Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Badania stabilności zawiesiny metalowo-ceramicznej po wielokrotnym przetopie kompozytu na bazie stopu aluminium A359 zbrojonego cząsteczkami Al2O3

Pietrzak K., Sobczak N., Sobczak J. J., Klasik A., Kudyba A., Darłak P., Długosz P., Wojciechowski A., Sienicki E.

Prace Instytutu Odlewnictwa

|

2017

|

Vol. 57, no. 2

69--84

PL

Metodę kropli leżącej zaadaptowano do badań wpływu wielokrotnego przetapiania i odlewania metalowych materiałów kompozytowych na strukturalną stabilność zawiesiny metalowo-ceramicznej. Do badań stosowano komercyjny kompozyt o osnowie stopu aluminium A359 (AlSiMg) firmy DURALCAN zawierający ok. 20% obj. cząsteczek tlenku glinu. Kompozyt poddano 10-krotnemu przetopieniu i odlewano, stosując dwa procesy znacznie różniące się czasem krzepnięcia zawiesiny metalowo-ceramicznej, tj. odlewanie grawitacyjne oraz prasowanie w stanie ciekłym (squeeze casting). Próbki kompozytu po każdorazowym cyklu przetopu i odlewania poddano badaniom wysokotemperaturowym na podłożu z tlenku glinu w próżni w temperaturze 850°C w ciągu 30 min. Zarówno bezpośrednia obserwacja zachowania próbek kompozytu podczas ich nagrzewania, jak i analiza strukturalna zakrzepłych próbek wykazała, że podczas topienia powstająca kropla zawiesiny metalowo-ceramicznej nie ulega rozwarstwianiu i zachowuje stabilność w badanym okresie czasowym, niezależnie od liczby przeprowadzonych przetopów i zastosowanego następnie sposobu odlewania kompozytu. Uzyskane wyniki potwierdzają dotychczasowe badania wskazujące na możliwość wielokrotnego przetapiania i ponownego odlewania kompozytów metalowych bez istotnej utraty ich właściwości użytkowych. Stwierdzona wysoka stabilność pierwotnej jednorodności zawiesiny metalowo- -ceramicznej upoważnia do zakwestionowania powszechnie akceptowanej tezy o nieprzydatności odlewanych kompozytów metalowych do recyklingu.

EN

The sessile drop method was adopted to investigate the effect of multiple re-melting and casting of metal matrix composite on the structural stability of metal-ceramic slurry. Commercial aluminum matrix composite made of the A359Al alloy reinforced with about 20 vol. % Al2O3 particles was produced by DURALCAN and next re-melted and recast ten times using two casting methods, i.e. conventional gravity casting and squeeze casting. The samples taken from all composite ingots produced after every cycle of re-melting and re-casting were used for high temperature tests at a temperature of 850°C for 30 min, under vacuum conditions. Both direct observations of the behavior of composite samples placed on alumina substrates during their contact heating and at the test temperature as well as the detailed structural characterization of solidified droplets have shown high structural stability of the metalceramic slurry, irrespective of the number of re-melts and type of casting process used afterwards. The high stability of the originally obtained composite microstructure in each subsequent re-melting step in this study also entitles one to question the widely accepted opinion on the difficulties with re-melting of cast composites, and thus their unsuitability for recycling.

2

Strukturalne uwarunkowania właściwości mechanicznych kompozytów A359 + Al2O3 po wielokrotnym przetopie

Pietrzak K., Klasik A., Makowska K., Sobczak J. J., Wojciechowski A., Rudnik D., Sienicki E.

Prace Instytutu Odlewnictwa

|

2016

|

Vol. 56, no. 2

87--112

PL

W artykule przedstawiono możliwości zastosowania bezpośredniego wielokrotnego przetopu, jako łatwej oraz uzasadnionej merytorycznie i ekonomicznie metody recyklingu kompozytu o osnowie stopu A359 zbrojonego cząsteczkami Al2O3. Bezpośredni przetop przeprowadzono w połączeniu z dwiema metodami odlewania, stosując odlewanie grawitacyjne oraz prasowanie w stanie ciekłym (squeeze casting). Skuteczność proponowanej metody zweryfikowano w oparciu o wybrane badania materiałowe. Wykazano, że w wyniku odlewania grawitacyjnego parametry mechaniczne, wynikające ze statycznej próby rozciągania, do piątego przetopu pogarszają się o 15%, co wynika z pojawiającej się przy tej technice odlewania porowatości gazowo-skurczowej. Wykazano również, że w przypadku zastosowania metody prasowania w stanie ciekłym parametry mechaniczne oraz parametry geometryczne mikrostruktury pozostają aż do dziesiątego przetopu praktycznie na takim samym poziomie jak w stanie wyjściowym. Uzyskane wyniki potwierdziły możliwość stosowania bezpośredniego przetopu, jako alternatywnej metody dla innych kosztownych metod recyklingu.

