Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The Application of Deep Cryogenic Treatment to Improve the Properties of Nitrided Layers Formed on X153CrMoV12 Steel

Wach P., Ciski A., Babul T., Kapuścińska A., Oleszak D.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2019

|

Vol. 64, iss. 1

303--309

EN

Deep cryogenic treatment (DCT) is gaining popularity as a treatment used to modify structures obtained during heat or thermo-chemical treatment. The article presents the influence of DCT, carried out during heat treatment before and after gas nitriding processes, on the formation of gas nitrided layers on X153CrMoV12 steel. It was found that the use of DCT between quenching and tempering performed prior to gas nitriding processes, increases the hardness, thickness and wear resistance of the nitrided layers. At the same time, if we apply cryogenic treatment during post-heat treatment of nitrided layers, we also get very high wear resistance and increased thickness of nitrided layers, in comparison with conventional gas nitriding of X153CrMoV12 steel. In this case, DCT significantly increases also the hardness of the core by the transformation of retained austenite and the precipitation of fine carbides of alloying elements.

2

Wpływ azotowania jarzeniowego na właściwości powłok stalowych natryskiwanych cieplnie

Babul T., Olbrycht A., Pawlik S., Trojanowski J.

Welding Technology Review

|

2018

|

R. 90, nr 9

13--18

PL

Technologie hybrydowe to jeden z kierunków rozwoju inżynierii materiałowej. Wpisują się w tę tematykę badania nad poprawą właściwości użytkowych powłok stalowych natryskiwanych cieplnie poprzez obróbkę cieplno-chemiczną. W pracy przedstawiono wyniki badań powłok natryskiwanych łukowo ze stali odpornych na korozję X46Cr13 i X2Cr-Ni18-9 i następnie azotowanych jarzeniowo. Azotowanie jarzeniowe wykonano na potencjale katody przy następujących parametrach: w temperaturze 450 °C przez 6 h i w temperaturze 530 °C przez 4 h. Opisano oraz przedstawiono wyniki następujących badań: badań metalograficznych, analizy punktowej jakościowej i ilościowej EDS, pomiaru twardości HV, rozkładu twardości, pomiaru parametrów chropowatości, badań odporności na zużycie metodą Amslera. W wyniku badań stwierdzono, że azotowanie jarzeniowe powoduje wzrost twardości oraz odporności na zużycie przez tarcie powłok natryskiwanych cieplnie ze stali odpornych na korozję X46Cr13 i X2CrNi18-9. Technologia hybrydowa łącząca natryskiwanie cieplne stali odpornej na korozję martenzytycznej X46Cr13 i azotowanie jarzeniowe w temperaturze 530 °C przez 4 h zapewnia wytworzenie powłoki o najwyższej twardości i odporności na zużycie ze wszystkich badanych powłok. Powłoka taka może zostać zastosowana do regeneracji części maszyn, od których wymaga się szczególnie wysokich właściwości użytkowych.

EN

Hybrid technologies are one of the directions of materials engineering development. They contribute to the subject of research on improving the performance of thermally sprayed steel coatings by thermo-chemical treatment. The paper presents the test results of arc spraying stainless steel coatings and then glow-discharge nitrided. The glow-discharge nitriding was performed with the following parameters: at 450 °C for 6 hours and at 530 °C for 4 hours. The results of the following tests are described and presented: metallographic (SEM), qualitative and quantitative analysis point EDS, measurement of hardness HV, hardness distribution, measurement of roughness parameters (Ra, Rz), wear resistance by the Amsler method. The results showed that the glow-discharge nitriding increases the hardness and the frictional wear resistance of thermal sprayed stainless steel X46Cr13 and X2CrNi18-9 coatings. The hybrid technology, combining thermal spraying of martensitic stainless steel X46Cr13 and glow-discharge nitriding at 530 °C for 4 hours, provides formation of a coating with the highest hardness and wear resistance of all the tested coatings. This coating can be applied to the regeneration of machine parts, which are required to have particularly high useful properties.

3

Wpływ tlenku grafenu i zredukowanego tlenku grafenu na wybrane właściwości strukturalne wodorozcieńczalnej żywicy akrylowej

Wojucki M., Nasiłowska B., Bombalska A., Djas M., Babul T.

Inżynieria Powierzchni

|

2018

|

nr 3

55--59

PL

W niniejszym artykule przedstawiono wyniki badań dotyczących wpływu tlenku grafenu (GO) i zredukowanego tlenku grafenu (rGO) na wybrane właściwości strukturalne wodorozcieńczalnej żywicy akrylowej. Ocenie poddano również właściwości aplikacyjne lakieru tj. grubość i połysk. Analiza strukturalna powłok otrzymanych z wodorozcieńczalnej żywicy akrylowej z dodatkiem GO lub rGO wykazała równomierny rozkład pochodnych grafenu w warstwie wierzchniej oraz brak spękania i łuszczenia. Badania za pomocą spektroskopii w podczerwieni z transformacją Fouriera (FTIR) nie ujawniły pików powstałych w wyniku reakcji chemicznej i procesu sieciowania spoiwa lakieru z GO lub rGO.

