Wpływ szybkości chłodzenia na mikrostrukturę oraz twardość brązu aluminiowo-niklowego stosowanego w separatorach łożysk tocznych

• Autorzy: Łęczycki Krzysztof

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0054.9232

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W publikacji przedstawiono wyniki badań wpływu szybkości chłodzenia na mikrostrukturę oraz twardość brązu aluminiowo-niklowego typu CuAl10Ni5Fe4. Próbki pobrano z separatora łożyska tocznego wymontowanego z silnika GTD-350. Próba polegała na wygrzaniu próbek w piecu nagrzanym do 1000°C przez 30 min oraz na chłodzeniu w trzech ośrodkach: w oleju silnikowym, na spokojnym powietrzu oraz razem z piecem. Obserwacje mikrostruktury przeprowadzono na mikroskopach świetlnych oraz transmisyjnym mikroskopie elektronowym. Twardość zmierzono metodą Vickersa. Przeprowadzone badania wskazują, że im większa szybkość chłodzenia tym większa twardość materiału. Jest to związane z dwoma czynnikami. Pierwszy to różnice w morfologii oraz typie ziaren osnowy materiału. Próbki wygrzewane i studzone z piecem oraz na powietrzu wykazywały obecność fazy α w postaci iglastej struktury Widmanstattena, przy czym w przypadku próbki studzonej na powietrzu rozmiar igieł był mniejszy. Natomiast studzenie w oleju doprowadziło do powstania struktury martenzytycznej. Drugim czynnikiem jest rozmiar wydzieleń – im większa szybkość studzenia, tym mniejszy jest maksymalny rozmiar wydzieleń.

Słowa kluczowe

PL

brąz aluminiowy; mikrostruktura; twardość; mikroskopia świetlna; TEM

• Wydawca: Wydawnictwo Instytutu Technicznego Wojsk Lotniczych
• Czasopismo: Journal of KONBiN
• Rocznik: 2024
• Tom: Vol. 54, iss. 4
• Strony: 99--110
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Łęczycki Krzysztof

• Air Force Institute of Technology (Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych), Poland

• https://orcid.org/0000-0003-3934-0902

Bibliografia

• 1. C.V. Hyatt, Review of literature related to microstructure development during laser surface engineering of nickel aluminum bronze, 1997.
• 2. M. Kaplan, A.K. Yildiz, „The effects of production methods on the microstructures and mechanical properties of an aluminum bronze”, Materials Letters, vol. 57, no. 28, p. 4402-4411, 2003. DOI https://doi.org/10.1016/S0167-577X(03)00332-X.
• 3. P. Jain, „Influence of Heat Treatment on Microstructure and Hardness of Nickel Aluminium Bronze (Cu-10al-5ni-5fe)”, IOSR Journal of Mechanical and Civil Engineering, vol. 4, no. 6, p. 16-21, 2013. Available: https://www.iosrjournals.org/iosr-jmce/papers/vol4-issue6/C0461621.pdf.
• 4. S.S.M. Tavares, N.M. Mota, H.R. da Igreja, C. Barbosa, J.M. Pardal, „Microstructure, mechanical properties, and brittle fracture of a cast nickel-aluminum-bronze (NAB) UNS C95800”, Engineering Failure Analysis, vol. 128, 2021. DOI https://doi.org/10.1016/j.engfailanal.2021.105606.
• 5. M. Roy, „Failure Analysis of Bearings of Aero-Engine”, Journal of Failure Analysis and Prevention, vol. 19, no. 6, p. 1615–1629, 2019. DOI https://doi.org/10.1007/s11668-019-00746-3.
• 6. M.L.A. Brona, „Influence of heat treatment on the microstructure and mechanical properties of aluminium bronze”, Materials and technology, vol. 48, no. 4, p. 599-604, 2014.
• 7. B.P. Pisarek, „Model of Cu-Al-Fe-Ni bronze crystallization”, Archives of Foundry Engineering, vol. 13, no 3, p. 72–79, 2013. Available: https://www.infona.pl/resource/bwmeta1.element.baztech-c3d56786-1fe0-4cdd-8d03-c1785b5d6952.
• 8. K. Oh-Ishi, T.R. McNelley, „Microstructural modification of as-cast NiAl bronze by friction stir processing”, Metallurgical and Materials Transactions A, vol. 35, p. 2951–2961, 2004. DOI https://doi.org/10.1007/s11661-004-0242-1.
• 9. J. Łabanowski, T. Olkowski, „Effect of microstructure on mechanical properties of BA1055 bronze castings”, Archives of Foundry Engineering, vol. 14, no. 2, p. 73–78, 2014.
• 10. K. Łęczycki, „Wybrane problemy materiałowych badań łożysk tocznych przystosowanych do pracy w podwyższonych temperaturach”, Przegląd Komunikacyjny, vol. 73, no 9, 2018. Available: https://pdfs.semanticscholar.org/c2b0/c847269ca822f20d7383d1af354cd917bac6.pdf.
• 11. K. Łęczycki, S. Gronek, „Ocena zmian mikrostruktury i twardości stali łożyskowej do pracy w podwyższonej temperaturze wywołanych krótkotrwałym przegrzaniem”, Journal of KONBiN, vol. 50, no 4, p. 100–110, 2020. DOI:10.2478/jok-2020-0076.
• 12. L.A. Dobrzański, Metalowe materiały inżynierskie. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, 2004.
• 13. E.A. Culpan, G. Rose, „Microstructural characterization of cast nickel aluminium bronze”, Journal of materials science, vol. 13, p. 1647–1657, 1978. DOI https://doi.org/10.1007/BF00548728.
• 14. P. Aaltonen, K. Klemetti, H. Hänninen, „Effect of tempering on corrosion resistance of cast aluminium bronzes”, 1985. Available: https://inis.iaea.org/search/search.aspx?orig_q=RN:17067655.
• 15. S.M. Orzolek, J.K. Semple, C.R. Fisher, „Influence of processing on the microstructure of nickel aluminum bronze (NAB)”, Additive Manufacturing, vol. 56, p. 102859, 2022. DOI https://doi.org/10.1016/j.addma.2022.102859.