Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Badania podatności do przeróbki plastycznej niskoołowiowych mosiądzów armaturowych

Malec W., Juszczyk B., Wierzbicki Ł., Cwolek B., Kulasa J., Kalabis J., Borowski J., Staniek R., Meller G., Lehmann M.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2018

|

Vol. 85, nr 9

292--296

PL

W pracy przedstawiono wyniki prób ściskania mosiądzów o zmodyfikowanym składzie chemicznym przeznaczonych na odkuwki elementów armatury. Badano wpływ składu chemicznego oraz temperatury ściskania na zmiany naprężenia uplastyczniającego. Analizie poddano również zmiany mikrostruktury wywołane odkształceniem plastycznym. Stwierdzono, że w zakresie temperatury 650ºC-750ºC wartość naprężenia uplastyczniającego dla stopów normowanych CW617N i CW612N jest znacznie wyższa niż dla stopów doświadczalnych.

EN

This paper presents the results compression tests of brass with modified chemical composition designed for forged of fittings. The effect of the chemical composition and compression temperature on the changes of flow stress was investigated. The changes of microstructure due to plastic deformation were also analyzed. It was found that in the temperature range 650ºC-750ºC value of flow stress for normalized alloys is much higher than for experimental alloys.

2

Analiza procesu ciągłego odlewania półwyrobów z brązu cynowo-cynkowo-ołowiowego przeznaczonych na obrabiane mechanicznie elementy armatury

Wierzbicki Ł., Cwolek B., Juszczyk B., Kulasa J., Malec W.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2018

|

Vol. 85, nr 9

322--326

PL

W pracy przedstawiono analizę procesu ciągłego odlewania półwyrobów z brązu cynowo-cynkowo-ołowiowego przeznaczonego na obrabiane mechanicznie elementy armatury. Przedstawiono wyniki badań zmierzające do określenia przyczyn powstawania wad podczas procesu ciągłego odlewania. W tym celu wykonano analizę procesu ciągłego odlewania, rodzaju, postaci stosowanych materiałów wsadowych i pomocniczych oraz powstających wad. Na podstawie otrzymanych wyników badań, w celu udoskonalenia procesu, przedstawiono zakres wprowadzonych zmian i ich wpływ na jakość wytwarzanych wyrobów.

EN

The paper presents an analysis of the continuous casting process of semi-finished product made of tin-zinc-lead bronze, designed to mechanically machined elements of fittings. The results of tests to determine the causes of defects during the continuous casting process are presented. For this purpose, an analysis of the continuous casting process, as well as the type, the form of batch and auxiliary materials, and the appeared defects were made. Based on the results of the research, in order to improve the process, the scope of introduced changes and their impact on the quality of manufactured products are presented.

3

Badania porównawcze miedzi Cu-ETP i Cu-OFE przeznaczonej do przeróbki plastycznej

Wierzbicki Ł. J., Juszczyk B., Malara S., Malec W., Gołębiewska-Kurzawska J., Cwolek B., Kulasa J.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2014

|

Vol. 81, nr 8

616--622

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań dwóch gatunków miedzi. Pierwszy stanowiła miedź elektrolityczna Cu-ETP wytworzona w technologii Contirod, natomiast drugi miedź beztlenowa Cu-OFE wytworzona w technologii UpCast w zakładzie KGHM Polska Miedź S.A. w Orsku. W pierwszej części pracy przedstawiono ocenę procesu odlewania w zakresie analizy składu chemicznego, mikrostruktury oraz właściwości mechanicznych odlewnych prętów i walcówki. W drugiej części przedstawiono ocenę procesu przeróbki plastycznej realizowanego w procesie ciągnienia przy zastosowaniu zmiennych parametrów procesu. Przeprowadzono analizę wpływu warunków ciągnienia i obróbki cieplnej na mikrostrukturę i właściwości mechaniczne.

EN

In the paper, the results of development of two grade of cooper are presented. First one is Cu-ETP grade produced by Contirod technology and the second one is oxygen-free copper (Cu-OFE grade) produced by UpCast technology in KGHM Polska Miedź S.A. factory. In the first part of the work, an assessment of the casting process, within the scope of an analysis of chemical composition, microstructure and mechanical properties of bars and rods, is presented. In the next part, an evaluation of plastic working, realized in drawing process with variable process parameters, is presented. The evaluation includes analysis of drawing and heat treatment parameters influence on microstructure and mechanical properties.