EN

This paper presents the results of research concerning the influence of graphene oxide (GO) and reduced graphene oxide (rGO) on selected structural properties of water-borne acrylic resin. The application properties of the lacquer, i.e. the thickness and the specular gloss were also evaluated. Structural analysis of coatings obtained from water-borne acrylic resin with the addition of GO or rGO showed an even distribution of graphene derivatives in a top layer and no cracking or flaking. The FTIR analysis did not reveal any signals resulting from the chemical reaction and the crosslinking process of the lacquer binder with GO or with rGO.

4

Badanie wybranych właściwości powłok BNi-1a i BNi-2 metodą DSI

Kondej A., Babul T.

Inżynieria Powierzchni

|

2018

|

nr 2

38--42

PL

Artykuł opisuje badania metodą DSI (Depth Sensing Indentation) wybranych właściwości mechanicznych powłok Ni-Cr-B-Si. Badaniom poddano powłoki otrzymane z natapiania próżniowego dwóch gatunków stopów: BNi-1a oraz BNi-2. Stopy w postaci pasty różniły się zawartością Ni, Cr i Fe. Zmiana zawartości tych pierwiastków wpływa na wielkość i gęstość rozmieszczenia wydzieleń borków chromu. W powłoce BNi-1a wydzielenia są drobne i gęsto rozmieszczone w niklowej osnowie, natomiast w powłoce BNi-2 są one większe i występują w dendrytycznych skupiskach na powierzchni mają postać płytek. Badania DSI wykazały, że powłoka BNi-1a wykazuje wyższą twardość (o 22,4–25,0%), sztywność (o 39,4%) oraz odporność na pełzanie (o 7,9%) niż powłoka BNi-2.

EN

The article describes DSI (Depth Sensing Indentation) tests of selected mechanical properties of the Ni-Cr-B-Si coatings. The tests have been carried out on coatings obtained from vacuum melting of two alloys – BNi-1a and BNi-2. The paste-like alloys have differed in the content of Ni, Cr and Fe. Change in the content of these elements affects the size and the density of the distribution of chromium borides. In the BNi-1a coating, the precipitations are fine-grained and densely distributed in the nickel matrix, whereas in the BNi-2 coating they are larger and occur in dendritic agglomerations, on the surface they are in the form of plaques. The DSI tests have shown that the BNi-1a coating has higher: hardness (by 22.4–25.0%), stiffness (by 39.4%) and creep resistance (by 7.9%) than the BNi-2 coating.

5

Możliwości obróbki cieplnej warstw azotowanych wytworzonych na stalach

Wach P., Ciski A., Tacikowski J., Babul T., Tirak S., Suchmann P.

Inżynieria Powierzchni

|

2017

|

nr 1

48--54

PL

W artykule przedstawiono możliwość utwardzania warstwy azotowanej, jej podłoża i rdzenia azotowanej części przez dalsze wygrzewanie w temperaturze zbliżonej do temperatury austenityzacji połączone z szybkim chłodzeniem. Proces ten będzie powodować utworzenie się struktury martenzytycznej w obszarze pierwotnej warstwy azotowanej i jej dodatkowe utwardzanie poprzez wydzielanie się z przesyconego roztworu faz węglikoazotkowych podczas odpuszczania. Tak pomyślany proces prowadzi, w wyniku zachodzącej podczas austenityzowania dyfuzji azotu, do utworzenia się w strefie przypowierzchniowej azotowanych części stopu (Fe,M)-C-N o innych cechach strukturalnych (składzie fazowym i chemicznym) w porównaniu z pierwotną warstwą azotowaną. Z kolei przez dobór odpowiedniej temperatury austenityzowania i warunków chłodzenia można osiągnąć również utwardzenie niezawierającego azotu rdzenia. Wykazano, że istotne znaczenie z punktu widzenia efektów utwardzania warstw azotowanych poprzez obróbkę cieplna ma struktura i grubość pierwotnej warstwy azotowanej wytworzonej na stalach. Zastosowanie obróbki cieplnej w atmosferze aktywnej dla azotowanych stali narzędziowych pozwala na zwiększenie grubości warstw azotowanych w krótkookresowych procesach azotowania (do 6 h). Właściwy dobór parametrów azotowania i późniejsza obróbka cieplna w atmosferze ochronnej (endo) pozwala na osiągnięcie dużych grubości warstw azotowanych dochodzących do 800 /Lim, co stanowi ciekawą alternatywę na zastosowanie tego typu obróbek na koła zębate wykonane z typowych stali do nawęglania (18H2N2).

