calirea

Investete n oameni! FONDUL SOCIAL EUROPEAN Programul Operaional Sectorial Dezvoltarea Resurselor Umane 2007 2013 Axa prioritar 1 Educaie i formare profesional n sprijinul creterii economice i dezvoltrii societii bazate pe cunoatere Domeniul major de intervenie 1.5. Programe doctorale i post-doctorale n sprijinul cercetrii Titlul proiectului: Studii doctorale pentru dezvoltare durabil (SD-DD) Numrul de identificare al contractului: POSDRU/6/1.5/S/6 Beneficiar: Universitatea Transilvania din Braov

Universitatea Transilvania din Braov coala Doctoral Interdisciplinar

Centrul de cercetare: TEHNOLOGII I MATERIALE AVANSATE METALICE,CERAMICE I COMPOZITE (MMC)

Ing. Adriana URS (cs. ZARA)

CERCETARI PRIVIND IMBUNATATIREA PERFORMANTELOR PIESELOR SUPUSE LA UZARE PRIN TRATAMENTE TERMICE

MODERNE

REZUMATUL TEZEI DE DOCTORAT

RESEARCH REGARDING IMPROVING PERFORMANCE ON PARTS SUBJECT TO WEAR BY MODERN HEAT TREATMENT

ABSTRACT OF THE Ph.D. THESIS

Conductor tiinific

Prof.dr.ing. Ioan GIACOMELLI

BRASOV, 2011

MINISTERUL EDUCAIEI, CERCETARII, TINERETULUI I SPORTULUI

UNIVERSITATEA TRANSILVANIA DIN BRAOV BRAOV, B-DUL EROILOR NR. 29, 500036, TEL. 0040-268-413000, FAX 0040-268-410525

RECTORAT

D-lui (D-nei) ..............................................................................................................

COMPONENA

Comisiei de doctorat Numit prin ordinul Rectorului Universitii Transilvania din Braov

Nr. 4742 din 02.09.2011

PREEDINTE: Prof. univ. dr. ing. Mircea Horia IEREAN DECAN-Facultatea de tiin a i Ingineria Materialelor Universitatea Transilvania din Braov

CONDUCTOR TIINIFIC: Prof. univ. dr. ing. Ioan GIACOMELLI Universitatea Transilvania din Braov

REFERENI: Prof. univ. dr. ing. Petric VIZUREANU Universitatea Tehnic Gh.Asachi din Iai

Cercet. st.gr.I, dr. Maria DINESCU Instit. Nat.de Fizica Plasmei, Laserului si Radiaiei, Mgurele Bucureti

Prof. univ. dr. ing. Ana VEELEANU Universitatea Transilvania din Braov

Data, ora i locul susinerii publice a tezei de doctorat: 17.10.2011, ora 11:00, sala W III 4. Eventualele aprecieri sau observaii asupra coninutului lucrrii v rugm s le transmitei n timp util, pe adresa [email protected] Totodat v invitm s luai parte la edina public de susinere a tezei de doctorat. V mulumim.

Rezumatul tezei de doctorat CERCETARI PRIVIND IMBUNATATIREA PERFORMANTELOR PIESELOR SUPUSE

LA UZARE PRIN TRATAMENTE TERMICE MODERNE

CUPRINS Pg. teza

Pg. rezumat

INTRODUCERE 7 7 CAPITOLUL 1. UZAREA METALELOR

1.1. NOTIUNI DE TRIBOLOGIE .................................................................................. 9 9 1.1.1. Proprietile componentelor unui tribosistem.................................................. 11 9 1.1.2. Stratul superficial............................................................................................. 13 9 1.1.3. Tipuri de suprafee de contact n tribosistem................................................... 16 9 1.1.4. Procese de frecare n tribosisteme............................................................................... 16 9 1.2. FAZELE UZARII PIESELOR SI SCULELOR........................................................ 18 9 1.2.1. Tipuri de uzare................................................................................................. 20 9 1.2.1.1. Uzarea de aderen.................................................................................... 22 9 1.2.1.2. Uzarea abraziv......................................................................................... 24 9 1.2.1.3. Uzarea de oboseal.................................................................................... 25 9 1.2.1.4. Uzarea de coroziune.................................................................................. 27 9 1.2.2. Factorii care influeneaz rezistena la uzare................................................... 29 9 1.2.2.1. Calitatea materialului i structura acestuia................................................ 29 9 1.2.2.2. Calitatea suprafeelor................................................................................ 30 9 1.3. POSIBILITATI DE MASURARE A UZURII......................................................... 31 10 1.3.1. Maina cu 4 bile............................................................................................... 32 10 1.3.2. Instalaie de tip Timken.................................................................................... 33 10 1.3.3. Tribometru tift pe disc.................................................................................... 33 10 1.3.4. Maina Amsler................................................................................................. 33 10

CAPITOLUL 2.

STADIUL ACTUAL AL TRATAMENTELOR TERMICE DE SUPRAFATA DESTINATE IMBUNATATIRII REZISTENTEI LA UZARE

Introducere....................................................................................................................... 35 11 2.1. CALIRE SUPERFICIALA....................................................................................... 37 11 2.1.1. Procedee de clire superficial........................................................................ 38 12 2.1.2. Clire superficial prin inducie...................................................................... 40 12 2.2. TRATAMENTE TERMOCHIMICE........................................................................ 40 12 2.2.1. Tratamentul termochimic de carburare........................................................... 41 12 2.2.2. Tratamentul termochimic de nitrurare............................................................ 43 13 2.2.3. Tratamentele termochimice de carbonitrurare i cianurare............................ 45 13 2.2.4. Aluminizarea sau alitarea .............................................................................. 46 13 2.2.5. Cromizarea..................................................................................................... 46 13 2.2.6. Silicizarea....................................................................................................... 47 13 2.2.7. Borizarea........................................................................................................ 47 13 2.2.8. Titanizarea...................................................................................................... 47 13 2.2.9. Zincarea (sheraedizarea)................................................................................. 48 13 2.3. ACOPERI CU STRATURI DURE.......................................................................... 48 13 2.3.1. Metode de obinere a straturilor prin procedee PVD...................................... 48 13 2.3.1.1. Procedee bazate pe pulverizare................................................................. 49 13 2.3.2. Metode de obinere a straturilor prin procedee CVD...................................... 50 13

1


LA UZARE PRIN TRATAMENTE TERMICE MODERNE 2.3.2.1.Proprietile straturilor dure....................................................................... 51 13

2.3.3. Depunere laser pulsat (PLD) ........................................................................ 52 13 2.3.3.1. Depunere laser pulsat. Etape................................................................... 53 13 2.3.3.2. Interacia fasciculului laser cu materialul intei. ...................... ............... 54 13 2.3.3.3. Fluena de prag......................................................................................... 55 13 2.3.3.4. Rata de ablaie laser ................................................................................. 56 13 2.3.3.5. Expansiunea plasmei................................................................................ 58 13 2.3.3.6. Creterea filmelor..................................................................................... 60 13 2.3.3.6.1.Varianta Volmer-Weber................................................................... 61 13 2.3.3.6.2.Varianta Frank-Van der Merwe....................................................... 64 13 2.3.3.6.3.Varianta Stranski-Krastinov............................................................. 65 13 2.4. CLIREA SUPERFICIAL CU LASER.............................................................. 2.4.1. Inclzirea cu laseri.......................................................................................... 65 14 2.4.2. Generarea radiaiei laser. Inversia de populaie. ............................................ 66 14 2.4.3. Proprietile radiaiei laser. ............................................................................ 67 14 2.4.4. Coerena radiaiei laser .................................................................................. 67 14 2.4.5. Direcionalitatea.............................................................................................. 68 14 2.4.6. Monocromaticitatea ....................................................................................... 69 14 2.4.7. Intensitatea radiaiei laser....................................................................... ....... 69 14 2.4.8. Tipuri constructive de laseri .......................................................................... 69 14 2.5. CALIRE SUPERFICIALA CU FASCICUL DE ELECTRONI.............................. 2.5.1. Principiul de funcionare................................................................................ 70 14 2.5.2. Parametrii fasciculului de electroni................................................................ 72 14 2.5.3. Instalaie de prelucrare cu fascicul de electroni.............................................. 72 15 2.5.4. Tunul electronic.............................................................................................. 73 15 2.5.5. Tratamente termice superficiale cu fascicul de electroni .............................. 73 15 2.5.6. Durificarea suprafeelor cu fascicul de electroni .......................................... 74 15

CAPITOLUL 3.

DIRECTII DE CERCETARE, MATERIALE SI APARATUR FOLOSITE.