EN

The article discusses the possibilities of applying direct multiple remelting as an easy as well as substantially and economically justified method of recycling composites with an A359 alloy matrix reinforced with Al2O3 particles. Direct remelting was performed in connection with two casting procedures, i.e. with the use of gravity casting and squeeze casting. The effectiveness of the proposed methods was verified based on the selected material tests. It was demonstrated that, as a result of gravity casting, the mechanical parameters resulting from the static tensile test, up to the fifth remelting, worsen by 15%, which is a consequence of the gas-contraction porosity occurring in the case of this casting technique. It was also proved that, in the case of the use of squeeze casting, the mechanical and geometrical parameters of the microstructure, up to the tenth remelting, remain practically at the same level as in the initial state. The obtained results confirmed the possibility of using direct remelting as an alternative method for other costly recycling methods.

3

Materiałoznawcze aspekty zróżnicowania strukturalnego na przykładzie przemysłowego odlewu z brązu aluminiowego CU3

Pietrzak K., Makowska K., Maj M., Sienicki E.

Transport Samochodowy

|

2013

|

z. 3

79--94

PL

W artykule przedstawiono wyniki mikrostrukturalnych badań odlewu brązu CU3 pochodzącego z praktyki przemysłowej. Badania mikrostrukturalne przeprowadzono w oparciu zarówno o obserwacje w zakresie mikroskopii świetlnej, jak i skaningowej mikroskopii elektronowej, oraz analizy chemiczne przeprowadzone w mikroobszarach techniką SEM/EDS. W pracy skupiono się na przemianach zachodzących podczas odlewania i ich wpływie na obserwowaną niejednorodność mikrostrukturalną. Podkreślono, że zidentyfikowane niejednorodności mikrostrukturalne dotyczące porowatości i morfologii faz κ mogą negatywnie wpływać na właściwości użytkowe gotowych wyrobów stosowanych w praktyce przemysłowej.

EN

In the research the results of microstructural investigations of CU3 bronze cast originated from industry practice were presented. The microstructural studies were carried out basing on light microscopy observations as well as on scanning electron microscopy observations and chemical analyses performed in micro-areas by means of EDS technique. The research was focused on the transformations occurred during casting and on their influence on observed microstructural heterogeneity. It was underlined that identified heterogeneities concerning porosity and morphology of κ phases may negatively influence useful properties of ready products used in industry practice.

4

Właściwości korozyjne nanokompozytowych powłok nc-MeC/a-C (Me = Ti, W, Cr) wytwarzanych metodą osadzania magnetronowego

Grobelny M., Wendler B. G., Nolbrzak P., Sienicki E.

Ochrona przed Korozją

|

2011

|

nr 6

360-362

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań korozyjnych nanokompozytowych powłok typu: nc-TiC/a-C, nc-WC/a-C, nc-CrC/a-C otrzymywanych metodą magnetronową. Powłoki zostały wytworzone na stopie tytanu Ti-6Al-4V oraz na powierzchni stali chromowo-molibdenowo-tungstenowo-wanadowej ASP2023. Właściwości korozyjne badanych materiałów oszacowano na podstawie analizy krzywych woltamperometrycznych, które zarejestrowano w środowisku 0,5M NaCl oraz w 0,5M Na2SO4. W pracy przedstawiono również wyniki badań mikroskopowych wykonanych techniką elektronowej mikroskopii skaningowej.

EN

The paper presents the study of corrosion properties of nanocomposite coatings nc- TiC/a-C, nc-WC/a-C, nc-CrC/a-C on titanium alloy Ti6Al4V and powder metallurgical steel ASP2023. Corrosion resistance of the coatings were performed by means of voltamertic measurements (polarization curves) carried out in the sodium sulfate and sodium chlorate solutions. Surfaces of the coatings were characterized using scanning electron microscopy (SEM). The smallest corrosion current densities for sample ASP2023 with nc-CrC/a-C in sodium chloride and sodium sulfate solution were obtained. However, for all samples ASP2023 with nanocomposite coatings pitting corrosion were obtained. Corrosion properties of as-received titanium alloy Ti6Al4V and nanocomposite coatings obtained from polarization curves were similar and no pitting corrosion were observed.

5

Lutowia bezołowiowe nowej generacji - wytrzymałość na ścinanie wybranych połączeń metal/metal

Pietrzak K., Klasik A., Sobczak N., Kowalewski Z., Wojciechowski A., Rudnik D., Sienicki E., Kudyba A.