4

Badania nad wytwarzaniem drutów z materiałów kompozytowych typu Cu/MgB2

Gołębiewska-Kurzawska J., Juszczyk B., Malara S., Wierzbicki Ł. J., Kulas J., Malec W.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2014

|

Vol. 81, nr 8

557--561

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań dotyczące otrzymywania na drodze przeróbki plastycznej drutów kompozytowych typu Cu/MgB2. Do badań zastosowano zarówno gotowy proszek związku MgB2, jak i wytworzony w warunkach laboratoryjnych,w procesie mechanicznej syntezy. Proces wykonania związku MgB2 wstępnie zainicjowany jest już podczas procesu mechanicznego stopowania, zaś dalsza jego synteza zachodzi na drodze reakcji insitu. Proces wytwarzania drutów kompozytowych zarówno metodą insitu, jak i exsitu obejmował następujące etapy: przygotowanie mieszanki proszkowej MgB2, umieszczenie jej w osłonie miedzianej oraz proces przeróbki plastycznej na zimno realizowany w próbach ciągnienia. Analizie poddano wpływ odkształcenia, temperatury oraz czasu międzyoperacyjnego wyżarzania na skład fazowy, strukturę, właściwości mechaniczne oraz fizyczne. Właściwości mechaniczne wyznaczono w próbie jednoosiowego rozciągania, a właściwości fizyczne na podstawie pomiarów przewodności elektrycznej przy użyciu mostka Thomsona.

EN

Within this paper the results of development of Cu/MgB2 composite wires by powder in tube method are presented. To research uses both commercial MgB2 powder and mixture of magnesium and amorphous boron powders made by mechanical synthesis. The process of MgB2 compound formationwas initiated by mechanically alloying process and next proceeds in-situ. The production process of composite wires by both in-situ and ex-situ methods included the following stages: preparation of mixture of MgB2 powder, loading of powders into Cu tubes and cold drawing process. The influence ofdegree of deformation, temperature and time of annealing on phase composition, microstructure, mechanicaland physical properties of MgB2 was investigated. Mechanical properties were determined by uniaxial tensile test, physical properties based on electrical conductivity measured by the Wheatstone bridge.

5

Tribological Properties of Copper-Based Composites with Lubricating Phase Particles

Juszczyk B., Kulasa J., Malara S., Czepelak M., Malec W., Cwolek B., Wierzbicki Ł.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2014

|

Vol. 59, iss. 2

615--620

EN

The results of research into influence of chemical composition on structure and tribological properties of copper-based composites intended for slide bearings are presented in this paper. The study was focused on copper alloys with lubricating phase particles in form of graphite, tungsten disulphide (WS2), molybdenum disulphide (MoS2) and glassy carbon. The metallic matrix of composite materials was composed of alloys from Cu-Sn-Zn system. The mass content of lubricating phase particles was from 5 to 20%. The process of production of subject materials included the processes conducted with full or partial contribution of liquid phase and it was conducted by two methods. Both the method of classic powder metallurgy and stir casting method were used for the production of composites. Lubricating phase particles heated to the temperature of 200°C were introduced to liquid metal bath and then the process of stirring and casting to moulds was performed. In case of production of composites by powder metallurgy, the process included mixing of bronze powders and lubricating phase particles, and then their consolidation. Sintering process was conducted in temperature between 750-800°C. The produced materials were tested in terms of microstructure and tribological properties with the CSM Instruments tribometer.

PL

W pracy zamieszczono wyniki badań dotyczące wpływu składu chemicznego na strukturę oraz właściwości tribologiczne materiałów kompozytowych na osnowie miedzi przeznaczonych na łożyska ślizgowe. Przedmiot badań stanowiły stopy miedzi z udziałem cząstek faz smarnych w postaci grafitu, dwusiarczku wolframu (WS2)), dwusiarczku molibdenu (M0S2) oraz węgla szklistego. Metaliczną osnowę materiałów kompozytowych stanowiły stopy z układu Cu-Sn-Zn. Udział masowy cząstek faz smarnych wynosił od 5 do 20%. Proces wytwarzania badanych materiałów obejmował procesy przebiegające z całkowitym oraz częściowym udziałem fazy ciekłej i przebiegał dwutorowo. Do wytwarzania kompozytów zastosowano zarówno metodę klasycznej metalurgii proszków, jak i metodę topienia i odlewania z jednoczesnym mieszaniem tzw. stir casting. Do ciekłej kąpieli metalicznej wprowadzono podgrzane do temperatury 200°C cząstki faz smarnych a następnie realizowano proces mieszania i odlewania do form. W przypadku otrzymywania kompozytów na drodze metalurgii proszków proces obejmował mieszanie proszków brązu oraz cząstek faz smarnych, a następnie ich konsolidację. Proces spiekania prowadzono w temperaturze z zakresu 750+800°C. Wytworzone stopy poddano badaniom mikrostruktury oraz oceny właściwości tribologicznych na tribometrze CSM Instruments.

