Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Application of Non-Silica Sands for High Quality Castings

Beňo J., Poręba M., Bajer T.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2021

|

Vol. 66, iss. 1

25--30

EN

The goal of this article is to application of non-silica sands based on alumininosilicates as an alternative of traditionally used chromite sand for alloyed steel and iron castings. Basic parameters as bulk density, pH value of water suspension, refractoriness, grain shape of the testing sands were evaluated. Also mechanical properties of furan no-bake moulding mixtures with testing sand were determined. Finally, the influence of non-silica sand on casting quality was evaluated via semi-scale under normal casting production for sand characterization. Optimization of production process and production costs were described.

2

Plasticity of nickel-based superalloy 625 at elevated temperature

Ziaja W., Motyka M., Poręba M.

Advances in Manufacturing Science and Technology

|

2017

|

Vol. 41, nr 4

41--49

EN

Structural elements made of nickel-based superalloys are often plastically formed at elevated temperature (e.g. by stamping) so detailed characterization of their deformation behaviour is crucial. Some alloys exhibit unstable plastic flow at elevated temperature characterized by serrated yielding, known as Portevin-Le Chatelier (PLC) effect. This phenomenon is usually attributed to dynamic strain ageing (DSA). The PLC effect is observed in many nickel-based superalloys within a certain range of deformation temperature and strain rate. The aim of presented research was to investigate deformation behaviour of 625 nickel-based superalloy in tensile tests in the temperature range of 200-1100ºC and for strain rates of 5·10 to the –4 and 5·10 to the –2 s to the –1. The effect of temperature and strain rate on the mechanical properties of the 625 alloy and character of serrations on the stress-strain curves was analysed. Strain rate sensitivity parameter dependence on deformation temperature was determined.

PL

Elementy konstrukcji z nadstopów niklu wytwarzane są często w procesach przeróbki plastycznej blach w temperaturze podwyższonej. Konieczność opracowania szczegółowej charakterystyki odkształcania plastycznego materiałów kształtowanych blach. Niektóre stopy, w tym nadstopy na osnowie niklu, cechują się niestabilnością płynięcia plastycznego podczas odkształcania w temperaturze podwyższonej. Spowodowana jest dynamicznym starzeniem odkształceniowym. Przejawia się cyklicznymi zmianami naprężenia na krzywej rozciągania (tzw. „ząbkowaniem”) – efekt Portevina-Le Chateliera (PLC). Efekt PLC stwierdzono w wielu gatunkach nadstopów niklu, w określonym zakresie temperatury i prędkości odkształcania. W pracy prowadzono ocenę procesu odkształcania plastycznego nadstopu niklu 625 w próbie statycznej rozciągania w zakresie temperatury 200-1100ºC, z prędkością odkształcania – 5·10 do –4 i 5·10 do –2 s do –1. W prowadzonej analizie wyników ustalono wpływ warunków odkształcania plastycznego stopu 625 na charakter zjawiska „ząbkowania” oraz właściwości mechaniczne. Określono również zależność współczynnika czułości naprężenia płynięcia plastycznego na prędkość odkształcania od temperatury odkształcania.

3

Ocena powłoki diamentopodobnej wytworzonej na podłożu nadstopu niklu IN 718 w procesach CVD wspomaganych plazmą wyładowania jarzeniowego

Poręba M., Richert M., Sieniawski J., Zawadzka P.

Inżynieria Materiałowa

|

2014

|

Vol. 35, nr 4

295--298

PL

Opracowano warunki wytwarzania warstw diamentopodobnych na stopie niklu IN 718 z zastosowaniem aparatury PACVD. Prowadzono procesy w temperaturze 550°C i 600°C przez 6 godzin. Jako gazów reakcyjnych użyto metanu i wodoru. Proporcja metanu do wodoru wynosiła 1 do 200. Wykonano analizy składu fazowego powłok, badania twardości oraz przyczepności. Otrzymane powłoki diamentopodobne mają dobrą przyczepność do podłoża oraz dużą twardość (ok. 1500 HV).

EN

The aim of the study was development of the conditions for manufacturing diamond-like carbon (DLC) coatings on the IN 718 nickel based alloy using the PACVD method. The CVD processes were carried out at the temperature of 550 and 600°C during 6 hours. Methane and hydrogen in the proportion of 1:200 were used as the reaction gases. The phase composition, hardness and adhesion of the coatings were examined. The hardness of the DLC coatings was found to be about 1500 HV and they showed good adhesion to the substrate.

