Ograniczanie wyników
Czasopisma help
Autorzy help
Lata help
Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 105

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 6 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  inżynieria powierzchni
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 6 next fast forward last
EN
Purpose: The aim of the work is to build physically sound engineering and design schemes that take into account the behaviour of polycrystalline metal systems under intense loads and allow optimization of surface treatment technologies to increase the operational reliability parameters of products. Design/methodology/approach: Using the approaches of thermodynamics, a methodological scheme is proposed, on the basis of which it is possible to optimize surface engineering technologies to increase the contact durability of details. Findings: It was found that the maximum increase in the durability of steel 40X13 (AISI 420) is achieved with thermocyclic ion nitriding in a cycle of ± 50°C, and the minimum with isothermal nitriding. Research limitations/implications: In this paper, the optimization of technological solutions to increase the contact durability of structural elements operating under prevailing power loads is given. Practical implications: Using the proposed mathematical relationships, optimal technological regimes of ion-plasma nitriding were established for various operating conditions, under which the maximum durability and wear resistance of 40X13 (AISI 420) steel are ensured. Originality/value: The paper proposes an approach to the formation of functionally gradient surface layers of steel with specified operational parameters when choosing optimal nitriding technology modes based on nonlocal mathematical models.
EN
Purpose: The paper presents the results of mechanical activation of the surface on oxide layer thickness after heat treatment of TU6Al14V ELI alloy. Design/methodology/approach: Specimens were made from 5 mm diameter rod cut into semicircular slices. The samples were mechanically activated throughout mechanical treatment of the surface: one sandblasted with glass beads during 5 minutes and other ground with sandpaper grit 40, 180, 220 and 800 during 7.5 and 15 minutes. Findings: Then microstructure of specimens etched with Kroll solution was observed using an optical microscope and roughness parameters of the surface were measured. Research limitations/implications: Afterwards heat treatment (550°C, 5 hours) was conducted, then roughness parameters and thickness of the oxide layer were measured by means of a scanning microscope. Practical implications: The conducted research showed up that mechanical activation of the surface which cause an increase of surface development results in greater thickness of the oxide layer which is formed during heat treatment. Nevertheless, mechanical activation that results in a decrease of surface development, such as polishing, results in a decrease of oxide layer thickness. Originality/value: The results of the research can be used to obtain the desired thickness of the oxide layer in the production of the elements that require increased wear and corrosion resistance.
PL
W artykule przedstawiono badania próbek ze stali niestopowej C45 napawanych metodą laserowego osadzania metalu proszkiem typu Stellit Co-21w technice LDT (Laser Deposition Technology). Obserwowano mikrostrukturę przekroju poprzecznego próbek wytworzonych z różną prędkością skanowania oraz ilością podawanego proszku przy stałej mocy lasera. Analizując powierzchnie przekrojów poprzecznych próbek stwierdzono występowanie w napoinie pęknięć, przy określonych parametrach wytwarzania, które należy wiązać z ilością dostarczanego i odprowadzanego ciepła, szczególnie przy niepodgrzewanym podłożu. Potwierdzać to może występowanie w mikrostrukturze napoin podłużnych dendrytów słabo rozgałęzionych, co należy wiązać z kierunkowym procesem odprowadzania ciepła oraz szybką krystalizacją kierunkową. Istnieje możliwość regulowania tych zjawisk przez dobór odpowiednich parametrów obróbki. Analiza mikrostruktury powierzchni przekrojów poprzecznych próbek po napawaniu techniką LDT wskazuje na dobrą jakość metalurgiczną napoiny z wyraźnym wtopieniem i niedużą strefą wpływu ciepła wynoszącą od około 660÷760 µm. Pomiary mikrotwardości wykonane na przekrojach próbek wskazywały na szeroki przedział mikrotwardości wynoszący od 510HV1 w napoinie, około 410HV1 w strefie wpływu ciepła, do 270HV1 w podłożu ze stali konstrukcyjnej C45.
