Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Właściwości użytkowe tytanu po powierzchniowej obróbce plastycznej

Derewnicka D., Hanke M., Mońka G.

Inżynieria Powierzchni

|

2017

|

nr 1

55--67

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.

2

Wpływ mikrostruktury na odporność korozyjną stali P265GH

Derewnicka D., Wojucki M.

Inżynieria Powierzchni

|

2016

|

nr 1

62--68

PL

Zastosowanie stali niskowęglowych w instalacjach narażonych na korozję jest podyktowane uwarunkowaniami ekonomicznymi i wytrzymałościowymi, ale nie daje pełnej gwarancji długotrwałej ochrony antykorozyjnej. Struktura stali odgrywa znaczącą rolę w mechanizmach i w szybkości korozji. Stabilność korozyjna różnorodnych struktur wynika ze zróżnicowania w rozkładzie składników strukturalnych w stali. Badaniom poddano blachy typu P265GH o zróżnicowanej wielkości ziarna i różnym rozkładzie poszczególnych faz. W badaniach korozyjnych oceniano oddziaływanie następujących środowisk: atmosfery obojętnej mgły solnej, 3% roztworu wodnego NaCl i atmosfery nasyconej parą wodną. Stwierdzono, że materiał gruboziarnisty o równomiernym rozkładzie ferrytu i perlitu jest bardziej odporny na działanie czynników korozyjnych niż materiał drobnoziarnisty o strukturze pasmowej. W rozpatrywanych środowiskach występuje korozja elektrochemiczna. Jest ona zapoczątkowana na defektach sieci krystalicznej - na granicach ziaren - i kolejno rozprzestrzenia się w ziarnach ferrytycznych mających wyższy potencjał elektrochemiczny niż cementyt znajdujący się w ziarnach perlitycznych.

EN

Application of low-carbon steels in the installations, which arę exposed to corrosion. is imposed by economic and endurance determinanta, but it does not give the full guarantee for a prolonged anti-corrosion protection. Steel structure plays a significant role in corrosion mechanisms and a corrosion ratę. Corrosion stability of miscellaneous structures results from the variation in the distribution of steel structural components. The studies were carried on P265GH sheet metal plates with diversified sizes of grains and different distribution of individual phases. In the corrosion studies the evaluation focused on the impact of the following environments: neutral salt spray atmosphere, 3% brine solution and atmosphere saturated with water vapor. It was found that the coarse-grained material with the homogenous distribution of ferrite and pearlite is more resistant to the operation of corrosive factors than the fine-grained material with stripe structure. There is an electrochemical corrosion in the mentioned environments. It is initiated on the. crystal lattice defects - on the boundaries of grains and subsequently it propagates in the ferrite grains which have a higher electrochemical potential than cementite within the pearlitic grains.

3

Electrochemical copper composite coatings with graphene as a dispersion phase

Buczko Z., Derewnicka D., Okurowski W., Koziński R., Kozłowski M., Krupka J.

Inżynieria Powierzchni

|

2016

|

nr 1

56--61

EN

The research on electrodeposition of composite copper coatings with graphene flakes was carried out. The deposition was conducted in typical acid sulphate solutions with organic additives. The processes were carried out with the use ofdirect and puhe currants. The incorporation of graphene flakes into the base coating took place during the application of pulse current. The microscopic and EDS examinations of the obtained Cu/graphene coatings were carried out, their hardness was measured, and also their tribological properties and electrical conductivity were evaluated. The deposited Cu/graphene composite coatings showed the increased hardness and greater resistance to wear when compared to the copper coatings and maintain their high electrical conductivity.

PL

Przeprowadzono próby osadzania powłok kompozytowych miedzianych z płatkami grafenowymi. Osadzanie prowadzono w konwencjonalnych roztworach kwaśnych siarczanowych z dodatkami organicznymi. Procesy prowadzono z zastosowaniem prądu stałego i impulsowego. Wbudowywanie fazy grafenowej w powlokę, zachodziło podczas stosowania prądu impulsowego. Wykonano badania otrzymanych powłok mikroskopowe i EDS, zmierzono twardość, oceniono właściwości tribologiczne oraz przewodność elektryczną. Powłoki miedź/grafen w stosunku do powłok miedzianych wykazywały większą twardość, lepszą odporność na ścieranie oraz niepogorszoną przewodność elektryczną.

