Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The Design of Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr Elemental Powders Mixture Processing

Zyguła K., Wojtaszek M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2020

|

Vol. 65, iss. 1

283--289

EN

The aim of the study was to indicate the influence of consolidation processes on microstructure and selected mechanical properties of powder metallurgy Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr alloy, which was produced by blending of elemental powders method. Morphology of the mixture and its ingredients were examined using scanning electron microscopy. The consolidation of powders mixture was conducted using two approaches. The first consisted of the uniaxial hot pressing process, the second included two steps – uniaxial cold pressing process and sintering under argon protective atmosphere. Microstructural analysis was performed for both as-pressed compacts using light microscopy. Additionally, computed tomography studies were carried out, in order to examine the internal structure of compacts. Chosen mechanical properties, such as Vickers hardness and compression strength was also determined and compared. The conducted research proves that the proposed production method leads to obtain materials with no structural defects and relatively low porosity. Moreover, due to the proper selection of manufacturing parameters, favorable microstructures can be received, as well as mechanical properties, which are comparable to conventionally produced material with the corresponding chemical composition.

2

Budowa łącznic kolejowych w Krakowie i Suchej Beskidzkiej

Wojtaszek M.

TTS Technika Transportu Szynowego

|

2017

|

R. 24, nr 3

34--38

PL

Szeroki dostęp do środków finansowych i technologii w Polsce pozwala obecnie na realizację coraz ambitniejszych inwestycji komunikacyjnych. Co ważniejsze, nie są to tylko projekty drogowe, ale coraz częściej również kolejowe. W artykule przedstawiono budowę dwóch łącznic kolejowych, zlokalizowanych na terenie Krakowa i Suchej Beskidzkiej. Obie te inwestycje mają niebagatelne znaczenie dla funkcjonowania ruchu kolejowego w tej części kraju. Dodatkowo, inwestycja realizowana na terenie Krakowa ma bardzo spektakularny charakter.

EN

The construction of both railway junctions could undoubtedly improve the conditions of the train journey from Krakow to Zakopane. In addition, increased the potential of this route could be a hope for the authorities of the Malopolskie voivodeship as well as railway operators, to make propose for passengers to choose a rail instead a car one to travel Podhale region as in the past. It is worth to note that PKP PLK is going another investments related to the improvement of the rail infrastructure on this route. As a result, the train travel time will be even more competitive in comparison to the car transport. In addition, the construction of a motorway is planned from Krakow to Zakopane. Therefore, the next stage of railway investments should be the construction of a completely new railway line to Zakopane.

3

Opracowanie i weryfikacja cieplno-mechanicznych parametrów kształtowania na gorąco wyprasek ze stopu Ti-6Al-4V

Wojtaszek M.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2017

|

Vol. 84, nr 4

171--177

PL

Określono korzystne warunki kucia na gorąco w matrycach otwartych stopu Ti-6Al-4V otrzymanego metodą metalurgii proszków. Materiał wyjściowy do badań wytworzono w procesie prasowania na gorąco mieszaniny proszków elementarnych. Otrzymano półwyrób o wysokiej gęstości względnej, co potwierdzono w badaniach metalograficznych i metodą tomografii komputerowej. Modelowanie numeryczne procesu kucia na gorąco w matrycach otwartych wyprasek prowadzono metodą elementów skończonych. Analizowano różne warianty procesu kształtowania wybranej odkuwki, uwzględniono przy tym ograniczenia występujące w przemyśle. Poprawność warunków kucia, wyznaczonych na drodze modelowania jako korzystne, zweryfikowano, wykonując próby technologiczne na linii przemysłowej. Ocenie poddano stan mikrostruktury i twardość odkuwek. Wykazano, że prowadzona w proponowany sposób technologia, obejmująca wykonanie metodą metalurgii proszków wsadu i jego kształtowanie na gorąco, daje możliwość otrzymania pozbawionych wad odkuwek ze stopu Ti-6Al-4V.

EN

The proposed procedures of elaboration and verification of the parameters of deformation of Ti-6Al-4V alloy compacts after open-die forging process were discussed. As the material under investigation, powder compacts obtained from elemental powders were used. The compacts were nearly free from porosity, which was confirmed by metallographic examination and computed tomography nondestructive tests. The numerical modeling of hot forming of the selected forging was performed based on the finite element method (FEM). Various options of forging conditions were simulated, however the range of parameters was in accordance with possibilities and limitations of the industry. Basing on the results of numerical analysis, appropriate conditions of hot forming in open dies of the selected shape of a forging were determined. The results of modeling were verified in the trials conducted in industrial conditions. The quality of the product was estimated by the microstructure examinations as well as hardness measurements. It was found that forging of a billet, manufactured with proposed powder metallurgy technology, leads to obtaining a defect-free forging of Ti-6Al-4V alloy.