3.1. DIRECTII DE CERCETARE.................................................................................. 74 16 3.2. UTILAJE SI DISPOZITIVE UTILIZATE LA INCERCRI................................. 75 16

3.2.1. Instalaie pentru depunere laser pulsat (PLD)............................................. 75 16 3.2.2. Instalaie pentru tratarea suprafetelor cu fascicul laser................................. 78 18 3.2.3. Instalaie de prelucrare cu fascicul de electroni............................................ 79 19 3.2.4. Echipament pentru ncercarea spectrochimic a epruvetelor i probelor...... 79 19 3.2.5. Microscopie de for atomic........................................................................ 80 19 3.2.6. Microscopie electronic de baleaj SEM........................................................ 81 19 3.2.7. Echipament de microanaliza metalografic ................................................. 81 19 3.2.8. Difracie de raze X........................................................................................ 82 19 3.2.9. Aparat pentru msurarea microdurittii....................................................... 83 19 3.2.10. Dispozitiv pentru ncercri la uzare............................................................ 83 19 3.2.11. Cuptoare pentru tratamente termice............................................................ 84 19 3.2.12. Aparat pentru msurarea macroduritii...................................................... 85 19

3.2.13. Alte aparate i dispozitive........................................................................... 85 19 3.3. MATERIALE SI EPRUVETE................................................................................ 85 19

2



CAPITOLUL 4 CERCETARI EXPERIMENTALE PRIVIND TRATAMENTELE SUPERFICIALE

DESTINATE MARIRII REZISTENTEI LA UZARE

4.1.DEPUNERE LASER PULSATA 4.1.1. Consideraii generale............................................................................................. 86 20 4.1.2. Distana inta - substrat.................................................................................. 91 20 4.1.3. Temperatura substratului............................................................................... 92 20 4.1.4. Presiunea de lucru......................................................................................... 93 20 4.1.5. Modul de lucru i rezultate obinute............................................................. 94 20 4.1.6. Concluzii....................................................................................................... 110 20

4.2.TRATAMENTE TERMICE SUPERFICIALE CU LASERUL CO2 4.2.1. Schimbul de cldur la nclzirea cu laseri .................................................. 111 20 4.2.2. Densitatea de putere i durata pulsului laser................................................. 112 20 4.2.3. Transferul de energie .................................................................................... 116 20 4.2.4. Principiul de nclzire ................................................................................... 117 20 4.2.5. Tratarea suprafeelor cu fascicul laser ......................................................... 119 20 4.2.6. Durificarea prin clire din stare lichid ........................................................ 119 20 4.2.7. Inclzirea cu topire local.............................................................................. 120 20 4.2.8. Rezultate experimentale................................................................................. 121 26 4.2.9. Concluzii........................................................................................................ 134 26

4.3. TRATAMENTE TERMICE SUPERFICIALE CU FASCICULUL DE ELECTRONI 4.3.1. Noiuni generale............................................................................................. 135 32 4.3.2. Consideraii energetice la lucrul cu fasciculul de electroni........................... 137 32 4.3.3. Aspecte metalurgice ale clirii cu fascicul de electroni................................. 137 32 4.3.4. Rezultate obinute ......................................................................................... 145 32 4.3.5. Concluzii........................................................................................................ 146 32

CAPITOLUL 5

INCERCARI DE UZARE ALE PROBELEOR TRATATE SUPERFICIAL

5.1. Stadiile procesului de uzare..................................................................................... 147 34 5.2. Indicatori ai procesului de uzare.............................................................................. 148 34 5.3. Mecanismul formrii particulelor de uzur ............................................................ 152 34 5.4. Relaii de calcul ...................................................................................................... 153 34 5.5. Date experimentale.................................................................................................. 154 34 5.6. Concluzii.................................................................................................................. 165 34

CAPITOLUL 6.

CONCLUZII GENERALE. CONTRIBUTII PROPRII

6.1. Concluzii generale................................................................................................... 167 38 6.2. Contribuii proprii.................................................................................................... 167 38 6.3. Diseminarea rezultatelor......................................................................................... 167 40 Bibliografie .................................................................................................................... 168 42 Rezumat ......................................................................................................................... 178 44 Curriculum Vitae............................................................................................................ 179 46

3



CONTENT

Introduction 7 7

CHAPTER 1. WEAR OF METALS Pg. thesis Pg. abst. 1.1. TRIBOLOGY NOTIONS ............................................... ....................................... 9 9 1.1.1. Properties of a tribosistem ............................................................................ ....... 11 9 1.1.2. Superficial layer.................................................................................... ........ 13 9 1.1.3.Types of contact surfaces in tribosistem ............................................... ............... 16 9 1.1.4. Friction processes in tribosistems ......................................................................... 16 9 1.2. Phases of wear parts and tool ................................................................... .............. 18 9 1.2.1. Types of wear.................................................................................................. 20 9 1.2.1.1. Adhesion wear ............................................... ......................................... 22 9 1.2.1.2. Abrasive wear........................................................................................... 24 9 1.2.1.3. Fatigue wear........................................... ................................................. 25 9 1.2.1.4. Corrosion wear ............................................... ........................................ 27 9 1.2.2. Factors affecting wear resistance ....................................................... ........... 29 9 1.2.2.1.The quality of materials and its structure ................................................. 29 9 1.2.2.2. Surfaces quality .................................................. .................................... 30 9 1.3. Wear measurement possibilities .............................................................................. 31 10 1.3.1. Four ball testing machine................................................................................. 32 10 1.3.2. Timken installation ............................................... .......................................... 33 10 1.3.3. Tribometer pin on disc .............................................. ..................................... 33 10 1.3.4. Amsler machine................................................................................................ 33 10

CHAPTER 2.

STATE OF SURFACE HEAT TREATMENT FOR IMPROVING PERFORMANCE ON PARTS SUBJECT TO WEAR

Introduction.................................................................................................................... 35 11 2.1. SURFACE HARDENING...................................................................................... 37 11 2.1.1. Surface hardening processes .............................................. ........................... 38 12 2.1.2. Induction surface hardening .............................................. ............................ 40 12 2.2. THERMOCHEMICAL TREATMENTS .......................................... .................... 40 12 2.2.1. Thermochemical treatments of carburizing ................................................. .. 41 12 2.2.2. The nitriding thermochemical treatments ...................................................... 43 13 2.2.3. Thermochemical treatments of carbonitriding and cyanide ........................... 45 13 2.2.4. Thermochemical treatments with aluminium................................................. 46 13 2.2.5. Thermochemical treatments with chromium.................................................. 46 13 2.2.6. Thermochemical treatments of silicon............................................................ 47 13 2.2.7. Thermochemical treatments with boron ........................................................ 47 13 2.2.8. Thermochemical treatments of titanium......................................................... 47 13 2.2.9. Thermochemical treatments of zinc................................................................ 48 13 2.3. Coating with hard layers .......................................................... ............................. 48 13 2.3.1. Methods for obtaining coatings by PVD procedures...................................... 48 13 2.3.1.1. Spray based procedures.............................................. ........................... 49 13 2.3.2. Methods for obtaining coatings by CVD procedures...................................... 50 13 2.3.2.1. Hard layers properties..................................................... ....................... 51 13 2.3.3.PULSED LASER DEPOSITION (PLD) ....................... ................................ 52 13

4


LA UZARE PRIN TRATAMENTE TERMICE MODERNE 2.3.3.1 Pulsed laser deposition . Steps ................................................................ 53 13 2.3.3.2. Laser beam interaction with target material. ......................................... 54 13 2.3.3.3. Threshold fluency ............................................... ................................. 55 13 2.3.3.4. Laser ablation rate .............................................. .................................. 56 13 2.3.3.5. Plasma expansion .. ............................................................................... 58 13 2.3.3.6. Film growth ........................................................................................... 60 13 2.3.3.6.1.Volmer-Weber version .. .................................................................. 61 13 2.3.3.6.2.Frank-Van der Merwe version. ........................................................ 64 13 2.3.3.6.3.Stranski-Krastinov version .............................................................. 65 13 2.4. SUPERFICIAL HARDENING BY LASER ........................................................ 2.4.1. Laser heating.............................................. ................................................... 65 14 2.4.2. Generation of laser radiation. Population inversion. .................................... 66 14 2.4.3. Properties of laser radiation. ............................................... ......................... 67 14 2.4.4. Laser radiation .............................................................................................. 67 14 2.4.5. Laser coherent................................................................................................ 68 14 2.4.6. Monochromatic light .................................................................................... 69 14 2.4.7. Laser radiation intensity ...................................................................... ........ 69 14 2.4.8. Constructive types of lasers ......................................................................... 69 14 2.5. ELECTRON BEAM SUPERFICIAL HARDENING ......................................... 2.5.1. The operating principle ............................................................................... 70 14 2.5.2. Electron beam parameters ........................................................................... 72 14 2.5.3. Processing facility electron beam ............................................................... 72 15 2.5.4. Electronic cannon........................................................................................ 73 15 2.5.5. Surface heat treatment with electrons beam ............................................... 73 15 2.5.6. Electron beam surface hardening ................................................................ 74 15

CHAPTER 3.

DIRECTIONS OF RESEARCH, MATERIALS AND EQUIPMENT USED.

3.1. Research .................................................................. ............................................. 74 16 3.2. Equipment and devices used to test ....................................................................... 75 16 3.2.1. Pulsed laser deposition instalation (PLD )....................................................... 75 16 3.2.2. Equipment for laser surface treatment ............................................................ 78 18 3.2.3. Electron beam processing instalation .............................................................. 79 19 3.2.4. Equipment for testing of specimens and samples .......................................... 79 19 3.2.5. Atomic force microscopy (AFM).................................................................... 80 19 3.2.6. Electron microscopy SEM...................... ........................................................ 81 19 3.2.7. Metallographic microanalysis equipment ....................................................... 81 19 3.2.8. X-ray diffraction ............................................................................................. 82 19 3.2.9. Microhardness measuring microscop ............................................................. 83 19 3.2.10. Wear testing appliance .................................................................................. 83 19 3.2.11. Heat treatment furnace................................................................................... 84 19 3.2.12. Apparatus for measuring hardness................................................................. 85 19 3.2.13. Other equipment and devices ....................................................................... 85 19 3.3. Materials and specimens ....................................................................................... 85 19

5



CHAPTER 4 RESEARCH EXPERIMENTAL REGARDING SUPERFICIAL TREATMENTS FOR

INCREASING WEAR RESISTANCE

4.1. PULSED LASER DEPOSITION 4.1.1. Considerations.................................................................................................. 86 20 4.1.2. Target - substrate distance................................................................................ 91 20 4.1.3. Substrate temperature ...................................................................................... 92 20 4.1.4. Working pressure............................................................................................. 93 20 4.1.5. Mode and results ............................................................................................. 94 20 4.1.6. Conclusions...................................................................................................... 110 20 4.2. SUPERFICIAL HEAT TREATMENT WITH CO2 LASER 4.2.1. Heat exchange in heating with laser ................................................................ 111 20 4.2.2. Power density and laser pulse duration ........................................................... 112 20 4.2.3. Energy transfer ................................................................................................ 116 20 4.2.4. Heating principle ............................................................................................. 117 20 4.2.5. Laser surface treatment ................................................................................... 119 20 4.2.6. Hardening by quenching in liquid ................................................................... 119 20 4.2.7. Local melting heating ...................................................................................... 120 20 4.2.8. Experimental results......................................................................................... 121 26 4.2.9. Conclusions...................................................................................................... 134 26 4.3. SUPERFICIAL HEAT TREATMENT WITH ELECTRON BEAM 4.3.1. General notions................................................................................................. 135 32 4.3.2. Energy considerations to work with electron beam ......................................... 137 32 4.3.3. Metallurgical results of electron beam hardening............................................ 137 32 4.3.4. Results ................................................ ............................................................ 145 32 4.3.5. Conclusions...................................................................................................... 146 32