EN
The article presents the results of a study of C45 carbon steel hardfacing using laser metal deposition with Stellit Co- 21 powder. The microstructure of the cross-section of samples prepared with different scanning speed and the amount of used powder at constant laser power was observed. Analyzing the cross-sectional areas of the samples, it was found that, at specific production parameters, cracks occur in weld overlay, which should be associated with the amount of heat supplied and discharged, especially at the unheated basis. This may be confirmed by the presence of deposits of weakly branched dendrites in the microstructure, which should be related to the directional heat dissipation process and rapid directional crystallization. It is possible to regulate these phenomena by selecting appropriate processing parameters. The microstructure analysis of cross-sectional areas of samples after hardfacing using LDT technique indicates good metallurgical quality of the deposit with a small heat affected zone of about 660÷760 µm. The microhardness measurements on the sample cross-sections indicated a wide micohardness distribution ranging from 510HV1 in the weld overlay, about 410HV1 in the heat affected zone, to 270HV1 in the C45 steel base.
EN
Purpose: The publication aims to find the relationship between the proliferation of surface layers of living cells and the deposition of thin atomic layers deposition ALD coatings on the pores internal surfaces of porous skeletons of medical and dental implant-scaffolds manufactured with the selective laser deposition SLS additive technology using titanium and Ti6Al4V alloy. Design/methodology/approach: The extensive review of the literature presents the state-of-the-art in the field of regenerative medicine and tissue engineering. General ageing of societies, increasing the incidence of oncological diseases and some transport and sports accidents, and also the spread of tooth decay and tooth cavities in many regions of the world has taken place nowadays. Those reasons involve resection of many tissues and organs and the need to replace cavities, among others bones and teeth through implantation, more and more often hybridized with tissue engineering methods. Findings: The results of investigations of the structure and properties of skeleton microporous materials produced from titanium and Ti6Al4V alloy powders by the method of selective laser sintering have been presented. Particularly valuable are the original and previously unpublished results of structural research using high-resolution transmission electron microscope HRTEM. Particular attention has been paid to the issues of surface engineering, in particular, the application of flat TiO2 and Al2O3 coatings applied inside micropores using the atomic layers deposition ALD method and hydroxyapatite applied the dip-coating sol-gel method, including advanced HRTEM research. The most important part of the work concerns the research of nesting and proliferation of live cells of osteoblasts the hFOB 1.19 (Human ATCC - CRL - 11372) culture line on the surface of micropores with surfaces covered with the mentioned layers. Research limitations/implications: The investigations reported in the paper fully confirmed the idea of the hybrid technology of producing microporous implants and implant-scaffolds to achieve original Authors’ biological-engineering materials. The surface engineering issues, including both flat-layered nonorganic coatings and interactions of those coverings with flat layers of living cells, play a crucial role. Originality/value: Materials commonly used in implantology and the most commonly used materials processing technologies in those applications have been described. Against that background, the original Authors' concept of implant-scaffolds and the application of microporous skeleton materials for this purpose have been presented.
5
Content available remote Obróbka powierzchniowa stali nierdzewnych : azotowanie i nawęglanie
PL
W artykule przedstawiono charakterystykę procesów wysokotemperaturowego azotowania gazowego, nawęglania i azotowania niskotemperaturowego stosowanych dla stali nierdzewnych. Opisano mechanizm umocnienia warstwy wierzchniej w wyniku nasycenia powierzchni pierwiastkami międzywęzłowymi (azotu, węgla) i cechy charakterystyczne powstałego w ten sposób austenitu przesyconego tymi pierwiastkami. Ponadto podano charakterystykę komercyjnie dostępnych procesów niskotemperaturowego nawęglania i azotowania stali nierdzewnych.
EN
The paper presents the characteristics of high-temperature gas nitriding and low-temperature carburization and nitriding processes applied to stainless steels. The mechanism of surface hardening by interstitial alloying elements (nitrogen, carbon) has been described and the characteristic features of thus formed expanded austenite supersaturated by these elements have been given. Moreover, the characteristics of commercially available processes of low-temperature carburization and nitriding of stainless steels have been presented.