4

Powrót tramwajów na ulice Olsztyna

Wojtaszek M.

TTS Technika Transportu Szynowego

|

2016

|

R. 23, nr 3

27--31

PL

Miasto Olsztyn, stolica województwa warmińsko-mazurskiego, leżące w północno-wschodniej części północy Polski, dotychczas niezwiązane było z żadnymi wielkimi inwestycjami transportowymi w naszym kraju. Sytuacja ta w ostatnich latach uległa jednak zmianie. Olsztyn pod koniec pierwszej dekady dwudziestego pierwszego wieku podjął bowiem niezwykle odważną i ambitną decyzję o odtworzeniu sieci tramwajowej w mieście.

5

Rozbudowa Systemu Nadzoru Ruchu Tramwajowego w ramach projektu Rozwój Systemu Zarządzania Transportem Publicznym w Krakowie

Dera P., Wojtaszek M.

Transport Miejski i Regionalny

|

2016

|

nr 5

34--39

PL

Przedmiotem artykułu jest opis rozbudowy Systemu Nadzoru Ruchu Tramwajowego w ramach projektu Rozwoju Systemu Zarządzania Transportem Publicznym, realizowanego przez Zarząd Infrastruktury Komunalnej i Transportu w Krakowie w latach 2013 – 2015. Autorzy w pierwszej kolejności zaprezentowali cele oraz historię budowy Systemu Nadzoru Ruchu Tramwajowego, który realizowany jest w Krakowie od 2005 roku. Następnie omówiono poszczególne elementy systemu i jego funkcjonalność. W dalszej części artykułu zaprezentowano założenia realizowanego projektu rozbudowy Systemu Nadzoru Ruchu Tramwajowego, a także opisano jego najważniejsze nowe elementy. Na zakończenie przedstawiono wizje planów na przyszłość, dotyczących rozwoju Systemu TTSS, realizowanych również przy ewentualnym udziale środków pochodzących z Unii Europejskiej.

EN

The article is to describe development of the Tram Traffic Supervision System within the project: Development of Public Transport Management System implemented by the Municipal Infrastructure and Transport Company in Cracow in 2013 – 2015. Firstly authors presented goals and history of the development of the tram traffic control system which has been implementing in Cracow since 2005. Then specific elements of the system and its functionality are described. Further assumptions of the project of development of tram traffic control system and the most significant new components are presented. At the end: visions of future plans related to the development of the TTSS System to be implemented also with possible support from the European Union funds have been presented in the article.

6

Zaprojektowanie procesu kształtowania implantu płytki zespalającej ze stopu Ti6Al 4V

Płatek K., Wojtaszek M.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2016

|

R. 61, nr 4

171--175

PL

W pracy przedstawiono analizę numeryczną procesu kształtowania implantu płytki zespalającej, wykonanego z dwufazowego stopu tytanu Ti6Al4V, wykorzystywanego komercyjnie w chirurgii urazowo-ortopedycznej podczas zespalania odłamków kostnych. Założono kilka wariantów procesu z zastosowaniem różnych temperatur matryc, jak również kształtu matryc. Zaprojektowane symulacje z użyciem metody elementów skończonych (MES) pozwoliły na porównanie wyników analizy i wybranie najkorzystniejszego wariantu procesu wytworzenia implantu.

EN

Titanium, especially titanium alloys, find application in medicine on account of features such as small density, a relatively small Young's modulus, good resistance to corrosion, and also the osteointegration ability. The two-phase alloy Ti6A 741/ is especially useful, it exhibits high mechanical properties and low formability. In order to increase formability of two-phase titanium alloys, the process of forming is carried out at an elevated temperature. The correct way of making an implant is one of the key aspects to fulfil its function. In addition, attention must be paid to each stage of the production process, as it carries a risk of causing adverse effects or increasing their occurrence in the workpiece. The paper includes a numerical analysis of the forming process of a fixation plate implant of the two-phase 7/6/1/4V alloy. It is used commercially to join bone chips in traumatic-or¬thopedic surgery. A few variants of the process were considered by applying different temperatures and shapes of dies. A solid model of the implant and dies was made in SolidWorks, and numerical simulation of the process was conducted in the QuantorForm 20/30. Using the finite element method (FEMI, simulations were designed and by analysing the results, the most beneficial variant of the process could be chosen.