4

Rejestracja chmur punktów 3D w oparciu o wyodrębnione krawędzie

Poręba M., Goulette F.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2014

|

Vol. 26

107--118

PL

Artykuł podejmuje tematykę rejestracji czyli łączenia i orientacji chmur punktów do jednego układu współrzędnych. Z praktycznego punktu widzenia proces ten sprowadza się do estymacji parametrów transformacji - rotacji i translacji, na podstawie wybranych elementów dopasowania jak punkty, linie czy płaszczyzny. Wykorzystano krawędzie powstałe w wyniku przecięć sąsiadujących płaszczyzn modelowanych w chmurze punktów. W rezultacie takie elementy geometryczne mogą być dokładnie wyodrębnione nawet w rzadkiej chmurze punktów. Dane symulowane obarczone addytywnym szumem Gaussa posłużyły do przetestowania kilku istniejących metod estymacji pod kątem ich odporności na szum oraz poprawności oferowanego rozwiązania. Dla potrzeb oceny ilościowej wykonanej transformacji zdefiniowano kryterium dokładności wykorzystujące zmodyfikowaną miarę odległości Hausdorffa. Jako że poprawny, automatyczny matching elementów liniowych jest zadaniem trudnym i rzutującym na poprawność estymowanych parametrów, zaproponowano metodę uwzględniającą wzajemne podobieństwo linii. Przeprowadzone testy wykazały, że algorytm ten zapewnia prawidłowe sparowanie linii, a jego dokładność wynosi co najmniej 99%, przy średnio 8% par pominiętych.

EN

The registration of 3D point clouds collected from different scanner positions is necessary in order to avoid occlusions, ensure a full coverage of areas, and collect useful data for analyzing and documenting the surrounding environment. This procedure involves three main stages: 1) choosing appropriate features, which can be reliably extracted; 2) matching conjugate primitives; 3) estimating the transformation parameters. Currently, points and spheres are most frequently chosen as the registration features. However, due to limited point cloud resolution, proper identification and precise measurement of a common point within the overlapping laser data is almost impossible. One possible solution to this problem may be a registration process based on the Iterative Closest Point (ICP) algorithm or its variation. Alternatively, planar and linear feature-based registration techniques can also be applied. In this paper, we propose the use of line segments obtained from intersecting planes modelled within individual scans. Such primitives can be easily extracted even from low-density point clouds. Working with synthetic data, several existing line-based registration methods are evaluated according to their robustness to noise and the precision of the estimated transformation parameters. For the purpose of quantitative assessment, an accuracy criterion based on a modified Hausdorff distance is defined. Since an automated matching of segments is a challenging task that influences the correctness of the transformation parameters, a correspondence-finding algorithm is developed. The tests show that our matching algorithm provides a correct pairing with an accuracy of 99 % at least, and about 8% of omitted line pairs.

5

Powłoki diamentowe nanoszone metodami CVD

Sieniawski J., Richert M., Poręba M., Zawadzka P.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2013

|

R. 58, nr 7

370-373

PL

W artykule przedstawiono najnowsze dane dotyczące sposobów wytwarzania powłok diamentowych i diamentopodobnych DLC. Omówiono także metody badania mikrostruktury, własności i identyfikacji składu fazowego tego typu powłok. Przedstawiono strukturę i budowę powłok diamentowych oraz ich charakteryzację.

EN

The methods of diamond and Diamond-like carbon (DLC) coatings production are presented in the work. The ways of investigations of microstructure, properties and phase identifications of such type of coatings are also presented. The microstructure, construction and characterization of diamond coatings are shown.

6

Airborne laser scanning data for railway line survey

Pyka T., Borowiec N., Poręba M., Słota M., Kundzierewicz T.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2012

|

R. 58, nr 3

260-263

EN

In this study there is verified the suitability of airborne laser scanning data for railway line survey with main focus on rail tracks geometry measurements. Analysis was performed on two separate point clouds with point density of 11 and 17 pts/m2 and flying height of 300 and 500 m, respectively. Surprisingly better results of rail selection were achieved for 500 m altitude scanning data. It was proved that for the purpose of the railhead identification, the point density of 11 pts/m2 is sufficient.

PL

Celem przeprowadzonych badań było sprawdzenie przydatności lotniczego skaningu laserowego do pomiarów sytuacyjno-wysokościowych wzdłuż linii kolejowej, przy czym skupiono się na pomiarze niwelacyjnym torów kolejowych. Dla potrzeb badań na odcinku linii kolejowej Kraków-Tarnów wybrany został obszar testowy o długości ok 25 km. Wykonano dwie rejestracje lotniczym skanerem laserowym - z wysokości 300 m i 500 m, uzyskując dwie chmury punktów o gęstości 17 i 11 pkt /m2. Dla potrzeb wyrównania geometrycznego szeregów z możliwie najwyższą dokładnością pomierzono tachimetrycznie płaszczyzny referencyjne zmaterializowane w postaci dachów budynków. Dodatkowo wykonano terenowy pomiar kontrolny trzech odcinków, każdy o długości ok. 1 km. W zakresie możliwości detekcji i aproksymacji szyn z danych ALS (a pośrednio osi torów) badania przyniosły pozytywne rezultaty. Udowodniono, iż dla potrzeb identyfikacji i pomiaru wysokości główek szyn wystarczająca jest gęstość 11 pkt/m2. Podobnie jest z pomiarem takich danych jak szerokość międzytorzy, szerokości i długość peronów. Większa gęstość skaningu ułatwia identyfikację i lokalizację osi słupów trakcyjnych o konstrukcji ażurowej oraz jest korzystniejsza do badania skrajni kolejowej. Niemożliwe natomiast do identyfikacji, są obiekty małe i wąskie (tablice ostrzegawcze, wskaźniki, tarcze rozrządowe).

