Właściwości użytkowe tytanu po powierzchniowej obróbce plastycznej

• Autorzy: Derewnicka D. , Hanke M. , Mońka G.

Warianty tytułu

EN

Functional properties of titanium after surface plastic forming

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Omówiono badania materiałów tytan Grade 4A i tytan Grade 5. Materiały te charakteryzują się odmienną mikrostrukturą, jednakże ich właściwości, takie jak twardość, odporność na zarysowania, podatność na odkształcenie plastyczne czy odporność korozyjna bywają bardzo zbliżone. Kształtowanie tych -właściwości dokonuje się poprzez powierzchniową obróbkę plastyczną - kulowanie, które w istotny sposób wpływa na stan powierzchni i jej cechy użytkowe. Do badań zastosowano nietypowe metody badawcze, takie jak test rysy (scratch test), pomiary twardości metodą DSI i badania stabilności powierzchniowej warstwy tlenkowej w agresywnym środowisku.

EN

In this paper the study of titanium Grade 4A and Grade 5 materials was discussed. These materials are characterized by different microstructure, however, their properties such as: hardness, scratch resistance, susceptibility to plastic deformation or corrosion resistance can be very similar. Formation of these properties is accomplished by surface plastic forming - shot-peening, which significantly affects the state of the surface and its functional traits. In this study non-standard research methods were used, such as: a scratch test, DSI hardness measurements and tests of surface stability ofan oxide layer in an aggressive environment.

Słowa kluczowe

PL

tytan Grade 5; tytan Grade 4A; kułowanie; test rysy; pomiary DSI; odporność; korozyjna tytanu

EN

titanium Grade 5; titanium Grade 4A; shot peening; scratch test; DSI measurements; corrosion resistance of titanium

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Mechaniki Precyzyjnej
• Czasopismo: Inżynieria Powierzchni
• Rocznik: 2017
• Tom: nr 1
• Strony: 55--67
• Opis fizyczny: Bibliogr. 27 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Derewnicka D.

• Instytut Mechaniki Precyzyjnej, Warszawa

autor

Hanke M.

• Instytut Mechaniki Precyzyjnej, Warszawa

autor

Mońka G.

