Strefy kompozytowe otrzymywane in situ w staliwnych odlewach bijaków do kruszarek

• Autorzy: Opitek B. , Olejnik E. , Lelito J.

Identyfikatory

DOI

10.7356/iod.2018.15

Warianty tytułu

EN

Composite zones obtained in situ in steel casts of crushing mill beaters

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

Prezentowana praca miała na celu uzyskanie elementu bijaka do kruszarki wykorzystywanego w warunkach dużego zużycia ściernego oraz pracującego pod wysokimi naciskami. Wytworzono, metodą SHSB, lokalną strefę kompozytową składającą się z bardzo twardego węglika tytanu – TiC. Umieszczone w przygotowanej wcześniej formie odlewniczej wypraski zostały zalane ciekłym metalem, którego ciepło spowodowało zainicjowanie reakcji in situ tworzenia się węglika tytanu. Otrzymany w ten sposób odlew poddano badaniom. Wykonano analizę składu fazowego na dyfraktometrze rentgenowskim – XRD. Dodatkowo przeprowadzono badania na elektronowym mikroskopie skaningowym – SEM w celu określenia kształtu, wielkości i rozmieszczenia TiC. W efekcie przeprowadzonych prac i badań otrzymano materiał wysokiej jakości zgodny z oczekiwaniami.

EN

The aim of the presented study was to obtain the element of a crushing mill beater reinforced with a composite zone, working under the conditions of high abrasive wear as well as high pressures. By means of the SHSB method, a local composite zone was created consisting of very hard titanium carbide – TiC. The moulded pieces prepared beforehand in the casting mould were filled with liquid metal, whose heat caused the initiation of an in situ reaction – the formation of titanium carbide. The cast obtained in this way was subjected to tests. An analysis of the physical composition was performed on an X-ray diffractometer – XRD. Additionally, investigations with the use of a scanning electron microscope SEM were carried out in order to determine the shape, size and distribution of TiC. As a result of the conducted research, a high quality material was obtained, which was in line with the authors' expectations.

Słowa kluczowe

PL

MMCs; TiC; in situ; lokalne wzmocnienie; mikrostruktura; kruszarka

EN

MMCs; TiC; in situ; local reinforcement; microstructure; crushing mill

• Wydawca: Instytut Odlewnictwa
• Czasopismo: Prace Instytutu Odlewnictwa
• Rocznik: 2018
• Tom: Vol. 58, no. 3
• Strony: 191--199
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys.

Twórcy

autor

Opitek B.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Odlewnictwa, ul. Reymonta 23, 30-059 Kraków, Polska

autor

Olejnik E.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Odlewnictwa, ul. Reymonta 23, 30-059 Kraków, Polska
• INNERCO sp. z o.o., ul. Jadwigi Majówny 43a, 30-298 Kraków, Polska

autor

Lelito J.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Odlewnictwa, ul. Reymonta 23, 30-059 Kraków, Polska

Bibliografia

• 1. Wang Y., Z.Q. Zhang, H.Y. Wang, B.X. Ma, Q.C. Jiang. 2006. „Effect of Fe content in Fe-Ti-B system on fabricating TiB2 particulate locally reinforced steel matrix composites”. Materials Science and Engineering: A 422 (1−2) : 339−345.
• 2. Yunhong L., Q. Zhao, Z. Zhang, X. Li, L. Ren. 2014. „Preparation and characterization of TiC particulate locally reinforced steel matrix composites from Cu-Ti-C system with various C particles”. Journal of Asian Ceramic Societies 2 (3) : 281−288.
• 3. Cui C., Z. Guo, H. Wang, J. Hu. 2007. „In situ TiC particles reinforced grey cast iron composite fabricated by laser cladding of Ni–Ti–C system”. Journal of Materials Processing Technology 183 (2−3) : 380−385.
• 4. Olejnik E., S. Sobula, T. Tokarski, G. Sikora. 2013. „Composite zones obtained by in situ synthesis in steel castings”. Archives of Metallurgy and Materials 58 (3) : 769−773.
• 5. Opitek B. 2014. Strefy kompozytowe otrzymywane in situ w odlewach staliwnych bijaków do kruszarek. Kraków: Akademia Górniczo-Hutnicza (praca inżynierska).
• 6. Galgali R.K., H.S. Ray, A.K. Chakrabarti. 1998. „Wear characteristics of TiC reinforced cast iron composites. Part 1 – Adhesive wear”. Materials Science and Technology 14 (8) : 810−815.
• 7. Srivastrava A.K., K. Daas. 2009. „Microstructural and mechanical characterization of in situ TiC and (Ti,W)C-reinforced high manganese austenitic steel matrix composites”. Materials Science and Engineering: A 516 (1−2) : 1−6.
• 8. Feng K., Y. Yang, B. Shen, L. Guo. 2005. „In situ sythesis of TiC/Fe composites by reaction casting”. Materials and Design 26 (1) : 37−40.
• 9. Lee J., D. Lee, M.H. Song, W. Rhee, H.J. Ryu, S.H. Hong. 2018. „In-situ synthesis of TiC/Fe alloy composites with high strength andhardness by reactive sintering”. Journal of Materials Science & Technology 34 (8) : 1397−1404.
• 10. Li S., K. Kondoh, H. Imai, B. Chen, L. Jia, J. Umeda. 2015. „Microstructure and mechanical properties of P/M titanium matrix composites reinforced by in-situ synthesized TiC–TiB”. Materials Science and Engineering: A 628 (25 March 2015) : 75−83.
• 11. Babapoor A., M.S. Asl, Z. Ahmadi, A.S. Namini. 2018. „Effects of spark plasma sintering temperature on densification, hardness and thermal conductivity of titanium carbide”. Ceramics International 44 (12) : 14541−14546.
• 12. Hu S.W., Y.G. Zhao, Z. Wang, Y.G. Li, Q.C. Jiang. 2013. „Fabrication of in situ TiC locally reinforced manganese steel matrix composite via combustion synthesis during casting”. Materials & Design 44(February 2013) : 340−345.
• 13. Li S.T., H.Y. Wang, S.J. Lü, S.L. Sun, D. Li, Q.C. Jiang. 2008. „Fabrication of steel matrix composite locally reinforced with in situ TiC particulate via SHS reaction of (Ti, Fe)-C system during casting”. ISIJ International 48 (9) : 1293−1298.