EN

The article draws attention to the possibility of strengthening of nitrided layer and the core of nitrided part by further soaking at temperatures close to the austenitizing temperature and subseąuent attenching. Such treatment will cause formation of the martensite in the area of the primarily nitrided layer and the addilional hardening by tempering/aging. Performed in such way process leads to (as a result of migration of nitrogen during austenitizing) formation in the nitride subsurface zone of (Fe,M)-C-N alloy with different structural features (chemical and phase composition) in comparison with the primarily nitrided layer. On the other hand, by selection of an appropriate austenitizing temperature and cooling conditions can be also achieved strengthening of the nitrogen-free core of the material. The paper shows that the very important from the point of view of the effects of strengthening of nitrided layers by heat treatment is the structure and thickness of the primarily nitrided layer formed on steel. Heat treatment in the active atmosphere of nitrided tool steel can increase the thickness of the nitrided layer formed by short-term nitriding process (up to 6 h). Proper selection of nitriding parameters and subsequent heat treatment in a protective atmosphere (endogas) allows to achieve high layer thicknesses up to 800 Lim, which is an interesting alternative to the use of this type of treatments in production of gear wheels made of conventional carburizing steel (18H2N2).

6

Aparatura i możliwości badań nieniszczących metodą prądów wirowych w Instytucie Mechaniki Precyzyjnej

Kondej A., Babul T., Jończyk S.

Badania Nieniszczące i Diagnostyka

|

2017

|

nr 3

38--42

PL

Artykuł opisuje podstawy metody prądów wirowych, aparaturę pomiarową oraz możliwości badań nieniszczących tą metodą w Instytucie Mechaniki Precyzyjnej (IMP). W pracy przedstawiono rozwój metody w IMP oraz przykładowe wyniki badań, zrealizowanych z wykorzystaniem urządzeń pomiarowych produkcji IMP. Przeprowadzone prace badawcze potwierdzają skuteczność metody prądów wirowych do oceny stanu badanego materiału pod kątem m.in.: oceny twardości powierzchniowej, wykrywania niezgodności i wad materiałowych, wykrywania zmian strukturalnych, rozróżniania i sortowania materiałów, pomiarów grubości warstw i powłok.

EN

This paper describes the basics of the eddy current method, the measuring devices and possibilities of non-destructive testing by this method conducted at the Institute of Precision Mechanics (IMP). The work presents the development of the method at IMP and sample research results carried out using the IMP measuring devices. The conducted research confirms the effectiveness of the eddy current method in assessing the condition of examined material in terms of assessment of surface hardness, detection of material nonconformities and defects, detection of structural changes, differentiation and sorting of materials and thickness measurements of layers and coatings.

7

Wpływ obróbki powierzchniowej na lutowność stali 410

Babul T., Kondej A., Kowalski S., Baranowski M., Lankiewicz K.

Przegląd Spawalnictwa

|

2016

|

R. 88, nr 3

14--18

PL

W pracy określono wpływ obróbki powierzchniowej stali 410 na lutowność przy zastosowaniu lutu na bazie miedzi. Do przygotowania powierzchni wybrano kilka metod: odtłuszczanie, trawienie, szlifowanie, obróbkę strumieniowo-ścierną, niklowanie oraz NicroBlasting®. Lutowność oceniano na podstawie wyników badań rozpływności lutowia na podłożu stalowym. Dodatkowo zbadano wpływ obróbki powierzchniowej na lutowność odlewów staliwnych 410 miedzianym. Przeprowadzono badania na mikroskopie skaningowych oraz wykonano analizę EDS rozkładu pierwiastków w złączu.

EN

The influence of the surface treatment of steel 410 on brazeability using filler metal based on copper has been determined in this paper. For surface preparation there have been chosen several methods: degreasing, etching, sanding, abrasive blasting, nickel electroplating and NicroBlasting®. Brazeability was evaluated on the basis of the flowability test results on steel surface. In addition, the influence of the surface treatment on the brazeability of steel 410 castings brazed using copper filler metal was investigated. Studies on the scanning electron microscope and EDS analysis of the distribution of elements in the joint were carried out.

8

Mikrostruktura natapianej powłoki Ni-Cr-B-Si

Kondej A., Babul T.

Przegląd Spawalnictwa

|

2016

|

R. 88, nr 3

23--26

PL

Stopy Ni-Cr-B-Si są stosowane do lutowania twardego oraz do modyfikacji powierzchni w celu zwiększenia odporności na zużycie ścierne. Lutem twardym z tej grupy jest BNi-2, stosowany do łączenia stali nierdzewnych, żaroodpornych stopów niklu oraz stali stopowych. W pracy lut BNi-2 w postaci folii wykorzystano jako materiał powłokowy. Stop po natopieniu i wygrzaniu w piecu próżniowym tworzy wielofazową powłokę. Celem pracy było opisanie mikrostruktury powłoki. Wyniki badań wskazują na występowanie czterech obszarów o różnej morfologii. Wykazano obecność roztworu stałego na bazie niklu, borków niklu, borków chromu oraz krzemków niklu.

