Wpływ powierzchniowej obróbki plastycznej na wynik azotowania stali konstrukcyjnych

W artykule przedstawiono wybrane wyniki badań wykonanych w ramach projektu KBN nr 7 0973 91 01 Obróbka cieplno-chemiczna odkształconych plastycznie wyrobów. Celem tych badań było stworzenie podstaw do projektowania technologii obejmującej powierzchniową obróbkę plastyczną i azotowanie jonowe. Materiałem badań byty cztery stale konstrukcyjne 18HGT, 40H, 38HMJ i 33H3MF oraz stal E04J o strukturze ferrytycznej, traktowana jako modelowa. Zastosowano cztery sposoby powierzchniowej obróbki plastycznej: przepychanie, nagniatanie kulką, nagniatanie głowicą wielorolkowa_ i nagniatanie strumieniowe (śrutowanie). Wyniki zintegrowanej obróbki oceniano na podstawie pomiaru twardości, parametrów chropowatości oraz badań strukturalnych. Badania wykazały, że powierzchniowa obróbka plastyczna dala zróżnicowane efekty - różne zmiany struktury geometrycznej powierzchni i różną głębokość zalegania zgniotu. Stwierdzono, że odkształcenie plastyczne na ogół przyspiesza dyfuzję azotu, że powoduje wzrost twardości i grubości warstwy dyfuzyjnej; efekt ten był wyrażnlejszy po azotowaniu jonowym w obniżonej temperaturze. Azotowanie spowodowało wzrost chropowatości powierzchni próbek i odporności na zużycie.

---

The article presents the results of the research project on "Thermochemical treatment of plastic deformed products" funded by Committee of Scientific Research (KBN). The objective of the research was the development of the basics for new technology based on plastic deformation and ion nitriding. The following constructional steels: 18HGT, 40H, 38HMJ and 33H3MF were investigated and compared with the model material E04J steel with a ferritic structure. Four methods of surface plastic deformation, including: plastic pushing, ball burnishing, surface rolling and shot peening were used. Their influence on the material hardness, roughness and internal structure was analyzed. The research has shown that the surface plastic deformation has a substantial impact on the geometric surface structure and the depth of the strain hardening. In general, the plastic forming made the diffusion faster, increased the hardness of the material and enlarged the diffusion layer. It was proved that the nitriding process increased the roughness and the wear resistance of the material. The nitriding process should be carried out in the lower temperature to improve the effect of chemical treatment.