6

Microstructure and Tribological Properties of the Copper Matrix Composite Materials Containing Lubricating Phase Particles

Juszczyk B., Kulasa J., Malec W., Malara S., Czepelak M., Ciura L.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2014

|

Vol. 59, iss. 1

365--369

EN

The paper presents results of the studies into influence of individual particles of lubricating phase on microstructure and tribological properties of copper based composite materials for slide bearings. The studied material was composed of copper alloys with lubricating phase particles, e.g. in a form of graphite and glassy carbon. The metallic matrix of composite materials consisted of Cu-Sn type alloys. Production of the examined materials included processes with complete or partial participation of liquid phase and was conducted in two ways. In production of composites both classical powder metallurgy technology was applied and a method of melting with simultaneous mechanical stirring in liquid state (stir casting). Particles of lubricating phases were heated up to the temperature of 200°C and introduced into a liquid metal and then stirring process at constant rate of 1500 rpm rotational speed was applied. To improve wettability of graphite and glassy carbon particles titanium was introduced into the metallic matrix. In production of the composites by powder metallurgy methods the process consisted of mixing of bronze powders and particles of non-metallic phases and then their consolidation. Both quantitative and qualitative structure analysis of the produced composites was performed. Also through evaluation of tribological properties (friction coefficient, wear) with CSM Instruments high temperature tribometer THT was conducted.

PL

W pracy zamieszczono wyniki badań dotyczące wpływu poszczególnych cząstek faz smarnych na mikrostrukturę oraz właściwości tribołogiczne materiałów kompozytowych na osnowie miedzi przeznaczonych na łożyska ślizgowe. Przedmiot badań stanowiły stopy miedzi z udziałem cząstek faz smarnych m.in. w postaci: grafitu oraz węgla szklistego. Metaliczną osnowę materiałów kompozytowych stanowiły stopy z układu Cu-Sn Proces wytwarzania badanych materiałów obejmował procesy przebiegające z całkowitym oraz częściowym udziałem fazy ciekłej i przebiegał dwutorowo. Do wytwarzania kompozytów zastosowano zarówno metodę klasycznej metalurgii proszków, jak i metodę topienia z jednoczesnym mieszaniem mechanicznym w stanie ciekłym (stir casting). Do ciekłego metalu wprowadzono podgrzane do temperatury 200°C cząstki faz smarnych, a następnie prowadzono proces mieszania stosując stałą prędkość obrotową na poziomie 1500 obr/min. W celu poprawy zwilżalności cząstek grafitu i węgla szklistego do osnowy metalicznej wprowadzono tytan. W przypadku otrzymywania kompozytów na drodze metalurgii proszków proces obejmował mieszanie proszków brązu oraz cząstek faz niemetalicznych, a następnie ich konsolidację. Wytworzone materiały kompozytowe poddano analizie struk- tury zarówno w ujęciu ilościowym, jak i jakościowym. Dokonano również szczegółowej oceny właściwości tribologicznych (współczynnik tarcia, zużycie) przy wykorzystaniu tribometru wysokotemperaturowego THT firmy CSM Instruments.

7

Technologia wytwarzania ekologicznych bezkadmowych spoiw twardych

Wierzbicki Ł. J., Malec W., Ciura L., Cwolek B., Juszczyk B., Kulasa J., Gołębiewska-Kurzawska J., Malara S.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2013

|

Vol. 80, nr 8

607--614

PL

W niniejszej pracy przedstawiono wybrane technologie wytwarzania ekologicznych bezkadmowych spoiw twardych na przykładzie kilku gatunków stopów na bazie srebra lub z niewielkim dodatkiem srebra. W szczególności skupiono się na przedstawieniu technologii wytwarzania spoiw z grupy AgCuZnSn i AgCuZn w oparciu o proces ciągłego poziomego odlewania taśm i prętów. Zaprezentowano wyniki badań wpływu warunków odlewania ciągłego na właściwości, strukturę i jakość uzyskiwanych wyrobów oraz określono ich podatność do przeróbki plastycznej. Zaprezentowano również problemy technologiczne występujące podczas wytwarzania i przetwarzania bezkadmowych spoiw twardych.

EN

The selected technologies of processing of a few alloys based on silver or containing low amount of silver as an example of ecological cadmium- free fillers were presented in the paper. The technologies of horizontal continuous casting of AgCuZnSn and AgCuZn types of bars and flat bars were particularly shown. Influence of continuous casting parameters on microstructure, properties and quality of final product as well as workability of examined alloys were examined. The technological problems, which appear during producing and processing of cadmium-free fillers, were also presented.

8

Numeryczne modelowanie procesu ciągnienia na zimno drutów miedzianych przeznaczonych na przewody elektryczne

Wierzbicki Ł. J., Gołębiewska-Kurzawska J., Juszczyk B., Malec W., Malara S., Cwolek B., Kulasa J.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2013

|

Vol. 80, nr 8

615--620

PL

Czysta miedź z uwagi na wysoką konduktywność i przewodność cieplną, a także dobrą plastyczność i związaną z tym możliwość łatwego przetwarzania, stosowana jest m.in. do wytwarzania kabli energetycznych, elektrycznych i telekomunikacyjnych przeznaczonych dla elektrotechniki i elektroniki, w tym także pokrywanych powłokami metalowymi. Oprócz popularnego gatunku Cu-ETP, coraz częściej na te cele stosuje się miedź beztlenową o wysokiej czystości m.in. w gatunku Cu-OFE. W pracy przedstawiono wyniki numerycznego modelowania procesu ciągnienia obu gatunków miedzi, charakteryzujących się zróżnicowaną strukturą wyjściową, a tym samym podatnością do przeróbki plastycznej. Symulacje komputerowe realizowano przy zastosowaniu programu Forge. Otrzymane wyniki badań pozwoliły na określenie wpływu warunków kształtowania na umocnienie materiału oraz zmianę temperatury drutu podczas ciągnienia.