EN

The Ni-Cr-B-Si alloys are used for brazing and for surface modification to increase the wear resistance. The brazing alloy from this group is BNi-2, used for joining stainless steels, heat-resistant nickel alloys and alloy steels. In the work the brazing alloy BNi-2 in foil form was used as a coating material. The alloy after surfacing and soaking in a vacuum furnace forms a multiphase coating. The purpose of this work was to describe the microstructure of the coating. The results indicate on the incidence of four areas of different morphology. The presence of the solid solution based on nickel, nickel borides, chromium borides and nickel silicides was demonstrated.

9

Wybrane właściwości natapianej powłoki Ni-Cr-B-Si

Kondej A., Babul T., Brzozowska J.

Inżynieria Powierzchni

|

2016

|

nr 3

33--38

EN

Alloys of Ni-Cr-B-Si are commonly used as brazing for joining among others: stainless steel, alloy steel, heat-resistant nickel alloys. Another area of the application of these alloys is the preparation of coatings e.g., by thermal spraying with subsequent remelting. This paper describes the microstructure and the selected properties of the coating obtained by surfacing the alloy from the group of Ni-Cr-B-Cr, commercially available as the brazing metal BNi-2. Good properties of the surfaced coating result from its microstructure after crystallization. The shell phases of Ni3Si, Ni2B and CrB are formed in the coating. Hard phases import to the coating a high resistance to wear, while the nickel matrix gives it a good corrosion resistance.

PL

Stopy Ni-Cr-B-Si są powszechnie stosowane jako luty twarde, przeznaczone do łączenia m.in. stali nierdzewnych, stali stopo-wych, żaroodpornych stopów niklu. Innym obszarem ich zastosowań jest wytwarzanie powłok, np. poprzez natryskiwanie cieplne z późniejszym przetopieniem. W pracy opisano mikrostrukturę oraz wybrane właściwości powłoki otrzymanej w procesie natapiania stopu z grupy Ni-Cr-B-Si dostępnego na tynku jako lut twardy BNi-2. Dobre właściwości natapianej powłoki wynikają z jej mikrostruktury po krystalizacji. W powłoce tworzą się fazy Ni3Si, Ni2B oraz CrB. Twarde fazy nadają powłoce wysoką odporność na zużycie ścierne, natomiast niklowa osnowa dobrą odporność na korozję.

10

Odzysk materiałowy z odpadów wieloskładnikowych metodą termolizy

Wojciechowski A., Pietrzak K., Babul T., Doliński A., Wołosiak M.

Inżynieria Powierzchni

|

2016

|

nr 2

48--59

PL

W wyniku przyśpieszającego rozwoju przemysłu opakowaniowego w ostatnich latach odnotowano znaczny wzrost produkowanych odpadów, które powinno poddawać się procesom odzysku i recyklingu. W chwili obecnej procesy te nie są dostatecznie rozwinięte i rozpowszechnione w stosunku do potrzeb. Szczególnie uciążliwe jest prowadzenie recyklingu odpadów wieloskładnikowych np. z opakowań typu Tetra Pak. W artykule przedstawiono strukturę odpadów komunalnych w Polsce i odpadów opakowaniowych podlegających recyklingowi, a w szczególności typu Tetra Pak. Wskazano także główne problemy występujące w odzysku surowców pozyskanych z tych opakowań w procesie recyklingu i odzysku materiałowego beztlenową, przyjazną dla środowiska technologią rozkładu termicznego metodą termolizy. Zaproponowano sposoby przygotowania folii aluminiowej pozyskanej z odpadów opakowaniowych do zastosowania w metalurgii.

EN

As a result of an accelerating development of packaging industry in recent years, there has been a significant increase in waste generation, which should undergo the processes of recovery and recycling. At present these processes are not sufficiently developed and distributed in relation to the needs. Particularly troublesome is the recycling of multi-component waste, e.g. Tetra Pak type carton packaging waste. The article presents the structure of municipal waste in Poland including recyclable packaging waste and in particular the Tetra Pak type carton. The paper has also identified the main problems in the recovery of raw materials obtained from these packages in the process of recycling and material recovery anaerobic environment-friendly technology of thermal decomposition by thermolysis. Some methods of preparing an aluminum foil extracted from the waste packaging, which is suitable for the use in metallurgy, have been proposed.

11

Odporność na zużycie ścierne powłoki Ni-Cr-B-Si natapianej na podłoże stalowe

Kondej A., Babul T.