6
Content available remote Napawanie wiązką elektronów przy użyciu drutu
PL
Celem pracy było przeprowadzenie badań w zakresie napawania przy użyciu wiązki elektronów i materiału dodatkowego w postaci drutu. Zakres pracy obejmował zbadanie wpływu warunków technologicznych tj.: prędkości podawania drutu, natężenia prądu wiązki, prędkości przesuwu, napięcia przyspieszającego na stabilność procesu napawania oraz wymiarów geometrycznych napoin. Przeprowadzone badania wykazały, iż przy niskim natężeniu prądu wiązki proces napawania nie jest stabilny. Nadlew nie jest równomierny, można zaobserwować nierównomierność szerokości, wysokości i prostoliniowości nadlewu. Przy zbyt wysokim napięciu przyspieszającym oraz natężeniu prądu wiązki można zaobserwować przetopienie płyty próbnej na wskroś i wyciek w grani. Przeprowadzone badania wykazały również, iż wzrost prędkości napawania (przesuwu stołu) powoduje zmniejszenie szerokości lica oraz wysokości nadlewu.
EN
The aim of the presented work was to carry out the research on electron beam cladding with a wire as a filler material. The scope of the work was to investigate the influence of technological parameters such as: wire feed rate, beam current, travelling speed, acceleration voltage on stability of the cladding process and geometric dimensions of the padding welds. The research revealed that, at low beam currents, the cladding process is unstable. The padding weld reinforcement is non-uniform. Irregularity of the width, height and straightness of the padding welds can be observed. At too high acceleration voltage and beam current, burn-through of plate and excess penetration weld can be revealed. The study also showed that increase of the cladding rate (travelling speed on the table) results in reduced face width and padding weld reinforcement.
PL
Zaprezentowano mikrostrukturę oraz badania mechaniczne spawów cienkich blach z superstopów na bazie niklu: Haynes 230 i Hastelloy X. Spoiny wykonano metodą mikrospawania opornościowo-impulsowego z wykorzystaniem urządzenia WS 7000S. Mikrotwardość złączy zmierzono twardościomierzem Matsuzawa Vickers MX 100 przy obciążeniu 100 G (0,98 N). Obserwacje metalograficzne przygotowanych zgładów przeprowadzono za pomocą mikroskopu optycznego Nikon Eclipse MA200 przy różnych powiększeniach. Badania mikrostruktury metalograficznej uzupełniono analizą liniową składu chemicznego. Wykorzystano do tego mikrosondę elektronową typu OXFORD X-MAX.
EN
Microstructure and mechanical tests of welds of thin sheets made from nickel-based super-alloys (Haynes 230 and Hastelloy X) were presented. The welds were made using the resistive-pulse micro-welding method using the WS 7000S device. The micro-hardness of the joints was measured with a Matsuzawa Vickers MX 100 hardness tester at 100 G (0.98 N). Metallographic observations of the prepared micro-sections were performed using the Nikon Eclipse MA200 optical microscope at various magnifications. The metallographic microstructure studies were supplemented by linear analysis of the chemical composition, for which the OXFORD X-MAX electron microscope was applied.
EN
The article presents a systemic approach to erosive wear testing that allows nonstandard erosion tests of construction and functional materials to be carried out in a wide range of variability of the erosion process parameters, and the testing system allows the identification of phenomena occurring during impact erosion. The methodology and a unique device for the simulation of the erosive wear process included in the developed research system were presented. The results of verification tests of the authors’ system for nonstandard testing of erosive wear of construction and functional materials are also shown in the article.
PL
W artykule zaprezentowano systemowe podejście do badań zużycia erozyjnego umożliwiające przeprowadzenie niestandardowych testów erozyjnych materiałów konstrukcyjnych i funkcjonalnych realizowanych w szerokim zakresie zmienności parametrów procesu erozji oraz pozwalające na identyfikację zjawisk zachodzących podczas erozji uderzeniowej. Przedstawiono metodykę i unikatowe urządzenie do symulacji procesu zużywania erozyjnego wchodzące w skład opracowanego systemu badawczego. Zaprezentowano wyniki badań weryfikacyjnych autorskiego systemu ponadnormatywnych badań zużycia erozyjnego materiałów konstrukcyjnych i funkcjonalnych.
9
Content available remote Modyfikacja powierzchni stali przy użyciu technologii FSP
PL
W artykule przedstawiono nową technologię tarciowej modyfikacji warstw wierzchnich z mieszaniem materiału (ang. friction stir processing − FSP). Technologia ta wywodzi się z metody zgrzewania tarciowego z mieszaniem materiału zgrzeiny (ang. friction stir welding – FSW). Na podstawie przeglądu literatury omówiono zalety oraz możliwe zastosowania technologii FSP do modyfikowania stali. Wskazano na to, że technologia ta powinna uzyskać uznanie w polskim przemyśle, który jest coraz bardziej zainteresowany wdrażaniem innowacyjnych technologii.
