Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Strengthening the gear teeth with surface work

Mikuła Jarosław, Mikuła Stanisław, Strzelecki Stanisław

Polish Technical Review

|

2023

|

No. 3

14--18

EN

The present paper considers the beneficial effects that can be obtained by cold work type of machining performed as the final technological treatment in the process of gears manufacturing. Limitations in the use of shot blasting as a method of surface cold work of gears were pointed out and the concepts of two devices for carrying out the cold work with much greater efficiency than in the case of shot blasting were presented. The discussed devices use pressure burnishing of the critical zones of the gears.

PL

W artykule rozważono korzystne efekty, jakie można uzyskać stosując obróbkę nagniataniem na zimno, wykonywaną jako końcowa obróbka technologiczna w procesie wytwarzania kół zębatych. Wskazano ograniczenia w stosowaniu śrutowania jako metody powierzchniowej obróbki na zimno przekładni oraz przedstawiono koncepcje dwóch urządzeń do prowadzenia obróbki na zimno ze znacznie większą wydajnością niż w przypadku śrutowania. Urządzenia te wykorzystują nagniatanie naporowe krytycznych stref zębów kół zębatych.

2

The effect of high-frequency peening on properties of MAG-welded joints made of steel S960QL

Przybyła Mateusz, Górka Jacek

Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach

|

2023

|

Vol. 67, No. 2

5--13

EN

The study discussed in the article aimed to analyse the effect of the peening of each bead on properties of butt joints made of steel S960QL and welded using the robotic MAG welding method (135) and a ceramic backing strip. In addition, the objective of the study was to identify the effect of the peening treatment on the level of stresses. The analysis involved the comparison of three butt joints in the post-weld state (i.e. only after welding), subjected to peening (preceded by welding) and to post-weld heat treatment (stress relief annealing). The purpose of the high-frequency peening (90 Hz) of each bead was to reduce stresses in the welded joint by introducing tensile stresses into the latter. The study-related tests involved the use of a Weld Line 10 air hammer (PITEC GmBH). The tests required by the EN ISO 15614-1 standard were supplemented with measurements of stresses involving the use of the Barkhausen effect (based on a testing procedure proposed by the technology provider, i.e. the NNT company). The tests revealed that the performance of high-frequency peening following the making of each bead did not lead to the obtainment of negative results of all the tests required during welding procedure qualification concerning the plate made of steel S960QL (in comparison with test plates after welding and stress relief annealing). The interpass peening of the weld face and that of the HAZ reduced post-weld residual stresses at a distance of 15 mm away from the joint axis (in comparison with stresses measured in the specimens after welding). The test results justified the positive assessment of peening in respect of tensile stress reduction in the fusion line area and in the HAZ.

PL

Celem badań była analiza wpływu przekuwania każdego ze ściegów na własności złącza doczołowego ze stali S960QL spawanego z wykorzystaniem podkładki ceramicznej na stanowisku zrobotyzowanym metodą 135 (MAG) oraz określenie wpływu przekuwania na poziom naprężeń. Analiza ta oparta była na porównaniu trzech złączy doczołowych w stanie po spawaniu, z przekuwaniem każdego ze ściegów oraz z przeprowadzoną pospawalniczą obróbką cieplną – wyżarzanie odprężające. Przekuwanie o wysokiej częstotliwości (90 Hz) każdego wykonanego ściegu miało na celu zmniejszenie naprężeń w złączu spawanym poprzez wprowadzenie do niego naprężeń rozciągających. Został do tego wykorzystany młot pneumatyczny Weld Line 10 firmy PITEC GmBH. Poza badaniami wymaganymi przez normę EN ISO 15614-1 wykonane zostały pomiary naprężeń z wykorzystaniem efektu Barkhausena w oparciu o procedurę badawczą dostawcy technologii – Firmę NNT. Przeprowadzone badania wykazały, że zastosowanie przekuwania o wysokiej częstotliwości po wykonaniu każdego ściegu nie wpłynęło na negatywny wynik wszystkich badań wymaganych podczas kwalifikowania technologii spawania blachy S960QL w porównaniu do płyt próbnych w stanie po spawaniu i po obróbce cieplnej – wyżarzanie odprężające. Przekuwanie międzyściegowe lica spoiny i SWC spowodowało redukcję naprężeń szczątkowych po spawaniu w odległości 15 mm od osi złącza w porównaniu do wyniku pomiaru naprężeń dla próbki w stanie po spawaniu. Pozwala to na pozytywną ocenę przekuwania w kontekście redukcji naprężeń rozciągających w obszarze linii wtopienia i SWC.