7

Wpływ obróbki cieplnej na mikrostrukturę i właściwości żaroodpornych warstw aluminidkowych wytworzonych metodą CVD na stopie niklu Inconel 100

Sitek R., Sienkiewicz J., Poręba M., Matysiak H., Kurzydłowski K. J.

Inżynieria Materiałowa

|

2012

|

Vol. 33, nr 2

62--66

PL

W artykule omówiono wpływ umacniającej obróbki cieplnej na mikrostrukturę i właściwości warstw aluminidkowych wytworzonych na stopie niklu Inconel 100 w procesie wysokoaktywnego aluminiowania (CVD – Chemical Vapour Deposition) w temperaturze 950°C przez 4 h. W celu scharakteryzowania mikrostruktury warstw wykonano badania składu fazowego (XRD) i chemicznego (EDS) oraz morfologii (SEM). Wykazano, że wysokoaktywny proces aluminiowania nadstopu niklu Inconel 100 pozwala otrzymać ciągłą dyfuzyjną warstwę o grubości ok. 11 μm zawierającą fazę międzymetaliczną NiAl. Umacniająca obróbka cieplna składająca się z przesycania i starzenia elementów z warstwą NiAl w próżni powodowała wytworzenie mieszaniny faz NiAl + Ni3Al. Na podstawie wyników badań stwierdzono, że warstwa poprawia odporność na utlenianie nadstopu Inconel 100 w temperaturze 950°C podczas wygrzewania do 576 h. Wykazano także, że nie obniża ona odporności na pełzanie nadstopu Inconel 100 w warunkach przyspieszonego pełzania w temperaturze 982°C przy naprężeniu 179,3 i 200 MPa.

EN

In the article influence of thermal post-processing on microstructure and properties of heat-resistant layers based on nickel aluminides were described. The layer was produced on Inconel 100 nickel alloy substrate in high activity aluminising process using the Chemical Vapour Deposition (CVD) method in temperature of 950°C with duration of 4 h. To characterise the microstructure of the produced layers the following tests were performed: phase composition test (X-Ray Diffraction – XRD), chemical composition test (Energy Dispersive Spectrometry – EDS), and morphology test (Scanning Electron Microscopy – SEM). It was found that Inconel 100 nickel alloy high-activity aluminising process allows to obtain a continuous diffusive layer containing an intermetallic phase NiAl of ca. 11 μm thickness. The post-processing heat treatment in of components with NiAl layers performed in the vacuum furnace allows to create a mixture of phases NiAl + Ni3Al. The results of the performed research works bring conclusion that the layers created at temperature of 950°C with duration of up to 576 hours allow to improve oxidation resistance of Inconel 100 nickel alloy. Additionally, it was found that they do not impair Inconel 100 nickel superalloy creep resistance at the accelerated creep conditions in the temperature of 982°C with the applied stress of 179.3 MPa and 200 MPa.

8

Trwałość warstwy wierzchniej po procesie aluminiowania nadstopu niklu René 77 stosowanego na elementy turbin o dużej żaroodporności

Poręba M., Ziaja W., Sieniawski J., Raga K.

Inżynieria Materiałowa

|

2012

|

Vol. 33, nr 6

605--608

PL

Celem pracy było opracowanie warunków procesu nisko i wysokoaktywnego aluminiowania nadstopu niklu René77 z zastosowaniem metody chemicznego osadzania z fazy gazowej. Wytworzono dyfuzyjne warstwy żaroodporne na osnowie aluminidków niklu. Określono wpływ czasu procesu prowadzonego w temperaturze 1050°C na głębokość wytworzonych warstw. Celem zwiększenia grubości warstwy ochronnej zastosowano dodatkowe wyżarzanie po procesie wysokoaktywnym. Wykonano badania odporności na utlenianie wytworzonych warstw oraz analizę składu fazowego warstwy. Stwierdzono, że wytworzone warstwy aluminidkowe zwiększają odporność na utlenianie podłoża – stopu René 77.

