Multilayered composites based on light metals are promising materials in many applications. In the present work the 15-layered clad, composed of alternately stacked of Ti(Gr.1) and AA1050-H24 alloy sheets of 1 mm thick has been investigated with respect to determination of the kinetic of the Al3Ti phase growth. The defect-free multilayered composite was successfully formed by explosive welding technology. Then EXW samples were modified via annealing at the temperature of 600°C in closed die under pressure of 44 MPa for various times ranged between 1 and 10 h. Transmission and Scanning Electron Microscopy examinations were conducted in order to study the kinetic of the elements migration across the interfaces between the layers of the Al/Ti composite. The macro-scale observations of samples after EXW revealed that wavy interfaces were always formed in layers near the explosive charge. The increase of the distance from the top surface leads to flattening of the interface with very thin reaction layer between Al and Ti sheets. During annealing the kinetic of the Al3Ti phase growth is similar near all interfaces and coincides with data from other works. It was found that despite the loading after 10 h of annealing still only small part of Al-sheets undergoes dissolution and the width of the reaction layer does not exceed 5-8 μm.
The paper has presented the results of theoretical studies and experimental tests of the plastic deformation of multi-layered Ti/Al/Mg specimens. Theoretical studies were carried out using the Forge2011® computer program. Physical modeling, on the other hand, was performed using the Gleeble3800 simulator. Cuboidal specimens were cut off from the plates obtained in the explosive welding method. Based on the obtained investigation results it has been found non uniform deformation of the particular layer as a result their different value of flow stress.
In this work, the effect of heat transfer during explosive welding (EXW) and post-processing annealing on the microstructural and chemical composition changes have been thoroughly analysed using scanning and transmission electron microscopies and X-ray synchrotron radiation. Several combination of explosively welded metal compositions were studied: Ti with Al, Cu with Al, Ta or stainless steel, stainless steel with Zr or Ta and Ti with carbon steel. It was found that the melted metals exhibit a strong tendency to form brittle crystalline, nano-grained or even amorphous phases during the solidification. For all analysed metal combinations most of the phases formed in the zones of solidified melt do not appear in the equilibrium phase diagrams. Concurrently, the interfacial layers undergo severe plastic deformation forming nano-grained structures. It has been established that these heavily deformed areas can undergo dynamic recovery and recrystallization already during clad processing. This leads to the formation of new stress-free grains near the interface. In the case of low temperature and short time post processing annealing only the melted zones and severely deformed layers undergo recovery and recrystallization. However, drastic changes in the microstructure occurs at higher temperature and for longer annealing times. Applying such conditions leads to diffusion dominant processes across the interface. As a consequence continuous layers of intermetallic phases of equilibrium composition are obtained.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy analizowano zmiany mikrostrukturalne oraz formowanie się nowych faz w wielowarstwowych układach platerów zbudowanych na bazie Ti i Al. Wykorzystano techniki mikroskopii optycznej i skaningowej mikroskopii elektronowej, pomiary mikrotwardości, a także próbę zginania w warunkach udarowych. Obserwacje w skali makro pokazały, że w procesie spajania wytworzono 15-warstwowy plater wolny od nieciągłości strukturalnych. Powierzchnie połączenia uległy silnemu odkształceniu i wykazywały mieszany falisto-płaski charakter ze strefami przetopień preferencyjnie lokowanymi na grzbiecie oraz w zawinięciach fal. Zaobserwowano, że silnie pofalowane granice połączenia zawsze formowały się w warstwach położonych w pobliżu ładunku wybuchowego. Analizy w mikro skali udokumentowały występowanie cienkiej warstwy przetopionej o silnie rozdrobnionej strukturze.
EN
Microstructure and phase in the bonding zone of explosively welded Ti/Al multilayer clads were examined by optical microscopy and scanning electron microscopy. The defect-free multilayer composite was successfully formed. The macro-scale observations showed that the interfaces between joined plates presented mixed wavy/flat shape with solidified melt inclusions located preferentially at the crest of each wave and in the wave vortex. It was found that interfaces of wavy character were always formed in layers near the explosive charge and flattened with the increase of the distance from the top surface. The micro-scale analyses observations revealed a presence of very thin reaction layer at the flat parts of the joint plates and nano-grained structure of melted zones.