7

Hot Processing of Cast and PM Ti-6Al-4V Alloy

Wojtaszek M., Śleboda T., Korpała G.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2016

|

Vol. 61, iss. 2B

1115--1120

EN

Quantitative and qualitative evaluation of the influence of the applied sample morphology as well as parameters of deformation on the microstructure and selected properties of Ti-6Al-4V alloy after deformation was presented. Both cast Ti-6Al-4V alloy and powder compacts were used as the material under investigation. P/M preform was produced from the mixture of elemental powders, by hot compaction. The samples of compacts as well as cast alloy were subjected to plastometric tests under various conditions. The influence of the state of the investigated Ti-6Al-4V alloy on the character of flow curves was determined. The microstructure and hardness after deformation were evaluated and compared. Basing on the results of plastometric tests, the suitable thermo-mechanical parameters of forging of Ti-6Al-4V alloy were determined. The charge was machined from the compacts and from cast material, and both types of forging stock were hot-forged. The microstructure as well as hardness of the forgings were compared.

8

Modernizacja linii kolejowej do portu lotniczego Kraków Balice

Wojtaszek M.

TTS Technika Transportu Szynowego

|

2015

|

R. 22, nr 10

34--36

PL

W poniedziałek, 28 września 2015 r., do stacji Kraków Lotnisko dotarł pierwszy pociąg Kolei Małopolskich. Tym samym oficjalnie swoje funkcjonowanie rozpoczęła modernizowana od blisko 2 lat trasa kolejowa do portu lotniczego Kraków-Balice. W artykule przedstawiono założenia modernizacji linii oraz jej efekty.

9

Modernizacja i rozwój sieci tramwajowej w Toruniu

Wojtaszek M.

TTS Technika Transportu Szynowego

|

2015

|

R. 22, nr 3

31--33

PL

Toruń jest jednym z kilku polskich miast posiadających sieć tramwajową o rozstawie 1 000 mm. Mimo że długość tras tramwajowych nie jest zbyt duża, a znaczna część wagonów nie mieści się w nocy w zajezdni i stacjonuje na pętlach, tramwaje toruńskie uchodzą za jedne z najbardziej zadbanych w Polsce. Dodatkowo w ostatnich latach rozpoczęła się realizacja inwestycji komunikacyjnych, a na ulicach pojawiły się pierwsze nowe, niskopodłogowe wagony tramwajowe.

10

Inwestycje w górnośląską sieć tramwajową

Wojtaszek M.

TTS Technika Transportu Szynowego

|

2015

|

R. 22, nr 6

15--18

PL

Górnośląska sieć tramwajowa wciąż jest największą siecią w naszym kraju. Swoim zasięgiem obejmuje 13 miast i obszar zamieszkany przez 1,7 mln osób. Długość torowisk wynosi 169 km. Mimo rozkwitu miejskiego transportu szynowego w polskich i europejskich miastach właśnie na Śląsku w obecnym wieku zlikwidowano najwięcej odcinków torowisk tramwajowych, a stan pozostałej sieci z roku na rok pogarszał się. Dopiero w drugiej dekadzie XXI w. podjęto działania, aby zatrzymać ten niekorzystny trend.

11

Inauguracja Kolei Małopolskich

Wojtaszek M.

TTS Technika Transportu Szynowego

|

2014

|

R. 21, nr 11-12

33--36

PL

6 listopada 2014 roku na Dworcu Głównym w Krakowie odbyła się uroczysta inauguracja działalności Kolei Małopolskich, czyli nowego przewoźnika kolejowego utworzonego przez władze województwa małopolskiego. W trakcie wydarzenia po raz pierwszy zaprezentowane zostały również nowe elektryczne zespoły trakcyjne, które zakupiono do obsługi połączeń aglomeracyjnych i regionalnych.

EN

On the 6th November 2014, at the Central Station in Kraków was an inauguration ceremony of Koleje Małopolskie - the new railway company established by the provincial government of Małopolska. During the event for the first time has been presented new electric multiple units for regional and agglomeration transport.

12

Manufacturing with Application of Gpi Method and Selected Properties of Al Matrix Composites Reinforced Unidirectionally and Three-Directionally with Carbon Fibres

Wojtaszek M., Czulak A.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2014

|

Vol. 59, iss. 4

1539--1546

EN

The discussion of the possibility of application of the GPI (gas pressure infiltration) process to the manufacturing of composites based on selected aluminium alloys reinforced with carbon fibres coated with nickel protective layer, as well as the determination of selected properties of materials obtained using this technique, is presented in the article. The composites reinforced unidirectionally (UD) were produced, the suitable volume fraction of fibres was determined and the proper forming parameters were established. Basing on the obtained results, with application of the same components, the composites reinforced three-directionally (3D) were subjected to infiltration. The preforms were designed and prepared using plaiting and joining methods. The GPI process parameters were verified for the assumed fibre arrangement. Thermal expansion of matrix alloys and composites obtained with application of most favourable parameters was determined and the influence of fibre arrangement and chemical composition of the matrix on the obtained results was analysed. The comparative abrasion tests with application of different velocities were performed for the selected alloy and the composite reinforced unidirectionally. In order to evaluate the changes taking place in the matrix during infiltration, the analysis of chemical composition of composites was performed for materials reinforced unidirectionally, as an example. The correctness of distribution of fibres in the composite matrix was also evaluated by means of microstructure observation as well as non-destructive testing with application of computed tomography technique. The results obtained during the investigations provide information concerning suitability and limitations of the GPI method to the manufacturing of light structural parts from the proposed components.

