Sintered Fe-Ni-Cu-Sn-C Alloys Made of Ball-Milled Powders

• Autorzy: Romański A. , Tokarski T. , Tyrała D.

Identyfikatory

DOI

10.2478/amm-2014-0159

Warianty tytułu

PL

Spiekane materiały Fe-Ni-Cu-Sn-C otrzymane z mielonych proszków

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The main objective of this paper was to perform sinterability studies of ball-milled Fe-12%Ni-6.4%Cu-1.6%Sn-0.6%C powders. A mixture of precisely weighed amounts of elemental iron, nickel and graphite, and pre-alloyed 80/20 bronze powders was ball-milled for 8, 30 and 120 hours. After cold-pressing at 400 MPa the specimens were sintered at 900°C for 30 minutes in a reducing atmosphere and subsequently tested for density and hardness as well as subjected to structural studies using scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction (XRD) analysis. The obtained results showed that only the powder ball-milled for 120 hours yielded a near pore-free material after consolidation by cold pressing and pressureless sintering at 900°C. Assuch, it could have a potential to be used in production of diamond-impregnated wire saw beads.

PL

Głównym celem pracy było zbadanie przydatności mielonych proszków w młynie kulowym do wytwarzania spiekanych materiałów Fe-12%Ni-6.4%Cu-1.6%Sn-0.6%C. Mieszankę elementarnych proszków żelaza, niklu oraz grafitu wraz z proszkiem brązu B20 poddano mieleniu w młynie kulowym przez okres 8, 30 i 120 godzin. Prasowane pod ciśnieniem 400 MPa wypraski wykonane z mielonych proszków poddano spiekaniu w temperaturze 900°C przez 30 minut w atmosferze redukującej. Spieki zostały poddane badaniom gęstości, twardości oraz mikrostrukturalnym, obejmującym mikroskopię skaningową oraz rentgenowską analizę fazową. Otrzymane wyniki badań wskazują, że tylko spieki wykonane z proszku mielonego przez 120 godzin odznaczają się niską porowatością i z tego powodu mogą stanowić potencjalny materiał osnowy spiekanych segmentów metaliczno-diamentowych przeznaczonych do produkcji pił linowych.

Słowa kluczowe

EN

sintered diamond tools; sintering; microstructure; matrix

PL

spiekanie; matryca; mikrostruktura

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 59, iss. 3
• Strony: 947--950
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Romański A.

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Metals Engineering and Industrial Computer Science, Al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland

autor

Tokarski T.

• AGH-University of Science and Technology, Faculty of Non-Ferrous Metals, Al. A. Mickiewicz 30, 30-059 Kraków, Poland

autor

Tyrała D.

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Metals Engineering and Industrial Computer Science, Al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland

Bibliografia

• [1] J. Konstanty, T. F. Stephenson, and D. Tyrala, Novel Fe-Ni-Cu-Sn matrix materials for the manufacture of diamond-impregnated tools. Diamond Tooling Journal 3, 26 (2011).
• [2] D. Tyrala, Doctoral Thesis. AGH-University of Science & Technology, Kraków 2011.
• [3] A. Romanski, J. Konstanty, New Fe-Ni and Fe-Mn powders used in manufacturing diamond tools. Applied Mechanics and Materials 431, 3 (2013).
• [4] J. Konstanty, A. Romanski, New nanocrystalline matrix materials for sintered diamond tools, Materials Sciences and Applications 3, 11, 779 (2012).
• [5] A. Romanski, J. Konstanty, Ball-milled Fe-Ni and Fe-Mn matrix powders for sintered diamond tools. Archives of Metallurgy and Materials 59 (1), 189 (2014).
• [6] J.S. Konstanty, D. Tyrala, Wear mechanism of iron-base diamond-impregnated tool composites. Wear 303, 533-540 (2013).
• [7] J. Konstanty, T.-W. Kim, S.-B. Kim, Resistance to abrasive wear of materials used as metallic matrices in diamond impregnated tools. Materials Science Forum 534-536, 1125-1128 (2007).
• [8] A. Romanski, Factors affecting diamond retention in powder metallurgy diamond tools, Archives of Metallurgy and Materials 55, 4, 1073 (2010).
• [9] J. Konstanty, Production parameters and materials selection of powder metallurgy diamond tools. Powder Metallurgy 49, 4, 299-306 (2006).
• [10] J. Konstanty, Powder metallurgy diamond tools – a review of manufacturing routes. Materials Science Forum 534-536, 1121-1124 (2007).
• [11] J. Konstanty, Sintered diamond tools: trends, challenges and prospects. Powder Metallurgy 56, 3, 184-188 (2013).