Low Pressure Carburizing and Gas Quenching; Theory and Applicability to Selected Steel Grades
No Thumbnail Available
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Helsinki University of Technology |
Diplomityö
Ask about the availability of the thesis by sending email to the Aalto University Learning Centre oppimiskeskus@aalto.fi
Author
Date
2004
Department
Major/Subject
Materiaalien muokkaus ja lämpökäsittely
Mcode
Mak-65
Degree programme
Language
en
Pages
122
Series
Abstract
Tämän työn tarkoituksena oli kerätä tietoa hiiletysteräksistä, niiden ominaisuuksista sekä alipainehiiletyksestä ja kaasusammutuksesta. Tämän lisäksi tutkittiin alipainehiiletyksen ja kaasusammutuksen soveltuvuutta Imatra Steelin teräslaatujen hiiletykseen. Hiiletetty teräs koostuu kovasta korkeahiilisestä pintakerroksesta ja pehmeämmästä sisustasta, jotka osaltaan aikaansaavat sen hyvät mekaaniset ominaisuudet. Tekijöitä, jotka vaikuttavat hiiletysterästen ominaisuuksiin ovat pinnan ja sisustan kovuus, hiiletyskerroksen paksuus, jäännösjännitykset, jäännösausteniitti ja raekoko. Mekaanisia ominaisuuksia voidaan lisäksi parantaa mm. kuulapuhalluksella. Alipainehiiletys on saanut osakseen kasvavaa kiinnostusta. Sillä saavutetaan lukuisia etuja tavalliseen kaasuhiiletykseen verrattuna, etenkin jos sen lisäksi käytetään myös kaasusammutusta. Näitä ovat mm. hyvät mekaaniset ominaisuudet johtuen olemattomasta hapettumisesta, alhaiset mittamuutokset, hyvä pinnanlaatu, puhtaat ja kirkkaat pinnat, turvallisuus sekä ympäristöystävällisyys. Tällä hetkellä asetyleeni on tehokkain hiiletyskaasu. Vakuumiuuneissa sillä saadaan aikaan tehokas ja tasalaatuinen hiiletys. Erityisen tehokas se on monimutkaisten muotojen kuten syvien ja kapeiden reikien hiiletyksessä. Tässä tarkoituksessa se on ylivoimainen propaaniin ja muihin hiiletyskaasuihin verrattuna. Asetyleeniä käytettäessä ei synny metaania eikä näin ollen myöskään nokea. Kaasusammutuksella aikaansaadaan tasaisempi jäähtyminen ja vähennetään kappaleiden mittamuutoksia. Teräksen karkenevuus täytyy kuitenkin ottaa kaasusammutuksessa huomioon, koska jäähtymisnopeus on hitaampi öljy- tai vesijäähdytykseen verrattuna. Sammutustehoa voidaan parantaa käyttämällä kaasuja, joilla on suurempi lämmönsiirtokerroin sekä lisäämällä kaasun painetta tai nopeutta. Koetulosten perusteella alipainehiiletys ja kaasusammutus ei sovi IMATRA MoCN 206:n käsittelyyn ainakaan käytetyillä parametreilla. IMATRA MoCN 216:n koetulokset olivat parhaimmat ja se soveltuu erinomaisesti tähän käsittelyyn. Muut teräkset sijoittuivat tuloksiltaan näiden kahden väliin. Ni-seosteisten terästen iskusitkeydet olivat myöskin hyviä. Matalahiilisen IMAFORM CF:n iskusitkeys oli muihin verrattuna ylivoimaisesti paras. Lisäksi sen pinnankovuuden ja hiiletyskerroksen paksuuden arvot olivat kohtuullisen hyviä.Description
Supervisor
Kivivuori, SeppoKeywords
carburizing, hiiletys, low pressure carburizing, alipainehiiletys, vacuum carburizing, vakuumihiiletys, gas quenching, kaasusammutus, fatigue resistance, väsymislujuus, impact toughness, iskusitkeys, residual stress, jäännösjännitys, retained austenite, jäännösausteniitti, case depth, hiiletyskerros, grain size, raekoko, shot peening, kuulapuhallus