PL

W pracy podjęto próbę oceny możliwości stosowania procesu infiltracji gazowej do wytwarzania kompozytów na osnowie wybranych stopów aluminium, umocnionych włóknami węglowymi pokrytymi warstwą ochronną niklu a także określenia wybranych właściwości otrzymanych w ten sposób materiałów. Wykonano kompozyty umocnione jednokierunkowo, określono odpowiedni dla nich udział objętościowy włókien i wyznaczono właściwe parametry ich formowania. W oparciu o otrzymane wyniki oraz stosując te same komponenty przeprowadzono proces infiltracji kompozytów umocnionych trójkierunkowo. Do tego celu zaprojektowano i przygotowano preformy z wykorzystaniem metod wyplatania oraz łączenia. Parametry procesu GPI zweryfikowano dla tak przyjętego układu włókien. Określono rozszerzalność termiczną stopów osnowy oraz kompozytów otrzymanych przy zastosowaniu najkorzystniejszych parametrów, ocenie poddano wpływ ułożenia włókien oraz składu chemicznego osnowy na otrzymane wyniki. Dla wybranego stopu i otrzymanego na jego osnowie kompozytu umocnionego jednokierunkowo wykonano porównawcze badania odporności na zużycie ścierne, które prowadzono przy różnej prędkości realizacji testów. W celu oszacowania zmian zachodzących w osnowie podczas infiltracji wykonano na przykładzie tworzyw umocnionych jednokierunkowo analizę składu chemicznego kompozytów. Ocenie poddano także poprawność rozlokowania włókien w osnowie kompozytów, prowadząc w tym celu obserwacje mikrostruktury oraz badania nieniszczące z wykorzystaniem metody tomografii komputerowej. Otrzymane podczas badań wyniki stanowią informację na temat przydatności i ograniczeń w stosowaniu metody GPI do wytwarzania z zaproponowanych komponentów elementów lekkich konstrukcji.

13

Obszarowy system sterowania ruchem i nadawanie priorytetu dla transportu zbiorowego w Krakowie

Gryga Ł., Wojtaszek M., Firlejczyk G.

Transport Miejski i Regionalny

|

2013

|

nr 6

4--12

PL

Przedmiotem artykułu jest opis rozwoju Obszarowego Systemu Sterowania Ruchem na ulicach Krakowa, a także nadawanie priorytetu pojazdom komunikacji miejskiej na sygnalizacjach świetlnych. Autorzy w pierwszej kolejności podjęli próbę zaprezentowania podstaw tworzenia dobrych programów sygnalizacyjnych, określonych na podstawie własnych doświadczeń zawodowych. Następnie, przedstawiony został pierwszy wdrożony w Krakowie Obszarowy System Sterowania Ruchu, zrealizowany w ramach projektu Krakowski Szybki Tramwaj. Zaprezentowano również pierwsze wnioski i efekty realizacji tego projektu. W dalszej kolejności autorzy omówili kolejny wdrożony system, powstały przy okazji budowy linii tramwajowej na Mały Płaszów. Na koniec tej części artykułu zawarto listę projektów związanych z rozszerzeniem posiadanych systemów sterowania ruchem zarówno o zadania aktualnie realizowane, jak i przewidziane do wykonania w najbliższym czasie. W drugiej części artykułu autorzy skupili się na kwestii nadawania priorytetu dla pojazdów transportu zbiorowego. Przedstawiono podstawowe zasady realizacji priorytetu. Zaprezentowano przykłady zastosowania priorytetu na skrzyżowaniach z sygnalizacją świetlną w Krakowie. W końcu omówiono najbardziej charakterystyczne problemy pojawiające się w momencie wdrożenia priorytetu dla komunikacji miejskiej. Cały artykuł prezentuje pokaźną wiedzę dotyczącą funkcjonowania sygnalizacji świetlnych, tworzenia programów sygnalizacyjnych oraz wdrażania systemów sterowania ruchem, opartą przede wszystkim o doświadczenia autorów, realne sytuacje i problemy, z którymi się zetknęli.