4

Wytwarzanie monofazowych warstw azotków żelaza na stalach węglowych podczas procesu azotowania gazowego i ich odporność korozyjna

Wach P., Derewnicka D.

Inżynieria Materiałowa

|

2015

|

Vol. 36, nr 5

291--295

PL

W artykule omówiono sposoby wytwarzania warstw azotowanych na stalach węglowych typu C45 i C10 z przypowierzchniową warstwą azotków żelaza składającą się tylko z fazy γ′ (Fe4N) lub z niewielkim dodatkiem fazy ε (Fe2-3N). Warstwy wytwarzano za pomocą regulowanego azotowania gazowego. Warstwy azotowane z przypowierzchniową warstwą azotków żelaza składające się tylko z fazy γ′ wytworzono w procesie z regulacją w temperaturze procesu (bez regulacji i kontroli okresu nagrzewania) albo przez całkowitą regulację i kontrolę całego procesu w okresie nagrzewania i w zadanej temperaturze procesu. Tak wytworzone przypowierzchniowe warstwy azotków miały ten sam skład fazowy, lecz inną morfologię. Warstwy wytworzone przez przekształcenie fazowe (bez regulacji okresu nagrzewania tylko z regulacją we właściwej temperaturze procesu) są porowate, natomiast warstwy z całkowitą regulacją i sterowaniem procesu w okresie nagrzewania i w zadanej temperaturze procesu są szczelne i prawie pozbawione porów. Brak porowatości i szczelność przypowierzchniowych warstw azotków żelaza pozwala na osiągniecie dobrej odporności korozyjnej w porównaniu z warstwami porowatymi. W celu określenia mikrostruktury i odporności korozyjnej warstw azotowanych przeprowadzono badania metalograficzne (mikroskopia świetlna i elektronowa), rentgenostrukturalne oraz odporności na korozję metodami elektrochemicznymi i w komorze solnej.

EN

In the article methods of formation of the nitrided layers on the surface of C45 and C10 carbon steels, with the subsurface layer consisting of γ′ (Fe4N) phase only, or with a small addition of ε (Fe2-3N) phase are presented. Layers were formed by controlled gas nitriding. Nitrided layers with subsurface iron nitride layer consisting of the γ′ phase only produced during process with adjustment of its parameters at the nitriding temperature (without regulation and control of the heating period) or by a full adjustment and control of the entire process of heating and soaking at the determined process temperature. Formed this way, subsurface nitride layer have the same phase composition but different morphology. The layers formed by phase conversion (without control and regulation of the heating period, control and regulation at the stage of nitriding at process proper temperature only) are porous, while the layers with the full adjustment and control of the whole process are dense and almost pore-free. No porosity and tightness of subsurface iron nitrides layers allows to achieve good corrosion resistance in comparison with porous layers. In order to identify the microstructure and corrosion resistance of nitrided layers the metallographic studies (light and electron microscopy), X-ray diffraction analyses and corrosion resistance tests by electrochemical and salt spray methods were carried out.

5

Zaawansowane metody badania warstw azotowanych po obróbce cieplnej

Derewnicka D.

Inżynieria Powierzchni

|

2012

|

nr 2

14-18

PL

Badania prowadzono na stali C45 po ulepszaniu cieplnym. Próbki były azotowane w procesie regulowanym w celu otrzymania na powierzchni cienkiej, nie porowatej warstwy azotowanej o grubości rzędu 10 - 12 žm. Po azotowaniu została przeprowadzona dodatkowa obróbka cieplna (austenityzacja z szybkim chłodzeniem z temperatury 740° C i starzenie w temperaturze 100° C). Powierzchniowa biała warstwa składa się z fazy Fe2-3N, azotku Fe2N oraz Fe4N, przy czym w warstwie bogatej w azot istnieje przewaga faz E, i e. Między obu fazami występują zależności krystalograficzne wskazujące na ciągłą przemianę "in situ" w miarę wzrostu warstwy i wzbogacania jej w azot. Po austenityzacji tu temperaturze 740° C i szybkim chłodzeniu powstały szerokie warstwy dyfuzyjne kosztem zanikłych warstw azotkowych. Struktura warstw dyfuzyjnych jest bardzo złożona. Obok obszarów czysto martenzytycznych istnieją obszary o dużej gęstości dyslokacji z towarzyszącymi im wydzieleniami azotku Fe16N2.

