A study of the pack carburizing quenching treatment with cane molasses cooling medium effect on the wear resistance of low carbon steel
| Autor: | Sinarep Sinarep, Rudy Soenoko, Sujita Darmo |
|---|---|
| Jazyk: | angličtina |
| Rok vydání: | 2021 |
| Předmět: |
surface hardness number
зносостійкість 0211 other engineering and technologies 02 engineering and technology cooling medium поверхнева твердість Industrial and Manufacturing Engineering поверхностная твердость Management of Technology and Innovation 021105 building & construction 0202 electrical engineering electronic engineering information engineering твердая цементация Quenching сталь SS400 Applied Mathematics Microstructure HD2321-4730.9 Hardness Computer Science Applications випробування на твердість pack carburizing испытание на износ hardness test Materials science Carbon steel холодоагент 020209 energy quenching Energy Engineering and Power Technology chemistry.chemical_element engineering.material wear resistance Indentation hardness SS400 steel СЭМ-ЭРС Carburizing тверда цементація закалка SEM-EDX хладагент T1-995 Industry испытание на твердость СЕМ-ЕРС износостойкость Electrical and Electronic Engineering низьковуглецева сталь Technology (General) low carbon steel низкоуглеродистая сталь Mechanical Engineering Metallurgy гартування chemistry Control and Systems Engineering Vickers hardness test engineering Carbon wear test випробування на знос |
| Zdroj: | Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, Vol 2, Iss 12 (110), Pp 32-37 (2021) Eastern-European Journal of Enterprise Technologies; Vol. 2 No. 12 (110) (2021): Materials Science; 32-37 Eastern-European Journal of Enterprise Technologies; Том 2 № 12 (110) (2021): Материаловедение; 32-37 Eastern-European Journal of Enterprise Technologies; Том 2 № 12 (110) (2021): Матеріалознавство; 32-37 |
| ISSN: | 1729-4061 1729-3774 |
| Popis: | In the present study, various quenching media were added as cooling media for the quenching after pack carburizing treatment. The aim of this research is to get a suitable cooling medium for pack carburizing quenching treatment to increase the wear resistance of low carbon steel. Many cylindrical specimens for the adhesion wear tests were prepared from the used SS400 steel according to ASTM G99-04 specifications. Two heat treatment processes, namely pack carburizing and quenching were done. Firstly, the specimens are pack-carburized at a temperature of 875 °C, soaking time of 2 hours and quenched. The carburizing agent consists of Pinctada maxima shell powder (PMSP) and corn cob charcoal with a weight ratio of 30:70 %. Different cooling media (water, 10 % NaCl solution, 10 % cane molasses) in the pack carburizing quenching treatment are subjected to different kinds of tests. The hardness test was performed using Vickers micro hardness tester, the wear resistance was used in adhesive wear test, the carbon content was determined and microstructure examination was made using a scanning electron microscope (SEM-EDX). The result showed that all cooling media contributed to an increase in mechanical properties (surface hardness number, wear resistance), carbon content and microstructure change. The use of cooling media in the pack carburizing quenching process generally increases the surface hardness number of the specimen. The highest surface hardness number was 595 kg/mm2, respectively using 10 % cane molasses. The work shows that cane molasses can be used as a cooling medium for pack carburizing quenching of SS400 steel and contributed to the improvement of wear resistance В данном исследовании в качестве хладагентов для закалки после твердой цементации добавляли различные закалочные среды. Целью данного исследования является получение подходящего хладагента для твердой цементации с закалкой для повышения износостойкости низкоуглеродистой стали. Для испытаний на адгезионный износ было изготовлено много цилиндрических образцов из использованной стали SS400 в соответствии со стандартами ASTM G99-04. Были проведены два процесса термической обработки, а именно твердая цементация и закалка. Сначала образцы подвергают твердой цементации при температуре 875 °C, времени выдержки 2 часа и закалке. Карбюризатор состоит из порошка скорлупы моллюска Pinctada maxima и угля из кукурузных стержней с массовым соотношением 30:70 %. В процессе твердой цементации с закалкой различные хладагенты (вода, 10 % раствор NaCl, 10 % тростниковая патока) подвергают различным видам испытаний. Испытание на твердость проводили с помощью микротвердомера по Виккерсу, износостойкость использовали при испытании на адгезионный износ, определяли содержание углерода и проводили исследование микроструктуры с помощью сканирующего электронного микроскопа (СЭМ-ЭРС). Результат показал, что все хладагенты способствовали повышению механических свойств (поверхностная твердость, износостойкость), изменению содержания углерода и микроструктуры. Использование хладагентов в процессе твердой цементации с закалкой, как правило, увеличивает поверхностную твердость образца. Наибольшее значение поверхностной твердости составило 595 кг/мм2, соответственно, при использовании 10 % тростниковой патоки. В работе показано, что тростниковая патока может использоваться в качестве хладагента для твердой цементации с закалкой стали SS400 и способствовала повышению износостойкости 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 |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
|