EN

The paper describes development of the Urban Traffic Control System of Cracow’s street and giving priority to the vehicles of public transport at the traffic lights. At the beginning authors undertake an essay to present principles of traffic lights programs of high quality on the basis of their own professional experiences. Afterwards first Urban Traffic Control System implemented in Cracow in the framework of the project Cracow Rapid Tram has been described. First conclusions and results of this implementation have been presented as well. Then authors have described next implemented system connected with the new tram line construction with terminus at the Mały Płaszów. At the end of this part of the article authors have listed projects related to the expansion of existing systems both: with tasks being under implementation just now and designed for realization in the near future. In the second part of the article authors have focused on the issue of priority for vehicles of public transport. Basic principles of implementation of the priority as well as examples of these realizations at Cracow intersections with traffic lights have been presented. Finally the most typical problems appearing during public transport priority implementations have been discussed. The paper presents considerable knowledge on traffic light’s functioning, development of traffic lights programs and implementation of urban traffic control systems based mostly on author’s experiences, real situations and problems they have faced.

14

Monitoring strefy ograniczonego ruchu i wydzielonych pasów dla autobusów w Krakowie

Gryga Ł., Wojtaszek M.

Transport Miejski i Regionalny

|

2013

|

nr 6

13--19

PL

Artykuł opisuję drogę do stworzenia projektu System Kontroli Dostępu Do Strefy Ruchu Uspokojonego i Nadzoru Nad Pasami Komunikacji Zbiorowej, którego realizacja rozpocznie się w 2013 roku w Krakowie. Celem zadania jest objęcie monitoringiem strefy ograniczonego ruchu i pasów dla autobusów w centrum miasta. W tekście przedstawiono historię wprowadzania ograniczeń ruchu w Krakowie, rozwój rozwiązań promujących transport zbiorowy, w tym przede wszystkim wydzielone pasy dla autobusów. Następnie omówiono pierwsze próby stworzenia monitoringu wizyjnego rejestrującego pojazdy na podstawie odczytu tablic rejestracyjnych. Na koniec zaprezentowano najważniejsze założenia dotyczące projektu System Kontroli Dostępu Do Strefy Ruchu Uspokojonego i Nadzoru Nad Pasami Komunikacji Zbiorowej.

EN

Article describes way to the project System of Zone Access Control for Traffic Restricted Area and Public Transport’s Lines in Cracow which implementation starts in 2013 in Cracow. The aim of this task is to organize control in traffic restricted areas and over bus lines in the city centre. The history of implementation of traffic restrictions in Cracow, developments of solutions promoting public transport including separated bus’ lines has been presented in the article. Then first attempts of organizing vision control registrating vehicles on the basis of number plates have been presented. Finally the most important measures concerning the project System of Zone Access Control for Traffic Restricted Area and Public Transport’s Lines in Cracow have been discussed.

15

Wpływ temperatury odkształcenia na rekrystalizację dynamiczną stopu Waspaloy

Krawczyk J., Śleboda T., Wojtaszek M.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2013

|

R. 58, nr 11

632--638

PL

Celem niniejszego artykułu było potwierdzenie oraz uszczegółowienie danych odnoszących się do wpływu temperatury odkształcenia na mikrostrukturę stopu Inconel 718. Próbki spęczano w symulatorze termomechanicznym Gleeble w temperaturach: 900, 1000, 1050, 1100 i 1150 °C z prędkością odkształcenia 0,01 s–1. Określono zakres występowania węglika Cr23C6, którego wydzielenia charakteryzowały materiał w stanie dostawy. Osnowa ulega w całej objętości rekrystalizacji dynamicznej jeszcze przed rozpuszczeniem wydzieleń węglika Cr23C6. Określono wpływ temperatury odkształcenia na wielkość ziarna powstałego w wyniku rekrystalizacji dynamicznej. Określono wpływ mikrostruktury, w tym rekrystalizacji dynamicznej na twardość badanego stopu po odkształceniu. Zaobserwowano, że rekrystalizacja dynamiczna rozpoczyna się na granicach odkształconych ziarn osnowy. Zastosowanie temperatury odkształcenia 1050°C pozwala na objęcie przez rekrystalizację dynamiczną całej osnowy.

EN

This work is focused on the analysis of the influence of the processing temperature on the microstructure of Inconel 718 alloy. The samples of the investigated alloy were tested In compression on Gleeble thermomechanical simulator at the temperatures: 900, 1000, 1050, 1100 and 1150 °C with strain rate of 0.01 s–1. The range of the occurance of Cr23C6 carbide, present in the investigated material in as-delivered condition, was also determined. The whole volume of the alloy matrix underwent dynamic recrystallization before dissolution of Cr23C6 carbide precipitates. The influence of the temperature of deformation on the alloy grain size was analyzed. The effect of the evolution of the microstructure on hardness of Waspaloy alloy was discussed, too. It was observed, that dynamic recrystallization started on the boundaries of highly deformed grains. It was also noticed, that deformation at 1050 °C resulted in recrystallization of the whole volume of the investigated alloy.

