagnjenost k luščenju površinske plasti. Vizualna ocena odpornosti na temperaturno utrujanje nakazuje na veliko občutljivost za nastanek razpok glede na hlajenje. To nas napeljuje na to, da mora biti postopek hlajenja orodij v industrijski praksi zelo previdno načrtovan.

Jezik:Slovenski jezik
Ključne besede:termično utrujanje, orodno jeklo za delo v vročem, tlačno litje, termične razpoke, oksidacija, karbidi
Vrsta gradiva:Magistrsko delo/naloga
Organizacija:NTF - Naravoslovnotehniška fakulteta
Leto izida:2026
PID:20.500.12556/RUL-187512 Povezava se odpre v novem oknu
Datum objave v RUL:11.09.2026
Število ogledov:66
Število prenosov:16
Metapodatki:XML DC-XML DC-RDF
:
Kopiraj citat
Objavi na:Bookmark and Share

Sekundarni jezik

Jezik:Angleški jezik
Naslov:Thermal fatigue of nitrided surface on hot working tool steel with high thermal conductivity
Izvleček:
The aim of the master's thesis was to reveal the degradation mechanisms in thermal fatigue of a new hot work steel with high thermal conductivity (54W/mK), whereby the tested samples were heat treated only, ion nitrided and externally cooled with nitrogen, as well as without cooling. To test the resistance to thermal fatigue, we used a new test developed at IMT, in which the test pieces have the shape of a hexagonal prism and are internally cooled by water. The test pieces were made of Fastcool-55 material, manufactured by Rovalma, which is mainly used for aluminum die casting. Due to the poor hardenability, the test pieces were quenched in oil and then tempered to a hardness of 48 HRc. The poor hardenability is mainly due to the lower amount of alloying elements, since the alloying (carbide-forming) elements differ in content from the alloying elements in classic hot work tool steels, which on the other hand, has a beneficial effect on improving thermal conductivity. The main carbide-forming element is molybdenum, whose carbides have high thermal conductivity. On the nitrided samples, only a slight increase in microhardness was achieved compared to the heat-treated state, i.e. an increase of about 70 HV, and consequently no significant difference in behavior during crack growth and other degradation processes was observed. On the test specimens, cracks first formed at the edges of the hexagon at a distance of about 1.2 mm from the edge, and behind this area a classic network of cracks formed. The tool steel used shows a high tendency to oxidation and therefore peeling of the surface layer. Visual assessment of resistance to thermal fatigue indicates a high sensitivity to crack formation in relation to cooling. This leads us to the fact that the cooling process of tools in industrial practice must be planned very carefully.

Ključne besede:thermal fatigue, hot work tool steel, die casting, thermal cracks, oxidation, carbides

Podobna dela

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

Nazaj