EN

Due to its high electric and thermal conductivity as well as good formability, pure cooper is widely used for production of energetic, electric and telecommunication cables intended for use in electrical engineering and electronics, including metal-coated cables. Besides the popular Cu-ETP grade, the high-purity oxide-free copper (i.a. Cu-OFE grade) is increasingly used for these purposes. In the paper, numerical modelling results of wire drawing are presented. Two mentioned copper grades with different initial microstructure and formability characteristics were considered. FEM simulations were carried out by means of Forge software. The results obtained were used to assess the impact of deformation conditions on material hardening and temperature changes in wire during the drawing process.

9

Influence of chemical composition and production process parameters on the structure and properties of silver based composites With ZnO

Juszczyk B., Kulasa J., Gubernat A., Malec W., Ciura L., Malara M., Wierzbicki Ł., Gołębiewska-Kurzawska J.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2012

|

Vol. 57, iss. 4

1063-1073

EN

The paper shows results of the study into influence of chemical composition and consolidation process conditions on changes of physical and electrical properties of silver-based composites used in production of electric contacts. The investigations addressed influence of content of zinc oxide (ZnO) and modifying additions in a form of silver tungstate (Ag2WO4) and silver molybdate (Ag2MoO4) on changes in density, porosity and electrical conductivity. Density of the produced compacts was established by geometric method. The results of density measurements were used in determination of total porosity of sinters. Also arc erosion was examined to determine applicability of the produced composites for production of electric contacts. The erosion was measured as mass loss of individual materials after specific number of connections. The studies were conducted at current intensity of 10 A and voltage of 500V. The scope of the studies covered also evaluation of kinetics of sintering of the examined composites and determination of the mechanisms of mass transport in the process. Studies into kinetics of sintering were conducted in the air atmosphere at constant temperature of 900°C. Production of the examined composite materials consisted of mechanical synthesis of powders of silver, zinc oxide and silver tungstate and molybdate, and then their consolidation by two-sided pressing and subsequent sintering. In cold pressing various pressures were applied 200, 300 and 400 MPa. Sintering was performed with a partial participation of liquid phase in temperature of 900°C. Also additional two-sided pressing was applied under pressure of 500 MPa and stress-relieving recrystallization annealing was performed as the final operation.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badan wpływu składu chemicznego oraz parametrów procesu konsolidacji na zmiany właściwości fizycznych oraz elektrycznych materiałów kompozytowych na osnowie srebra przeznaczonych na styki elektryczne. Analizie poddano wpływ zawartości tlenku cynku (ZnO) oraz dodatków modyfikujących w postaci wolframianu srebra (Ag2WO4) oraz molibdenianu srebra (Ag2MoO4) na zmiany gęstości, porowatości oraz przewodności elektrycznej. Gęstość uzyskanych wyprasek wyznaczono metoda geometryczna. Na podstawie uzyskanych wyników gęstości wyznaczono porowatość całkowita spieków. Wykonano również badania erozji łukowej jako parametru określającego przydatność wytworzonych materiałów kompozytowych do zastosowania na styki elektryczne. Miara erozji był ubytek masy poszczególnych materiałów po określonej liczbie łączeń. Badania zostały przeprowadzone przy natężeniu 10 A i napięciu 500 V. W ramach badan dokonano również oceny kinetyki spiekania badanych materiałów kompozytowych oraz podjęto próbę określenia mechanizmów transportu masy jakie występują podczas tego procesu. Badania kinetyki spiekania prowadzono w atmosferze powietrza w stałej temperaturze wynoszącej 900°C. Proces wytwarzania badanych materiałów kompozytowych obejmował mechaniczna syntezę proszków srebra, tlenku cynku oraz wolframianu i molibdenianu srebra, a następnie ich konsolidacje poprzez dwustronne prasowanie i następujące po nim spiekanie. Zabieg prasowania prowadzono na zimno, stosując różne ciśnienie prasowania 200, 300 oraz 400 MPa. Proces spiekania przebiegał z częściowym udziałem fazy ciekłej w temperaturze 900°C. Zastosowano także dodatkowe prasowanie dwustronne pod ciśnieniem 500 MPa oraz jako zabieg końcowy wyżarzanie rekrystalizująco-odprężające.