CHAPTER 5

SUPERFICIAL HEAT TREATED SPECIMENS WEAR ATTEMPTS

5.1. Stages of wear process ..................................................... ...................................... 147 34 5.2. Wear process indicators .......................................................................................... 148 34 5.3. Wear particle formation mechanism ....................................................................... 152 34 5.4. Account relationships.............................................................................................. 153 34 5.5. Experimental data.................................................................................................... 154 34 5.6. Conclusions............................................................................................................. 165 34

CHAPTER 6. GENERAL CONCLUSIONS. CONTRIBUTIONS

6.1. Conclusions ............................................................................................................. 167 38 6.2. Contributions........................................................................................................... 167 38 6.3. Dissemination of results ......................................................................................... 167 40 Bibliography................................................................................................................... 168 42 Abstract.......................................................................................................................... 178 44 Curriculum Vitae............................................................................................................ 179 46

6



INTRODUCERE

Mereu n actualitate, uzarea, acest proces de distrugere a stratului superficial ocup un loc

prioritar n atenia cercettorilor de pretutindeni. Tratamentele termice de clire superficial cu radiaie laser i fasciculul de electroni, fac parte din realizrile tiinei i tehnicii secolului XX. Tema acestei teze de doctorat CERCETARI PRIVIND IMBUNATATIREA PERFORMAN-

TELOR PIESELOR SUPUSE LA UZARE PRIN TRATAMENTE TERMICE MODERNE se inscrie in domeniului tiinei i Ingineriei Materialelor.

Teza a avut drept scop efectuarea unor cercetri experimentale privind mbuntirea performan-elor pieselor supuse la uzare prin tratamente termice moderne. Studiile i cercetrile experimentale din cadrul tezei se desfoar pe patru direcii de cercetare cu urmtoarele obiective: obinerea prin metoda de depunere laser pulsat PLD (pulsed laser deposition) a filmelor subiri de carbur de siliciu SiC i nitrocarbur de siliciu SiCN, pe substraturi de OLC45, OLC60, 41Cr4, 34MoCrNi6 care n prealabil au fost supuse tratamentului termic de mbuntire (clire +revenire nalt) . Investigarea acestor suprafele prin microscopie de for atomic (AFM), prin difracie de raze X (XRD), microscopie optica (OM), microscopie electronica cu baleiaj (SEM+EDAX).

tratamente termice neconvenionale utiliznd laserul GT 1200 W, aplicate pieselor supuse la uzare prin clirea superficial i topirea (vitrifierea) suprafeelor acestora. Obinerea stratului clit superficial cu ajutorul laserului CO2 pe epruvete din oeluri de mbuntire carbon ,OLC45 ,OLC 60 i aliate 41Cr4, 34MoCrNi6 care au fost n prealabil supuse unui tratament termic de clire si revenire nalt. Investigarea acestor suprafele prin microscopie de for atomic (AFM), prin difracie de raze X (XRD), microscopie optic (OM), microscopie electronic cu baleiaj (SEM+EDAX).

tratament termic de nclzire ultrarapid cu surse termice concentrate, respectiv tratament termic

cu flux de electroni pentru obinerea clirii superficiale a suprafeelor epruvetelor din oelurile care fac obiectul de studiu al tezei.

ncercarea la uzare a suprafeelor tratate termic prin tehnologii neconvenionale pe tribometrul din dotare, calculul masei gravimetrice, reprezentarea grafic i compararea rezultatelor.

7



Realizarea acestei teze ar fi fost imposibil fr susinerea nemijlocit a unor specialiti de excepie, crora doresc s le mulumesc din suflet. In primul rnd doresc s aduc mulumiri conductorului tiinific, domului Prof. dr.ing. Ioan GIACOMELLI pentru ncurajarea permanent , ndrumarea competent i susinerea pe tot parcursul elaborrii tezei, fcnd posibil finalizarea acestei lucrri. O parte din cercetrile experimentale au fost realizate in cadrul Departamentului Laser din Institutul

Naional de Fizic Laserilor, Plasmei i Radiaiei situat pe platforma Mgurele. n acest sens doresc s mulumesc foarte mult din inima, doamnei Dr. Maria DINESCU, ef Laborator de Prelucrarea Fotonica a Materialelor Avansate (PPAM-Photonic Processing of Advanced Materials

Group), pentru ncrederea si nelegerea acordat, pentru susinerea n efectuarea cercetrilor experimentale, parte a unei direcii de cercetare din tez. De asemenea doresc s mulumesc Prof.dr.ing. Petric VIZUREANU de la Universitatea Tehnic Gh.Asachi din Iai pentru sprijinul acordat n realizarea acestei teze. Cele mai sincere mulumiri doamnei Prof.dr.ing. Ana VETELEANU GHODUniversitatea Transilvania din Braov Mulumesc de asemenea domnului Prof.dr.ing. Doru Romulus PASCU, ef Laborator ncercUi, Examinri i Analize - LIEA din cadrul Institutului Naional de Cercetare-Dezvoltare n Sudur i ncercri de Materiale-ISIM Timisoara, pentru susinerea in realizarea unei directii de cercetare. Mii de mulumiri membrilor Catedrei de Utilaj Tehnologic i tiin Materialelor din cadrul Facultii de tiina i Ingineria Materialelor, Universitatea Transilvania din Braov, care m-au sprijinit n diverse etape ale realizrii tezei, precum si colegilor mei doctoranzi, pentru atitudinea

pozitiv i atmosfera de lucru foarte bun din cursul anilor de doctorat. De asemenea mulumesc colegilor post-doc, care m-au sprijinit n soluionarea unor probleme tehnice legate de caracterizarea stucturii metalografice i de bun funcionare a dispozitivului pentru ncercarea la uzare a epruvetelor.

Totodat vreau s mulumesc familiei i n special mamei mele pentru dragoste, nelegere i suport moral .

8



Cap.1. UZAREA METALELOR Uzura i gsete expresia n pierderea de material de pe suprafeele n contact ale corpurilor n

micare relativ, avnd ca efect modificarea dimensiunilor, a formei geometrice i n anumite

condiii de temperatur conducnd chiar la modificri structurale n straturile exterioare.

1.2.1.3.Uzarea de oboseal. Fretting-ul, reprezint o form particular i complex de deteriorare a suprafeelelor n contact, care au o micare oscilatorie de mic amplitudine, micare ce poate fi determinat de traciune, ncovoiere sau torsiune alternant [46][49] [155].

Fig.1.20. Uzarea de tip fretting[145][154]. Studiile i cercetarile tiinifice au pus n eviden faptul ca analiza particulelor de uzur sub aspectul dimensiunii, formei i structurii suprafeei are un rol important n diagnosticarea unei

forme de uzare.

Tabel 1.4. Forma de uzare in funcie de forma particulei

Forma de uzare Suprafata uzata Forma particulei

uzarea adeziva

uzarea abraziva

uzarea de oboseala

Morfologia suprafeei particulelor de uzur ne d indicii clare despre severitatea uzrii. Particulele

de uzur abraziv sunt mai uor de deosebit fa de particulele de uzur adeziv sau cele de uzur de oboseal, deoarece acestea prezint o forma alungit i un aspect diferit al suprafeei [113].

9



1.3. POSIBILITATI DE MASURARE A UZURII Tabel 1.5. Clasificarea tipurilor de ncercri n cercetarea tribosistemelor DIN 50322,[34.] Categoria Tipul de incercare Simbol

I Incercri ale sistemului n exploatare, la locul de funcionare

II Incercri pe stand cu sistemul real ntreg

III

Incercri pe stand cu sisteme pariale sau numai cu un ansamblu

de componente

IV Incercri cu componente nemodificate sau reduse la scar V Incercri pe modele cu solicitri similare

VI Incercri pe modele simplificate

Aa cum se poate observa i n tabelul 1.5, standardul german DIN 50322 propune ase categorii de

ncercri n cercetarea tribosistemelor.

1.3.3. Tribometrul tift pe disc (pin on disc). Cupla de frecare: tift pe disc n rotaie.

Fig. 1.28. Tribometrul stift pe disc (pin on disc) [13].

Incercarea tribologic permite determinarea uzurii unui material prin intermediul unui vrf ( pin )

din carbura de wolfram, care zgriind proba in micare , fixat n nteriorul unui suport, provoac uzur. Acest instrument permite msurarea coeficientului de frecare n funcie de doi parametri: fora de aplicare i viteza de zgriere.

10



CAPITOLUL 2. STADIUL ACTUAL AL TRATAMENTELOR TERMICE DE SUPRAFATA

DESTINATE IMBUNATATIRII REZISTENTEI LA UZARE

Prelucrarea termic n vederea creterii performanelor pieselor supuse la uzare se caracterizeaz

prin nclzirea ultra rapid cu surse termice exterioare concentrate de mare putere specific, pe o

suprafa foarte mic, din aceast categorie facnd parte: prelucrarea cu fascicul de electroni, cu

laser i cu plasm.

Tehnologiile neconventionale rspund astfel unui aspect deosebit de important i prioritar i anume

mresc durata de exploatare in conditii de siguran i eficien, concomitent cu satisfacerea

cerinelor crescnde privind funcionarea i totodat, reducerea emisiilor poluante.

Mai mult dect att, unele dintre acestea au rol in reducerea costului de fabricaie, pstrnd sau chiar

imbuntind calitatea , n timp ce altele sunt destinate obinerii de produse calitativ superioare sau

chiar de produse noi. Aceste tehnologii nu produc reziduuri care s pun n pericol mediul

nconjurtor.