EN

The aim of the study was development of aluminizing process of the René 77 superalloy by the CVD method. Heat resistant diffusion layers based on nickel aluminides were produced. The influence of time of CVD process carried out at 1050°C on the thickness of the coatings was determined. Additional annealing was also applied after high activity process to increase the thickness of the protective coating. Phase composition of the aluminide coatings was examined. On the basis of the oxidation tests results it was found that applied coatings improved oxidation resistance of René 77 superalloy.

9

Assessing the accuracy of land-based mobile laser scanning data

Poręba M., Goulette F.

Geomatics and Environmental Engineering

|

2012

|

Vol. 6, no. 3

73--81

EN

The quality of collected point cloud is an important matter to make possible their effective use. However, studies concerning the qualification of data obtained from mobile laser scanners are not numerous. For purposes of point clouds analysis, it is possible to define several criteria which provide information about their quality. A synthetic overview of the state of knowledge regarding accuracy assessment is presented in this paper. Afterwards, a methodology adapted to mobile mapping systems evaluation is proposed. The study was aimed to validate received data in terms of accuracy, rather than assess the individual components of the system. The evaluation was conducted in two ways. In the first one, it was achieved through integration with other data sources such as high resolution point clouds from static terrestrial laser scanning as a reference. As a result, an average distanceof 0.185 m in relation to the reference cloud was obtained. On the other hand, a classical Total Station survey of points on building fasade was made. Afterwards, length of various combinations of sections were compared with corresponding sections in mobile point cloud. Finally, assumptions made for both methodologies, their limitations and the experimental results obtained are briefly discussed.

PL

W dobie rosnącej popularności mobilnych systemów skanujących MLS oczywista stała się potrzeba kwalifikacji pozyskiwanych przez nie danych. Mimo że dokładność chmur punktów ma istotne znaczenie z uwagi na możliwości ich późniejszego wykorzystania, to jednak dotychczas przeprowadzone badania nie są liczne. Artykuł w sposób syntetyczny przedstawia aktualny stan wiedzy w zakresie oceny dokładności danych lidarowych. W tym kontekście przeprowadzona została walidacja danych z mobilnego systemu skanowania laserowego LARA3D rozwijanego przez Ośrodek Robotyki w MINES ParisTech. Zadaniem była weryfikacja chmury punktów pod kątem jej dokładności, nie zaś ocena jakości danych zarejestrowanych przez poszczególne komponenty systemu. Analiza dokładności została przeprowadzona na dwa sposoby. W pierwszym podejściu jako dane referencyjne wykorzystano geodezyjne pomiary klasyczne szczegółów naturalnych występujących na fasadzie budynku. W drugiej metodzie chmura punktów porównana została z danymi referencyjnymi, które stanowiła wysokorozdzielcza chmura punktów pochodząca z naziemnego skaningu laserowego. Przeprowadzone badania pokazały, że prototyp LARA3D pozwala rejestrować dane o dokładności lepszej niż 0,3 m. Na podstawie uzyskanych wyników można stwierdzić iż wykorzystanie istniejących źródeł danych jako referencji zapewnia szybką i wiarygodną ocenę dokładności chmur punktów pochodzących z MLS.

10

Automatyczna detekcja płaszczyzn w chmurze punktów w oparciu o algorytm RANSAC i elementy teorii grafów

Poręba M., Goulette F.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2012

|

Vol. 24

301--310

PL

Artykuł przedstawia metodę automatycznego wyodrębniania punktów modelujących płaszczyzny w chmurach punktów pochodzących z mobilnego bądź statycznego skaningu laserowego. Zaproponowany algorytm bazuje na odpornym estymatorze RANSAC umożliwiającym iteracyjną detekcję płaszczyzn w zbiorze cechującym się znacznym poziomem szumu pomiarowego i ilością punktów odstających. Aby zoptymalizować jego działanie, dla każdej wykrytej płaszczyzny uwzględniono relacje sąsiedztwa pomiędzy punktami przynależnymi. W tym celu zastosowano podejście oparte na teorii grafów, gdzie chmura punktów traktowana jest jako graf nieskierowany, dla którego poszukiwane są spójne składowe. Wprowadzona modyfikacja obejmuje dwa dodatkowe etapy: ustalenie najbliższych sąsiadów dla każdego punktu wykrytej płaszczyzny wraz z konstrukcją listy sąsiedztwa oraz etykietowanie spójnych komponentów. Rezultaty uzyskane pokazują iż algorytm poprawnie wykrywa płaszczyzny modelujące, przy czym niezbędny jest odpowiedni dobór parametrów początkowych. Czas przetwarzania uzależniony jest przede wszystkim od liczby punktów w chmurze. Nadal jednak aktualny pozostaje problem wrażliwości algorytmu RANSAC na niską gęstość chmury oraz nierównomierne rozmieszczenie punktów.

