Дослідження впливу твердої цементації з гартуванням з використанням тростинної патоки в якості холодоагенту на зносостійкість низьковуглецевої сталі

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.228627

Ключові слова:

низьковуглецева сталь, сталь SS400, випробування на твердість, випробування на знос, СЕМ-ЕРС, холодоагент, тверда цементація, гартування, поверхнева твердість, зносостійкість

Анотація

У даному дослідженні в якості холодоагентів для гартування після твердої цементації додавали різні гартувальні середовища. Метою даного дослідження є отримання відповідного холодоагенту для твердої цементації з гартуванням для підвищення зносостійкості низьковуглецевої сталі. Для випробувань на адгезійний знос було виготовлено багато циліндричних зразків з використаної сталі SS400 відповідно до стандартів ASTM G99-04. Були проведені два процеси термічної обробки, а саме тверда цементація і гартування. Спочатку зразки піддають твердій цементації при температурі 875 °C, часі витримки 2 години і гартуванню. Карбюризатор складається з порошку шкаралупи молюска Pinctada maxima і вугілля з кукурудзяних стрижнів з масовим співвідношенням 30:70 %. У процесі твердої цементації з гартуванням різні холодоагенти (вода, 10 % розчин NaCl, 10 % тростинна патока) піддають різним видам випробувань. Випробування на твердість проводили за допомогою мікротвердомера по Віккерсу, зносостійкість використовували при випробуванні на адгезійний знос, визначали вміст вуглецю і проводили дослідження мікроструктури за допомогою скануючого електронного мікроскопа (СЕМ-ЕРС). Результат показав, що всі холодоагенти сприяли підвищенню механічних властивостей (поверхнева твердість, зносостійкість), зміні вмісту вуглецю і мікроструктури. Використання холодоагентів в процесі твердої цементації з гартуванням, як правило, збільшує поверхневу твердість зразка. Найбільше значення поверхневої твердості склало 595 кг/мм2, відповідно, при використанні 10 % тростинної патоки. У роботі показано, що тростинна патока може використовуватися в якості холодоагенту для твердої цементації з гартуванням сталі SS400 і сприяла підвищенню зносостійкості

Біографії авторів

Sujita Darmo, University of Mataram

Doctor of Technical Sciences, Lecturer

Department of Mechanical Engineering

Sinarep Sinarep, University of Mataram

Magister of Technical Sciences, Lecturer

Department of Mechanical Engineering

Rudy Soenoko, Brawijaya University

Doctor of Technical Sciences, Professor

Department of Mechanical Engineering

Посилання

  1. Hassan, K. S. (2015). Comparative of wear resistance of low carbon steel pack carburizing using different media. International Journal of Engineering & Technology, 4 (1), 71. doi: https://doi.org/10.14419/ijet.v4i1.3866
  2. Hawas, M. N. (2013). Effect of Ageing Time on Adhesive Wear of AL Alloy AA6061-T6. Journal of Kerbala University, 9 (2), 145–152.
  3. Stainless Steel : Tables of Technical Properties. Available at: https://www.worldstainless.org/Files/issf/non-image-files/PDF/Euro_Inox/Tables_TechnicalProperties_EN.pdf
  4. Singh, S. (2013). Effect of Soaking Time And Applied Load On Wear Behavior of Carburized Mild Steel. IOSR Journal of Engineering, 03 (02), 10–19. doi: https://doi.org/10.9790/3021-03211019
  5. García Molleja, J., Milanese, M., Piccoli, M., Moroso, R., Niedbalski, J., Nosei, L. et. al. (2013). Stability of expanded austenite, generated by ion carburizing and ion nitriding of AISI 316L SS, under high temperature and high energy pulsed ion beam irradiation. Surface and Coatings Technology, 218, 142–151. doi: https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2012.12.043
  6. Wei, Y., Zurecki, Z., Sisson, R. D. (2015). Optimization of processing conditions in plasma activated nitrogen–hydrocarbon carburizing. Surface and Coatings Technology, 272, 190–197. doi: https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2015.04.006
  7. Morita, T., Hirano, Y., Asakura, K., Kumakiri, T., Ikenaga, M., Kagaya, C. (2012). Effects of plasma carburizing and DLC coating on friction-wear characteristics, mechanical properties and fatigue strength of stainless steel. Materials Science and Engineering: A, 558, 349–355. doi: https://doi.org/10.1016/j.msea.2012.08.011
  8. Raza, M. A., Asgar, H., Abdullah, A., Ahmad, R., Inam, A., Ghauri, F. A. (2016). Carburising of Low-Carbon Steel Using Carbon Black Nanoparticles. Arabian Journal for Science and Engineering, 41 (11), 4661–4667. doi: https://doi.org/10.1007/s13369-016-2229-9
  9. Chen, Z., Zhou, T., Zhao, R., Zhang, H., Lu, S., Yang, W., Zhou, H. (2015). Improved fatigue wear resistance of gray cast iron by localized laser carburizing. Materials Science and Engineering: A, 644, 1–9. doi: https://doi.org/10.1016/j.msea.2015.07.046
  10. Nwoke, V. U., Nnuka, E. E., Odo, J. U., Obiorah, S. M. O. (2014). Effect of Process Variables On The Mechanical Properties Of Surface Hardened Mild Steel Quenched In Different Media. International Journal of Scientific & Technology Research, 3 (4), 388–398.
  11. Darmo, S., Soenoko, R., Siswanto, E., Widodo, T. D. (2018). Study Pack Carburizing for Subsoil Plow Chisel with Alternative Carburizer Media Corn Cob Charcoal–Pictada Maxima Shell Powder. International Journal of Mechanical Engineering and Technology, 9, 443–449.
  12. Dodo, M. R., Dauda, E. T., Adamu, M. A. (2016). Investigating the cooling rate of cane molasses as quenching medium for 0.61% C high carbon steels. Metallurgical and Materials Engineering, 22 (1), 39–50. doi: https://doi.org/10.30544/139
  13. Farre, B., Brunelle, A., Laprévote, O., Cuif, J.-P., Williams, C. T., Dauphin, Y. (2011). Shell layers of the black-lip pearl oyster Pinctada margaritifera: Matching microstructure and composition. Comparative Biochemistry and Physiology Part B: Biochemistry and Molecular Biology, 159 (3), 131–139. doi: https://doi.org/10.1016/j.cbpb.2011.03.001

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-04-30

Як цитувати

Darmo, S., Sinarep, S., & Soenoko, R. (2021). Дослідження впливу твердої цементації з гартуванням з використанням тростинної патоки в якості холодоагенту на зносостійкість низьковуглецевої сталі. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2(12 (110), 32–37. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.228627

Номер

Том 2 № 12 (110) (2021): Матеріалознавство

Розділ

Матеріалознавство

Ліцензія

Авторське право (c) 2021 Sujita Darmo, Sinarep Sinarep, Rudy Soenoko

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.