In urma cercetrilor teoretice i experimentale efectuate la nivel naional, att n cadrul institutelor

de specialitate, ct i n institutele de nvmnt superior au fost realizate primele instalaii de pre-

lucrare cu surse exterioare concentrate de mare putere la I.F.A. Bucureti, I.C.T.C.M. Bucureti si

I.S.I.M. Timioara.

Rezultate experimentale privind mbuntirea performanelor pieselor supuse la uzare s-au obinut

prin depunerea de filme subiri dure prin metoda laser pulsat PLD [39], [23]. Din studiile i

cercetrile efectuate reiese ca aportul utilizrii carburii de siliciu SiC n scopul durificrii

suprafeelor prin tratamente termice superficiale cu radiaia laser este considerabil, mrind astfel

durata de via a pieselor i sculelor [79]. Prin tratamentul termic de clire superficial cu laserul

Fig. 2.1. Aplicatii ale clirii superficiale cu laser

11



CO2 se realizeaz obinerea unui strat fr poroziti avnd o structur foarte fin, zona afectat

termic fiind redus [121]. Tratamentele termice cu laser i fascicul de electroni au fost folosite cu

succes n industria romneasc pentru mbuntirea rezistenei la coroziune [8].

O important deosebit se acord tratamentelor termice superficiale cu fascicul de electroni. Scopul

acestora const n durificarea suprafeelor prin modificarea proprietilor materialelor metalice, a

rezistentei la uzur i a duritii. Transformarea structurii superficiale are loc n stare solid, fr

apariia topiturilor pariale i fr prelucrri ulterioare. Ferita se transform n austenit iar carbonul

nu apuc s precipite formand martensita, care este dur [88].

Din punct de vedere al studiului tratamentelor termice de nclzire ultra rapid cu surse termice

exterioare concentrate de mare putere specific, se remarc i la nivel internaional abordarea

tematicilor referitoare la mecanismul de depunerea laser pulsat PLD, la interacia laser-suprafaa

materialului [13] [78].

2.1.1. Procedee de clire superficial

Clirea superficial const n nclzirea n domeniul austenitic a unui strat superficial de la supra-

faa piesei pe o anumit grosime urmat de o rcire rapid n ap sau ulei, astfel nct austenita s se

transforme n martensit numai n acest strat. Metoda de clire superficial are drept scop pe de o

parte cresterea duritii, a rezistenei la uzur, a rezistenei la oboseal, iar pe de alt parte pstrarea

propriettilor ridicate de plasticitate n miezul neclit al piesei [122].

Se clesc superficial oelurile carbon i slab aliate cu un coninut de carbon ntre 0,35 0,6% C i

fontele cu grafit lamelar, nodular sau grafit de maleabilizare, a cror mas metalic conine 0,6

0,8% C. Dupa modul de execuie al operaiei de rcire a suprafeei de clit se deosebesc doua

metode de clire: cea simultan, caracterizat prin rcirea simultan a ntregii suprafee de clit i

cea succesiva, prin rcirea progresiv a suprafeei de clit. In funcie de mijloacele de nclzire

folosite se disting procedee de clire superficial rapide i ultrarapide.

Tabel 2.1. Comparaia ntre diferite procedee de clire superficial [122].

Impulsuri Puterea

specific [W/cm2 ]

Temp. atinsa de suprafat

[C]

Adancimea maxim a

stratului clit [mm]

Structura Domenii de aplicare

Fascicul laser

2000-8000

5m-2 mm. Martensita foarte fina,strat alb

Profile complexe cu deformatii foarte mici

Fascicul de electroni

2000 1500 10m-2 mm. Martensita foarte fina,strat alb

Profile complexe,volume mici absenta deformatiilor, necesitatea vidului

12


LA UZARE PRIN TRATAMENTE TERMICE MODERNE Tabel 2.2. Avantajele si dezavantajele diferitelor procedee de clire superficial [122]. Procesul de calire

superficiala Avantaje Dezavanteje

Clirea superficial cu laser Precizia tratamentului. . Posibilitatea obtinerii unei game mari de grosimi de straturi. Posibilitatea tratrii locurilor dificil accesibile celorlalte pro-cedee, prin utilizarea prismelor sau oglinzilor. Deformatii foarte mici. Poate fi automatizat.

Investitii foarte mari. Masuri speciale, de pregatire a suprafetelor.Intretinere si reparare dificila.Structura neomo-gena. Probleme de securitate. Folo- -sirea straturilor absorbante duce la randament scazut.

Clirea superficial cu flux de electroni

Precizia tratamentului. . Deformatii mici . Absenta bbbb oxidarii din cauza utilizarii vidului. Consumul redus de energie. Poate fi automatizat si integrat in fluxul de fabricatie-catie.Productivitate ridicata.-Flexibilitatea instalatiilor.

Investitii mari.Necesitate a utilizarii vidului. Limitarea dimensiunilor pieselor. Necesitate demagnetizarii pieselor. Generarea de raze X.

Clirea superficial cu plasm

Deformatii extrem de mici din cauza adancimii de calire mica.Investitii medii.Bine adaptata tratamentului continuu(lame sau sarme). Poate fi automatizat si integrat.

Procedeu in curs de dezvoltare. Putin adaptat pieselor de dimensiuni mari si cu suprafete concave si convexe. Uneori necesita dus de racire.

2.2.2. Tratamentul termochimic de nitrurare const n mbogirea n azot (nitrogen) a stratului superficial al pieselor din oeluri sau fonte, n scopul durificrii superficiale a acestor piese i mbuntirii performanelor lor privind rezistena la uzare, la oboseal sau la coroziune. Tratamentul termochimic de nitrurare se realizeaz, n mod obinuit, n cuptoare etane, n atmosfer de amoniac gazos, care prin disociere pune n libertate atomi activi de azot. 2NH3 2Nactiv + 3H2 (2.7.)

Compoziia chimic a oelului sau fontei din care se confecioneaz piesele supuse nitrurrii i parametrii de regim la care se conduce acest tratament se stabilesc n funcie de scopul principal urmrit. 2.3.3. Depunere laser pulsata (PLD)

Metoda de depunere laser pulsat (PLD, Pulsed Laser Deposition) este larg folosit n domeniul producerii de straturi subiri n particular din materiale i combinaii de materiale care nu pot fi procesate dect cu mari dificulti prin alte metode. Recent, au fost obinute prin PLD acoperiri de nalt calitate cu o mare varietate de proprieti speciale. [22]

13



Principalul motiv al progresului PLD este acela ca materiale cu compozitie orict de complicata se

pot transfera pe un substrat fara schimbarea stoichiometriei (ablatie congruenta).

Interacia radiaiei laser cu inta (solid) este complex, pentru c energia electromagnetic este

transformat n energie termic, chimic i mecanic, provocnd excitarea electronic, vaporizarea

i ablaia materialului. Toate aceste fenomene depind att de energia i frecvena impulsurilor

laserului, ct i de proprietile optice, termodinamice i morfologice ale intei.

2.4. CLIREA SUPERFICIAL CU LASER Termenul laser la origine, este acronimul LASER, denumire format in limba englez provenind de la

iniialele cuvintelor Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation, ceea ce nseamn

Amplificarea luminii prin stimularea emisiei radiaiei. Romania a raportat in anul 1961 construirea

primului laser, fiind a patra ar din lume in care s-au realizat laseri. Ion I. Agrbiceanu (fiul

scriitorului Ion Agrbiceanu) a intrat in istoria laserilor romanesti ca fiind cel care a condus colectivul

de cercetatori in acea perioada. Dupa 50 de ani de cercetare in acest domeniu tara noastr intr din

nou in istorie ocupand o pozitie ierarhica de varf prin participarea la Programul european Extreme

Light Infrastructure (ELI) cu ELI NUCLEAR PHYSICS (ELI-NP). Acest proiect urmreste

construirea unui laser de cel puin 100 de ori mai puternic dect oricare laser existent n acest moment

pe Terra.

Clirea superficial cu laser const n nclzirea rapid i local a suprafeei unui material la o temperatura superioar temperaturii de austenitizare, fr a ajunge la temperatura de topire a

materialului. Rcirea se face prin conducie termic avnd loc o autocalire. Vitezele de clire superioare vitezelor critice de clire , permit obinerea de structuri martensitice fine [122]. 2.5. CLIREA SUPERFICIAL CU FASCICULUL DE ELECTRONI Prelucrarea cu fascicul de electroni (Electron Beam Machining EBM), utilizeaz transformarea

energiei cinetice a unui flux de electroni n energie termic n momentul n care acetia ntlnesc

piesa de prelucrat si face parte din categoria procedeelor de prelucrare termice [51],[112].

Procedeul se bazeaz pe fenomenul de emisie termoelectronic, adic pe proprietatea unui catod

nclzit de a emite un flux de electroni. Fasciculul de electroni cu densitate i energie cinetic mare

este accelerat i focalizat asupra piesei de prelucrat ntr-un spaiu vidat. Energia fluxului se

calculeaz cu relaia:

14



unde: n numrul electronilor; - sarcina electric a unui electron; U tensiunea

de accelerare [V]; - masa unui electron; v viteza de accelerare a electronilor

[km/s],[51],[164].

La clirea superficial cu fascicul de electroni, stratul supreficial este nclzit pn la o temperatura

bine determinat inferioar temperaturii de topire i superioar temperaturii de austenitizare. Rcirea se face prin conducie n interiorul piesei, nefiind nevoie de un mediu special de rcire. Procedeul de clire superficial cu fasciculul de electroni este un procedeu sub vid.

2.5.3.Instalaie de prelucrare cu fascicul de electroni. Componenta instalaiei de prelucrare cu fascicul de electroni este urmtoarea:

dispozitivul de producere i dirijare a fasciculului de electroni (tunul electronic);

instalaia electric de alimentare i producere a tensiunilor de accelerare;

instalaia de realizare a vidului;

instalaia electric de comand i reglare [51],[88].