10

Ultrafine grained strips of precipitation hardened copper alloys

Stobrawa J., Rdzawski Z., Głuchowski W., Malec W.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2011

|

Vol. 56, iss. 1

171-179

EN

Precipitation strengthened copper belongs to a group of functional and structural materials applied where combination of high electrical conductivity with high strength is required. A growing trend to use the new copper-based functional materials is observed recently world-wide. Within this group of materials particular attention is drawn to those with ultrafine grain size of a copper matrix. This study was aimed to investigate mechanical properties and microstructure in strips of age-hardenable copper alloys processed by continuous repetitive corrugation and straightening (CRCS). Tests were performed on 0.8 mm thick, CuCr0.6 and CuNi2Si1 alloys strips annealed at 650°C for 1 hour. The specially designed construction of die set (toothed rolls and plain rolls set) installed on tensile testing machine was applied for deformation process. The changes of mechanical properties (HV, ultimate tensile strength, 0,2 yield strength) as well as microstructure evolution versus number of deformation cycles were studied. The microstructure was observed with optical and electron microscopes (TEM and SEM equipped with EBSD). The CRCS process effectively reduced the grain size of CuCr0.6 and CuNi2Si1 alloys strips, demonstrating the CRCS as a promising new method for producing ultra-fine grained metallic strips.

PL

Stopy miedzi utwardzane wydzieleniowo należą do grupy materiałów konstrukcyjnych stosowanych w sytuacji, gdzie wymagana jest wysoka elektryczna przewodność właściwa oraz wysokie właściwości wytrzymałościowe. Obecnie obserwuje się w świecie wzrastającą tendencję do stosowania nowych stopów miedzi. W tej grupie materiałów szczególne znaczenie odgrywają stopy cechujące się ultradrobnoziarnistą strukturą osnowy. W pracy badano właściwości mechaniczne oraz mikrostrukturę utwardzanych wydzieleniowo stopów miedzi odkształcanych metodą cyklicznego przeginania i prostowania. Badaniu poddano taśmy ze stopów miedzi CuCr0.6 and CuNi2Si1 o grubości 0,8 mm wyżarzanych w 650°C przez 1 godzinę. Cykliczne przeginanie i prostowanie zrealizowano na skonstruowanym do tego celu stanowisku zainstalowanym na maszynie wytrzyma-łościowej. Badaniu poddano zmiany właściwości mechanicznych taśmy (twardość HV, wytrzymałość na rozciąganie, umowna granica plastyczności), jak również zmiany mikrostruktury w zależności od ilości cykli deformacji. Badania mikrostruktur prowadzono za pomocą mikroskopii świetlnej i elektronowej (TEM i SEM wyposażony w EBSD) Proces cyklicznego przeginania i prostowania efektywnie zmniejszał wielkość ziaren taśm ze stopów CuCr0.6 CuNi2Si1, rokując dobre nadzieje jako metoda do otrzymywania struktury ultradrobnoziarnistej w płaskich wyrobach walcowanych.

11

Studies into new, environmentally friendly Ag-Cu-Zn-Sn brazing alloys of low silver content

Wierzbicki L. J., Malec W., Stobrawa J., Cwolek B., Juszczyk B.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2011

|

Vol. 56, iss. 1

147-158

EN

The paper present selected results of the research conducted for elimination of toxic cadmium from silver based brazing alloys of Ag-Cu-Zn-Cd type. The investigations were conducted with nine new alloys of constant, low silver content (25%) and diversified copper (38.8-46%), zinc (19-32%) and tin (3-10%) contents. Tin was selected as potentially the best cadmium substitute basing on literature review and analysis of equilibrium systems. For examinations and tests a series of ingots in laboratory scale was manufactured, as well as some ingots in pilot scale for the selected, most promising alloys. Complex metallographic examinations of the brazing alloys samples produced in various conditions were made as well as analyses of their phase composition. Also mechanical properties of the samples both in ambient and in elevated temperatures were examined, and physical and technological properties and usability of the alloys were determined. The last stage of the study covered laboratory trials of brazing using the selected alloys. Basing on the results it can be said that there is a possibility to substitute selected cadmium containing silver-based alloys with environmentally friendly alloys of Ag-Cu-Zn-Sn type of relatively low silver content. Low range of melting point was reached, as preliminary assumed. Mechanical properties of the studied alloys strongly depend on temperature, and present limited plasticity in room temperature, while at high temperature (over 500°C) present superplasticity. The examined alloys show good spreadability and the brazing tests confirmed their good reactions both with copper and brass base in a wide temperature range.