3

Impact of adhesive type and abrasive wear used in the surface preparation process on the strength of steel sheet adhesive joints

Miturska-Barańska Izabela, Rudawska Anna, Doluk Elżbieta, Ogrodniczek Jacek

Technologia i Automatyzacja Montażu

|

2022

|

nr 3

10--17

EN

The aim of the paper was to present issues related to the determination of the influence of selected technological factors: the method of surface preparation and type of adhesive on the strength of adhesive joints made of steel sheet C45. As a method of surface preparation the process of shot-blasting with the use of three types of abrasives differentiated in terms of the degree of its wear was used. The adhesive bonds were made with the use of two two-component epoxy adhesive compositions based on Epidian 57 epoxy resin and PAC and Z-1 curing agents combined with the resin in the recommended proportions. The measurements of roughness and topography of surfaces prepared for the bonding process were also carried out. After the curing process, strength tests of adhesive bonds were performed on the Zwick/Roell 150 testing machine, according to PN-EN 1465 standard. It was noted, among others, that with increasing wear of the abrasive used in the surface preparation process, the value of adhesive bonds strength decreased and the higher strength of adhesive bonds was characterized by adhesive joints made with Epidian57/Z-1/100:10 adhesive. The obtained results were subjected to statistical analysis.

PL

Celem artykułu było przedstawienie zagadnień związanych z określeniem wpływu wybranych czynników technologicznych: sposobu przygotowania powierzchni oraz rodzaju kleju na wytrzymałości połączeń klejowych wykonanych z blachy stalowej C45. Jako sposób przygotowania powierzchni wykorzystano proces śrutowania z wykorzystaniem trzech rodzajów ścierniw zróżnicowanych pod względem stopnia jego zużycia. Połączenia klejowe wykonano przy użyciu dwóch dwuskładnikowych kompozycji klejowych epoksydowych bazujących na żywicy epoksydowej Epidian 57 oraz utwardzaczy PAC i Z-1 łączonych z żywicą w zalecanych proporcjach. Przeprowadzono także pomiary chropowatości oraz topografii powierzchni przygotowanych do procesu klejenia. Po procesie utwardzania dokonano prób wytrzymałościowych połączeń klejowych na maszynie wytrzymałościowej Zwick/Roell 150, zgodnie z normą PN-EN 1465. Zauważono m.in., że wraz ze wzrostem stopnia zużycia ścierniwa użytego w procesie przygotowania powierzchni, wartość wytrzymałości połączeń klejowych malała, a wyższą wytrzymałością charakteryzowały się połączenia klejowe wykonane przy użyciu kleju Epidian57/Z-1/100:10. Uzyskane wyniki poddano analizie statystycznej.

4

Analytical and experimental study on the surface generation mechanism in shot peening

Zhao Jiuyue, Zhou Weihua, Tang Jinyuan, Jiang Tingting, Liu Huaming

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2022

|

Vol. 22, no. 3

art. no. e111

EN

Shot peening is a common surface treatment technology for improving fatigue performance of component and is usually conducted after other manufacturing processes. The surface topography of shot peening directly affects the serve performance and has attracted much interest. To better understand surface generation during shot peening, an analytical model for predicting the peened surface topography was proposed by considering: (i) the random nature of the shot stream, such as the number of shots, spatial distribution, nonuniformity of shot size, and impact velocity; (ii) the overlap of dimples with initial surface and the cyclic hardening. The proposed model is verified by comparing the measured and simulated results. The model can better describe the details of the surface profile compared with the finite element method. It is found that the surface roughness Sa first increases and then decreases slowly with the increase of coverage. Besides, the peened surface of carburized and hardened gear steel shows the combined topography of grinding and shot peening. This work could provide a powerful package to efficiently predict the peened surface topography and guide industrial application in shot peening.

5

Support with mechanical vibrations of welding processes - review of own research

Krajewski Arkadiusz, Kołodziejczak Paweł, Cegielski Paweł, Grześ Jarosław

Welding Technology Review

|

2021

|

R. 93, nr 3

57--73

EN

The article discusses the most important original achievements in the use of high-power mechanical vibrations with low and ultrasonic frequency in various welding processes such as (131) MIG, (135) MAG, (141) TIG, (21) RW, (522) LW, (45) diffusion welding and (924) brazing in relation to various basic materials such as structural steel and aluminum alloys. Mechanical vibrations were introduced by means of ultrasonic vibrating systems and using the shot-blasting process, as well as acoustic influence. As part of the comparative research, the structure and hardness analysis of HV0.1 was presented. The obtained results indicate that both low-frequency and ultrasonic frequency vibrations significantly change the properties of the resulting structures affected by mechanical vibrations. The scale of these changes varies depending on the frequency and parameters specific to each of the welding processes used. The obtained results allow us to conclude that the skilful application of mechanical vibrations accompanying welding processes can contribute to the reduction of grain sizes, to change the depth or width of penetration and to lowering hardness in the sensitive heat affected zone area.