Tratamentul termic superficial cu fascicul de electroni are ca scop obinerea unei duritai superioare

pe zona bombardat, fa de restul materialului netratat. Pe lng creterea rezistenei la uzare,

obinut pe suprafaa durificat se mai obine i creterea rezistenei la oboseal.

Tabel 2.4. Durificare cu fascicul de electroni [102]

Otel OLC20 OLC45 OSC10 VMn10 Rp3 HV recopt 160 210 230 250 280 HV durificat 740 900 900 830 800

2.5.4.Tunul electronic Tunul electronic este subansamblul principal al unei instalaii de prelucrare cu fascicul de electroni, asigurnd principalele funciuni: -producerea electronilor liberi; -formarea fasciculului de electroni; -focalizarea i direcionarea acestuia. Fig.2.12. Tunul electronic [156].

15



CAPITOLUL 3. DIRECTII DE CERCETARE, MATERIALE SI APARATUR FOLOSITE.

3.1. DIRECII DE CERCETARE Studiile si cercetrile experimentale din cadrul tezei urmresc patru directii de cercetare privind

imbunttirea performantelor pieselor supuse la uzare prin tratamente termice neconventionale, cu

urmtoarele obiective:

obinerea prin metoda de depunere laser pulsat PLD (pulsed laser deposition) a filmelor subiri de carbur de siliciu SiC i nitrocarbur de siliciu i SiCN, pe substraturi de OLC45, OLC60, 41Cr4, 34MoCrNi6 care n prealabil au fost supuse tratamentului termic de mbuntire (clire +revenire nalt) . Investigarea acestor suprafele prin microscopie de for atomic (AFM), prin difracie de raze X (XRD), microscopie optic (OM), microscopie electronic cu baleiaj (SEM+EDAX).

tratamente termice neconvenionale utiliznd laserul de mare putere CO2 aplicate pieselor supuse la uzare prin clirea superficial i topirea (vitrifierea) suprafeelor acestora. Obinerea stratului clit superficial cu ajutorul laserului CO2 la o putere de 500W pe epruvete din oteluri de

mbuntire carbon OLC45 ,OLC 60 i aliate 41Cr4, 34MoCrNi6 care au fost n prealabil supuse unui tratament termic de calire+revenire nalt. Topirea stratului superficial (vitrifierea)

s-a realizat cu laserul CO2 la o putere de 700W pe probe din oteluri de mbuntire carbon i aliate OLC45, OLC60, 41Cr4, 34MoCrNi6 .

tratament termic de nclzire ultrarapid cu surse termice concentrate, respectiv tratament

termic cu flux de electroni pentru obinerea clirii superficiale i a topirii suprafeelor epruvetelor din otelurile care fac obiectul de studiu al tezei.

ncercarea la uzare a suprafeelor depuse prin tehnologii neconvenionale pe tribometrul din dotare, calculul masei gravimetrice, reprezentarea grafic i compararea rezultatelor.

3.2. UTILAJE SI DISPOZITIVE UTILIZATE LA INCERCRI.

La realizarea acestei teze s-au folosit aparate, utilaje si instalaii puse la dispoziie de Universitatea Transilvania din Brasov, Universitatea Gh.Asachi din Iasi , Institutul National de Fizica Laserilor,

Plasmei si Radiaiei Bucuresi si Institutului National de Cercetare-Dezvoltare in Sudura si Incercari de Materiale-ISIM Timisoara.

3.2.1. Instalaie pentru depunere laser pulsata (PLD)

Instalaia cu ajutorul careia s-a realizat depunerea cu laser pulsat, PLD (pulsed laser deposition) , obtinandu-se filme subiri de carbur de siliciu SiC si nitrocarbur de siliciu SiCN, pe substraturi de

16



OLC45, OLC60, 41Cr4, 34MoCrNi6 care in prealabil au fost supuse tratamentului termic de

imbunatatire (calire +revenire inalta), se compune din :

un laser pulsat cu Nd-YAG (CONTINUUM, SURELITE II-10) si unul cu excimeri

COMPexPro 205(ArF) care emite la 193 nm. sistemul de vid format din camera de reactie plus sistemul de pompe.

Fig.3.1. Depunere laser pulsat (PLD). Montaj experimental

Laserul ND:YAG se caracterizeaz printr-un puls laser cu lungimea temporal de 5 nanosecunde,

cu o distributie de intensitate gaussian si o energie pe puls variabil in functie de armonica la care

functioneaz, respectiv 650 mJ (la 1064 nm), 300 mJ (la 532 nm), 155 mJ (la 355 nm) si 90 mJ (la

266 nm).

Laserul ArF cu excimeri cu lungimea de und de 193nm se caracterizeaz prin parametrii ca energia

maxim a pulsului 400mJ, puterea maxim medie 15 W (msurat la rata de repetare maxim.), rata

de repetare maxim 50 Hz si durata pulsului 25ns. Radiatia laser este focalizat pe tinta aflat in

interiorul camerei de depunere sub un unghi de inciden de 45.

Fig.3.3. Camera de depunere

Pentru obtinerea vidului preliminar, s-a folosit o pomp

primar, iar pentru obtinerea presiunilor sczute in

incinta camerei de depunere, s-a folosit o pomp

turbomolecular. Msurarea presiunii din incinta de

reactie se realizeaz prin intermediul a dou joje. In

timpul proceselor de depunere laser pulsat in atmosfer

reactiv, admisia de gaz se face printr-un dispozitiv

special cu care este dotat incinta de reactie.

17



3.2.2. Instalaie pentru tratarea suprafeelor cu fascicul laser

Fig.3.4. Epruvetele sub actiunea laserului GT 1200W

Incercrile experimentele pentru tratarea suprafetelor cu fascicul laser, respectiv clirea superficial

si vitrifierea (clirea superficial in faz lichid) s-au efectuat pe o instalatie formata din doua

blocuri principale si anume: unitatea laser si unitatea de alimentare.

Fig. 3.5. Instalatia de tratare a suprafetelor cu laser tip GT 1200 W prezentat schematic.

18



3.2.3. Instalaie de prelucrare cu fascicul de electroni.

Fig.3.6. Instalatie de prelucrare cu fascicul de electroni.

3.2.10. Dispozitiv pentru incercari la uzare

Cercetrile experimentale privind imbunttirea performantelor pieselor supuse la uzare

s-au efectuat pe tribometrul din fig.3.14.

Fig.3.14. Tribometru pentru determinarea rezistentei la uzare a epruvetelor. 3.3. Materiale si epruvete. Probele folosite in teza de doctorat au fost

oteluri de imbunttire carbon marcile OLC

45, OLC 60 si aliate marcile 41Cr4 si

34MoCrNi6. Epruvetele folosite pentru

tratamente termice superficiale cu surse

concentrate de energie de mare putere au fost

supuse in prealabil unor tratamentele termice

de clire urmate apoi de revenire. S-au

realizat numeroase seturi de probe de

dimensiuni diferite , care au fost supuse

diferentiat tratamentului termic de clire.

Astfel s-au confectionat epruvete seria A, cu

dimensiuni de 15 /20mm si probe seria B,

cu dimensiuni de 8/20mm , acestea din urm

fiind impuse de cotele mandrinului din

componenta aparatului de uzare.

Fig. Seturi de probe .

19



CAPITOLUL 4

CERCETARI EXPERIMENTALE PRIVIND TRATAMENTELE SUPERFICIALE DESTINATE MARIRII REZISTENTEI LA UZARE

4.1.DEPUNERE LASER PULSATA (PLD)

4.1.5. Modul de lucru si rezultate obinute

Substraturile au fost discuri de otel-OLC 45, OLC60, 41Cr4 si 34MoCrNi6, polisate in prealabil si

curtite intr-o baie de ultrasunete succesiv cu ap cu spun, alcool, aceton si ap. Ca tinte s-au

folosit discuri de carbur de siliciu. Conditiile experimentale folosite la depunerea filmelor subtiri

sunt prezentate in tabelul 4.1. pentru carbur de siliciu.

Tabel 4.1. Conditiile de depunere laser pulsat PLD a carburii de siliciu SiC pe substrat OLC45,OLC 60, 34MoCrNi6, 41Cr4. Nr. proba

Tinta Marca otel P1 (mbar)

PAZOT (mbar) in timpul depunerii

d t-c (cm)

NPuls

(nm)

885 SiC 41Cr4 10-4 10-4 4 60.000 193

886 SiC 41Cr4 10-4 10-4 4 60.000 193

887 SiC 41Cr4 10-4 0.05 4 60.000 193

8889 SiC OLC 45 10-4 10-4 4 60.000 193

8890 SiC OLC 45 10-4 10-4 4 60.000 193

892 SiC OLC 45 10-4 0.05 4 60.000 193

893 SiC OLC 60 10-4 10-4 4 60.000 193

895 SiC OLC 60 10-4 0.05 4 60.000 193

896 SiC OLC 60 10-4 0.05 4 60.000 193

897 SiC 34MoCrNi6 10-4 10-4 4 60.000 193

898 SiC 34MoCrNi6 10-4 10-4 4 60.000 193

900 SiC 34MoCrNi6 10-4 0.05 4 60.000 193

Tabel 4.2. Film subtire dur SiCN rezultat prin depunere laser pulsata , substrat OLC 45, OLC 60, 34MoCrNi6, 41Cr4. Nr. proba

Tinta Marca otel P1 (mbar)

PAZOT (mbar) in timpul depunerii

d t-c (cm)

NPuls

(nm)

888 SiCN 41Cr4 10-4 0.05 4 60.000 193

899 SiCN 34MoCrNi6 10-4 0.05 4 60.000 193

894 SiCN OLC 60 10-4 10-4 4 60.000 193

891 SiCN OLC 45 10-4 0.05 4 60.000 193

20



Analiza microstructurilor epruvetelor s-a facut prin microscopie cu baleaj (SEM), microscopie de

forta atomica (AFM),difractie de raze X (EDAX), microstructuri cu microscopul Nikon MA200 si

microduritate Vickers. Probele au fost supuse analizei de microscopie optica dupa ce s-au depus

straturi subtiri de carbura de siliciu. Imagine SEM la suprafata stratului (SiC) , substrat OLC45.