PL

W niniejszym artykule przedstawiono wybrane wyniki prac, których celem jest wyeliminowanie toksycznego kadmu ze srebrowych spoiw twardych typu Ag-Cu-Zn-Cd. Badaniami objęto 9 nowych gatunków stopów o stałej, niskiej zawartości srebra (25%) oraz zróżnicowanej zawartości miedzi (38,8-46%), cynku (19-32%) oraz cyny (3-10%). Cyna została wytypowana, na podstawie analizy literaturowej oraz układów równowagowych, jako potencjalnie najlepszy zamiennik kadmu. Wytworzono szereg wlewków w skali laboratoryjnej oraz dla wybranych, najbardziej obiecujących gatunków spoiw, wlewki w skali półtechnicznej przeznaczone do badań i prób. Przeprowadzono kompleksowe badania metalograficzne próbek spoiw wytworzonych w róznych warunkach oraz dokonano analizy skżadu fazowego. Wykonano także badania wżaściwości mechanicznych próbek zarówno w temperaturze otoczenia jak i podwyższonej oraz badania właściwości fizycznych, technologicznych i użytkowych. W ostatnim etapie pracy przeprowadzono laboratoryjne próby lutowanie przy zastosowaniu wybranych spoiw. Uzyskane wyniki badań pozwalają stwierdzić, że możliwe jest zastąpienie wybranych gatunków spoiw srebrowych kadmowych stopami ekologicznymi z grupy Ag-Cu-Zn-Sn o stosunkowo niskiej zawartości srebra. Uzyskano, zakładany we wstępnym etapie prac, niski zakres temperatury topnienia. Właściwości mechaniczne badanych stopów silnie zależą od temperatury, charakteryzują się one ograniczoną plastycznościa w temperaturze pokojowej, by w wysokiej temperaturze (ponad 500°C) wykazywać cechy nadplastyczne. Badane spoiwa charakteryzują się dobrą rozpływnością, a próby lutowania wykazały, że dobrze reagują zarówno z podłożem miedzianym jak i mosiężnych w szerokim zakresie temperatury.

12

An effect of chromium on mechanical properties of the Ni3Al-based alloys and sinters in compression tests

Malec W., Rzyman K., Czepelak M., Wala A.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2011

|

Vol. 56, iss. 4

1007-1007

EN

Mechanical properties of the Ni75Al(25-x)Crx cast alloys and sinters were investigated using compression tests conducted within a wide range of compositions and temperature. The alloys and sinters exhibiting the best mechanical properties from a point of view of their intended use as constructional materials suitable for high-temperature applications were selected.

PL

Zbadano własności mechaniczne stopów odlewanych oraz spieków Ni75Al(25-x)Crx z zastosowaniem metody ściskania. Próby przeprowadzono w szerokim zakresie składów oraz temperatury. Wytypowano stopy i spieki o najkorzystniejszych własnościach mechanicznych z punktu widzenia zastosowania tych materiałów jako materiał konstrukcyjny do pracy w wysokich temperaturach.

13

Structure and properties of new ecological copper alloys for fittings

Juszczyk B., Kulasa J., Cwolek B., Malec W., Wierzbicki Ł.

Archives of Foundry Engineering

|

2011

|

Vol. 11, iss. 3 spec.

97--102

EN

The article presents the results of studies concerning the selection of the chemical composition of the new ecological copper alloys for fittings. It was analyzed, among other things, the impact of the content of bismuth, aluminum, iron and boron. Their solidification process was characterized on the grounds of thermal and derivative analysis (TDA). Also the microstructure and mechanical properties were analyzed. Casting properties were determined by the castability spiral test. It was found that zinc is an essential component of the tested group of alloys, determining the course of their crystallization, phase composition and microstructure. There was no significant effect from the other elements on the course of crystallization. The obtained results revealed that bismuth is the element of the strongest impact on the castability changes. The formulated alloys surpass the commonly used standardized alloy intended for components of fittings, namely MO59, in terms of casting and mechanical (hardness) properties.

14

Aspekty techniczne i technologiczne wykorzystania srebra wytwarzanego przez KGHM Polska Miedz SA w procesie produkcji spoiw i materiałów stykowych

Księżarek S., Romanowski J., Śmieszek Z., Malec W., Klir T.

Przegląd Spawalnictwa

|

2010

|

R. 82, nr 10

37-43

PL

Badano właściwości fizykochemiczne srebra wytwarzanego w formie wlewków (gąsek) i granul przez KGHM Polska Miedź S.A., w celu określenia właściwości metalurgicznych w aspekcie ich wykorzystania do produkcji lutowi próżniowych i materiałów stykowych. Długoletnie doświadczenie IMN w zakresie stosowania tego typu wlewków (gąsek) do produkcji drutów anod i taśm wykazało, że można je bezpośrednio wykorzystywać do wytwarzania tych półwyrobów (bez konieczności przetapiania) pod warunkiem, że zawierają stosunkowo mało tlenu (korzystnie poniżej 100 ppm), nie wykazują porowatości gazowej i odznaczają się w miarę jednorodną mikrostrukturą.

EN

Physical and chemical properties of silver in a form of ingots and granules have been presented indicating that from metallurgical point of view their quality is fully appropriate to use them in the production of high-purity vacuum brazing alloys and contact materials. Many years of experience with using these ingots to produce wires, anodes and strips showed that they can be applied directly as a semi-product for the production of these materials (no re-melting is necessary), due to low oxygen content, no porosity and homogeneous macrostructure.

