Ocena właściwości nanokompozytów otrzymanych w procesie SLS/M z proszków TiC-TiB2 i stali 1.4404

• Autorzy: Biedunkiewicz A. , Figiel P. , Biedunkiewicz W. , Grzesiak D. , Krawczyk M. , Teszke W. , Wróbel R. , Gabriel-Półrolniczak U.

Warianty tytułu

EN

Evaluation of the nanocomposites properties obtained by SLS/M process using TiC-TiB2 and 1.4404 steel powders

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedmiotem badań w tej pracy były nanokompozyty wytworzone w procesie selektywnego laserowego spiekania/stapiania (SLS/M). Do wytwarzania nanokompozytu zastosowano komercyjny proszek stali 1.4404 oraz nanokrystaliczne proszki zawierające nc-TiC, nc-TiB2, otrzymane w jednoczesnej syntezie metodą zol-żel. W celu oceny właściwości mechanicznych w różnych obszarach badanych kompozytów wykonano pomiary nanoindentacji techniką DSI (Depth Sensing lndentation), wyznaczono twardość i moduł sprężystości. Zaprezentowano porównawcze wyniki badań kompozytów różniących się zawartością nanokrystalicznych proszków TiC-TiB2. Twardość, moduł Younga, odporność na zużycie wzrastały w raz ze wzrostem zawartości TiC-TiB2. Dodatkowo porównano wyniki badań stali, kompozytu otrzymanego z nc-TiC i nc-TiB2 z kompozytem nc-TiC (20% obj .)/stal 1.4404.

EN

This work presents an investigation on basic mechanical properties (hardness, Young's modulus) of metal matrix composites (MMC) reinforced with non-oxide ceramic nanoparticles by means of nanoindentation measurements. The evaluated materials were manufactured by selective laser sintering and/or melting (SLS/M). As a matrix 1.4404 stainless steel and as a reinforcing phases nc-TiC and nc-TiB2 particles were used. The infiuence of nanoscale reinforcement on the mechanical properties of MMC manufactured with SLS/M process was examined. In this case statistical evaluation of hardness and Young's modulus based on nanoindentation data was performed. Hardness and Young's modulus, wear resistance increased with TiC, TiB2 amount. Additionally, the comparison of 1.4404 steel, nc-TiC-TiB2/steel composite and nc-TiC/steel composite were performed.

Słowa kluczowe

PL

nanoindentacja; SLS/M; nanokompozyty; moduł Younga; twardość

EN

nanoindentation; SLS/M; nanocomposites; Young's modulus; hardness

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 34, nr 5
• Strony: 426--429
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys.

Twórcy

autor

Biedunkiewicz A.

• Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki, Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

autor

Figiel P.

• Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki, Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

autor

Biedunkiewicz W.

• Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki, Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

autor

Grzesiak D.

• Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki, Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

autor

Krawczyk M.

• Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki, Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

autor

Teszke W.

• Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki, Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

autor

Wróbel R.

• Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej, Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

autor

Gabriel-Półrolniczak U.

• Wydział Mechaniczny, Akademia Morska w Szczecinie

Bibliografia

• [1] Kattamis T. Z., Suganuama T.: Solidification processing and tribological behaviour of particulate TiC-ferrous matrix composites. Mater. Sci. Eng. A. 128 (1990) 241÷252.
• [2] Parashivamuithy K., Kumar R. K., Seethramu S., Chandrasekharaiah M. N.: Review on TiC reinforced steel composites. J. Mater. Sci. 36 (2001) 4519÷4530.
• [3] Matkovich V. I., Samsonov G. V., Hagenmuller P., Lundstrom T.: Boron and refractory borides. Springer-Verlag, New York (1977).
• [4] Vallauri D., Atias Adrian I. C., Chrysanthou A.: TiC-TiB2 composities: A review of phase relationships, processing and properties. Journal of the European Ceramic Society 28 (2008) 1697÷1713.
• [5] Biedunkiewicz A., Biedunkiewicz W., Figiel P., Grzesiak D.: Preparation of stainless steel/TiC composite by selective laser melting. Chem. Listy 105 (2011) 773÷774.
• [6] Biedunkiewicz A., Figiel P., Gabriel U., Sabara M., Lenart S.: Synthesis and characteristics of nanocrystalline materials in Ti, B, C and N containing system. Cent. Eur. J. Phys. 9 (2) (2011) 417÷422.
• [7] Biedunkiewicz A., Biedunkiewicz W., Figiel P., Grzesiak D., Jaworska M.: Nanokompozyty wytwarzane metodą selektywnego stapiania/spiekania umocnione nanokrystalicznymi proszkami W układzie Fe-Ti-B-C. Inżynieria Materiałowa 6 (2012) 546÷548.
• [8] Nemecek J., Lehmann Ch., Fontana P.: Nanoindatation on ultra high performance concrete system. Chem. Listy 105 (2011) 656÷659.
• [9] Bestercia M., Pesek L., Zubko P., Hvizdos P.: Mechanical properties of phases in Al-Al4C3 mechanically alloyed material measured by depth sensing indentation technique. Materials Letters 59 (2005) 1971÷1975.
• [10] Oliver W. C., Pharr G. M.: An improved technique for determining hardness and elastic modulus using load and displacement sensing indentation experiments. J. Mat. Res. 7 (6) (1992) 1564÷1583.
• [11] Biedunkiewicz A., Figiel P., Biedunkiewicz W., Grzesiak D., Krawczyk M., Gabriel-Polrolniczak U.: Mechanical properties of metal matrix nanocomposites synthesized by selective laser melting measured by depth sensing indentation technique. Key Engineering Materials (2013) W druku.
• [12] Roine A.: HSC Chemistry software. Outikumpu Research Oy, Pori, Finland.