EN

Laser scanning techniques play very important role in acquiring of spatial data. Once the point cloud is available, the data processing must be performed to achieve the final products. The segmentation is an inseparable step in point cloud analysis in order to separate the fragments of the same semantic meaning. Existing methods of 3D segmentation are divided into two categories. The first family contains algorithms functioning on principle of fusion, such as surface growing approach or split-merge algorithm. The second group consists of techniques making possible the extraction of features defined by geometric primitives i.e.: sphere, cone or cylinder. Hough transform and RANSAC algorithm (RANdom SAmple Consensus) are classified to the last of aforementioned groups. This paper studies techniques of point cloud segmentation such as fully automatic plane detection. Proposed method is based on RANSAC algorithm providing an iterative plane modelling in point cloud affected by considerable noise. The algorithm is implemented sequentially, therefore each successive plane represented by the largest number of points is separated. Despite all advantages of RANSAC, it sometimes gives erroneous results. The algorithm looks for the best plane without taking into account the particularity of the object. Consequently, RANSAC may combine points belonging to different objects into one single plane. Hence, RANSAC algorithm is optimized by analysing the adjacency relationships of neighbouring points for each plane. The approach based on graph theory is thus proposed, where the point cloud is treated as undirected graph for which connected components are extracted. Introduced method consists of three main steps: identification of k-nearest neighbours for each point of detected plane, construction of adjacency list and finally connected component labelling. Described algorithm was tested with raw point clouds, unprocessed in sense of filtration. All the numerical tests have been performed on real data, characterized by different resolutions and derived from both mobile and static laser scanning techniques. Obtained results show that proposed algorithm properly separates points for particular planes, whereas processing time is strictly dependent on number of points within the point cloud. Nevertheless, susceptibility of RANSAC algorithm to low point cloud density as well as irregular points distribution is still animportant problem. This paper contains literature review in subject of existing methods for plane detection in data set. Moreover, the description for proposed algorithm based on RANSAC, its principle, as well as the results is also presented.

11

Use of integrated GPS and INS systems in aerial photogrammetry

Poręba M.

Geomatics and Environmental Engineering

|

2011

|

Vol. 5, no. 3

79-87

EN

A synthetic overview of the present state of knowledge regarding the use of GPS and INS systems in aerial photogrammetry is presented. Although, the inertial navigation can calculate the position of the aircraft without any help from outside world, a large number of error are introduced. Hence a GPS is used to aid the INS, using a Kalman filter which helps in estimating the errors in the INS and thus updating position to improved accuracy. The deficiencies inherent in both systems as well as the reasons for their integration are considered. Since the use of a GPS system during flight still requires the creation of a net of ground control points and the planning of blocks with sufficient overlap between images, GPS/INS system integration has become a topic of keen interest. For this purpose, the basics of GPS/INS integration and the advantages and disadvantages of this solution are explained. The summary presents conclusions about directions for further development of integrated systems and a brief discussion of the current state of studies on direct georeferencing published in international scientific literature.

PL

Artykuł w sposób syntetyczny ujmuje aktualny stan wiedzy w zakresie wykorzystania systemów GPS i INS w fotogrametrii lotniczej. Mimo że system inercyjny jest w pełni autonomiczny i nie wymaga żadnego wsparcia z zewnątrz, to jednak dokładność ustalenia pozycji ulega stopniowej degradacji w czasie. System GPS jest wykorzystywany, aby wesprzeć INS i przy użyciu filtru Kalmana pomóc w oszacowaniu błędów INS. Omówione zostały zarówno rodzaje błędów towarzyszące obu systemom, jak i przesłanki ich integracji. Ze względu na fakt, że stosowany podczas nalotu system GPS w dalszym ciągu wymaga zakładania osnowy polowej oraz projektowania bloków o odpowiednich pokryciach między zdjęciami, integracja systemów GPS/INS staje się kwestią bardzo aktualną. Wyjaśniono zatem podstawy integracji GPS/INS oraz mocne i słabe strony takiego rozwiązania. W podsumowaniu zawarto konkluzje dotyczące kierunków dalszej pracy nad zintegrowanym systemem oraz zarys stanu badań dotyczących georeferencji wprost zgłaszanych w literaturze światowej.

12

Wpływ głębokości warstwy aluminidkowej na żarowytrzymałość i żaroodporność nadstopu René77

Poręba M., Ziaja W., Sieniawski J.

Inżynieria Materiałowa

|

2010

|

Vol. 31, nr 4

1173-1176

PL

Prowadzono badania oceny wpływu żaroodpornej warstwy aluminidkowej uzyskanej w niskoaktywnym procesie aluminiowania CVD na żarowytrzymałość nadstopu niklu Rene77. Opracowano warunki procesu aluminiowania i wytworzono warstwę aluminidkową o głębokości ok. 20 um i 35 um. Wykonano badania odporności warstwy na utlenianie izotermiczne w temperaturze 982°C (1800 F), czas wygrzewania - 1000 h. Prowadzono próby przyspieszonego pełzania w temperaturze 982°C (1800 F) przy naprężeniu 151,7 MPa (przed i po aluminiowaniu). Wykonano analizy składu chemicznego i fazowego warstwy na powierzchni po procesie aluminiowania. Stwierdzono, że wytworzona warstwa zwiększa odporność na utlenienie podłoża - Rene77 przy zachowaniu jego właściwości mechanicznych.