Inżynieria Powierzchni

|

2016

|

nr 2

9--13

PL

Stopy Ni-Cr-B-Si ze względu na swoje właściwości znajdują szerokie zastosowanie w przemyśle. Wykorzystuje się je jako spoiwo do łączenia wybranych materiałów konstrukcyjnych bądź jako materiał powłokowy modyfikujący podłoże. Dobre właściwości stopów Ni-Cr-B-Si wynikają z mikrostruktury, która jest zbudowana z osnowy niklowej i twardych wydzieleń borków. W większości stopów z tej grupy twarde fazy tworzą borki niklu i borki chromu, które umacniają plastyczną osnowę. Celem pracy było zbadanie wybranych właściwości powłoki Ni-Cr-B-Si. Wykonano badania mikrostruktury, pomiary twardości oraz badania odporności na zużycie ścierne. Wyniki wykazały wysoką twardość powłoki oraz dobrą odporność na zużycie ścierne.

EN

Due to their properties, Ni-Cr-B-Si alloys are widely used in industry. They are used as a filler metal bonding the selected constructional materials, or as a coating material modifying a substrate. Good properties of Ni-Cr-B-Si alloys are due to their microstructure consisting of a nickel matrix and hard precipitates of borides. In most alloys of this group, hard phases are made of nickel and chromium borides that reinforce a plastic matrix. The purpose of this study was to investigate the selected properties of the Ni-Cr-B-Si coating. The investigation of microstructure, the hardness measurements and the tests of resistance to abrasive wear were carried out. The investigation results demonstrated the high coating hardness and good abrasive wear resistance.

12

Modyfikacja powierzchni stali przez natapianie pasty BNi-2

Babul T, Kondej A.

Przegląd Spawalnictwa

|

2015

|

R. 87, nr 4

28--32

PL

W artykule opisano metodę modyfikacji powierzchni stali, wykorzystującą jako materiał powłoki i źródło pierwiastków dyfundujących lut twardy. Lut po wygrzaniu w piecu próżniowym tworzy wielofazową powłokę o zwiększonej twardości w stosunku do materiału podłoża. W ramach pracy przeprowadzono próby modyfikacji stali z wykorzystaniem pasty na bazie niklu o oznaczeniu BNi-2. Celem badań było określenie właściwości powłoki otrzymanej po procesie modyfikacji oraz ocena strefy dyfuzyjnej powłoka – podłoże.

EN

This article describes a method of modifying the surface of the steel using the brazing alloy as a coating material and a source of diffusing elements. The brazing alloy after soaking in a vacuum furnace forms a multiphase coating of increased hardness in relation to the base metal. Attempts to modify the steel with a paste based on nickel - BNi-2 were carried out. The purpose of the study was to determine the properties of the coating resulting from the modification process and the evaluation of the diffusion zone.

13

Potencjał grafenu 3DIMP

Babul T., Trzaska M., Jeleńkowski J., Wojciechowski A.

Logistyka

|

2015

|

nr 4

2282--2291, CD2

PL

Grafen to mówiąc potocznie płaska struktura złożona z atomów węgla, połączonych w sześciokąty. Materiał ten kształtem przypomina plaster miodu, a ponieważ ma jednoatomową grubość, uważa się go za strukturę dwuwymiarową. Prace badawcze prowadzone w IMP nad wytwarzaniem grafenu 3DIMP należą obecnie do jednych z najbardziej rozwijających się w Polsce. Grafen 3DIMP, w odróżnieniu od grafenu (o grubości jednej płaskiej warstwy atomów) jest materiałem, który możliwy jest do uzyskania przy zastosowaniu ciągu procesów cieplno–chemicznych, w prowadzeniu których IMP posiada wieloletnie doświadczenie. Grafen 3DIMP na podłożu miedzi (lub innych metali jak np. nikiel, srebro, chrom, tytan, kobalt itp.) wytwarzany jest w technologii wibrofluidyzacji w aktywnej atmosferze ochronnej. Innowacyjna technologia wytwarzania grafenu 3DIMP może stać się przedmiotem licencji eksportowych, zaś w kraju powinna zaowocować wdrożeniami w przemyśle motoryzacyjnym, elektronicznym i elektrotechnicznym. Grafen 3DIMP - może zrewolucjonizować niektóre dziedziny techniki w taki sam sposób jak obecnie czyni to grafen otrzymywany na powierzchniach płaskich. Szczególnie przydatny może okazać się w transporcie i przemyśle w dziedzinie wzrostu niezawodności i bezpieczeństwa użytkowania.

EN

Graphene is a flat structure of words commonly composed of carbon atoms connected in hexagons. This material is shaped like a honeycomb, and because it has a monatomic thickness is considered a two-dimensional structure. Research conducted over the production of graphene IMP 3DIMP are now one of the most developing in Poland. Graphene 3DIMP, unlike traditional graphene (about the thickness of a flat layer of atoms) is a material that is obtainable using thermochemical processes within the chemical, in the course of which the IMP has many years of experience. Graphene 3DIMP on the substrate, copper (or other metals such as. Nickel, silver, chrome, titanium, cobalt, etc.) Is prepared wibrofluidyzacji technology in a protective atmosphere. Innovative technology for producing graphene 3DIMP may be subject to export license in the country and should result in implementations in the automotive, electronics and electrical engineering. Graphene 3DIMP - could revolutionize some art in the same way as is being done is graphene obtained on flat surfaces. May be particularly useful in the transportation and industrial growth in the field of reliability and safety.