W pracy zawarto zagadnienia związane z analizą obecnego wpływu składowiska odpadów Żelazny Most na zawartość metali ciężkich w burakach ćwikłowych uprawianych w ogródkach przydomowych położonych we wsiach Tarnówek i Komorniki. Z przeprowadzanych analiz zawartości Cu, Zn, Pb, Cd wynika, że spożywanie części nadziemnych i podziemnych buraków ćwikłowych może negatywnie wpływać na stan zdrowia mieszkających tam ludzi.
EN
The work included issues related to the analysis of the current impact of the tailings pond Żelazny Most on the content of heavy metals in red beets grown in home gardens located in the villages of Tarnówek and Komorniki. Analyzes of the contents of Cu, Zn, Pb, Cd show that consumption of the above- and underground parts of rot beet may adversely affect the health of people living there.
Technologia wybuchowego platerowania metali rozwija się intensywnie od połowy minionego wieku. Jest to dziedzina produkcji, w której cywilne zużycie materiałów wybuchowych (MW), poza górnictwem, jest największe. Światowa produkcja platerów wytwarzanych ta metodą wynosi dziesiątki tysięcy metrów kwadratowych w skali roku. Łączenie wybuchowe pozwala na wytwarzanie najszerszej gamy międzymetalicznych kompozycji i w wielu przypadkach nie ma dla siebie alternatywy. Przykładem takich materiałów warstwowych są platery z udziałem metali lekkich jak tytan, aluminium, magnez, różniących się znacznie temperaturami topnienia, gęstością, twardością. Każda nowa kombinacja materiałowa wymaga odpowiedniej adaptacji technologii poprzez dobór właściwych parametrów spajania i często odpowiednio zmodyfikowanych nowych materiałów wybuchowych. Opracowano technologię wybuchowego łączenia stopów Ti6Al4V i AA2519 w różnych wariantach konstrukcyjnych. Platery przebadano przeprowadzając testy nieniszczące i niszczące, oceniając spójność oraz wytrzymałość mechaniczną uzyskanego połączenia. Celem prowadzonych prac było wytworzenie nowych materiałów o podwyższonej odporności balistycznej na konstrukcje lotnicze i kosmiczne.
EN
Explosive metal cladding technology is developing intensively since the middle of the last century. It is a manufacturing area in which the civil usage of explosives, not taking mining into account, is the biggest. World production of cladded materials manufactured using this method is counted in tens of thousands square meters every year. Explosive bonding enables producing the widest range of intermetallic compositions and in many cases has no alternative. An example of such layered materials are clads featuring light metals such as titanium, aluminum, magnesium, which differ significantly in melting temperatures, density and hardness. Each new material combination requires appropriate technology adaptation by means of selecting the optimal bonding parameters and often appropriately modified new explosive materials. Technology enabling explosive bonding of Ti6Al4V and AA2519 alloys in various construction scenarios was worked out. The clads were tested by means of destructive and non-destructive testing, assessment of bond integrity and mechanical endurance of the obtained bond. The goal of the performed research was to manufacture new materials with enhanced ballistic resistance for aerospace and space construction.
W pracy przedstawiono badania balistyczne - poligonowe, w których poddano ocenie zdolności ochronne na działanie strumienia kumulacyjnego wielowarstwowego plateru z tytanu i aluminium (7 warstw o grubości łącznej 28 mm). Badany układ wielowarstwowy otrzymano metodą platerowania wybuchowego w jednym cyklu technologicznym odpowiednio z naprzemiennie ułożonych warstw: Ti10mm + Al3mm + Ti3mm + Al3mm + Ti3mm + Al3mm + Ti3mm. W testach zastosowano małokalibrowe ładunki kumulacyjne o średnicy wkładki 32 mm, kącie wierzchołkowym 60º i zawartości 18 g materiału wybuchowego na bazie heksogenu (typu H-Pp-32/60). Wyznaczano głębokość perforacji i objętość powstałego krateru w stosie płytek kontrolnych o grubości 10 mm ze stali typu S235, na którym był umieszczany badany plater. Na tej podstawie szacowano zdolność pochłaniania energii kinetycznej strumienia przez układ wielowarstwowy Ti/Al-28mm. Ze względu na niesymetryczną konstrukcję plateru, analizie poddano jego skuteczność ochronną w zależności od strony oddziaływania ładunku kumulacyjnego.