Fig.4.14. Filme dure de SiC depuse pe OLC 45, imbunatatit, (proba 889).

Fig. 4.15. Stratul de SiC cu substrat OLC 45 imbunttit (proba 892).

In cazul depunerii cu carbura de siliciu se observa aglomerri de cristalite care sunt distribuite

uniform pe suprafat. O serie de investigatiile microscopice s-au realizat cu microscopia de forta

atomica (AFM). Rezultatele scot in evidenta o suprafata rugoasa . Asa cum se poate observa in

figurile 4.14. si 4.15., suprafata stratului nu este unifom , aspect care se reflect foarte bine si in

valorile microdurittilor obtinute pe aceasta suprafat.

Tabel 4.3. Valori ale microdurittii dup PLD, pe substrat OLC45 imbuntit Nr.crt. Oel Tratament termic Distanta (mm) Duritate (HV 0,005)

1. 15 634 2. 30 670 3. 45 1106 4. 60 905 5. 75 492 6.

OLC45 mbuntit Depunere laser pulsat (PLD)

90 498

21



Aceast tez urmreste in primul rand cresterea rezistentei la uzare a pieselor prin mrirea durittii

stratului superficial. Dac privim tabelul 4.4. observm valori apreciabile obtinute in urma depunerii

laser pulsat . Acest lucru s-a realizat pe probe supuse initial tratamentului termic de imbunttire.

Tabel 4.4. Valori comparative ale durittii Duritate

Dup clire [HRC]

Dup imbuntire [HRC]

Dup PLD [HV 0.005] Marca oel

valori medie valori medie valori medie 60.5 36,0 634 61.0 33.0 670 OLC45 59.5

60,3 32.5

33,8 571

625

63.0 38.0 1388 64.5 37.5 1106 OLC60 64.0

63,8 39.0

38,1 1281

1258,3

54.0 38.0 753 56.0 36.5 710 41Cr4 54.5

54,8 38.5

37,6 670

711

57.0 43.0 1969 56.5 41.5 1791 34MoCrNi6 57.0

56,8 41.0

41,8 1388

1716

Carbura de siliciu este foarte dur, ajungand la valori de 2400 HV [daN/mm2]. Chiar dac filmele

obtinute din acest material prin metoda de depunere laser pulsat sunt foarte subtiri, totusi ele

imbunttesc mult duritatea stratului superficial . In figura 4.18. se observ o epruvet din OLC45

inainte si dup depunere cu SiC.

a) b)

Fig.4.18. OLC 45 : a) inainte de depunere(765); b) dupa depunere SiC (proba 884)

22



Fig.4.19. Microscopie de forta atomica AFM film subtire SiC,depunere laser pulsata PLD, substrat otel aliat 41Cr4(calire+revenire inalta). Epruvetele depuse cu carbur de siliciu (SiC) au fost apoi sectionate pentru obtinerea unei

microstructuri in strat, substrat si miez. Imaginile prezentate in figura 4.20 reprezint rezultate

obtinute cu microscopul optic (MO). Filmele dure din SiC obtinute prin depunere laser pulsat sunt

foarte subtiri, de aceea grosimea stratului se observa vag.

a) in strat b) in miez Fig.4.20. Microstructura in strat (SIC, depunere laser pulsata PLD) si in miez a epruvetei OLC 45

imbunatatit, vazuta la microscopul electronic NIkon MA 100.(proba 890)

De asemenea in figura 4.20. se poate observa zona de interferent termic imediat in apropierea

stratului, aspect confirmat si prin obtinerea unor valori ale microdurittii in adancimea acestuia.

Fiind de ordinul micronilor, stratul este strpuns indiferent de sarcin, de aceea pe suprafata

stratului duritatea este mai mare decat valorile trecute in tabelul 4.3. Actionand cu diferite sarcini

asupra stratului si comparand rezultatele cu cele obtinute in adancimea acestuia, se confirm

23



existenta zonei de tranzitie, asa cum reiese si din imaginile prezentate in figura 4.20. In imaginile

din fig.4.20 b) se poate vedea o structur format din sorbit de revenire , obtinut in urma

tratamentului termic de imbunttire, ceea ce asigur epruvetei o bun tenacitate si o rezistent

mecanic ridicat.

Fig.4.21. Imagini SEM+EDAX, , cu elementele identificate in microstructura stratului si reprezentarea

lor grafica;strat SiC, depus PLD, substrat OLC45imbunatatit.

Imaginile din fig.4.21. sunt realizate cu microscopul electronic cu baleiaj SEM+EDAX pe strat de

carbura de siliciu SiC depus cu laser pulsat PLD, substrat OLC45 (clire+revenire inalt ) si

reprezint micrografiile stratului si reprezentatrea grafic a elementelor identificate in compozitia

stratului.

24



a) C b) Cr c) Si

d) Fe e) toate f) Oxigen Fig.4.22. Analiza EDX cu spectrofotometrul de fluorescenta in raze X evidentiaza compusii existenti in microstructura stratului SiC depus cu PLD, substrat OLC45. Tabel 4.5. Elementele identificate cu spectrofotometrul de fluorescenta in raze X

Element AN [masa %] [masa norm.%] [at. norm. %]

Fier 26 76,16506642 70,73928556 43,74662356

Oxigen 8 13,83759057 12,85184031 27,74248389

Siliciu 14 9,727633501 9,034664794 11,10998831

Carbon 6 1,329710543 1,234985778 3,551129482

Crom 24 0,769774553 0,714938021 0,474878139

25



4.2.TRATAMENTE TERMICE SUPERFICIALE CU LASERUL CO2 4.2.8. Rezultate experimentale

Epruvetele din OLC 45 , OLC 60 de dimensiuni (15x20 mm) au fost supuse unui

tratament termic de imbunatatire in prealabil dupa care, suprafeele de tratat au fost rectificate.

Pe probele pregatite astfel s-a aplicat tratamentul termic de clire superficial cu radiatia laser.

Tabel 4.6.Conditiile de clire superficial cu laser CO2 pentru otelurile de imbunttire mrcile OLC45 si OLC60. Proba Marca P

[w] v [mm/s]

dspot [mm]

dfascicul [mm]

777 OLC 45 700 7,5 3,5 30

778 OLC 45 700 7,5 3,5 30

779 OLC 60 700 7,5 3,5 30

780 OLC 60 700 7,5 3,5 30

Fig.4.23. Epruvete confectionate din otel

aliat marcile OLC45, OLC60, 41Cr4 si

34MoCrNi6 clite superficial cu laserului

CO2; P=700W; 5 benzi de trecere; dspot =3,5mm;v =7,5mm/s;

In figura 4.23. sunt prezentate epruvetele tratate termic cu radiatie laser. Se observ

cinci benzi de trecere pe suprafata fiecrei probe, diametrul spotului fiind de 3,5mm.

Epruvetele din oteluri aliate marcile 41Cr4, 34MoCrNi6 de dimensiuni (15x20 mm) , au fost

supuse unui tratament termic de imbunatatire in prealabil dupa care, suprafeele de tratat au

fost rectificate.

Tabelul 4.7. Conditiile de clire superficial cu laser CO2 pentru otelurile aliate 41Cr4 si 34MoCrNi6. Proba Marca P

[w] v [mm/s]

dspot [mm]

dfascicul [mm]

781 41Cr4 700 7,5 3,5 30

782 41Cr4 700 7,5 3,5 30

783 34MoCrNi6 700 7,5 3,5 30

784 34MoCrNi6 700 7,5 3,5 30

26



Prin tratarea superficial a suprafetei cu inclzire ultrarapid cu surse termice exterioare

concentrate de mare putere s-au obtinut duritti diferite inregistrate pe stratul epruvetei asa cum

se observ si in tabelul 4.8. Acest aspect se poate explica prin faptul c stratul format prin clire

superficial nu este uniform si acolo unde exist o suprapunere partial a spotului peste o zon in

prealabil clit, duritatea are valori mai mici n comparatie cu zone de adncime maxim a

spotului unde se inregistreaz valori ale durittii mai mari.

Tabel 4.8. Valori ale microdurittii dup clire cu radiaia laser, pe substrat 34MoCrNi6 imbuntit Nr.crt. Oel Tratament termic Distana (mm) Duritate (HV0,03)

1. 15 525 2. 30 563 3. 45 545 4. 60 515 5. 75 443 6.

34MoCrNi6 mbuntit Clire superficial cu laser CO2

90 481

Fig.4.24. Imagini reprezentand analiza SEM, a stratului OLC45 (C+RI), clit superficial CO2; 500:1; P=700W; dspot =3,5mm;v =7,5mm/s;

Fig.4.25. Micrografie electronica cu baleiaj SEM, strat OLC45 (C+RI), calit superficial CO2; 200:1; P=700W; dspot =3,5mm;v =7,5mm/s;

27



Fig.4.26. Imagini SEM+EDAX, , cu elementele identificate in microstructura stratului si reprezentarea

lor grafica;strat calit superficial CO2, substrat OLC45imbunatatit.

Tabel 4.9. Elementele identificate cu spectrofotometrul de fluorescenta in raze X

Element AN [masa.%] [masa norm. .%] [norm. at.%]

Fier 26 70,46207152 74,96442617 46,28637669

Oxigen 8 18,24095305 19,4065055 41,82553033

Carbon 6 3,11855361 3,317821586 9,525146725

Siliciu 14 1,428876885 1,520178636 1,866423861

Magneziu 25 0,743556655 0,791068113 0,496522401

28



a) toate b) Fe c) C

d) Mn e) Si f) O

Fig.4.27. Analiza EDX cu spectrofotometrul de fluorescenta in raze X evidentiaza compusii existenti in microstructura stratului clit superficial cu radiatie laser, substrat OLC45.