EN

The investigation considered C45 steel after toughening. The samples were nitrided in a controlled gas nitriding process to obtain on the surface a thin, non-porous nitrided layer with a thickness in the range 10-12žm. Additional treatment has been performed after nitriding (austenitizing with fast cooling from a temperature of 740°C and age hardening at a temperaturę of 100° C). The compound layer consists of the phases Fe2-3N, nitride Fe2N and Fe4N, however, the phases consitute the majority in the nitrogen- rich layer. The crystallographic relationships between the two phases indicate a continuous in situ transformation since the growth of the layer and its enrichment in nitrogen progresses. After austenitizing at a temperature of 740° C and fast cooling, wide diffusion layers have been formed at the expense of disappearing nitride layers. The structure of the diffusion layers is very complex. Alongside purely martensitic areas there are regions with a high density of dislocations with accompanying precipitations of the nitride Fei6N2.

6

Composition – property relations in low-neodymium Nd-Fe-B-Ti melt-spun alloys

Spyra M., Jezierska E., Derewnicka D., Leonowicz M.

Inżynieria Materiałowa

|

2010

|

Vol. 31, nr 3

303-305

EN

The effect of titanium addition on the structure and magnetic properties was studied for nanocomposite Nd7Fe79-xB14Tix, Nd8Fe78-xB14Tix and Nd9Fe77-xB14Tix systems. It was found that the addition of 2 and 4 at. % of Ti leads to a substantial increase of the coercivity and maximum energy product of the nanocomposite magnets while maintaining the remanence unchanged. The highest properties were obtained for the alloys containing 4 at. % of Ti. The maximum energy product of 143 kJ/m3 was achieved for the Nd8Fe74B14Ti4 alloy. The TEM studies showed substantial differences in the morphology of the alloys. The ternary alloys contain grains of various sizes of approximately 300 nanometers. The alloys containing 4 at. % of Ti exhibit more homogeneous structure with the crystal sizes up to 20, 30 and 50 nanometers for the Nd9Fe73B14Ti4, Nd8Fe74B14Ti4 and Nd7Fe75B14Ti4 alloys, respectively.

PL

Zbadano wpływ dodatku tytanu na strukturę i właściwości magnetyczne nanokompozytowych stopów Nd7Fe79-xB14Tix, Nd8Fe78-xB14Tix i Nd9Fe77-xB14Tix. Stwierdzono, że niewielki dodatek 2÷4% at. tytanu powoduje wzrost koercji i maksymalnej energii magnetycznej przy niezmienionej remanencji. Najlepsze właściwości uzyskano dla stopów zawierających 4% at. Ti. Maksymalna energia magnetyczna została otrzymana dla stopu Nd8Fe74B14Ti4 i wyniosła 143 kJ/m3. Badania za pomocą transmisyjnego mikroskopu elektronowego wykazały różnice w morfologii stopów. Stopy trójskładnikowe zawierały ziarna o wielkości ok. 300 nm. Stopy zawierające 4% at. Ti wykazywały bardziej homogeniczną strukturę z rozmiarem ziaren 20 nm dla Nd9Fe73B14Ti4, 30 nm dla Nd8Fe74B14Ti4 oraz 50 nm dla stopu Nd7Fe75B14Ti4.

7

Application of Transmission Electron Microscopy in Investigations of Structural Anisotropy of NdFeB Magnets

Derewnicka D.

Advances in Materials Science

|

2008

|

Vol. 8, nr 3(17)

4-10

EN

Rapid quenched powdered ribbons Nd13.6Co6.6Ga0.6B5.5Fe73.7 (at. %) were hot pressed at 700o C. Next, the alloys were subjected to die-upset process through heating to 600, 750 and 1000o C and forged at a rate of 1x10-3 s-1 to the stage of deformation equal to �A = 60%. Directional grain growth occurs in the material during this treatment, which is beneficial due to the anisotropic magnetic properties obtained in such materials. Detailed analysis performed using transmission electron microscopy shows the tendency of micro structural changes in the magnet resulting from the application of different temperatures of the processes.

8

Texture Analysis in Die-Upset Forged Nd-Fe-B Magnets

Derewnicka D., Krztoń H., Leonowicz M.