EN
This paper presents the results of ballistic tests of protective capacity a layer system of titanium and aluminum (7 layers with a total thickness of 28 mm) of explosive charge influence. The tested multilayer system was made by explosive welding in a single technological cycle appropriately with of alternating layers: Ti10mm + Al3mm + Ti3mm + Al3mm + Ti3mm + Al3mm + Ti3mm. In the experiments small caliber liner shaped charges a diameter of 32 mm/60º and 18 g of explosive materials based on hexogen (type H-Pp-32/60) were used. The depth of the perforation and the volume of crater in the stack control plates of thickness 10 mm with steel S235 type were determined. Base on this results the absorption capacity of kinetic energy by the multilayer stream of Ti/Al was estimated. Furthermore, analysis piercing jet cumulative multilayer protective system were performed.
Explosive cladding is currently one of the basic technologies of joining metals and their alloys. It enables manufacturing of the widest range of joints and in many cases there is no alternative solution. An example of such materials are clads that include light metals such as titanium and aluminum. ach new material combination requires an appropriate adaptation of the technology by choosing adequate explosives and tuning other cladding parameters. Technology enabling explosive cladding of Ti6Al4V titanium alloy and aluminum AA2519 was developed. The clads were tested by means of destructive and nondestructive testing, analyzing integrity, strength and quality of the obtained joint.
PL
Platerowanie wybuchowe jest obecnie jedną z podstawowych technologii łączenia metali i ich stopów. Pozwala ona na wytwarzanie najszerszej gamy połączeń i w wielu przypadkach nie ma alternatywy. Przykładem takich materiałów są platery z udziałem metali lekkich, jak: tytan, aluminium. Każda nowa kombinacja materiałowa wymaga odpowiedniej adaptacji technologii poprzez dobór właściwych materiałów wybuchowych i pozostałych parametrów spajania. Opracowano technologię wybuchowego łączenia stopów tytanu Ti6Al4V i aluminium AA2519. Platery przebadano przeprowadzając testy nieniszczące i niszczące, oceniając spójność, wytrzymałość i jakość uzyskanego połączenia.
W artykule przedstawiono wyniki wstępnych badań otrzymywania metodą zgrzewania wybuchowego półwyrobów w postaci okrągłych prętów bimetalowych Mg-Al. Do badań przygotowano układ próbek składających się z rury aluminiowej (gatunek 1050A) i pręta magnezowego (gatunek AZ31). W pracy wykonano badania analizy mikrostruktury oraz prób wytrzymałościowych granicy złącza. Na podstawie otrzymanych wyników badań stwierdzono, że zastosowane parametry zgrzewania wybuchowego zapewniły otrzymanie półwyrobu bimetalowego charakteryzującego się nieznaczną owalnością oraz mechanicznym połączeniem poszczególnych warstw.
EN
This paper presents the preliminary results of the preparation of semi-finished products in the form of round bimetallic Mg- Al bars by the explosive cladding method. The system of samples consisted of an aluminum tube (1050 grade) and magnesium bar (grade AZ31) was prepared. The analysis of the microstructure and mechanical tests of connecting border was carried out. On the base of obtained results it was found that the explosive cladding parameters used to obtain the semifinished bimetallic product characterized by a slight ovality and mechanical connection of the individual layers were correct.
Rozwój różnorodnych kierunków gospodarki wymaga stosowania materiałów zdolnych do pracy przy dużych i zmiennych obciążeniach, w wysokich temperaturach, w rozmaitych agresywnych środowiskach oraz o coraz to wyższej trwałości i niezawodności. Do takich materiałów zaliczyć można: bimetale oraz elementy wielowarstwowe, materiały o wysokich wskaźnikach wytrzymałości, materiały o podwyższonych własnościach fizyko-mechanicznych i użytkowych.
Ciągle poszukuje się nowych materiałów o dobrych własnościach mechanicznych, a jednocześnie zapewniających specjalne właściwości, do których można zaliczyć: podwyższoną odporność korozyjną, trybologiczną, własności elektryczne lub cieplne, odporność na promieniowanie itp.
