Wpływ azotowania jarzeniowego na właściwości powłok stalowych natryskiwanych cieplnie

Technologie hybrydowe to jeden z kierunków rozwoju inżynierii materiałowej. Wpisują się w tę tematykę badania nad poprawą właściwości użytkowych powłok stalowych natryskiwanych cieplnie poprzez obróbkę cieplno-chemiczną. W pracy przedstawiono wyniki badań powłok natryskiwanych łukowo ze stali odpornych na korozję X46Cr13 i X2Cr-Ni18-9 i następnie azotowanych jarzeniowo. Azotowanie jarzeniowe wykonano na potencjale katody przy następujących parametrach: w temperaturze 450 °C przez 6 h i w temperaturze 530 °C przez 4 h. Opisano oraz przedstawiono wyniki następujących badań: badań metalograficznych, analizy punktowej jakościowej i ilościowej EDS, pomiaru twardości HV, rozkładu twardości, pomiaru parametrów chropowatości, badań odporności na zużycie metodą Amslera. W wyniku badań stwierdzono, że azotowanie jarzeniowe powoduje wzrost twardości oraz odporności na zużycie przez tarcie powłok natryskiwanych cieplnie ze stali odpornych na korozję X46Cr13 i X2CrNi18-9. Technologia hybrydowa łącząca natryskiwanie cieplne stali odpornej na korozję martenzytycznej X46Cr13 i azotowanie jarzeniowe w temperaturze 530 °C przez 4 h zapewnia wytworzenie powłoki o najwyższej twardości i odporności na zużycie ze wszystkich badanych powłok. Powłoka taka może zostać zastosowana do regeneracji części maszyn, od których wymaga się szczególnie wysokich właściwości użytkowych.

Hybrid technologies are one of the directions of materials engineering development. They contribute to the subject of research on improving the performance of thermally sprayed steel coatings by thermo-chemical treatment. The paper presents the test results of arc spraying stainless steel coatings and then glow-discharge nitrided. The glow-discharge nitriding was performed with the following parameters: at 450 °C for 6 hours and at 530 °C for 4 hours. The results of the following tests are described and presented: metallographic (SEM), qualitative and quantitative analysis point EDS, measurement of hardness HV, hardness distribution, measurement of roughness parameters (Ra, Rz), wear resistance by the Amsler method. The results showed that the glow-discharge nitriding increases the hardness and the frictional wear resistance of thermal sprayed stainless steel X46Cr13 and X2CrNi18-9 coatings. The hybrid technology, combining thermal spraying of martensitic stainless steel X46Cr13 and glow-discharge nitriding at 530 °C for 4 hours, provides formation of a coating with the highest hardness and wear resistance of all the tested coatings. This coating can be applied to the regeneration of machine parts, which are required to have particularly high useful properties.