Din analiza metalografic a epruvetei din 34MoCrNi6 imbunttit, clit superficial cu radiatia

laserul asa cum se observ si in figura 4.28. reiese structura martensitic obtinut.

29



a) b)

Fig. 4.28. Otel aliat 34MoCrNi6 imbunatatit, calit superficial cu CO2, atac nital, 500:1 ; a) adancimea z a spotului; b) spoturi partial suprapuse.

a) b) Fig.4.29. Otel aliat OLC 60 imbunatatit, calit superficial cu CO2, atac nital, :a) ZIT-200:1 ; b) ZIT-500:1 ; P=700W; 5 benzi de trecere; dspot =3,5mm;v =7,5mm/s;

a) b) Fig. 4.30. Micrografia miezului: a) OLC60, imbuntit clit superficial cu CO2, atac nital, 500:1; b) OLC45,imbunttit, clit superficial cu CO2, atac nital, 500:1.

30



a) b) Fig. 4.31. Otel OLC45 imbunatatit, topit superficial cu CO2, atac nital, 500:1; a) distanta intre spoturi; b) spoturi partial suprapuse; P=800W; 5 benzi de trecere; dspot =3,5mm;v =7,5mm/s;

Fig.4.32. OLC45, imbunatatit , topit partial cu CO2 P=800W; 5 benzi de trecere; dspot =3,5mm;v =7,5mm/s;

a) b) Fig.4.33. Amprente de microduritate, otel OLC45 imbunttit, topit cu CO2 ; a) in ZIT (zona de influenta termica); b) in miez; P=800W; dspot =3,5mm;v =7,5mm/s.

31



4.3. TRATAMENTE TERMICE SUPERFICIALE CU FASCICULUL DE ELECTRONI

4.3.4. Rezultate obtinute

Tabelul 4.10. Parametrii de clire superficial cu fascicul de electroni

Proba Marca

oelului

U [kV]

v [cm/min]

I [mA]

dtir [mm]

430 OLC45 60 140 18 150

431 OLC45 60 140 18 150

432 OLC45 60 140 18 150

433 OLC45 60 140 18 150

434 34MoCrNi6 60 140 18 150

435 34MoCrNi6 60 140 18 150

436 34MoCrNi6 60 140 18 150

437 34MoCrNi6 60 140 18 150

438 OLC60 60 140 18 150

439 OLC60 60 140 18 150

440 OLC60 60 140 18 150

441 OLC60 60 140 18 150

442 41Cr4 60 140 18 150

443 41Cr4 60 140 18 150

444 41Cr4 60 140 18 150

445 41Cr4 60 140 18 150

Tabel 4.11. Valori ale microdurittii dup calire cu fascicul de electroni, pe substrat 41Cr4 imbuntit Nr.crt. Oel Tratament termic Distanta (mm) Duritate (HV0,005)

1. 15 797 2. 30 714 3. 45 583 4. 60 591 5. 75 963 6.

41Cr4 mbuntit Clire superficial cu fascicul de electroni

90 1005

32



Tabel 4.12. Valori comparative ale duritii

Duritate

Dup clire [HRC]

Dup mbuntire [HRC]

Dup clire cu fascicul de electroni [HV0.005]

Marca oel

valori medie valori medie valori medie 60.5 36,0 692 61.0 33.0 680 OLC45 59.5

60,3 32.5

33,8 656

676

63.0 38.0 1004 64.5 37.5 1106 OLC60 64.0

63,8 39.0

38,1 945

1018

54.0 38.0 797 56.0 36.5 717

41Cr4

54.5

54,8

38.5

37,6

705

739

57.0 41.0 787 56.5 41.5 704 34MoCrNi6 57.0

56,8 43.0

41,8 680

723

Sunt prezentate in tabelul 4.12. valori comparative ale durittii, obtinute dupa tratamentul

termic de clire, dup tratamentul termic de imbunttire si de asemenea dup clirea

superficial cu fascicul de electroni. Se poate observa cresterea apreciabil a valorilor durittii

in ultimul caz.

Tabel 4.13. Valori comparative ale duritii

Duritate Marca oel imbunttit Dup depunere laser pulsat SiC

[HV0,005] Dup clire cu fascicul de electroni

[HV0.005] OLC45 625 676 OLC60 1258,3 1018 41Cr4 711 739

34MoCrNi6 1716 723

Valori ale durittii obtinute prin depunere laser pulsat PLD a unor filme subtiri din carbur

de siliciu SiC si clirea superficial cu fascicul de electroni sunt prezentate in tabelul 4.13. In

ambele cazuri se observ cresterea durittii in comparatie cu valori obtinute dup

mbunttire.

33



CAPITOLUL 5

INCERCARI DE UZARE ALE PROBELEOR TRATATE SUPERFICIAL 5.6. Date experimentale

Probele folosite in teza de doctorat au fost oteluri de imbunatatire nealiate marcile OLC 45, OLC 60

si aliate marcile 41 Cr 4 si 34MoCrNi6. Epruvetele folosite pentru tratamentele termice superficiale

cu surse concentrate de energie de mare putere au fost supuse in prealabil unor tratamentele termice

de calire urmate apoi de revenire. S-au realizat numeroase seturi de probe de dimensiuni diferite ,

care au fost supuse diferentiat tratamentului termic de calire. In cuptorul incalzit pana la temperatura

de calire au fost introduse probele din otel OLC45 si OLC 60, seria A., intervalul de timp in care ele

au fost mentinute fiind de 40 minute. Racirea probelor dupa scoaterea lor din cuptor s-a realizat in

mediu lichid, respectiv apa. Inainte de introducerea probelor in cuptorul de revenire acestea au fost

supuse unor teste de duritate folosind metoda Rockwell, STAS 493 88 valorile obtinute fiind

cuprinse in tabelul de 5.1.

Tabelul 5.1. Duriti obinute dup clire Nr.crt. Nr.proba Marca oelului Duritate dup clire [HRC]

1. 889 OLC 45 60.5 HRC 2. 890 OLC 45 59.5 HRC 3. 891 OLC 45 61.0 HRC 4. 893 OLC 60 63.0 HRC 5. 894 OLC 60 64.5 HRC 6. 895 OLC 60 64.0 HRC

In cuptorul de revenire care a atins temperatura de lucru de 550C au fost introduse probele si

mentinute timp de o ora dupa care cuptorul a fost oprit, iar piesele au fost lasate inauntru pentru inca

30 de minute. Masurarea macroduritatii dupa revenire s-a realizat cu aparatul Rockwell iar valorile

sunt cuprinse in tabelul 5.2.

Tabelul 5.2. Duriti obinute dup imbuntire Nr.crt. Nr.proba Marca oelului Duritate dup imbunttire [HRC]

1. 889 OLC 45 36.0 HRC 2. 890 OLC 45 33.0 HRC 3. 891 OLC 45 32.5 HRC 4. 893 OLC 60 38.0 HRC 5. 894 OLC 60 37.5 HRC 6. 895 OLC 60 39.0 HRC

Din oteluri aliate marcile 41Cr4 si 34 MoCrNi6 au fost de asemenea confectionate epruvetele din

care s-au realizat mai multe seturi de probe care au fost supuse unor tratamente termice de calire si

34



revenire. Dupa calirea lor in cuptorul cu temperatura de 900C ele au fost racite in ulei. Testele de

macroduritate s-au facut cu aparatul Rockwell iar rezultatele sunt cuprinse in tabelul 5.3.

Tabelul 5.3. Duriti obinute dup clire

Nr.crt. Nr. proba Marca oelului Duritate dup clire [HRC] 1. 883 41Cr4 54.0 HRC 2. 888 41Cr4 56.0 HRC 3. 854 41Cr4 54.5 HRC 4. 897 34MoCrNi6 57.0 HRC 5. 898 34MoCrNi6 56.5 HRC 6. 899 34MoCrNi6 57.0 HRC

Revenirea epruvetelor confectionate din otel aliat marcile 41Cr4 si 34MoCrNi6 s-a facut in cuptorul

incalzit la temperatura de lucru de 550C si mentinute timp de 60 de minute dup care cuptorul a

fost oprit, iar piesele au rmas inuntru pentru inc 30 de minute.Valorile macrodurittilor

determinate dup ce probele au fost scoase din cuptorul de revenire au fost cuprinse in tabelul 5.4.

Tabelul 5.4. Duriti obinute dup imbuntire Nr.crt. Nr.proba Marca oelului Duritate dup imbunttire [HRC]

1. 883 41Cr4 38.0 HRC 2. 888 41Cr4 36.5 HRC 3. 854 41Cr4 38.5 HRC 4. 897 34MoCrNi6 43.0 HRC 5. 898 34MoCrNi6 41.5 HRC 6. 899 34MoCrNi6 41.0 HRC

Tabelul 5.5. Evolutia masic a epruvetelor pe care a fost depus un strat de carbur de siliciu SiC in timpul testelor de uzare prin frecare

Proba Oel substrat

Strat M1 [mg] M2

[mg] M3

[mg] M4

[mg] M5

[mg] 914 OLC 45 SiC 0,01 0,03 0,04 0,05 0,07 996 OLC 60 SiC 0,03 0,05 0,07 0,08 0,09 883 41Cr4 SiC 0,04 0,09 0,14 0,20 0,28 899 34MoCrNi6 SiC 0,05 0,07 0,09 0,14 0,18

Tabelul 5.6. Evolutia masic a epruvetelor imbuntite in timpul testelor de uzare prin frecare

Proba Oel marca M1 [mg] M2

[mg] M3

[mg] M4

[mg] M5

[mg] 914 OLC 45 0,01 0,03 0,04 0,05 0,07 996 OLC 60 0,03 0,05 0,07 0,08 0,09 883 41Cr4 0,04 0,09 0,14 0,20 0,28 899 34MoCrNi6 0,05 0,07 0,09 0,14 0,18

