Optimalizace tvorby speciální multivrstvy na turbínové Cr-Mo-V oceli

Bc. Roman Nebeský

Master's thesis

Abstract:

Tato diplomová práce se zabývá problematikou tvorby speciální multivrstvy na turbínové oceli X22CrMoV12-1. Teoretická část práce obsahuje základní charakteristiku žárupevných martenzitických ocelí, kam se ocel X22CrMoV12-1 řadí. Dále je zde popis procesu nitridace, plazmové nitridace a laserového zpracování. Zvláštní pozornost je zde věnována rešerši současného výzkumu laserové modifikace nitridovaného povrchu pro zvýšení tribologické odolnosti. Závěr teoretické části je pak věnován tribologii a stručnému popisu některých tribologických zkoušek. Experimentální část obsahuje charakterizaci oceli X22CrmoV12-1 a její mechanické vlastnosti a chemické složení. Dále jsou zde uvedeny procesní parametry mikropulzní plazmové nitridace, laserové modifikace povrchu a následné posouzení modifikované vrstvy po jednotlivých procesech. Po výběru nejvhodnějšího procesu plazmové nitridace a laserové modifikace byly provedeny tribologické zkoušky při teplotě RT a za teplot 200 ?C, 300 ?C a 400 ?C. Poté proběhlo zpracování a vyhodnocení naměřených hodnot a následná diskuze těchto výsledků.

Abstract:

This thesis addresses the issue of creating a special multilayer on X22CrMoV12-1 turbine steel. The theoretical section provides a basic characterization of heat-resistant martensitic steels, to which steel X22CrMoV12-1 belongs. It also describes the processes of nitriding, plasma nitriding, and laser processing. Special attention is given to the review of current research on laser modification of nitrided surfaces to enhance tribological resistance. The conclusion of the theoretical section is dedicated to tribology and a brief description of some tribological tests. The experimental section includes the characterization of X22CrMoV12-1 steel and its mechanical properties and chemical composition. It also presents the process parameters for micropulse plasma nitriding, laser surface modification, and subsequent evaluation of the modified layer after each process. After selecting the most suitable plasma nitriding and laser modification process, tribological tests were conducted at room temperature and at temperatures of 200 ?C, 300 ?C, and 400 ?C. Finally, the measured values were processed and evaluated, followed by a discussion of these results.

Keywords

martenzitická ocel, ocel X22CrMoV12-1, plazmová nitridace, speciální multivrstvy, tribologie, opotřebení

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 22. 5. 2024

Thesis defence

• Supervisor: doc. Ing. Jaromír Moravec, Ph.D.

Technical University of Liberec

Faculty of Mechanical Engineering

Master programme / field:
Materials and Technology / Materials and Technology