16

Rola warunków odkształcenia w kształtowaniu się mikrostruktury stopu TI6AL4V

Krawczyk J., Łukaszek-Sołek A., Wojtaszek M.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2013

|

R. 58, nr 11

619--626

PL

Celem niniejszego artykułu było przedstawienie roli temperatury oraz czasu ekspozycji na nią jak i intensywności odkształcenia na mikrostrukturę stopu Ti6Al4V. Próbki spęczano w symulatorze termomechanicznym Gleeble w temperaturze: 800, 900, 950, 1000 i 1100 °C z prędkością z prędkością odkształcenia 0,01; 0,1; 1; 10 i 100 s–1 do odkształcenia rzeczywistego równego 1. Określono zakres występowania oraz wielkość wydzieleń oraz zakres rekrystalizacji pierwotnej fazy α. Oszacowano również grubość płytek fazy α’, wielkość ziarna fazy β jak i największego wymiaru obszaru występowania równoległych igieł fazy α’ w kierunku prostopadłym do tych igieł. Zaprezentowano m.in. diagram określający wpływ temperatury i prędkości odkształcenia na rekrystalizację dynamiczną fazy β. Udokumentowano intensywny rozrost ziarna fazy β powyżej temperatury przemiany α+β→β, trudny do ograniczenia w wyniku odkształcenia plastycznego i rekrystalizacji dynamicznej. Określono wpływ obserwowanych zmian w mikrostrukturze badanego stopu na jego twardość.

EN

This work discusses the influence of the processing temperature, time as well as processing strain on the microstructure of Ti6Al4V alloy. The samples were compressed on Gleeble thermomechanical simulator at the temperatures: 800, 900, 950, 1000 and 1100 °C with strain rates: 0.01; 0.1; 1; 10 and 100 s–1 to a total true strain of 1. The occurrence and recrystallization of primary α phase in Ti6Al4V alloy was investigated. The thickness of α’phase lamellas, the size of β phase grains as well as the largest dimensions of the areas showing parallel needles of α’ phase in perpendicular direction to these needles. The diagram showing the influence of processing temperature and strain rate on dynamic recrystallization of β phase was also presented. An intense growth of β phase grains, difficult to restrict during processing, at the temperatures higher than that of α+β→β transformation was noticed. The influence of the observed changes in the microstructure of the investigated alloy on its hardness was also determined.

17

Opracowanie i weryfikacja parametrów kucia matrycowego na gorąco wyprasek ze stopu Ti10V2Fe3Al

Wojtaszek M., Śleboda T., Łukaszek-Sołek A.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2013

|

R. 58, nr 11

673--679

PL

W artykule podjęto próbę wykorzystania technologii metalurgii proszków do wytwarzania wysokiej jakości wyrobów ze stopu Ti10V2Fe3Al. Do realizacji tego celu zastosowano procesy izostatycznego prasowania na gorąco proszku oraz kucia matrycowego na gorąco wyprasek. W roli materiału wyjściowego użyto mieszaninę proszków elementarnych tytanu, wanadu, żelaza oraz aluminium, co prowadzi do obniżenia kosztów otrzymywania wyrobów, w porównaniu do produktów formowanych z proszku stopowego o tym samym składzie chemicznym. W wyniku realizacji procesu zagęszczania na gorąco proszku w ściśle kontrolowanych warunkach, przy zaproponowanych parametrach otrzymano półwyrób o gęstości względnej zbliżonej do litego materiału. Dało to podstawę do wykorzystania do opisu materiału podczas symulacji numerycznej MES charakterystyk płynięcia litego tworzywa o tym samym składzie chemicznym, otrzymanych przy wykorzystaniu symulatora termomechanicznego Gleeble. W oparciu o dane otrzymane na podstawie analizy numerycznej oszacowano dla badanego stopu korzystne parametry termomechaniczne procesu kucia matrycowego wyrobu o wytypowanej geometrii. Ich weryfikacji dokonano w oparciu o eksperyment, próbę kucia przeprowadzono w warunkach przemysłowych. Określono wybrane własności materiału w stanie po kuciu, jakość odkuwki oceniono na podstawie wyników badań metalograficznych.