EN

The influence of aluminide coating developed on Rene77 superalloy in low activity CVD process on oxidation resistance and mechanical properties of the alloy was examined. After selection of process parameters aluminide coatings with the depth of 20 and 35 um were formed. The oxidation tests were carried out at 982°C (1800 F) for 1000 h. Stress rupture tests at 982°C (1800 F) were accomplished at the stress level of 151.7 MPa for the alloy before and after aluminizing. Chemical and phase composition on the surface of the aluminide coating was examined. It was found that applied coating improved oxidation resistance of Rene77 superalloy without deterioration of mechanical properties.

13

Selection of heat treatment and aluminizing conditions for Rene 77 superalloy

Poręba M., Sieniawski J.

Inżynieria Materiałowa

|

2010

|

Vol. 31, nr 3

598-601

EN

The influence of the CVD aluminizing of the Rene 77 superalloy carried out before and after solution treatment on the microstructure of the aluminide coating and alloy properties was studied. Depth of the diffusion type aluminide layer obtained in aluminizing process (1050°C/8 h) was about 35 um. In both cases ageing at 760°C for 4 hours was conducted in the last stage of treatment. Chemical composition and microstructure of aluminide coatings were characterized. Cyclic oxidation tests at 1100°C were performed in total time of 500 h and the creep rupture tests were carried out at 982°C for two stress levels: 124.0 and 151.7 MPa. It was found that the alloy aluminized after solution treatment exhibits better resistance to high temperature oxidation and higher creep properties comparing to the alloy aluminized before heat treatment.

PL

Prowadzono badania wpływu aluminiowania metodą CVD stopu Rene 77, wykonanego przed i po procesie przesycania, na mikrostrukturę warstwy aluminidkowej i właściwości stopu. Przyjęto schemat procesu aluminiowania i wytworzono warstwę aluminidkową o głębokości 35 um. Starzenie przeprowadzono po zakończeniu obróbki cieplno-chemicznej dla obydwu wariantów. Scharakteryzowano skład chemiczny oraz mikrostrukturę warstw aluminidkowych. Dla obu wykonanych wariantów obróbki cieplno-chemicznej przeprowadzono próbę utleniania cyklicznego w temperaturze 1100°C w łącznym czasie 500 h oraz próbę przyspieszonego pełzania w temperaturze 982°C dla dwóch poziomów naprężenia: 124,0 MPa i 151,7 MPa. Stwierdzono, że przeprowadzenie procesu aluminiowania po procesie przesycania pozwala na uzyskanie większej odporności na utlenianie stopu oraz lepszych właściwości w warunkach pełzania w porównaniu ze stopem aluminiowanym przed przesycaniem.

14

Oxidation and creep behaviour of the CVD aluminized Rene 77 nickel-based superalloy

Ziaja W., Poręba M., Sieniawski J.

Inżynieria Materiałowa

|

2010

|

Vol. 31, nr 3

602-605

EN

Low activity CVD process and heat treatment parameters were selected for nickel-base Rene 77 superalloy. As a result of the treatment aluminide coating with the depth of 35 ?m was formed. Disk-shaped specimens were cyclically oxidized in air at 982°C for 1000 h. Stress rupture tests were carried out at 982°C at the stress level of 124.0 and 151.7 MPa for the aluminized alloy and reference samples without the aluminide coating. Chemical and phase composition of the surface layer was examined after aluminizing and oxidation tests. It was found that aluminide coating improved oxidation resistance of Rene 77 superalloy without deterioration of its creep resistance at 982°C.

PL

Wytworzono warstwę aluminidkową na nadstopie niklu Rene 77 w niskoaktywnym procesie CVD. Przyjęto schemat procesu aluminiowania w połączeniu z obróbką cieplną stopu. Wykonano badania odporności warstwy na cykliczne utlenianie w temperaturze 982°C w łącznym czasie 1000 h. Prowadzono próby przyspieszonego pełzania w temperaturze 982°C przy naprężeniu 124,0 i 151,7 MPa dla materiału bez warstwy oraz po aluminiowaniu. Wykonano badania składu chemicznego i fazowego warstwy wierzchniej po aluminiowaniu oraz po próbie utleniania cyklicznego. Stwierdzono, że wytworzona warstwa poprawiła odporność na utlenienie materiału podłoża - Rene 77, nie prowadząc do obniżenia odporności na pełzanie w temperaturze 982°C.