14

Struktura wielofazowej powłoki otrzymanej po natapianiu pasty BNi-2 na podłoże stalowe

Kondej A., Babul T.

Inżynieria Powierzchni

|

2015

|

nr 3

10--16

PL

W artykule przedstawiono metodę modyfikacji powierzchni stali z wykorzystaniem lutu twardego, stanowiącego materiał powłoki oraz źródło pierwiastków dyfundujących w podłoże. Przeprowadzono próbę modyfikacji powierzchni stali 42CrMo4 pastą BNi-2. Pasta po natopieniu i wygrzaniu w piecu próżniowym tworzy powłokę dyfuzyjnie połączoną z materiałem podłoża. Celem, pracy było opisanie mikrostruktury powstałej powłoki oraz strefy dyfuzji. W ramach pracy przeprowadzono badania strukturalne przy użyciu mikroskopu świetlnego i mikroskopu skaningowego. Ujawniono wielofazową budowę powłoki oraz ziarna w strefie dyfuzji rozrastające się w kierunku podłoża.

EN

This article describes the method of modifying the surface of steel by using the brazing alloy, being a coating material and a source oj elements diffusing into the. substrate. A test of modifying the surface of 42CrMo4 steel with a paste based on nickel - BNi-2 was carried out. The paste, after surfacing and soaking in a vacuum furnace, forms a coating diffusively connected to the substrate material. The purpose of the study was to describe the microstructure of the coating and the diffusion zone. Structural studies with the use of the light microscope and the scanning electron microscope have been carried out within the range of work. There have been revealed the multi-phase structure of the coating and the presence of grains in the diffusion zone, which expand towards the substrate.

15

Kompozyty Cu-Grafen 3D IMP

Obuchowicz Z., Baranowski M., Babul T., Sobczak N.

Inżynieria Powierzchni

|

2015

|

nr 2

10--14

PL

W artykule przedstawiono unikatowy materiał opracowany w Instytucie Mechaniki Precyzyjnej w Warszawie - Grafen 3D IMP . Opisano innowacyjny i niedrogi proces technologiczny wytwarzania Grafenu 3DIMP na powierzchni ziaren proszków miedzi. Uzyskany materiał zaprezentowano na obrazach SEM. Metodą izostatycznego prasowania proszków na zimno wykonano próbki krążkowe z proszków miedzi oraz miedzi pokrytych grafenem (kompozyty Cu-grafen). Przeprowadzono badania porównawcze przewodności temperaturowej wytworzonych materiałów oraz ich odporności na zużycie ścierne. Zrealizowane badania wykazały trzykrotny wzrost przewodności temperaturowej próbki z proszku miedzi pokrytej grafenem (124,11 mm2/s) w porównaniu z próbką z proszku miedzi (38,66 mm2/s). Próbki z proszku miedzi pokryte grafenem charakteryzują się większą odpornością na zużycie ścierne (1,7 mm) w porównaniu z próbkami z proszku miedzi (2,05 mm).

EN

The article presents the unique material graphene IMP that has been developed by the Institute of Precision Mechanics in Warsaw, Poland. It describes an innovative and low-cost technological process of producing graphene on the surface of copper powder grains. The obtained material was presented in the SEM images. Discs samples were madę by cold isostatic pressing of copper powders and copper powders covered by graphene (Cu-graphene composites). Comparative measurements of thermal diffusivity and abrasion resistance tests were performed. The results evidenced a threefold increase of thermal diffusivity for Cu-graphene composite (124.11 mm2/s) compared to the materials made of pure copper powder (38.66 mm~/s). Samples of copper powder covered by graphene have a higher abrasion resistance (1.7 mm) as compared to the sample of copper powder (2.05 mm).

16

Doświadczalna analiza procesu odkształcania plastycznego tytanu αTi z wykorzystaniem równań stanu mechanicznego

Jeleńkowski J., Klimas M., Skalski K., Dyja H., Sawicki S., Babul T.