EN

This research work was focused on the application of powder metallurgy technology for producing high quality product from Ti10V2Fe3Al alloy. For the purpose of the investigations hot compaction and hot close-die forging processes were used. As an initial material a mixture of elemental powders of titanium, vanadium, iron and aluminum was applied. The application of the mixture of elemental powders as initial material leads to reduction of production costs as compared to the manufacturing the parts from prealloyed powders. The process of the hot compaction of Ti10V2Fe3Al was realised at the temperature of 1200 °C under pressure of 25 MPa at argon atmosphere. The time of the sintering was 3 hours. As the result of hot densification under precisely controlled conditions, fully densified semi-products were obtained. The description of thermo-mechanical behavior of the investigated material for numerical simulation was determined during compression tests on Gleeble simulator performed on solid Ti10V2Fe3Al alloy samples having the same chemical composition as the investigated P/M alloy. Numerical modeling of forging of the selected forging was performed using FEM (Finite Element Method) QForm 2D/3D commercial software. Various options of heating the billet as well as various mechanical conditions of forging process were applied, however the range of parameters was strictly in accordance with possibilities of the industry. Basing on the results of the numerical analysis, appropriate thermo-mechanical conditions of hot forging of gear wheel were determined. Designed parameters of forging technology were verified by the trials performed at industrial conditions. Cylindrical specimens with a height of 30 mm and a diameter of 70 mm, made of Ti10V2Fe3Al alloy powder compacts, were used as a billet for forging. The specimens were heated up to 1000 °C for 15 minutes in a gas furnace, then cooled down to 900°C and forged in two stages. Chosen properties of the forgings were specified, the quality of the product were estimated by microstructure observations conducted at several chosen areas of the forging. It was found, that hot forging of compacted mixture of elemental powders resulted in obtaining defect-free Ti10V2Fe3Al gear wheel.

18

Quasi-static and dynamic tensile properties of Ti-6Al-4V alloy

Wojtaszek M., Śleboda T., Czulak A., Weber G., Hufenbach W. A.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2013

|

Vol. 58, iss. 4

1261--1265

EN

Ti-6Al-4V alloy is widely used, mainly in aircraft industry, due to its low density, excellent corrosion/oxidation resistance and attractive mechanical properties. This alloy has relatively low formability, so forming parts of complex geometries out of this alloy requires precisely controlled thermomechanical processing parameters. In industrial conditions Ti-6Al-4V alloy is usually processed by forging or extrusion. Ti-6Al-4V alloy is applied for structural parts of aircrafts, which are often exposed to variable loads and high or cyclically changing strain rates. Moreover, Ti-6Al-4V alloy is often used for structural parts providing good ballistic performance. That is why the knowledge of the mechanical behaviour of this alloy under dynamic conditions is important. This work is aimed at the analysis of Ti-6Al-4V alloy behaviour under quasi-static and dynamic deformation conditions. Both dynamic and quasi-static tensile tests were performed in this research. Moreover, ARAMIS system, a non-contact and material independent measuring system providing accurate 2D displacements, surface strain values and strain rates, was applied. The influence of tensile test strain rate on chosen mechanical properties of the investigated alloy was also discussed. The investigations showed a significant influence of processing strain rate on the mechanical behaviour of Ti-6Al-4V alloy.

PL

Stop Ti-6A1-4V jest szeroko stosowany głównie w przemyśle lotniczym ze względu na niski ciężar właściwy, dużą odporność na korozję oraz wysokie własności mechaniczne. Ze względu na stosunkowo małą podatność do odkształceń plastycznych stopu Ti-6A1-4V. kształtowanie części o skomplikowanej geometrii z tego stopu wymaga bardzo dokładnego doboru warunków przeróbki cieplno-mechanicznej. W warunkach przemysłowych stop ten jest najczęściej kształtowany w procesach kucia lub wyciskania, które charakteryzują się różnymi zakresami prędkości odkształcania wsadu. Zastosowanie stopu Ti-6A1-4V obejmuje w dużej mierze wytwarzanie odpowiedzialnych elementów konstrukcji lotniczych, które są eksponowane na zmienne obciążenia w warunkach wysokich lub cyklicznie zmiennych prędkości, oraz które często muszą charakteryzować się doskonałymi parametrami balistycznymi. Dlatego istotna w przypadku przedmiotowego materiału jest znajomość charakterystyk jego zachowania w warunkach obciążeń dynamicznych. Zauważyć można, że w odróżnieniu od danych otrzymanych w statycznych warunkach, ilość publikowanych informacji na ten temat jest niewielka. W pracy przeprowadzono próby jednoosiowego roz- ciągania próbek ze stopu Ti-6A1-4V, które prowadzono przy dużych prędkościach odkształcenia oraz, celem porównania, w warunkach quasi-statycznych. Do analizy wykorzystano system do bezkontaktowych trójwymiarowych pomiarów odkształceń ARAMIS. Badano wpływ prędkości odkształcenia na wybrane własności mechaniczne stopu, obserwacji i analizie poddano także powstałe podczas realizacji próby rozciągania powierzchnie zniszczenia.