15

Thermal properties of cast nickel based superalloys

Zielińska M., Yavorska M., Poręba M., Sieniawski J.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2010

|

Vol. 44, nr 1

35-38

EN

Purpose: Evaluation of specific heat and thermal conductivity of nickel based superalloys. Design/methodology/approach: Investigation of thermal conductivity of commercial nickel based superalloys: In 713LC, In 100 and Udimet 700 was performed. Measurements were carried out from 20°C up to 1250°C using the laser flash method. The thermal conductivity was calculated as a function of density, specific heat and thermal diffusivity. Findings: Thermal conductivity of superalloys depends on the chemical composition of alloy and the temperature. Thermal conductivity increases with the increase of the temperature from 9.8 Wm-1K-1 at 23°C to 29.5 Wm-1K-1 at 1197°C for In 713LC. Research limitations/implications: Results can be used to describe the microstructure changes in the material during heat treatment. Practical implications: Thermal conductivity is an important physical property of material which enable to evaluate the usefulness of metallic material to high temperature structural applications. Originality/value: The paper presents the change in thermal diffusivity, thermal conductivity and specific heat of cast nickel based superalloy as a function of temperature.

16

Nowoczesne metody pomiarów mas ziemnych

Poręba M.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2009

|

Vol. 19

351--361

PL

Realizacja pomiarów na terenie górniczym, gdzie inwentaryzacji podlegają hałdy, odkrywki lub inne produkty uboczne tej działalności pociąga za sobą konieczność stosowania wydajnych metod pozwalających na szybką rejestrację kształtu badanego obiektu. W niniejszej pracy przedstawiono trzy z wielu możliwych metod pomiarów kubaturowych tj. tachymetrię, RTK GPS oraz naziemny skaning laserowy. Uwagę skupiono przede wszystkim na dwóch ostatnich, które stanowią swoiste nowum. Ich charakterystyki dokonano w oparciu o pomiary przeprowadzone na terenie hałdy żużli hutniczych gromadzonych w podkrakowskim Pleszowie. Dla każdej z metod zarysowano zakres czynności pomiarowych, wykorzystany sprzęt mierniczy, a także programy komputerowe, które mogą posłużyć do opracowania danych. Kolejno starano się przeanalizować czasochłonność za równo prac terenowych jak i kameralnych, a następnie wskazać sensowność i celowość zastosowania każdej z technologii, ich największe zalety i wady. Przeprowadzone badania udowodniły, że przy pomiarze objętości zwałowisk mas ziemnych priorytetową czynnością jest odpowiednie rozmieszczenie pikiet w punktach charakterystycznych, a nie ilość tych punktów. Uzyskane objętości nie różniły się między sobą w znaczący sposób, co możliwe było do osiągnięcia głównie dzięki nieskomplikowanej morfologii inwentaryzowanej pryzmy. Potwierdziło to jednocześnie, iż każda z zastosowanych metod w zupełności spełnia wszelkie wymagania stawiane przez zagadnienie pomiarów kubaturowych. Zauważono, iż największe możliwości daje technologia GPS i naziemny skaning laserowy przy czym potencjał tej ostatniej wydaje się tu być wykorzystany tylko w ułamku.

EN

Surveys conducted in a mining area, where elements to be subjected to surveying include mine waste dumps, strip pits, or other by-products of mining activities involve the necessity of application of efficient methods, which enable quick detection of shapes of surveyed structures. This paper presents three of the many possible methods of geodetic volume measurements: tachymetry, RTK GPS, and finally the terrestrial laser scanning technology. Main attention was focused on the last two methods, which are a sort of a novelty. Their characterization was based on measurements executed in a slag recycling facility in Pleszów near Kraków. For each of those methods, the scope of field works, measurement equipment involved, as well as computer software that can be applied to produce data were determined. Successively, efforts were made to analyse time consumption of both field and study works, and then to specify purposefulness and usefulness of each technology, and finally their biggest advantages and disadvantages. The executed surveys proved that in the determination of earth heap volumes it is the correct arrangement of measured points, which should have the highest priority. The actual number of points seems to be less important. The obtained volumes did not significantly differ from each other, which was possible to achieve mainly thanks to the simple morphology of the examined stockpile. This further confirmed that each of those methods met completely all requirements of industrial heap volume determination. It was noted that RTK GPS and laser scanning technologies offered the greatest potentials, and in addition, that the potential of the latter seems to be used here only in a fraction.

17

Mikrostruktura i żaroodporność warstwy aluminidkowej wytworzonej na podłożu nadstopu René 77 w niskoaktywnym procesie CVD

Poręba M., Ziaja W., Kubiak K.