Inżynieria Powierzchni

|

2015

|

nr 4

72--77

PL

Mając na uwadze aplikację tytanu w organizmie człowieka [1, 2, 3], przeprowadzono próby rozdrobnienia ziaren czystego technicznie α-tytanu (αTi, Grade 4a), wykorzystując do tego celu metodę plastometryczną Gleeble. Z wykresu pełzania Ashby’ego wybrano charakterystyczny (dla wielu metali) obszar płynięcia materiału, wynikający z mechanizmu odkształcenia wraz z dominującym udziałem dyfuzji wzdłuż jąder dyslokacji. Obszar ten określony jest zakresem temperaturowym (0,3–0,5)Tm i znormalizowanym naprężeniem τ/G od 10-3 do 10-5[5]. Na tej podstawie opracowano plan eksperymentu obróbki plastycznej w zakresie temperatur 300–700⁰C, odkształcenia (0,2–0,5) i prędkości odkształcania (10-2–102)s-1. W procesie obróbki plastycznej w wymienionych warunkach możliwe jest minimalizowanie zjawisk strukturalnych kontrolowanych dyfuzją objętościową (na korzyść zjawisk kontrolowanych dyfuzją po granicach ziaren) oraz wzdłuż jąder dyslokacji umacniających materiał poprzez rozdrobnienie ziaren. Celem podjętych badań jest analiza empirycznego równania = f (σs; T; ε; Sj), (gdzie Sj – symbol parametrów strukturalnych), dla procesu obróbki plastycznej tytanu αTi z możliwością wpływania na wielkość ziarna i umożliwiającego dobór właściwości mechanicznych do określonych zastosowań. Przeprowadzone eksperymenty plastometryczne pozwolą na rozszerzenie badań w kierunku uzyskania wyników możliwych do wdrożenia do praktyki przemysłowej.

EN

Taking into consideration the application of titanium in a human body [1, 2, 3] the experiments of the disintegration of technically pure α-titanium grains (αTi, Grade 4a) were conducted with the use of Gleebe’s plastometric method. The area of material flow resulting from the deformation mechanism together with the dominating participation of diffusion along the dislocation nuclei, which is characteristic for many metals, was chosen from Ashby’s creep diagram. This area is defined by the temperature range: (0.3–0.5)Tm and by the normalised stress τ/G from 10-3 to 10-5. On this basis the plan of plastic processing experiment was worked out within the range of temperatures 300–700°C, of deformation (0.2–0.5) and of deformation rate (10-2 –102)s-1. In the process of plastic processing under the determined conditions it is possible to minimize the structural phenomena which are controlled by volumetric diffusion (for the advantage of the phenomena which are controlled by diffusion on the borders of grains) and along the dislocation of nuclei which strengthen the material thanks to grain disintegration. The aim of the undertaken research was to analyse an empirical equation: = (σs; T; ε; Sj), (where Sj is a symbol of structural parameters) for the process of plastic processing αTi with the possibility of the influence on the grain size and enabling the choice of mechanical properties according to the determined applications. The conducted plastometric experiment will enable to extend the research in the direction of gaining the results which can be practically applied in industry.

17

Azotowanie fluidalne stali HS 6-5-2 w złożu aktywnym chemicznie

Lankiewicz K., Ciski A., Babul T.

Inżynieria Materiałowa

|

2015

|

Vol. 36, nr 5

268--272

PL

W artykule przedstawiono innowacyjną metodę azotowania fluidalnego w złożu aktywnej chemicznie mieszaniny proszkowej, fluidyzowanej za pomocą drgań mechanicznych. Badaniom w zakresie mikrostruktury, twardości powierzchni, odporności na zużycie przez tarcie oraz udarności poddano próbki ze stali szybkotnącej HS 6-5-2 azotowanej w temperaturze 530÷540°C przez 1÷4 godziny. Uzyskane wyniki odniesiono do stali poddanej konwencjonalnej obróbce cieplnej polegającej na hartowaniu i odpuszczaniu. Przeprowadzone procesy azotowania umożliwiły wytworzenie warstw o parametrach zbliżonych do warstw uzyskiwanych dzięki regulowanemu azotowaniu gazowemu. Otrzymane warstwy charakteryzowały się bardzo dobrą odpornością na zużycie przez tarcie.

EN

The article presents an innovative method of fluidized bed nitriding in chemically active powders, fluidized by means of mechanical vibrations. Research in the field of microstructure, surface hardness, wear resistance and impact strength was conducted on samples made of HS 6-5-2 high speed steel and subjected to nitriding at temperature 530÷540°C for 1÷4 hours. Obtained results were compared to the steel subjected to a conventional heat treatment (hardening and tempering). Conducted nitriding processes allowed to create layers with parameters similar to the layers obtained during conventional gas nitriding. Obtained layers were characterized by a very high wear resistance.

18

The Study of the Impact of Surface Preparation Methods of Inconel 625 and 718 Nickel-Base Alloys on Wettability by BNi-2 and BNi-3 Brazing Filler Metals

Lankiewicz K., Baranowski M., Babul T., Kowalski S.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 1

159--165

EN

The article discusses the impact of surface preparation method of Inconel 625 and 718 nickel-base alloys in the form of sheets on wettability of the surface. The results of the investigations of surface preparation method (such as nicro-blasting, nickel plating, etching, degreasing, abrasive blasting with grit 120 and 220 and manually grinding with grit 120 and 240) on spreading of BNi-2 and BNi-3 brazing filler metals, widely used in the aerospace industry in high temperature vacuum brazing processes, are presented. Technological parameters of vacuum brazing process are shown. The macro- and microscopic analysis have shown that nicro-blasting does not bring any benefits of wettability of the alloys investigated.