35



Tabelul 5.7. Mrimea uzurii la OLC 45

Mrimea uzurii [mg] Proba

Marca oelului

Timp [min] Clire+Revenire Clire+Revenire+SiC

0 0 0 15 0,02 0,01 30 0,04 0,03 45 0,09 0,04 60 0,11 0,05

914 OLC 45

75 0,14 0,07

Fig.5.5. Mrimea uzurii la probele din OLC45 Fig.5.6. Mrimea uzurii la probele tratate diferit . din OLC60 tratate diferit Tabelul 5.8.Mrimea uzurii la OLC 60

Mrimea uzurii [mg] Proba Marca oel Timp [min] Clire+Revenire Clire+Revenire+SiC 0 0 0 15 0,04 0,03 30 0,08 0,05 45 0,11 0,07 60 0,15 0,08

996 OLC 60

75 0,17 0,09 Tabelul 5.9. Mrimea uzurii la.41Cr4

Mrimea uzurii [mg] Proba Marca oelului Timp [min] Clire+Revenire Clire+Revenire+SiC 0 0 0 15 0,01 0,04 30 0,18 0,09 45 0,22 0,14 60 0,26 0,2

883 41Cr4

75 0,3 0,28

36



Tabelul 5.10. Mrimea uzurii la 34MoCrNi6

Mrimea uzurii [mg] Proba Marca Timp [min] Clire+Revenire Clire+Revenire+SiC 0 0 0 15 0,07 0,05 30 0,09 0,07 45 0,12 0,09 60 0,15 0,14

899 34MoCrNi6

75 0,19 0,18

Fig.5.8. Mrimea uzurii la probele din 34MoCrNi6 tratate diferit

Fig. 5.9 Mrimea uzurii la probele din OLC60 tratate diferit

Tabelul 5.11. Evolutia masic a epruvetelor imbuntite in timpul testelor de uzare prin frecare

Proba Oel marca M1 [mg] M2

[mg] M3

[mg] M4

[mg] M5

[mg] 990 OLC 45 0,0032 0,0041 0,0053 0,0074 0,0089 993 OLC 60 0,0039 0,0048 0,0064 0,0089 0,0104 894 41Cr4 0,0023 0,0040 0,0059 0,0070 0,0087 899 34MoCrNi6 0,0036 0,0129 0,0135 0,0140 0,0186

37



CAPITOLUL 6.

CONCLUZII GENERALE. CONTRIBUTII PROPRII.

6.1. CONCLUZII GENERALE.

In urma cercetrilor stiinifice efectuate si a rezultatelor experimentele obinute in aceast tez pot formula cteva concluzii generale.Uzarea epruvetelor tratate termic cu inclzire ultra rapid cu surse

termice exterioare concentrate de mare putere specific, respectiv radiaia laser si fasciculul de electroni, a pus n evident urmtoarele aspecte:

rezistent mare la uzare a epruvetelor pe care a fost depus stratul de carbur de siliciu SiC

prin metoda de depunere laser pulsat (PLD);

rezistent mare la uzare a probelor tratate termic cu laser GT1200W;

rezistent mare la uzare a stratului superficial obtinut prin clirea superficial cu fasciculul

de electroni;

comportare la uzare foarte buna in urma duritatilor comparabile obtinute prin cele procedee

neconventionale aplicate probelor.; din analizele metalografice am observat obtinerea in stratul superficial a unei structuri

martensitice iar in miez pstndu-se sorbita de revenire. Acest lucru a fost posibil innd cont de faptul c temperatura de lucru este una superioar temperaturii de austenitizare, fr a

ajunge la temperatura de topire a materialului. De asemenea temperatura stratului superficial

variaz foarte repede, fie ca este vorba de rcire sau de nclzire, tratamentul termic

realizndu-se fr mentinere la temperatura maxim, aspect confirmat si n literatura de

specialitate.

6.2. CONTRIBUTII PROPRII

Avnd in vedere rezultatele obinute n urma diferitelor investigaii teoretice i experimentale consider c am mbogit cunotinele n domeniu prin :

analizarea filmelor subiri dure de carbur de siliciu SiC depuse prin tehnica laser pulsat PLD pe epruvete confectionate din oeluri de mbuntire carbon mrcile OLC45, OLC60 si aliate mrcile 41Cr4, 34MoCrNI6 prin microscopie electronic cu baleiaj, SEM;

analizarea filmelor subiri dure de nitrocarbur de siliciu SiCN depuse prin tehnica laser pulsata PLD pe epruvete confectionate din oeluri de imbunataire carbon marcile OLC45, OLC60 si aliate marcile 41Cr4, 34MoCrNI6 prin microscopie electronica cu baleiaj, SEM;

38



realizarea difractogramelor pentru probele cu film subtire dur de SiC depuse prin tehnica

laser pulsat PLD pe epruvete confectionate din oeluri de imbunataire carbon mrcile OLC45, OLC60 si aliate mrcile 41Cr4, 34MoCrNI6;

realizarea difractogramelor pentru probele clite superficial si topite cu radiatie termic CO2

pe epruvete confecionate din oeluri de imbuntire carbon marcile OLC45, OLC60 si aliate marcile 41Cr4, 34MoCrNI6;

efectuarea testelor de macroduritate pentru probele supuse tratamentului termic de

imbuntire (clire+revenire inalt); efectuarea testelor de microduritate la suprafaa stratului pentru epruvete supuse

tratamentului de clire superficial cu laser CO2 confecionate din oeluri de imbunataire carbon marcile OLC45, OLC60 si aliate marcile 41Cr4, 34MoCrNI6 ;

efectuarea testelor de microduritate in adancimea stratului pentru epruvete supuse

tratamentului de clire superficial cu laser CO2 confecionate din oeluri de imbunataire carbon marcile OLC45, OLC60 si aliate marcile 41Cr4, 34MoCrNI6 ;

efectuarea testelor de microduritate in adancimea stratului de carbur de siliciu SiC si

nitrocarbur de siliciu SiCN, prin depunere laser pulsata PLD pentru epruvete confecionate din oeluri de imbuntire carbon marcile OLC45, OLC60 si aliate mrcile 41Cr4, 34MoCrNI6 ;

realizarea graficelor de rezistent la uzare obtinute in urma uzrii epruvetelor depuse cu SiC

si SiCN pe discuri din fonta cenusie si materiale ceramice;

realizarea graficelor de rezistenta la uzare obtinute in urma uzrii epruvetelor clite

superficial cu laserul CO2 pe discuri din font cenusie si materiale ceramice;

realizarea graficelor de rezistent la uzare obinute in urma uzarii epruvetelor topite superficial cu laserul CO2 pe discuri din font cenusie si materiale ceramice.

obinerea histogramelor in urma rezultatelor obinute prin uzarea epruvetelor depuse cu SiC si SiCN prin metoda laser pulsat.

39



obtinerea histogramelor in urma rezultatelor obtinute prin uzarea epruvetelor depuse cu SiC

si SiCN prin metoda calirii superficiale cu laser CO2

obtinerea histogramelor in urma rezultatelor obtinute prin uzarea epruvetelor depuse cu SiC

si SiCN prin metoda topirii superficiale cu laser CO2.

6.3. DISEMINAREA REZULTATELOR

1. A. Zara, E. Ene, B. Novac - STUDIES REGARDING OF SUPERFICIAL HEAT TREATMENTS EFECTUATED WITH MODERN TECNHOLOGIES, AFASES 2009, ISBN 978-97369415-67-6; 2. A. Urs (Zara) , M. Benta , R. Oprisan (Stoica) , E. Ene , B. Novac - STUDIES REGARDING SEVERAL ASPECTS IN FRETTING WEAR, International Journal of Modern Manufacturing Technologies MODTECH 2010, ISSN 2067-3064; 3. A. Zara, R. Stoica, N. Torodoc, B. Novac - ASPECTS OF FACTORS AFFECTING LASER TRANSFORMATION HARDENING, AFASES 2010, ISBN 978-973-8415-76-8; 4. A. Zara, R. Stoica , E. Ene, G. Dragusin - THERMAL PERFORMANCE OF A PORTABLE WATER HEATER UNDER CLIMATIC CONDITION , International Journal of Modern Manufacturing Technologies MODTECH 2011, ISSN 2069-6736; 5. E. Ene, A. Zara, B. Novac, Gh. Novac - STAGE RESEARCH ON AMORPHOUS MATERIAL ON TYPE METALL GLASS AND THEIR CONCEQUENCE, BULLETIN OF THE POLYTECHNIC INSTITUTE OF IASI, ISSN 2065-2119 ; 6. Novac B., Pitulice C., Ene E., Zara A., Novac Gh. - THE INFLUENCE OF ELABORATION ON QUALITY STEEL FOR TRANSFORMER PLATE, BULLETIN OF THE POLYTECHNIC INSTITUTE OF IASI, ISSN 2065-2119 ; 7. E. Zamfir, M. Cazacu, A. Zara - PLASMA METAL CUTTING, AFASES 2010, ISBN 978-973-8415-76-8; 8. E. Ene, A. Zara, B. Novac, R. Oprisan (cas. Stoica), N. Torodoc - CHARACTERIZATION TOOL STEELS, AFASES 2010, ISBN 978-973-8415-76-8; 9. M. Cazacu, E. Zamfir, A. Zara - STUDIES REGARDING THE CAUSES OF AVERAGES PRODUCED AT COMPONENT PARTS OF ROLLING MATERIALS, AFASES 2009, ISBN 978-97369415-67-6; 10. R.V. Oprisan (Stoica), A. Zara (Urs), B. Novac - AUTOMATIC VISUAL INSPECTION OF SPECULAR SURFACES , AFASES 2010, ISBN 978-973-8415-76-8;

40



11. E. Ene, A. Zara, B. Novac - STATE OF THE PRESENT RESEARCH OF THE METALIC GLASSER AND THEIR PROPERTIES, AFASES 2009, ISBN 978-9736941

calirea

Documents

Transcript of calirea