15

Microstructure evolution in CRCS processed strips of CuCr0,6 alloy

Stobrawa J. P., Rdzawski Z. M., Głuchowski W., Malec W.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2010

|

Vol. 38, nr 2

195-202

EN

Purpose: The aim of this work was to evaluate the ability of a continuous repetitive corrugation and straightening (CRCS) technique in creating ultra fine grained copper-chromium strips as well as to determine the microstructure evolution and its influence on grain size refinement. Design/methodology/approach: Tests were performed with the 0.8 mm thick CuCr0,6 strips using original die set construction. The changes of mechanical properties as well as microstructure evolution versus circles number of deformation were investigated. The microstructure was investigated using optical and electron microscopy (TEM and SEM equipped with EBSD). Findings: The CRCS process effectively reduced the grain size of a CuCr0,6 alloy strips, demonstrating the CRCS as a promising new method for producing ultra fine grained metallic strips. Generally, the mechanism of grain refinement and microstructural evolution during CRCS of CuCr0,6 alloy strips is similar to that observed in other high/medium stacking fault energy materials deformed by SPD, i.e. via dislocation manipulation and accumulation. Any effects connected with mechanical twinning were not observable. Research limitations/implications: Investigation results are limited to the initial material in annealed state. Further investigation should focus on the description of influence of deformation-supersaturation-ageing sequence on strengthening effect. Practical implications: A growing trend to use new copper-based functional materials is recently observed world-wide. Within this group of materials particular attention is drawn to those with ultra fine or nanometric grain size of a copper matrix, which show higher mechanical properties than microcrystalline copper. Originality/value: The paper contributes to the mechanical properties of precipitates strengthened ultra fine grained copper - chromium alloy strips obtained by original RCS method and to the microstructure evolution.

16

Przeróbka plastyczna mosiądzu bizmutowego CuZn38Bi2

Malec W., Cwolek B. E., Ciura L. K., Wierzbicki Ł. J., Juszczyk B. A.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2010

|

Vol. 77, nr 8

418-421

PL

Mosiądze bizmutowe są jednym z ekologicznych zamienników mosiądzów ołowiowych, stosowanych do produkcji wyrobów znajdujących się w kontakcie z wodą pitną, np. z odlewaną armaturą sanitarną. Niektóre części armatury (np. łączniki) wykonywane są na drodze przeróbki plastycznej na gorąco, co stawia przed stosowanym materiałem wymagania dobrej podatności do kształtowania na drodze kucia matrycowego. W pracy omówiono badania wykonane dla mosiądzu bizmutowego CuZn38Bi2, obejmujące charakterystykę jego mikrostruktury i właściwości mechanicznych w zależności od temperatury badania, wyniki prób wyciskania na gorąco prętów oraz kucia matrycowego łączników. Wykazano pełną przydatność tego gatunku materiału do produkcji elementów armatury metodą kształtowania plastycznego na gorąco.

EN

The bismuth brasses are one of ecological substitutes for lead brasses used in the manufacture of products, which are in a contact with potable water, for instance with a cast sanitary fixtures. Some parts of these fixtures (e.g. fittings) are made by hot plastic working and therefore, the material used for these parts should exhibit high formability during die forging. In this paper results from the investigation carried out for the CuZn38Bi2 bismuth brass have been described, including an effect of temperature on microstructure and mechanical properties of the material, and the results from tests with hot extrusion of rods and die forging of fittings. The tests have proved that this material grade is fully suitable for the production of fixture components using hot plastic working methods.

17

Badania podatności do przeróbki plastycznej spoiw twardych z grupy Ag-Cu-Zn-In

Wierzbicki Ł. J., Malec W., Cwolek B., Stobrawa J., Juszczyk B.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2010

|

Vol. 77, nr 8

431-434

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań stopów Ag-Cu-Zn-In, zawierających 40 do 50 % Ag, 20 do 40 % Cu, 10 do 25 % Zn i 8 do 10 % In, jako potencjalnych zamienników szeroko zpowszechnionych lutowi kadmowych. Prezentowane wyniki badań obejmują ocenę mikrostruktury oraz właściwości mechanicznych w próbie ściskania w temperaturze otoczenia i podwyższonych, ze szczególnym uwzględnieniem podatności do przeróbki plastycznej.

EN

The paper presents results of testing Ag-Cu-Zn-In alloys containing 40 to 50 % Ag, 20 to 40 % Cu, 10 to 25 % Zn and 8 to 10 % In, as interchangeable for popular cadmium brazing alloys. The study presents estimation of microstructure and mechanical properties in ambient and elevate temperatures in compression test for good plastic workability.

18

Badania mikrostruktury i własności plastycznych spoiwa Ag45Cu27Zn25Sn3

Cwolek B., Ciura L., Malec W., Juszczyk B., Wierzbicki Ł. J.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2010

|

Vol. 77, nr 8

374-377

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań niskotemperaturowego spoiwa Ag45Cu27Zn25Sn3 (BAg-36 wg AWS) przeznaczonego do łączenia stali i metali nieżelaznych. Główny nacisk położono na określenie warunków uzyskania możliwie najlepszej podatności do przeróbki plastycznej na gorąco i na zimno. Zaprezentowano wyniki zarówno badań metalograficznych po obróbce cieplnej oraz uzyskane w wyniku sterowania mikrostrukturą zmiany właściwości wytrzymałościowych i plastycznych.