PL

artykule omówiono wpływ metody przygotowania powierzchni na zwilżalność blach ze stopów niklu Inconel 625 oraz 718. Przedstawiono wyniki badań wpływu metod przygotowania powierzchni (technologii nicro-blasting, niklowania galwanicznego, trawienia, odtłuszczania, obróbki strumieniowo ściernej ścierniwem o granulacji 120 oraz 220, a także ręcznego szlifowania papierem ściernym o ziarnistości 120 oraz 240) na rozpływność dwóch gatunków lutu BNi-2 oraz BNi-3, które są powszechnie stosowane w przemyśle lotniczym podczas procesów wysokotemperaturowego lutowania w próżni. Podano parametry technologiczne procesu lutowania próżniowego. Wyniki badań makro- i mikroskopowych wykazały, że nicro-blasting nie wpływa korzystnie na zwilżalność badanych stopów.

19

The Study Of The Impact Of Surface Preparation Methods Of Inconel 625 And 718 Nickel-Base Alloys On Wettability By BNi-2 And BNi-3 Brazing Filler Metals

Lankiewicz K., Baranowski M., Babul T., Kowalski S.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 2A

739--745

EN

The article discusses the impact of surface preparation method of Inconel 625 and 718 nickel-base alloys in the form of sheets on wettability of the surface. The results of the investigations of surface preparation method (such as nicro-blasting, nickel plating, etching, degreasing, abrasive blasting with grit 120 and 220 and manually grinding with grit 120 and 240) on spreading of BNi-2 and BNi-3 brazing filler metals, widely used in the aerospace industry in high temperature vacuum brazing processes, are presented. Technological parameters of vacuum brazing process are shown. The macro- and microscopic analysis have shown that nicro-blasting does not bring any benefits of wettability of the alloys investigated.

PL

W artykule omówiono wpływ metody przygotowania powierzchni na zwilżalność blach ze stopów niklu Inconel 625 oraz 718. Przedstawiono wyniki badań wpływu metod przygotowania powierzchni (technologii nicro-blasting, niklowania galwanicznego, trawienia, odtłuszczania, obróbki strumieniowo ściernej ścierniwem o granulacji 120 oraz 220, a także ręcznego szlifowania papierem ściernym o ziarnistości 120 oraz 240) na rozpływność dwóch gatunków lutu BNi-2 oraz BNi-3, które są powszechnie stosowane w przemyśle lotniczym podczas procesów wysokotemperaturowego lutowania w próżni. Podano parametry technologiczne procesu lutowania próżniowego. Wyniki badań makro- i mikroskopowych wykazały, że nicro-blasting nie wpływa korzystnie na zwilżalność badanych stopów.

20

Ocena lokalnych wad mikrostruktury – korelacja wyników pomiarów wiroprądowych i oznaczeń mikrotwardości

Babul T., Jończyk S., Samborski T.

Przegląd Spawalnictwa

|

2014

|

R. 86, nr 3

11--17

PL

Procesy odpuszczania i obecność wad strukturalnych powodują obniżenie twardości materiału. Celem badań była ocena przydatności układu pomiarowego: Wirotestu 1000 oraz sond specjalistycznych o ograniczonym polu pomiaru do badania lokalnych zmian mikrostruktury. Przedmiotem prób było wykrywanie pomiarami wiroprądowymi lokalnych zmian struktury na przykładzie powierzchni miejscowo zdeformowanych przez wykonanie nacięć metodą elektroiskrową, oraz pomiary mikrotwardości i badania zgładów metalograficznych. Pomiary wykonywano na próbkach ze stali 40HNMA oraz na wałku z tej samej stali. Stwierdzono możliwość wykrywania lokalnych zmian mikrostruktury przy równoczesnej wykrywalności pęknięć. Wyniki pomiarów zweryfikowano pomiarami mikrotwardości i badaniami metalograficznymi. Zaobserwowano równoczesną możliwość stosowania metody prądów wirowych do ujawniania innych zmian struktury niewykrytych pomiarami mikrotwardości.

EN

The tempering processes and presence of the structural defects cause decreasing of the material hardness. The purpose of the studies was to evaluate the usefulness of the measurement system: Wirotest 1000 and specialized probes with a limited field of view for testing the microstructure changes. The subject of the tests was to detect local changes in the structure using the eddy current method. Measurements were conducted on the surface, which was locally deformed by WEDM cutting. In addition, the studies included measurements of microhardness and metallographic examination. Measurements were done on the reference samples made of the 40HNMA steel and on the shaft surface made of the same steel. It was possible to clearly detect local changes in the microstructure and at the same time detect cracks. The measurement results were verified by microhardness measurement and metallographic examination. The eddy current detection of structural changes has been observed, which have not been detected by microhardness measurements.