Proceedings of SerbiaTrib '13

Slika 4. Karakteristični izgled unutarnje površinepoluprstena nakon uporabe, SEM TOPOTo je oštećenje najvjerojatnije posljedicadjelovanja kombinacije kiselina karbonilnog tipa ivodene pare koje su se nakon kondenziranja„slijevale“ preko dijelova preše i ipak prodrle uzonu kontakta poluprsten/osnovni materijal, bezobzira na to što su napravom stegnute, pri čemu jesilikonska brtva trebala onemogućiti prodor supare.Izabrani nadomjesni materijali AISI 316L i AISI304 po svom kemijskom sastavu spadaju u grupuaustenitnih nehrđajućih čelika, koji imaju primjenuu prehrambenoj i procesnoj industriji. Naime,ukupno su u dva ciklusa bili u proizvodnomprocesu oko 5000 sati (kroz dvije kalendarskegodine). U odnosu na materijal kućišta GS-42CrMo4 znatno su se pokazali postojanijima. Napoluprstenima izrađenim iz varijantnih materijalaTablica 1. Rezultati ispitivanja kemijskog sastava uzoraka 316L i 304utvrđeni su isti mehanizmi trošenja, pri čemu nisuuočene značajnije razlike u intenzitetu, kakoabrazijskog i adhezijskog tako i korozijskog, bezobzira na razlike u kemijskom sastavu. Tvrdoćaugrađenog nadomjesnog materijala je iznosila oko170180 HV, što se u pogonskim uvjetimapokazalo relativno dostatno, a to potvrđuju imikroskopski snimci (slika 3 i 4) koji pokazujutragove abrazijskog trošenja, adhezije ali i rupičastekorozije. Prva dva mehanizma trošenja su prisutnijana vanjskoj strani poluprstena cjedila, dok je trećimehanizam prisutniji na unutarnjoj strani. Razlogepojave abrazijskog trošenja treba tražiti u sastavumliva točnije u sadržaju SiO 2 x nH 2 O iz ljuskesuncokreta kao glavnog nositelja abrazivnihsvojstava ljuske suncokreta. Pojavu rupičastekorozije može se pojasniti zbog prisutnosti tzv.“kisele supare“.3. EKSPERIMENTALNI DIOIspitivanja kemijskog sastava provedena su nauzorcima oba varijantna čelika u dostavnom stanju.Kemijskom analizom materijala određen je sastavprisutnih elemenata. Za određivanje kemijskogsastava korištena je spektrometrijska metoda, aispitivanja su izvršena uređajem BELEC. Rezultatiispitivanja kemijskog sastava uzoraka (materijalEN X2CrNiMo18-14-3, AISI 316L i materijal ENX5CrNi18-10, AISI 304) prikazani su u tablici 1.MaterijalKemijski sastav [%]C Mn Si Cr Ni Mo V W Ti, Fe316L 0,048 1,224 0,438 16,71 10,08 2,124 0,124 0,185 0,112 68,40304 0,045 1,295 0,651 18,02 8,11 0,414 0,114 80,19 0,007 70,68Tvrdoća i otpornost trošenju austenitnihnehrđajućih čelika može se bitno povećati, a da pritome ne dolazi do značajnog gubitka otpornosti nakoroziju. Jedan od pristupa kako bi se povećalapovršinska tvrdoća i otpornost trošenju čelika jepostupak nitriranja koji nudi visokodimenzijskustabilnost obratka 4. Nitriranje je postupakotvrdnjavanja površine difuzijom dušika upovršinske slojeve i promjena kemijskog sastavačelika [5]. Obzirom na to da na varijantnimmaterijalima poluprstena nisu nakon uporabeuočena korozijska oštećenja koja bi svojimintenzitetom bila uzročnik prestanka funkcionalnograda pužne preše, zaključeno je da bi senitrokarburiranjem varijantnih materijala moglodoprinjeti bitnom povećanju tvrdoće u površinskomsloju koja bi se odrazila na povoljnija tribološkasvojstva i produljenje vijeka tribosustava pužnihpreša za završno prešanje. Postupaknitrokarburiranja bio je sljedeći: uzorci su prvopredgrijani na temperaturu υ p =380 o C, u trajanju od3 sata i potom uronjeni u solnu kupku (volumena1m 3 ) zagrijanu na 580 o C u trajanju od 5 sati. Nakontoga uzorci su hlađeni na zraku.3.1 Ispitivanje strukture varijantnih materijalanakon nitrokarburiranjaMetalografska ispitivanja uzoraka oba varijantnamaterijala nakon nitrokarburiranja daju cjelovitusliku o njihovom mikrostrukturnom stanju. Analizamikrostrukture uzoraka obrađenih postupkomnitriranja omogućava promatranje i ruba i jezgreispitnog uzorka. Mikrostruktura rubnog dijelanitrokarburiranih uzoraka čelika AISI 316L i AISI304 prikazana je na slici 5.448 13 th International Conference on Tribology – Serbiatrib’13