EN

The study presents results of research tests of low-temperature Ag45Cu27Zn25Sn3 brazing alloy (BAG-36 according to AWS) usefull for joining steels and non-ferrous metals. Particular emphasis was placed on determination of conditions ensuring achieving good cold and hot workability. A metallography examination after heat treatment and changes of mechanical properties have been presented.

19

Influence of Production Parameters on Microstructure and Properties of Copper Matrix Composites

Juszczyk B., Malec W., Ciura L., Cwolek B., Marchewka Ł.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2010

|

Vol. 55, iss. 1

15-24

EN

The paper presents results of studies into production of copper-based composites hardened with particles od A1203. Influence of chemical composition and process conditions on changes in structure and properties of the composites was examined. The following process parameters were examined: duration of powder composites milling, pressing pressure and temperaturę of sintering. Manufacturing process consisted of mechanical synthesis of copper powders and oxide of aluminium in the volume from 3 to 12%, and then their consolidation by two-side pressing followed by sintering. Sintering took place in the solid phases (Ts = 650 C) and with partial presence of liąuid phase (Ts = 950°C). Pressing was conducted in cold conditions, using various pressures of 300 and 400 MPa. As a finał operation a two-side pressing was applied under pressure of 500 MPa and recrystallization annealing. Evaluation of morphology of initial powders and structure of produced composites was done using scanning electron microscope (SEM), while the size of crystallites of Cu + A1203 powder mixture was determined by X-ray method. Density of the produced compacts was determined by geometrical method. Nasing on the density results also total porosity of the samples was determined.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań dotyczące otrzymywania materiałów kompozytowych na osnowie miedzi umacnianych cząstkami AI2O3. Badano wpływ składu chemicznego oraz parametrów wytwarzania na zmiany struktury i właściwości badanych materiałów kompozytowych. Analizowano wpływ następujących parametrów wytwarzania: czasu mielenia komponentów proszkowych, ciśnienia prasowania oraz temperatury spiekania. Proces wytwarzania obejmował mechaniczną syntezę proszków miedzi oraz tlenku aluminium w ilości od 3 do 12% obj., a następnie ich konsolidację poprzez dwustronne prasowanie i nastęujące po nim spiekanie. Proces spiekania przebiegał w fazie stałej (Trms = 650 C) oraz z częściowym udziałem fazy ciekłej (Trms = 950C). Zabieg prasowania prowadzono na zimno, stosując różne ciśnienie prasowania 300 oraz 400 MPa. Jako zabieg końcowy zastosowano prasowanie dwustronne pod ciśnieniem 500 MPa oraz wyżarzanie rekrystalizujące. Oceny morfologii proszków wyjściowych oraz charakterystyki struktury uzyskanych materiałów kompozytowych dokonano przy użyciu mikroskopu skaningowego (SEM), natomiast wielkość krystalitów mieszanki proszkowej Cu + A1203 określono metodą rentgenowską, Gęstość otrzymanych wyprasek wyznaczono metodą geometryczną. Na podstawie uzyskanych wyników gęstości wyznaczono również porowatość całkowitą próbek.

20

Microstructure evolution in CRCS processed strips of CuCr0,6 alloy

Stobrawa J.P., Rdzawski Z.M., Głuchowski W., Malec W.

Archives of Computational Materials Science and Surface Engineering

|

2010

|

Vol. 2, nr 3

125-132

EN

Purpose: The aim of this work was to evaluate the ability of a continuous repetitive corrugation and straightening (CRCS) technique in creating ultra fine grained copper-chromium strips as well as to determine the microstructure evolution and its influence on grain size refinement. Design/methodology/approach: Tests were performed with the 0.8 mm thick CuCr0,6 strips using original die set construction. The changes of mechanical properties as well as microstructure evolution versus circles number of deformation were investigated. The microstructure was investigated using optical and electron microscopy (TEM and SEM equipped with EBSD). Findings: The CRCS process effectively reduced the grain size of a CuCr0,6 alloy strips, demonstrating the CRCS as a promising new method for producing ultra fine grained metallic strips. Generally, the mechanism of grain refinement and microstructural evolution during CRCS of CuCr0,6 alloy strips is similar to that observed in other high/medium stacking fault energy materials deformed by SPD, i.e. via dislocation manipulation and accumulation. Any effects connected with mechanical twinning were not observable. Research limitations/implications: Investigation results are limited to the initial material in annealed state. Further investigation should focus on the description of influence of deformation-supersaturation-ageing sequence on strengthening effect. Practical implications: A growing trend to use new copper-based functional materials is recently observed world-wide. Within this group of materials particular attention is drawn to those with ultra fine or nanometric grain size of a copper matrix, which show higher mechanical properties than microcrystalline copper. Originality/value: The paper contributes to the mechanical properties of precipitates strengthened ultra fine grained copper -chromium alloy strips obtained by original RCS method and to the microstructure evolution.