STRESZCZENIE
W pracy przedstawiono wyniki badań grubości strefy azotków żelaza ε+γ′ i grubości warstwy azotowanej (składającej się ze strefy faz ε+γ′
i strefy wydzieleniowej α) na stali WCL i matrycach z tej stali, metodą prądów wirowych. W badaniach zastosowano przyrząd Wirotest 301
z czujnikiem ekranowanym (częstotliwość 0,5 i 1 MHz) oraz przyrząd Wirotest 03 z czujnikiem nieekranowanym (częstotliwość 3,4 kHz). Próbki azotowano gazowo w temperaturze 540 °C w czasie od 4 do 40 h przy potencjale azotowym Np = 3,6 atm-1/2 oraz w temperaturze 500 °C w czasie od 22 do 76 godz. przy Np = 14,2 atm-1/2. Matryce azotowano jonowo w zakresie temperatury 500 ÷ 520 °C w ciągu
10 h. Wykazano, że możliwa jest stosunkowo dokładna ocena grubości strefy faz ε+γ′ i warstwy azotowanej za pomocą układów pomiarowych Wirotest. Zależność zmian wskazań przyrządów wiroprądowych od grubości tych warstw miała charakter liniowy lub zbliżony do liniowego. W badaniach grubości warstw azotowanych na matrycach uzyskano dobrą korelację wskazań przyrządu Wirotest 03 dla matryc i próbek kontrolnych. Opisaną metodykę badań można wykorzystać do oceny jakości azotowanych wyrobów..
Słowa kluczowe
Azotowanie gazowe, azotowanie jonowe, warstwa azotowana, strefa dyfuzyjna, strefa azotków żelaza, prądy wirowe.
SUMMARY
Thickness of the ε+γ′ nitride zone and the total thickness of the nitrided layer (including the ε+γ′ and the α-base precipitation zones) on hot-work WCL steel and on dies made of the same material, were measured using eddy current method. Two types of istruments were used, Wirotest 301 with a shielded sensor (frequency 0.5 and 1.0 MHz) and Wirotest 03 with an unshielded sensor (3.4 MHz). Specimens were gas nitrided for 4 - 40 hours at 540 0C and nitriding potential of 3.6 atm-1/2 and for 22 - 76 hours at 500 0C and potential 14.2 atm-1/2. Forging dies of WCL were plasma nitrided at 500 ÷ 520 0C for 10 hours. It has been demonstrated that the Wirotest devices allow a relatively precise estimation of ε+γ′ zone and nitrided layer thicknrss. The relationship between instrument indications and layer thickness was linear or close to linear. In the investigations of nitrided layer thickness a good correlation was obtained betweeen the Wirotest 03 indications for dies and control specimens. The described method can be used for quality control of nitrided parts.
Keywords
Gas nitriding, plasma nitriding, nitrided layer, diffusion layer, iron nitrides zone, eddy currents.
1 Instytut Obróbki Plastycznej, Poznań
2Politechnika Poznańska