EN
A new technology of the friction stir processing (FSP) of material top layers has been presented in the article. The technology is derived from the friction stir welding (FSW) method. On the basis of a literature review, the advantages and possible applications of the FSP technology for steel modification have been discussed. It has been pointed out that the technology should gain recognition in the Polish industry, which is more and more interested in the implementation of advanced technologies.
10
Content available remote Metody CVD
PL
Inżynieria powierzchni to dziedzina nauki o bardzo dużych perspektywach rozwoju i ogromnym znaczeniu w wielu gałęziach przemysłu na całym świecie. Rozwój w zakresie zwiększania trwałości eksploatacyjnej elementów konstrukcyjnych maszyn i ogromnej liczby narzędzi dokonuje się w głównej mierze dzięki coraz powszechniejszemu wykorzystaniu technik nanoszenia różnorodnych powłok. Szeroki wybór ogólnie dostępnych rodzajów powłok oraz technologii ich nanoszenia jest efektem coraz to większego zapotrzebowania na nowoczesne metody ochrony powierzchni materiałów. Poprzez odpowiedni dobór i sposób wykonania warstw oraz powłok uzyskuje się zwiększoną niezawodność pracy części maszyn i urządzeń oraz zmniejszenie ich awaryjności.
11
Content available remote Azotowanie : metoda wytwarzania warstw powierzchniowych
PL
Proces azotowania, zwiększając trwałość azotowanych detali, zmniejsza zużycie stali i energii, a w konsekwencji koszty całego technologicznego procesu wytwarzania wyrobów. Zgodnie z powyższym stwierdzeniem można uznać, że azotowanie jest obróbką ekonomiczną i ekologiczną. Ekonomiczny i zarazem ekologiczny proces azotowania to również taki proces, w którym wytwarzanie warstwy azotowanej odbywa się w możliwie najkrótszym czasie, z minimalnym zużyciem gazów, energii elektrycznej oraz wody. Wytworzona warstwa ma optymalną ze względu na właściwości użytkowe budowę fazową, tzn. zawiera wymaganą liczbę stref azotków żelaza o wymaganej grubości, profilach stężenia azotu i twardości, a stan jej powierzchni umożliwia stosowanie azotowanych detali w przemyśle bez dodatkowych zabiegów, jak szlifowanie czy polerowanie. Z ekologicznego punktu widzenia ważne są również ilość i skład chemiczny atmosfery wyprowadzanej do powietrza. Powinna ona zawierać jedynie gazy obojętne, jak: H2 , N2 i H2 O, i być pozbawiona tlenków azotu czy resztek NH3 . Dopiero spełnienie tych wszystkich warunków pozwala uznać proces azotowania za ekonomiczny oraz przyjazny dla środowiska, a więc ekologiczny.
PL
Inżynieria powierzchni to dziedzina nauki zajmująca się poznawaniem procesów wytwarzania warstw powierzchniowych i powłok, o parametrach innych niż posiada materiał rdzenia. Aby spowodować wzrost twardości, trwałości eksploatacyjnej bądź odporności na korozję konstrukcji, narzędzi czy maszyn, które poddawane są pracy w różnych środowiskach, stosuje się coraz częściej technologie mające na celu utworzenie cienkich powłok. W niniejszej pracy z powodzeniem zastosowano metody rentgenowskie do oceny struktury powłoki TiAIN. Uzyskano w ten sposób wyniki w postaci dyfraktogramów z jakościowej analizy fazowej oraz figury biegunowe. Rentgenowska analiza jakościowa potwierdziła że na podłożu TiAl6V4 została nałożona powłoka TiAIN. Świadczą o tym otrzymane refleksy od płaszczyzn krystalograficznych - zarówno faz TiAI, jaki i TiAIN. Analiza figur biegunowych (111) oraz (002) dowiodła, że badane powłoki TiAIN nie wykazują uprzywilejowanej orientacji krystalicznej dla obu wariantów procesu wytwarzania próbki.
