Otrzymywanie kompozytu na bazie żelaza z dodatkiem pirofosforanu wapnia

• Autorzy: Grądzka-Dahlke M. , Dąbrowski J. R. , Dąbrowski B.

Warianty tytułu

EN

Production of iron based composite with addition of calciumpyrophosphate

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Jednym z kierunków rozwoju materiałów tarciowych jest otrzymywanie kompozytów z miękkimi dodatkami smarowymi. Pirofosforan wapnia zaliczany jest do grupy tzw. "białych smarów stałych". Przedstawiono wyniki badań nad możliwością otrzymywania materiałów kompozytowych na bazie proszku żelaza z 2, 5, 10 i 15% udziałem objętościowym C2P2O7. Próbki wykonano metodą metalurgii proszków przez prasowanie na zimno (p = 600 MPa) i spiekanie w temperaturze 1150°C. Badano gęstość, strukturę i mikrotwardość spiekanych wyprasek. Wyniki wskazują na duży wpływ pirofosforanu wapnia na zagęszczalność materiału (rys. 1). Największą gęstość uzyskano dla kompozytu z 5% objętościowym udziałem modyfikatora. Wraz ze wzrostem gęstości rośnie również mikrotwardość materiału (rys. 2). Największą wartość mikotwardości zaobserwowano dla próbek z 5% dodatkiem Ca2P2O7. Na rysunku 3 przedstawiono mikrostruktury otrzymanych materiałów. Strukturę kompozytu stanowi osnowa metaliczna i cząstki pirofosforanu wapnia. Analiza map rozkładu pierwiastków potwierdza obecność dwóch odrębnych faz (rys. 4). Taka heterogeniczna struktura kompozytu z twardą osnową i wydzieleniami miękkiej fazy jest charakterystyczna dla materiałów łożyskowych. Można więc oczekiwać, że otrzymany materiał będzie wykazywał korzystne właściwości tarciowe. Aktualnie prowadzone są badania w zakresie oceny charakterystyk tribologicznych uzyskanych kompozytów z dodatkiem pirofosforanu wapnia.

EN

One of development directions of tribological materials is to obtain the composite with soft additions. Calciumpyrophosphate is reckoned among the group of "white solid lubricants". In this work the results of investigations receiving of composite materials based on iron ASC 100 with contens of 2, 5,10 and 15 vol.% Ca2P2O7 additions have been presented. Samples were produced by the powder metallurgy method, including cold pressing (p = 600 MPa) and sintering process under argon atmosphere at the temperature 1150°C. One examined density, structure and microhardness of sintered compacts. From the compactibility data appeared (Fig. 1), that higher density of samples received in case of material with 5 vol.% addition. Together with height of density microhardness of sintered materials incrcased. The maximum value of microhardness was observed in samples with 5 vol.% Ca2P2O7 (Fig. 2). Microstructures of obtained materials are presented in Figure 3. The structure consisted of Ca2P2O7 particles distributed in metallic matrix. The analysis of elements distribution maps authenticated the appearance of two separated phases (Fig. 4). This kind of heterogeneous structure with the hard matrix and particles of solid lubricant is characteristic of the bearing metals. Therefore the obtained composite should be a good antifriction material. There are investigated the tribological properties of produced composites.

Słowa kluczowe

PL

metalurgia proszków; kompozyt tarciowy; pirofosforan wapnia

EN

powder metallurgy; tribological composite; Calciumpyrophosphate

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Kompozyty
• Rocznik: 2005
• Tom: R. 5, nr 2
• Strony: 91--94
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys.

Twórcy

autor

Grądzka-Dahlke M.

• Politechnika Białostocka, Wydział Mechaniczny, ul. Wiejska 45c, 15-351 Białystok

autor

Dąbrowski J. R.

• Politechnika Białostocka, Wydział Mechaniczny, ul. Wiejska 45c, 15-351 Białystok

autor

Dąbrowski B.

• Politechnika Białostocka, Wydział Mechaniczny, ul. Wiejska 45c, 15-351 Białystok

Bibliografia

• [1] Sobczak J., Kompozyty metalowe, Instytut Transportu Samo-chodowego, Warszawa 2001.
• [2] Myalski J., Kompozyty cierne z osnową aluminiową o niskim współczynniku tarcia, Kompozyty (Composites) 2002, 2, 191-194.
• [3] Wieczorek J., Dolata-Grosz A., Dynia M., Śleziona J., Właściwości tribologiczne kompozytowych materiałów o osnowie stopu aluminium AK12 zbrojonych cząstkami ceramicznymi, Kompozyty (Composites) 2001, 1, 2, 207-210.
• [4] Clemens H., Kestler H., Processing an applications of intermetallic gamma-Ti-Al-based alloys, Advanced Engineering Materials 2000, 9, 551-570.
• [5] Sliney H.A., Solid lubricant materials for high temperatures - a review, Tribology Int. 1982, 15, 302-315.
• [6] Grądzka-Dahlke M., Dąbrowski J.R., Ocena wpływu wybranych dodatków modyfikujących na właściwości tribologiczne kompozytu na bazie żelaza, Inżynieria Biomateriałów 2003, 6, 30-33, 40-43.
• [7] Grądzka-Dahlke M., Dąbrowski J.R., The forming of tribological properties of materials for endoprostheses, Proc. 20th Danubia-Adria Symposium on Experimental Methods in So-lid Mechanics, Scientific Society of Mechanical Engineering, Budapest 2003, 116-117.
• [8] Gierzyńska-Dolna M., Adamus J., Motyl M., Nowe smary technologiczne do tłoczenia blach, Materiały Konferencji na 75-lecie Politechniki Poznańskiej, Błażejkowo 18-19 marca 1994, 72-74.