• Instytut Mechaniki Precyzyjnej, Warszawa

Bibliografia

• [1] Przybylski W.: Technologia obróbki nagniataniem. WNT, Warszawa 1987.
• [2] BN-80/1062-2. Kulowanie. Wytyczne obróbki.
• [3] Dyja H., Gałkin A., Knapiński M.: Reologia metali odkształcanych plastycznie. Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa 2010.
• [4] Zaleski K.: Kształtowanie wybranych właściwości warstwy wierzchniej elementów metalowych w procesie dynamicznego nagniatania rozproszonego, Wydawnictwa Politechniki Lubelskiej, Lublin 2008.
• [5] Ludian T., Atoura J., Wagner L.: Influence of shot peening and burnishing on smooth and notched fatigue strengths of titanium alloys. The 10th International Conference on Shot Peening - Conference Proceedings. Tokyo (Japan) 2008, p. 375-380.
• [6] Gierzyńska-Dolna M.'. Biotribologia. Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa 2002.
• [7] Łunarski J.: Wytrzymałość zmęczeniowa stopu tytanu WT3-1 po nagniataniu metodami dynamicznymi. Materiały z II Konferencji Naukowo-Technicz-nej „Technologia obróbki przez nagniatanie". Bydgoszcz 1980.
• [8] Yang X., Liu C.R., Grandt A.F.: Am experimental study on fatique life variance, residual stress, and their correlation of face-turned and ground Ti 6AI 4V sample. „Journal of Manufacturing Science and Engineering" 2002, vol. 124, s. 809-819.
• [9] Sergueeva A.V., Stolyarov V.V., Valiev R.Z., Mukherjee A.K.-. Advanced mechanićal properties of pure titanium with ultrafine grained structure. „Scripta Materialia" 2001, 45, s.747-752.
• [10] Jeleńkowski J., Klimas M., Skalski K., Dyja H., Sa-wicki S., Babul T.: Doświadczalna analiza procesu odkształcania plastycznego tytanu aTi z wykorzystaniem równań stanu technicznego. „Inżynieria Powierzchni" 2015, nr 4, s. 72-77.
• [11] Amin-Yavari S., Ziaei-Moayed A.A., Madaah-Hoseini H.R.: Influence of Shot Peening Treatment on the Fatigue Life of Ti6AI4V ELI Biomedical Alloy, The 10th International Conference on Shot Peening - Conference Proceedings. Tokyo (Japan) 2008, pp. 369-374.
• [12] Zaleski K.: Wpływ dynamicznego nagniatania rozproszonego na trwałość zmęczeniową elementów ze stopu tytanu Ti-6AI-4V. „Eksploatacja i niezawodność - Maintenance and Reliability" 2009, nr 4,s.65-71.
• [13] Melekhov R., Tubielewicz K., Błaszczuk W.: Tytan i jego stopy - gatunki, właściwości, zastosowanie, technologia obróbki, degradacja. Seria „Monografie" Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa 2004, nr 107, s. 197.
• [14] Garbacz H.: Mikrostruktura i właściwości nanokry-stalicznego tytanu. Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej, „Inżynieria Materiałowa", z. 25, Warszawa 2010.
• [15] Sieniawski J.: Badania zmęczeniowe i analiza faktograficzna stopów tytanu. „Mechanik" 1993, 11, s. 383-386.
• [16] Zaleski K.: Struktura geometryczna powierzchni stopu tytanu uformowana podczas fizycznego modelowania procesu nagniatania dynamicznego roz proszonego. „Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej" 2006, 227, s. 243 -249.
• [17] Novovic D., Dewes R.C., Aspinwall D.K., Voice W., Bowen P.: The effect of machine topography and integrity of fatigue life. „Int. „Journ. of Machine Tools and Manufacture" 2004, vol. 44, p. 125-134.
• [18] Betiuk M., Pokorska l., Marchlewski P.: Zastosowanie techniki badawczej DSI oraz Recatest do oceny struktury i jakości warstw wytwarzanych technologią hybrydową. „Inżynieria Powierzchni" 2012, s. 38—47.
• [19] Musil J., Kunc F., Zeman H., Polakova H.: Relationship between hardness, Young's modulus and elastic recovery In hard nanocompsite coatings. „Sur-face and Coating Technology" 2002, vol. 154, s. 304-313.
• [20] Oliver W.C., Pharr G.M.: Ań improved technique for determing hardness and elastic modulus using load and displacement sensing indentation experiments. „Journal Materials Research" 1992, v. 7, No. 6, s. 1576-1583.
• [21] Dowgird A., Kwiatkowski L., Radzikowski M.: Wytwarzanie warstw tlenkowych na tytanie i/lub jego stopach PB 0642/P3/93/04 - sprawozdanie z realizacji projektu badawczego NR 2 P303.142.04.
• [22] Dowgird A., Kwiatkowski L., Radzikowski M.: Wytwarzanie i badanie warstw tlenkowych na tytanie. „Inżynieria Powierzchni" 1996, z. 1, s. 42.
• [23] PN-EN ISO 20502:2016-05: Ceramika wysokiej jakości (ceramika zaawansowana, techniczna ceramika zaawansowana) - Oznaczanie adhezji powłok ceramicznych w próbie zarysowania.
• [24] PN-EN ISO 287:1999/A1:2010: Struktura geometryczna powierzchni: metoda profilowa - Terminy, definicje i parametry struktury geometrycznej powierzchni.
• [25] Goh C.H., Wallace J.M., Neu R.W., McDowell: Poly-crystalline plasticity simulations of fretting fatigue. „International Journal of Fatigue" 2001, vol. 23, suppl. 1, p. 423-435.
• [26] Biel M., Czyrska-Filemonowicz A.: Korelacja mikrostruktury azotowanego stopu Ti6AI7Nb z jego właściwościami mechanicznymi, VIII Ogólnopolska Konferencja „Tytan i jego stopy", Warszawa-Serock 2005,s.13-20.
• [27] Ziaja W., Sieniawski J., Motyka M.: Odkształcenie i pękanie stopu tytanu z utwardzoną warstwą wierzchnią, VIII Ogólnopolska Konferencja „Tytan i jego stopy", Warszawa-Serock 2005, s. 319-324.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).