EN
PVD coatings are widely used in the tool industry. They use hard materials, such as carbides, borides, and nitrides of metallic elements, because these materials have good wear resistance and stability at elevated temperatures. Titanium diboride-TiB2 is a very interesting compound used for coatings in the tool industry. The results of the analysis of research directions in the field of coatings and layers with special operating properties (high hardness, good thermal and electrical conductivity, and good corrosion resistance) indicate that coatings and layers based on TiB2 are one of the most effective materials that improve tool durability. The paper presents the mechanical properties of TiB2 coatings obtained using the magnetron sputtering method in the function of sputtering process power of TiB2 target. The paper includes hardness and Young' s modulus measurements performed with nanoindentation method, and phase composition analysis, and the evaluation of the microstructure and topography using a Hitachi TM3000 scanning electron microscope.
PL
Powłoki PVD znajdują powszechne zastosowanie w przemyśle narzędziowym. Do ich wytwarzania stosuje się twarde związki takie jak: węgliki, borki, azotki metali, które charakteryzują się dobrą odpornością tribologiczną oraz stabilnością w podwyższonej temperaturze. Dwuborek tytanu - TiB2 jest bardzo interesującym materiałem powłokowym, cieszącym się dużym zainteresowaniem w przemyśle narzędziowym. Analiza literatury w zakresie powłok funkcjonalnych (powłok o dużej twardości, dobrym przewodnictwie cieplnym i elektrycznym, dobrej odporności korozyjnej) wskazuje TiB2 jako jeden z najbardziej efektywnych materiałów zwiększających trwałość narzędzi przeznaczonych do obróbki powierzchniowej stopów metali nieżelaznych. W artykule przedstawiono właściwości mechaniczne powłok TiB2 otrzymanych z wykorzystaniem metody rozpylania magnetronowego w funkcji mocy rozpylania targetu TiB2. Artykuł zawiera pomiary twardości oraz modułu Younga, analizę struktury fazowej, badania mikrostruktury oraz badania odporności na pękanie cienkich powłok.
PL
W artykule przedstawiono idee przygotowania warstwy wierzchniej do połączeń adhezyjnych oraz wybrane metody przygotowania tej warstwy: mechaniczne oraz fizyczne. Proces ten jest istotny ze względu na decydujące znaczenie trwałości uzyskanego połączenia klejonego. W przypadku zaniedbań może dojść do osłabienia wytrzymałości, a w najgorszym wypadku rozłączenia warstw i zniszczenia konstrukcji.
EN
The article presents the idea of preparation the surface layer of adhesive connections and selected methods of preparation of this layer: mechanical and physical. This process is very important because it is critical in the stability of obtained adhesive connection. In the case of negligence it may occur in weakening of durability, and in the worst case, disconnection of layers and structural damage.
PL
Wiązka elektronów, pomimo szeroko rozpowszechnionych technologii łukowych oraz laserowych, jest nadal powszechnie stosowana w przemyśle: motoryzacyjnym, budowie maszyn, elektronicznym, elektrotechnicznym i lotniczym. Technologia umożliwia wykonywanie wysokiej jakości połączeń z wszystkich spawalnych metali konstrukcyjnych. Jest również stosowana do wytwarzania warstw i powłok poprzez napawanie i modyfikowanie powierzchni. W artykule przybliżono przykłady zastosowania wiązki elektronów uwzględniając szybkie prototypowanie, teksturyzację powierzchni, napawanie przy użyciu drutu oraz proszku, stopowanie. Podano informacje dotyczące możliwych technik jakie mogą być stosowane w trakcie w/w procesów.
EN
Electron beam, despite widespread arc and laser technologies, is still widely used in industry such as: automotive, mechanical engineering, electronics, electrical and aerospace. The technology allows to produced high quality welded joints from all weldable structural metals. It is also used for the production of films and coatings by deposition and surface modification. In the paper approximated examples of the use of the electron beam given by the rapid prototyping, texturisation surface, cladding with wire and powder as well as alloying. Provides information about the possible techniques that can be used during these processes.