19

Wybrane własności kompozytów na osnowie proszku aluminium, umocnionych cząstkami SiC, otrzymanych przez wyciskanie na gorąco

Szczepanik S., Wojtaszek M., Nikiel P., Krawiarz J.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2012

|

R. 57, nr 12

857-863

PL

Przedstawiono wyniki badań materiałów otrzymanych przez wyciskanie na gorąco wyprasek z proszku aluminium oraz mieszanek tego proszku i węglika krzemu, którego udział wynosił 5, 10 lub 20 % masowych. Wypraski z tych materiałów wyciskano współbieżnie na gorąco, ze współczynnikiem wyciskania 4,1 lub 10,2. Wielkość sił oraz charakter przebiegów zmian siły podczas wyciskania zależy od udziału cząstek węglika krzemu w osnowie. Materiały po wyciskaniu poddano wyżarzaniu i wyznaczono ich gęstość, wytrzymałość na rozciąganie, twardość oraz opracowano zależności naprężenie-odkształcenie na podstawie danych z próby ściskania. Twardość materiałów określono w stanie bezpośrednio po obróbce cieplnej oraz po zadanym w temperaturze pokojowej odkształceniu wynoszącym 0,5. Ocenie poddano także mikro- i makrostruktury kompozytów. Wytrzymałość na rozciąganie, zbliżoną do wartości wyznaczonej dla aluminium, mają także kompozyty o udziale cząstek SiC wynoszącym 5 % objętościowych w przypadku ich formowania ze współczynnikiem wyciskania 4,1 oraz do 10 % przy współczynniku wyciskania 10,4. Dla badanych składów chemicznych materiałów wyższe wartości zarówno wytrzymałości na rozciąganie, jak i przewężenia otrzymano dla próbek formowanych z większym współczynnikiem wyciskania, wynoszącym 10,4. Niezależnie od przyjętego współczynnika wyciskania wartości naprężenia rzeczywistego, właściwe dla realizacji danego odkształcenia zwiększały się ze wzrostem zawartości cząstek węglika krzemu do ich udziału w osnowie wynoszącego 10 %, w przypadku kompozytów o zawartości 20 % cząstek węglika krzemu zaobserwowano ich spadek. Zwiększaniu udziału fazy umacniającej w osnowie towarzyszy nieznaczny wzrost twardości materiałów. Twardość w każdym przypadku jest wyższa dla materiałów formowanych z większym współczynnikiem wyciskania.

EN

Direct extrusion of the composites Al-X%SiC particles with extrusion ratios 4.1 and 10.4 at 485 [degrees]C was investigated. Preforms were made from atomized aluminium admixed with 5, 10 and 20 % of SiC600 powders. Resultant properties of the composites were determined. For materials extruded with the ratio 4.1, tensile strength of aluminium, 120 MPa, decreased to 83 MPa when the content of SiC increased to 20 %. For extruded ratio 10.4, aluminum had a tensile strength of 123 MPa; it was 125 MPa for composites with contents 5 and 10 % SiC, which decreased to 105 MPa for 20% SiC content. Reduction of area after extrusion with ratio 4.1 was 44 % for aluminium and decreased to 4 % for composite Al-20%SiC and for material extruded with ratio 10.4, these respective values were 49 and 8 %. Hardness after extrusion with ration 4.1 and heat treatment was in the range from 29 for aluminum to 33 HB for Al-20%SiC. After 0.5 cold upsetting, for material extruded with ratio 4.1, an increase of hardness, from 32 to 40 HB respectively, was observed. After extrusion with ratio 10.4,higher hardness, in the range 36-44 HB, was attained.

20

Własności i morfologia powierzchni spieków z proszku brązu

Szczepanik S., Wiśniewska-Weinert H., Nikiel P., Wiśniewski T., Wojtaszek M.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2012

|

R. 57, nr 8

512-517

PL

Opracowano własności spieków brązu takie jak gęstość, wytrzymałość na ściskanie i skurcz oraz morfologię powierzchni i przełomy w zależności od nacisku jednostkowego prasowania. Otrzymano materiały o rozwiniętej powierzchni, z otwartą porowatością, pozwalającą na wprowadzenie do materiału cząsteczek smarnych.

EN

Some properties of sintered bronze such as density, compression strength as well as linear dimension change, morphology and destruction surface were investigated. The developed outer surface of the obtained materials was identified. Open porosity in the shape of channels appears. It is needed for infiltration with lubricant particles.