Połączenia blach tytan - stal o znacznej grubości można uzyskać w procesach platerowania wybuchowego. Technologia ta związana z dynamicznym oddziaływaniem materiału nakładanego na podstawowy, powoduje istotne zmiany struktury łączonych materiałów w strefie złącza oraz w całym przekroju materiału nakładanego, a także wywołuje znaczne naprężenia plateru. Celem zmniejszenia i wyrównania naprężeń, a także odbudowy zniekształconej struktury stosuje się obróbkę cieplną plateru [1]. Obróbka ta pozwala również na obniżenie twardości, która znacząco rośnie w strefie przyzłączowej, a tym samym powoduje spadek plastyczności złącza. W zależności od rodzaju łączonych materiałów stosuje się różne parametry obróbki cieplnej. Dla złączy tytan - stal austenityczna bardzo ważne jest ograniczenie temperatury i czasu obróbki, gdyż jak podaje literatura [2] obróbka stali austenitycznej w temperaturze powyżej 500 stopni C powoduje wydzielanie się węglików chromu na granicach ziaren, co może prowadzić do korozji międzykrystalicznej. Podobnie wpływa wydłużenie czasu wygrzewania stali. Jednocześnie tytan cechuje się wysoką wrażliwością na wysokotemperaturowe utlenianie, czy degradację właściwości związaną z rozpuszczaniem gazów atmosferycznych [3,4]. Producenci aparatury chemicznej, stosujący platery tytan - stal austenityczna wymagają obróbki cieplnej plateru w zakresie temperatur 500 stopni C - 600 stopni C. W związku z tym postanowiono zbadać wpływ temperatury obróbki cieplnej na złącza wykonane z tych materiałów.
Przedstawiono wyniki badań bimetalu stal austenityczna 304L-tytan TiGr1 uzyskanego poprzez zgrzewanie wybuchowe po wyżarzaniu w różnych warunkach. Na podstawie przeprowadzonych badań oceniono jakość uzyskanego połączenia, a także określono wpływ obróbki cieplnej na strukturę i własności złącza stal-tytan oraz strefy przyłączeniowej.
EN
The results of tests of austenitic stainless steel 304L-titanium Ti Gr.1 bimetal, manufactured by explosive cladding method, after heat treatment in different conditions have been presented. Basis on made tests evaluated quality of manufactured bond as well as determined influence of heat treatment for structure and properties of bond steel-titanium and bond zone.
Spajanie wybuchowe jest podstawową technologią wytwarzania platerowanych tytanem i jego stopami, blach i odkuwek stosowanych w budowie elementów aparatury procesowej. Specyfika tej technologii, związana jest z dynamicznym oddziaływaniem materiału nakładanego na materiał podstawowy. Skutkuje to znaczącymi zmianami struktury obu łączonych materiałów w strefie przyzłączowej, a także w całym przekroju materiału nakładanego. Dla likwidacji tych efektów, w zakresie wyznaczonym wymaganiami wytrzymałościowymi i plastycznymi, dla konstrukcji wytwarzanej z elementów platerowanych, zalecane jest w większości przypadków, przeprowadzenie odpowiedniej obróbki cieplnej. Wytworzenie aparatu procesowego, wymaga również zaplanowania szeregu obróbek cieplnych związanych z odprężaniem spoin, formowaniem elementów, np. den, na gorąco lub na zimno, w tym z międzyoperacyjnym wyżarzaniem odprężającym. Z jednej strony mamy więc do czynienia z materiałem podstawowym, który najczęściej stanowią stale konstrukcyjne węglowe lub niskostopowe, wymagające zastosowania odpowiednio wysokich temperatur wyżarzania oraz odpowiednich czasów wytrzymania. Z drugiej strony, trwale połączony materiał nakładany - tytan lub stop tytanu, który cechuje się wysoką wrażliwością na wysokotemperaturowe utlenianie czy degradacje własności związaną z rozpuszczaniem innych gazów atmosferycznych, jak wodór czy azot. Również efekty dyfuzyjne pomiędzy tytanem i stalą, zachodzące podczas obróbki cieplnej lub długotrwałej pracy złącza w podwyższonej temperaturze, nie są obojętne dla jego wytrzymałości. Opracowując technologie platerowania tytanem, wytypowano i w ramach przyjętego cyklu prób i badań, zweryfikowano cztery rodzaje obróbek cieplnych. Uwzględniono w tej mierze, tak doświadczenia własne, jak i wymagania postawione wytwórcom platerów, przez takie firmy, jak Mitsui Engineering & Shipbuilding, czy Hitachi. Dodatkowo, w zakresie najwyższej zastosowanej temperatury, przyjęto sugestie związane z planowanym procesem wytwarzania den metoda tłoczenia na gorąco w układzie stempel - pierścień ciągowy. W opracowaniu przedstawiono wyniki badań stanowiących podstawę do właściwej oceny, jakości złączy tytan - stal, wytwarzanych metodą platerowania wybuchowego. Opisano wykonane, symulacyjne obróbki cieplne modelowych elementów tytan-stal, w aspekcie ich przemysłowych aplikacji. W oparciu o wykonane badania makro i mikrostrukturalne, jak również powiązane z nimi badania właściwości mechanicznych, przedstawiono wpływ obróbek cieplnych na właściwości złącza tytan - stal, strefy przyzłączowej oraz materiałów składowych.