PL
W artykule przedstawiono metodę oceny jakości warstw w odniesieniu do metod wytwarzania systemów aerologicznych na powierzchniach zewnętrznych i wewnętrznych rur grubościennych mających zastosowanie między innymi w produkcji luf broni strzeleckiej. Na przykładzie badań nad technologiami cieplno-chemicznymi, opracowanymi w IMP, zaprezentowano wyniki oceny jakości warstw azotowanych na wewnętrznych powierzchniach przewodu luf kalibru 5,56 mm oraz powłok wytwarzanych metodą PVD dla rur o średnicy powyżej 30 mm. Przedstawiono możliwości szybkiej i precyzyjnej oceny jakości i struktury warstw oraz powłok na szlifie sferycznym wykonywanym przy użyciu Kulotestera i skośnym wykonywanym w okolicy śladów odcisków pomiarów twardości wg nowej metody badawczej Baltest-M, która stanowi uzupełnienie stosowanych badań w inżynierii powierzchni, szczególnie dla oceny plastyczności warstw. Przykłady stosowania nowej metody odniesiono do klasycznych metalograficznych technik oceny jakości warstw i powłok otrzymywanych metodami regulowanego azotowania gazowego oraz chromowania elektrolitycznego.
EN
The paper presents a method for evaluating the quality of the layers in relation to the methods of manufacturing aerological systems on internal and external surfaces of a pipe applicable to production of barrels of small arms. For example, research on technologies of thermo-chemical, developed in the Institute of Precision Mechanics (Warsaw, Poland), presented the results of the assessment of the quality of nitrided layers on the inner surfaces of the barrel caliber 5.56 mm, PVD coatings for pipes with a diameter greater than 30 mm. The possibilities of rapid and precise evaluation of the quality and the structure of layers and coatings on spherical cut using “Kulotester”, and on diagonal cut performed around the traces of indents of hardness measurements with the new test method Baltest-M, which is complementary to research in surface engineering, especially for the evaluation of layers ductility. Examples of application of a new method were referred to classical metallographic techniques for assessing the quality of layers and coatings obtained by the methods of controlled gas nitriding, carbonitriding, and chromium plating bath
17
Content available Trwałość narzędzi w procesach kucia
PL
W artykule omówiono najważniejsze mechanizmy niszczące narzędzia w procesach kucia, takie jak: zużycie ścierne, zmęczenie cieplno-mechaniczne, odkształcenie plastyczne, pękanie zmęczeniowe, zużycie adhezyjne i utlenianie. Wykazano, że intensywność zużycia zmienia się wraz ze zmianą parametrów procesu lub miejsca na narzędziu, co jest zdeterminowane przez czas kontaktu pomiędzy matrycą i odkuwką oraz zmianami temperatury. Natomiast w literaturze wymienione zjawiska na ogół analizowane są oddzielnie i nie ma dokładnego opisu fizycznego procesu zużycia, uwzględniającego wszystkie zjawiska jednocześnie, jak ma to miejsce w rzeczywistości. Na podstawie analizy mechanizmów niszczących oraz warunków pracy narzędzi w procesach kucia na półgorąco i na gorąco, wyodrębniono trzy grupy czynników wpływających na trwałość narzędzi kuźniczych. Czynniki te związane są z narzędziem (rodzaj materiału, technologia wykonania, kształt, konstrukcja, jakość wykonania), z odkuwką (rodzaj materiału, kształt, temperatura początkowa przedkuwki, jakość powierzchni, tolerancja wymiarowa) oraz z eksploatacją (parametry procesu kucia, rodzaj maszyny, zastosowana technologia kucia). Omówiono również metodę poprawy trwałości narzędzi ze szczególnym uwzględnieniem technologii wykonania warstwy wierzchniej, gdzie obecnie duże perspektywy stwarzają metody hybrydowe obróbki powierzchniowej, polegające na zastosowaniu dwóch lub więcej technik inżynierii powierzchni w jednym procesie technologicznym. Najczęściej stosowanymi warstwami hybrydowymi są warstwy typu warstwa azotowana/powłoka PVD lub CVD. Dzięki połączeniu i wzajemnemu oddziaływaniu różnych technologii można uzyskać właściwości warstwy wierzchniej nieosiągalne przy zastosowaniu tych technik oddzielnie.