Transport Samochodowy

|

2007

|

z. 3

77--88

PL

W artykule przedstawiono zarówno wyniki badań wytrzymałości na ścinanie jak i badań mikrostruktury wybranych połączeń lutowie bezołowiowe/podłoże Cu. Badania wytrzymałości na ścinanie przeprowadzano na próbkach uzyskanych podczas badania zwilżalności. Do oceny wytrzymałości na ścinanie wykorzystano oryginalne oprzyrządowanie, opracowane w ITS przeznaczone do bezpośredniego zastosowania na maszynie wytrzymałościowej INSTRON 8874. Mikrostrukturę wybranych połączeń lutowie bezołowiowe/podłoże Cu oceniano metodami mikroskopii świetlnej i SEM w celu określenia składu fazowego. Uzyskane wyniki przeprowadzonych testów ścinania wskazują między innymi na wyższą wytrzymałość połączeń SnBi/Cu.

EN

In the paper the results of shear test as well as microstructure of selected couples of lead free solders/Cu substrate are presented. The shear tests were carried out using samples obtained during wetting investigations. Original instrumentation, elaborated in MTI and oriented to direct application on INSTRON 8874 testing machine for shear strength assessment was used. The microstructure of selected lead free solder/Cu substrate couples was assessed by means of light microscopy methods and SEM methods for phase identifications. The shear test results show, between others, the higher shear strength of couples SnBi/Cu.

6

Lutowia bezołowiowe nowej generacji - mikrostruktura i parametry elektrochemiczne wybranych lutowi bezołowiowych i ich połączeń

Sienicki E., Rudnik D., Pietrzak K., Sobczak N.

Transport Samochodowy

|

2007

|

z. 2

113--126

PL

W artykule przedstawiono zarówno wyniki badań strukturalnych, jak i badań elektrochemicznych. Przeprowadzono analizę porównawczą między wcześniej uzyskanymi wynikami dla stopów bezołowiowych z wynikami uzyskanymi w pracy zrealizowanej w ITS dotyczącej wybranych połączeń lutowie bezołowiowe/podłoże Cu. Mikrostrukturę wybranych połączeń, ze szczególnym uwzględnieniem zmian strukturalnych na granicy rozdziału lutowie/podłoże, określano drogą obserwacji w zakresie mikroskopii optycznej. Identyfikacja mikrostrukturalna z punktu widzenia składu stechiometrycznego występujących faz i związków międzymetalicznych została przeprowadzona metodami mikroskopii skaningowej techniką EDS. Przedstawiono wpływ zawartości cynku w stopach podwójnych SnZn na zachowanie korozyjne tych stopów a także znaczenie zawartości Zn w połączeniach lutowie/Cu. Wyjaśniono różnorodną rolę Ag w stopach potrójnych SnZnAg przy dwóch stałych (4,5% oraz 13,5%) zawartościach Zn. Przedstawiono znaczenie zawartości Ag w połączeniach SnAgLi/Cu. Określono wpływ In na odporność korozyjną pary SnIn/Cu.

EN

The results of structural investigations as well as electrochemical tests results are presented. The comparative analysis between earlier obtained results concerning the microstructure of selected lead free solders and results obtained in this research concerning the selected lead free solder/Cu substrate couple was shown. Microstructure of selected couples, focusing on interphase microstructure variations, was determined by metallographic observations in the optical microscopy rangę. Microstructure identifications based on stoichiometric composition of existing phases and intermetallic compounds were carried out by means of SEM using EDS. An influence of zinc content on corrosion behavior of binary SnZn alloys has been shown. The different role of silver in ternary alloys SnZnAg of two constant (4,5% and 13,5%) zinc contents has been explained. The meaning of Ag content in SnAgLi/Cu couples has been presented. The influence of In on corrosion resistance in SnIn/Cu couples has been determined.

7

Korozyjność wybranych lutowi bezołowiowych jako efekt ich mikrostruktury

Pietrzak K., Rudnik D., Sienicki E., Sobczak N.

Transport Samochodowy

|

2007

|

z. 1

103--113

PL

W artykule przedstawiono zarówno wyniki badań strukturalnych jak i badań elektrochemicznych. Mikrostrukturę wybranych lutowi bezołowiowych określano drogą obserwacji w zakresie mikroskopii optycznej. Identyfikacja mikrostrukturalna z punktu widzenia składu stechiometrycznego występujących faz i związków międzymetalicznych została przeprowadzona metodami mikroskopii skaningowej techniką EDS. Pokazano wpływ zawartości cynku w stopach podwójnych SnZn na zachowanie korozyjne tych stopów. Wyjaśniono także różnorodną rolę srebra w stopach potrójnych SnZnAg przy dwóch stałych (4,5% oraz 13,5%) zawartościach cynku.

EN

The results of structural investigations as well as electrochemical tests results are presented. The microstructure of selected lead free solders was determined by metallographic observations in the optical microscopy range. Microstructure identifications based on stechiometric composition of existing phases and intermetallic compounds were carried out by means of SEM using EDS. An influence of zinc content on corrosion behavior for binary SnZn alloys is shown. The different role of siher in ternary alloys SnZnAg of two constant (4,5% and 13,5%) zinc contents is explained.