Inżynieria Materiałowa

|

2007

|

Vol. 28, nr 3-4

247-253

EN

Die-upset forging of Nd-Fe-B magnets results in the production of anisotropic crystallographic structure. The degree of anisotropy depends on the parameters of the deformation process. The investigation of the crystallographic orientation has been carried out using transmission electron microscopy. It has been found that directional crystal growth is the dominant mechanism during the early stages of deformation. Complete alignment occurs at s = 65% while deformation is carried out at the temperature of 750°C as well as 600°C. The analysis of the texture has been done by X-ray diffraction, using ODF sections and has showed that a type of [001] fibre structure is formed parallel to the direction of deformation.

PL

Odkształcenie na gorąco magnesów Nd-Fe-B prowadzi do wytworzenia anizotropowej struktury krystalograficznej. Stopień anizotropii jest zależny od parametrów procesu odkształcania. Badania ukierunkowania krystalograficznego w zakresie pojedynczych ziaren prowadzono metodą transmisyjnej mikroskopii elektronowej. Stwierdzono, że ukierunkowany rozrost ziaren jest dominującym mechanizmem w początkowych stadiach odkształcenia. Całkowite ukierunkowanie zachodzi przy 8 = 65%, zarówno w czasie odkształcania w temperaturze 750° C jak i 600° C. Analiza tekstury została wykonana z wykorzystaniem dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego przy użyciu przekrojów FRO i wykazała, że w materiale wytworzona zostaje tekstura włóknista typu [001] równoległa do kierunku odkształcenia.

9

Badania odporności na zużycie nanostrukturalnych kompozytowych powłok Ni-B

Szeptycka B., Gajewska-Midziałek A., Derewnicka D.

Kompozyty

|

2004

|

R. 4, nr 11

288-292

PL

Osadzano elektrochemicznie nanostrukturalne powłoki kompozytowe z osnową niklową i cząstkami B. Do elektroosadzania kompozytowych powłok używano niskosteżeniowej kąpieli zawierającej 0,76 mol/dm3 niklu(II), związek organiczny blaskotwórczy, zwilżacze i jako cząstki dyspersyjne bor. Zawartość masową cząstek w powłoce oznaczano grawimetrycznie. Na rysunku 1 przedstawiono zależność zawartości boru w powłoce kompozytowej Ni-B od stężenia i rodzaju dodatków organicznych. Obserwacje mikroskopowe struktury folii niklowych przeprowadzono na transmisyjnym mikroskopie elektronowym (TEM) (rys. rys. 2-4). Chropowatość warstw Ni-B mierzono profilografem TR 100 (rys. 5). Mikrotwardość mierzono metodą Vickersa przy obciążeniu 0,01 i 0,05 kG. Na rysunkach 6 i 7 przedstawiono wyniki pomiarów mikrotwardości kompozytowych powłok Ni-B. Badania odporności na zużycie wykonano na kulotesterze. Na podstawie śladów wytarcia i pomiarów ich średnicy obliczano głębokość wytarcia, która była miarą odporności na zużycie. Głębokość wytarcia powłok kompozytowych Ni-B w zależności od stężenia i rodzaju dodatków organicznych pokazano na rysunku 8. Stwierdzono, że użyte związki organiczne miały znaczący wpływ na ilość boru wbudowanego w powłokę kompozytową i rozwój struktury nanokrystalicznej osnowy niklowej. Ze wzrostem chropowatości powłoki Ni-B rosła odporność na zużycie.

EN

In present work the nanocrystalline composite electrochemical coatings were prepared with nickel matrix and particles B. The nickel plating bath of low nickel ion concentration (0.76 mol/dm3) containing brightening organic compound with surfactants and the dispersed particle (boron) was used for electrodeposition of composite coatings. The content of particles in coatings was examined gravimetrically. The dependence of the boron content in the composite coatings Ni-B from of the concentration and kind of the organic additives is given in Figure 1. The structure the composite coatings was established using TEM (Figs. 2-4). The roughness of the coatings Ni-B was measured using tester TR 100 (Fig. 5). The microhardness of the deposited layers was measured using a Vickers' method at a load of 0.01 and 0.05 kG. Figures 6 and 7 shows the microhardness of the composite coating Ni-B. The experiments for Ni-B coatings were made without lubrication and was tested using a technique based on the measuring system comprising a flat surface and a ball. On the basis of the wear traces and measurement of their diameter, the depth of the wear was calculated, which was the measure of wear resistance. The wear of the composite coatings Ni-B in the dependence from of the concentration and kind of the organic additives is given on Figure 8. The results suggest that the effect used of the organic compounds was the increase of the boron contents in the coating and the development of the nanostructure of the nickel matrix. The wear resistance increased with the roughness increase.