EN
This article discusses the most important mechanisms of tool destruction in forging processes, such as: abrasive wear, thermomechanical fatigue, plastic deformation, fatigue cracking, adhesive wear, and oxidation. It is shown that the intensity of wear changes when process parameters or the location on the tool change, which is determined by the time of contact between the die and forging as well as by temperature changes. The aforementioned phenomena are generally analyzed separately in the literature, and there is no precise physical description of the wear process that accounts for all of these phenomena simultaneously, just as they occur in reality. Based on analysis of destructive mechanisms and tool working conditions in semi-hot and hot forging processes, three groups of factors with an influence on the lifetime of forging tools were distinguished. These factors are related to the tool (type of material, manufacturing technology, shape, design, quality of workmanship), to the forging (type of material, shape, initial preform temperature, surface quality, dimensional tolerance) and to the forging process (forging process parameters, machine type, applied forging technology). A method for improving tool lifetime is also discussed, with particular emphasis on technology for forming the surface layer, where hybrid surface methods based on the application of two or more surface engineering techniques in one technological process are currently creating many new possibilities. The most commonly applied hybrid layers are nitrided layer/PVD or CVD coating. Thanks to the combination and reciprocal interaction of different technologies, properties of the surface layer that are not attainable when these techniques are applied separately can be achieved.
PL
Celem pracy było zbadanie możliwości wykonywania regeneracji czopów wałów korbowych tłokowych silników spalinowych. Badania prowadzono na elementach uszkodzonego eksploatacyjnie wału korbowego wykonanego metodą odlewania z żeliwa ADI. Wykorzystując technikę mikrospawania opornościowo-impulsowego dokonano miejscowej regeneracji czopu panewki korbowodowej. W związku z brakiem wyczerpujących informacji dotyczących materiałów regeneracyjnych dostępnych na rynku konieczne okazało się określenie ich morfologii i składu chemicznego. Korzystając z tych informacji dobrano materiał regeneracyjny i wykonano testowe napoiny. Dla scharakteryzowania właściwości uzyskanej napoiny zostały przeprowadzone badania własności mechanicznych - pomiar mikrotwardości oraz obserwacja mikrostruktury na zgładach metalograficznych za pomocą mikroskopu metalograficznego. Obserwację wykonano na zgładach trawionych. Wykonano ponadto obserwacje oraz analizę liniową składu chemicznego z wykorzystaniem mikroskopu skaningowego JEOL JSM 7100F z polową emisją (Schottky) wraz z mikrosondą elektronową.
EN
The aim of the study was to investigate the ability of regeneration crankshaft journals of internal combustion engines. Tests conducted on the damaged parts of the crankshaft operationally made by casting from ADI. Using the technique of resistive-pulse microwelding made local regeneration pivot rod bearings. In the absence of comprehensive information on regenerative materials available on the market, it was necessary to determine their morphology and chemical composition. Using this information matched regenerative material and weld test performed. To characterize the properties of the resulting weld tests were carried out mechanical properties - measuring the microhardness and microstructure observation using metallographic microscope. Moreover, made observations and analysis of the chemical composition of the line using a JEOL scanning electron microscope JSM 7100F field emission from (Schottky) and electron microprobe.
EN
The dynamics of the development of modern technology depends, to a great extent, on the possibilities of producing the innovative materials with high functionality parameters, which could be used in modern, highly advanced technological processes. Surface engineering plays a very important role in this area. This is mainly due to the fact that, for many structural materials, the possibilities of classical formation of their properties (e.g., by heat treatment or the selection of the microstructure, chemical and phase composition) have been practically used up. The material and technological achievements in the surface engineering area allow the modification of the properties of the surface layer of tool and machine components. As a result, they may be better suited to work in increasingly difficult and more demanding conditions. The hybrid technologies, combining several different methods of surface treatment in one complex technological process, are the most advanced solutions compared to already known surface engineering methods. In the article, the authors present the possibilities of shaping the functional properties of the surface layer. The authors describe problems associated with the development of the hybrid technology and provide the examples of physical modelling, design, technological development, and the practical application of a hybrid technology. In this work, the authors also identify the areas whose development is needed for more effective transfer of surface engineering innovations to business applications.