Inżynieria Materiałowa

|

2008

|

Vol. 29, nr 6

753-756

PL

Prowadzono badania wpływu żaroodpornej warstwy aluminidkowej na właściwości mechaniczne nadstopu niklu René 77 uzyskanej w niskoaktywnym procesie aluminiowania CVD. Przyjęto schemat procesu aluminiowania i wytworzono warstwę aluminidkową o głębokości 40 ?m. Wykonano badania odporności warstwy na utlenianie izotermiczne w temperaturze 950?C, czas wygrzewania - 529 h. Prowadzono próby przyspieszonego pełzania w temperaturze 982?C przy naprężeniu 151,7 MPa (stan lany, po aluminiowaniu, po utlenianiu izotermicznym z warstwą i bez warstwy). Wykonano badania składu chemicznego i fazowego warstwy na powierzchni po procesie aluminiowania oraz po utlenianiu izotermicznym. Stwierdzono, że wytworzona warstwa poprawiła odporność na utlenienie materiału podłoża - René 77.

EN

The influence of aluminide coating developed on René 77 superalloy in low activity CVD process on oxidation resistance and mechanical properties of the alloy was examined. After selection of process parameters aluminide coating with the depth of 40?m was formed. The oxidation resistance tests were carried out at 950°C for 529 h. Creep tests at 982°C were accomplished at the stress level of 151.7 MPa for the alloy in various state: as cast, after aluminizing and after isothermal oxidation with and without the coating. Chemical and phase composition on the surface of the coating was examined before and after isothermal oxidation. It was found that applied coating improved oxidation resistance of René 77 superalloy without deterioration of mechanical properties.

18

Kształtowanie mikrostruktury warstwy aluminidkowej na nadstopach niklu w niskoaktywnym procesie CVD

Yavorska M., Poręba M., Sieniawski J.

Inżynieria Materiałowa

|

2008

|

Vol. 29, nr 6

749-752

PL

Omówiono proces kształtowania aluminidkowej warstwy wierzchniej metodą CVD na podłożu z nadstopów niklu: Inconel 713LC i René 77. Proces aluminiowania z użyciem gazowego AlCl3 prowadzono za pomocą urządzenia firmy IonBond. Pomiar głębokości warstw wykonano w badaniach mikrostruktury - mikroskop świetlny Nikon 300. Określono skład chemiczny na przekroju warstwy aluminidkowej oraz wartość współczynnika dyfuzji niklu i aluminium. Stwierdzono odrdzeniową dyfuzję niklu. Rentgenowska analiza fazowa wykazała, że podstawowym składnikiem fazowym mikrostruktury warstwy jest faza międzymetaliczna NiAl.

EN

The process of formation of aluminide surface layer on Inconel 713LC and René 77 Ni-base superalloys by CVD method was described. The process of aluminizing was carried out on IonBond equipment using AlCl3 gas. Microstructure examination and layers thickness measurements were performed by means Nikon 300 light microscope. The analysis of chemical composition in the cross-section of aluminide layer were carried out and relevant diffusion coefficient of nickel and aluminum were calculated. The outward nickel diffusion was identified. The X-ray diffraction analysis showed that the basic phase component of microstructure is NiAl intermetalic phase.

19

Microstructure and mechanical properties of high temperature creep resisting superalloy Rene 77 modified CoAl2O4

Zielińska M., Sieniawski J., Poręba M.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2007

|

Vol. 28, nr 10

629-632

EN

Purpose: Nickel based superalloys are widely used for turbine and stator blades of compressor in aero-engines. The objective of this work is to determine the influence of the inoculant's content (cobalt aluminate) in the surface layer of the ceramic mould on the microstructure and mechanical properties of high temperature creep resisting superalloy Rene 77. Design/methodology/approach: Experimentally investigated castings have been made of commercially produced nickel superalloy Rene 77. Stepped and cylindrical samples have been casted for: microstructure and mechanical examinations. During preparation of ceramic face mould, it has been added the suitably inoculant's content of: 0,5, 10% mass in zirconium flour. The microstructure analysis has been made by the use of light microscopy. Verification of the influence of CoAl2O4 on the mechanical properties of castings has been investigated on the basis of results obtained form tensile and creep tests. Findings: Modification of the face coat of ceramic mould results in the reduction of the grains size of ϒ matrix and disintegration of carbide precipitates. It results in the improvement of mechanical properties of the alloy. On the grounds of the obtained results, it was found that the sufficient incoulant concentration in the surface layer of ceramic mould is 5%mass. Research limitations/implications: As the cost of material and process are very high, the castings were made with only three different contents of cobalt aluminate in the surface layer of ceramic mould. Practical implications: Originality/value: It was revealed, that inoculant content have a significant impact on the microstructure of superalloy Rene 77 depending on the casting section thickness. It was proved that modification of surface layer of ceramic mould has a positive effect on the mechanical properties of superalloy. The researches allowed to find the optimal concentration of CoAl2O4 in ceramic mould to produce casting elements made from superalloy Rene 77.