Platerowanie wybuchowe,nie do końca słusznie zwane zgrze-waniem wybuchowym, wydaje się technologią dość dobrze znaną w środowisku inżynierów spawalników czy w ogóle inżynierów. W tm przypadku dość dobrze oznacza jednak, że dość powierzchownie. Jest to ze wszech miar zrozumiale. Tylko nieliczni mieli okazję po prostu zobaczyć, jak to się robi. Niewielu też, tak naprawdę, zetknęło się z wytwarzanymi tą metodą materiałami: platerowanymi blachami, odkuwkami, prętami czy rurami. Wąska też jest grupa inżynierów, którzy w swej praktyce zawodowej projektowali bądź nadzorowali procesy związane z wytwarzaniem i stosowaniem tego typu materiałów. Z tych powodów warto zacząć od początku...
16
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Results of such tests are applied as a basis for appropriate evaluation of the quality of titanium-steel bonds manufactured by explosive cladding of big size metal plates. Performed simulated heat treatments of model titanium-steel elements have been described in details with the view of their industrial applications. Basing on performed macro- and microstructural tests as well as on related tests on mechanical and technological properties we have presented an impact of heat treatments on properties of titanium-steel bond, bonding zone and on constituent metals.
W pracy przedstawiono, w jaki sposób smażenie pelletów w oleju palmowym wpłynęło na ich właściwości fizyczne. W badaniach oznaczono: wilgotność, stopień ekspandowania, chłonność tłuszczu, gęstość usypową, wytrzymałość mechaniczną oraz kąt zsypu różnych prób pelletów ziemniaczanych.
EN
Frying of potato pellets in palm oil and process influence on physical properties of obtained snacks are presented in the paper. During investigations were measured: moisture content, expansion ratio, oil absorption, bulk density, durability and angle of response for different kind of potato pellets.
19
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The influence of microcracks distribution on macroscopic elastic properties of composites with a specific structure is studied. The model predicts the properties of laminates made of materials in which fracture process leads to appearance of many microcracks distributed practically uniformly. The method of solution is based on the so-called reiterated homogenization with two different scales of inhomogeneities. The smaller scale is connected with microcracks size. After homogenization performed with the help of FEM an anisotropic homogeneous elastic material is obtained. The anisotropy is implied by directional distribution of microcracks. On the second larger scale, random mixture of two or more different anisotropic elastic materials is considered.
20
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Jak wiele zyskują miasta z oświetlonymi obiektami każdy może stwierdzić, spacerując wieczorem ulicami iluminowanych miast. Iluminowane obiekty dodają uroku, stwarzają niepowtarzalną atmosferę, integrują przeszłość z teraźniejszością. Dodatkową zaletą jest tworzenie poczucia bezpieczeństwa. Do każdego iluminowanego obiektu należy podchodzić indywidualnie. Inaczej oświetlać będziemy fasadę kościoła, inaczej nowoczesny biurowiec w centrum miasta, a inaczej elementy małej architektury.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.