PL
Dynamika rozwoju nowoczesnych technologii, zależy w dużej mierze od możliwości produkcji innowacyjnych materiałów o wysokich parametrach funkcjonalnych, które mogą być stosowane w nowoczesnych, zaawansowanych procesach technologicznych. Inżynieria powierzchni odgrywa bardzo ważną rolę w tej dziedzinie. Wynika to głównie z faktu, że dla wielu materiałów strukturalnych, konwencjonalne możliwości formowania właściwości, na przykład poprzez obróbkę cieplną lub dobór mikrostruktury, składu chemicznego i fazowego, są praktycznie całkowicie wykorzystane. Materiałowe i technologiczne osiągnięcia w dziedzinie inżynierii powierzchni pozwalają na modyfikacja właściwości warstwy wierzchniej elementów narzędzi i urządzeń. W rezultacie takie materiały mogą być lepiej dostosowane do pracy w coraz trudniejszych i bardziej wymagających warunkach. Technologie hybrydowe, łączące kilka różnych metod obróbki powierzchni w jednym złożonym procesie technologicznym, należą do najbardziej zaawansowanych rozwiązań w porównaniu do znanych już metod inżynierii powierzchni. W artykule autorzy przedstawiają możliwości kształtowania funkcjonalnych właściwości warstwy wierzchniej. Opisują problemy związane z rozwojem technologii hybrydowej oraz dają przykłady modelowania fizycznego w projektowaniu materiałów, rozwoju technologicznego oraz praktycznego zastosowania technologii hybrydowej. Autorzy identyfikują również obszary, których rozwój jest potrzebny dla bardziej efektywnego transferu innowacji inżynierii powierzchni do zastosowań biznesowych.
EN
Purpose: The purpose of the paper is to present the main results of own research in 3 principal aspects indicating that the research is up to date and modern. This relates to nanotechnologies, modern biomedical materials and rapid manufacturing techniques used for the production of, in particular, microporous materials applied for medical and dental purposes. The paper comprises the explanation of structural mechanisms and phase transformations taking place in newly created engineering nanostructural and microporous materials under the influence of the applied, advanced technological processes newly developed, and especially nanotechnological processes, using the most modern scientific and research equipment being at disposal of modern materials engineering, in particular with the common use of high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM). The results of investigations into the formation of the structure and surface properties results according to a different thickness scale of coatings or surface zone, from several hundred nanometres to several millimetres, are presented in the paper, including PVD and CVD coatings and laser treated surface on the steels and light alloys substrates. The paper also describes the nanostructural effects in solid materials, and especially the counteraction of cracking of new-developed high-manganese austenite steels Fe-Mn-Si-Al by twinning or/and martensitic transformation induced by the cold plastic deformation. The article also outlines the results of research of the development of special micro and nanocomposite materials designed mainly for use in regenerative medicine and regenerative dentistry. The studies of the structure and the properties of newly obtained materials and originally developed technologies are included to present the author’s contribution into materials science, nanotechnology, surface engineering and biomedical engineering including the usefulness of the newly developed nanoengineering materials and their applicability, in particular, in regenerative medicine, as well as tissue engineering. The described outcomes of the research constitute a basis for creating, apart from rigid porous implant-scaffolds, an innovative generation of rigid and elastic biological-engineering composite materials for regenerative medicine. Design/methodology/approach: The article discusses the key aspects of own research performed over the last decade in scope of nanotechnologies, modern biomedical materials and rapid manufacturing techniques used for the fabrication of, in particular, microporous materials applied for medical and dental purposes. The conditions for the performance of the research according to the scope mentioned were ensured by implementation of investment projects for constructing and equipping research and didactic laboratories in scope of nanotechnology, technologies of material processes and computational materials science, including LANAMATE (2010-2014) and MERMFLEG (2010-2013), and also BIOFARMA (2010-2012). Practical implications: The obtained materials and technologies are of high practical importance, which was confirmed in many cases with the results of laboratory tests and investigations at a semi-technical scale, and in some cases with the initiation of implementation works. The results of research in scope of bioengineering and dental engineering may find their applications in tissue engineering, in bone surgery, for threedimensional tissue scaffolds and in dentistry or oncology, to replace the natural tissue removed because of a cancer with the possibility of applying a therapeutic agent. Originality/value: The present paper is the original report from a personal own research and explains the concept, scope and results of own research of a new obtained microporous and nanostructural materials and coatings, including hybride solid-porous products and newly obtained materials processing and additive technologies. Some of the mentioned research results are protected by patents or patent applications, and many of them were awarded over 60 prizes and medals at international fairs of innovation, invention and rationalisation in many countries.
first rewind previous Strona / 6 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.