Thanh bên bài viết
NGHIÊN CỨU SỰ HÌNH THÀNH TỔ CHỨC TRÊN BỀ MẶT LỚP THẤM CACBON-NITƠ CHO THÉP CHẾ TẠO TRỤC MÁY NÂNG
Nội dung chính của bài viết
Tóm tắt
Nghiên cứu sự hình thành tổ chức trên bề mặt lớp thấm cacbon-nitơ cho thép chế tạo trục máy nâng tập trung khảo sát quá trình nhiệt luyện hóa nhiệt cho thép SCM420 nhằm nâng cao khả năng chống mài mòn và độ bền mỏi cho các chi tiết máy nâng. Thí nghiệm được thực hiện ở nhiệt độ 840°C trong thời gian 3 giờ sử dụng hỗn hợp khí công nghiệp sẵn có. Kết quả thực nghiệm trên các thành phần khí khác nhau (từ C1 đến C4) cho thấy sự thay đổi rõ rệt về tổ chức tế vi và độ cứng. Các mẫu C1 và C3 đạt hiệu quả tối ưu với tổ chức mactenxit nhỏ mịn kết hợp các pha cacbit và nitơrit phân tán, tạo ra độ cứng bề mặt cao (lên tới 65 HRC) và độ cứng nền đạt yêu cầu khoảng 45 HRC. Ngược lại, mẫu C2 có hàm lượng austenit dư lớn làm giảm độ cứng bề mặt, trong khi mẫu C4 do thừa khí gas dẫn đến hình thành tổ chức phi mactenxit. Nghiên cứu kết luận rằng việc duy trì tỷ lệ /gas từ 0,8 đến 1,8 cho phép thiết lập môi trường thấm hiệu quả từ nguồn khí nội địa, giúp đảm bảo chất lượng kỹ thuật và tối ưu hóa chi phí sản xuất cho thiết bị máy nâng.
Abstract: The research on the microstructure formation of carbonitrided surface layers for steel hoisting machine shafts focuses on investigating the thermochemical heat treatment process for SCM420 steel to enhance the wear resistance and fatigue strength of hoisting machine components,. The experiments were conducted at a temperature of 840°C for 3 hours using available industrial gas mixtures. Experimental results across different gas compositions (from C1 to C4) revealed significant changes in both microstructure and hardness,. Samples C1 and C3 achieved optimal efficiency, featuring a fine martensitic structure combined with dispersed carbide and nitride phases, resulting in high surface hardness (up to 65 HRC) and a core hardness that met the requirement of approximately 45 HRC,,. Conversely, sample C2 exhibited high retained austenite content, which reduced surface hardness, while sample C4, due to excessive gas, led to the formation of non-martensitic structures,. The study concludes that maintaining a /gas ratio between 0.8 and 1.8 enables the establishment of an effective carbonitriding medium using domestic gas sources, ensuring technical quality and optimizing production costs for hoisting machine shafts
Keywords: Carbonitriding, Hardness, Wear resistance, Gas composition
Từ khóa
Từ khóa: thấm cacbon-nitơ, độ cứng, chống mài mòn, thành phần khí
Chi tiết bài viết
Tài liệu tham khảo
[2] J. W. Gottschalk, ‘High quality fnc parts’, no. August, pp. 24–26, 2009.
[3] T. Przygoński, ‘Zeroflow ® Gas Nitriding Is a Modern Technology That Minimizes the Consumption of Process Media and Reduces Emissions of Post-Process Gases’, pp. 1–17, 2010.
[4] I. Transformers, ‘CoreSense TM hydrogen and moisture sensor The sensor that enables Transformer Intelligence TM Online hydrogen and moisture sensor for incipient fault detection’.
[5] J. Ratajski, R. Olik, T. Suszko, J. Dobrodziej, and J. Michalski, ‘Design, control and in Situ visualization of gas nitriding processes’, Sensors, vol. 10, no. 1, pp. 218–240, 2010, doi: 10.3390/s100100218.
[6] J. Shao, W. Xie, X. Song, and Y. Zhang, ‘A new hydrogen sensor based on SNS fiber interferometer with Pd/WO3 coating’, Sensors (Switzerland), vol. 17, no. 9, 2017, doi: 10.3390/s17092144.
[7] L. He et al., ‘2_Carbonitriding.pdf’.
[8] D. H. Herring, ‘Comparing carbonitriding and nitrocarburizing’, 2002.
[9] S. Hoja, H. Klümper-Westkamp, and M. Steinbacher, ‘Carbonitriding of forging dies’, Metals (Basel)., vol. 11, no. 10, 2021, doi: 10.3390/met11101651.
[10] S. Hoja, M. G. Skalecki, H. Klümper-Westkamp, M. Steinbacher, and H. W. Zoch, ‘Carbonitrieren von Warmarbeitsstählen’, HTM - J. Heat Treat. Mater., vol. 72, no. 4, pp. 187–198, 2017, doi: 10.3139/105.110323.