PL

W artykule omówiono najważniejsze oryginalne osiągnięcia w zakresie stosowania drgań mechanicznych wysokiej mocy o niskiej i ultradźwiękowej częstotliwości w różnych procesach spajania takich jak (131) MIG, (135) MAG, (141) TIG, (21) RW, (522) LW, (45) zgrzewanie dyfuzyjne i (924) lutowanie w odniesieniu do różnych materiałów podstawowych takich jak stal konstrukcyjna oraz stopy aluminium. Drgania mechaniczne wprowadzano za pomocą ultradźwiękowych układów drgających oraz stosując proces śrutowania, a także akustyczne oddziaływanie. W ramach badań porównawczych przedstawiono analizę struktury i twardości HV0.l. Uzyskane wyniki wskazują, że zarówno drgania o niskiej częstotliwości, jak i o częstotliwości znacznie zmieniają własności powstających struktur, na które oddziałują drgania mechaniczne. Skala tych zmian bywa różna w zależności od częstotliwości oraz parametrów specyficznych dla każdego ze stosowanych procesów spawalniczych. Uzyskane wyniki pozwalają stwierdzić, że umiejętne zastosowanie drgań mechanicznych towarzyszących procesom spawalniczym mogą przyczynić się do zmniejszenia rozmiarów ziaren, do zmiany głębokości czy szerokości wtopienia oraz do obniżenia twardości w newralgicznym obszarze SWC.

6

Rösler Smart Solutions - Innowacyjne rozwiązania do cyfryzacji procesów śrutowania i masowej obróbki wykończeniowej

Świat Obrabiarek i Narzędzi

|

2021

|

R. 16, nr 2

22

7

Shot peening effects on fatigue life, corrosion behavior and surface roughness of low carbon alloy steel

Selva Senthil Prabhu C., Ashoka Varthanan P., Ram Kumar T.

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2021

|

Vol. 69, nr 1

art. no. e136214

EN

In this present study, the effect of the shot peening process on fatigue life, surface hardness and corrosion properties of a low carbon alloy steel is examined at room temperature. The research article addresses the effect of shot peening by varying the process parameters such as peening distance and pressure with amachrome as shots. The experiment is designed by means of full factorial design. The experimental result reveals that the pressure and distance are the most significant factors in the shot peening process. The results illustrate that the average pressure of 7 bar and distance of 100 mm improves fatigue life by 1.5% of unpeened material under 20 Hz frequency while corrosion resistance improves by 4% with unpeening of the low carbon alloy steel by using amachrome as a shot.

8

Assessment of the impact of blasting works on buildings locatedin the vicinity of open-pit mines using matching pursuit algorithm

Sołtys Anna

Archives of Mining Sciences

|

2020

|

Vol. 65, no. 2

199--212

EN

Detonation of explosives creates strong para-seismic vibrations. Such vibrations can damage buildings or other infrastructure located in the vicinity of such detonations, and can be burdensome to people living in such areas. This paper describes the usefulness of Matching Pursuit (MP) algorithm in assessing the impact of blasting on the surrounding areas, and proves that by taking into account frequency changes over time, vibration analysis can help make much more profound and reliable predictions in this field.

9

Analysis of the Possibilities of Improving the Selected Properties Surface Layer of Butt Joints Made Using the FSW Method

Bucior Magdalena, Kluz Rafał, Kubit Andrzej, Ochał Kamil

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2020

|

Vol. 14, no 1

1--9

EN

The paper presents the results pertaining to an analysis on the influence of technological parameters of pneumatic shot peening technology on the selected properties of a surface layer of butt joints made with Friction stir weld‑ ing (FSW) method. Butt joints made of two 2024‑T3 aluminum alloy sheets with the thickness of 1 mm were shot peened with glass beads. The experiments were carried out according to the statistical 3‑level completed plan PS/DC 32 . The technological parameters were changed in the range: pressure p = 0.4–0.6 MPa and peening time t = 1–3 min. As a result of the conducted research, adequate equations describing the effect of the analyzed parameters on the surface roughness were obtained. Shot peening with glass beads significantly reduced the sur‑ face roughness from Ra = 5.2 µm to Ra = 1.42 µm. This treatment provides high compressive residual stresses and the increase of the surface layer hardness. The results show that shot peening is a highly efficient and cost‑effective mechanical treatment used for improving the mechanical properties of the butt joints made with the FSW method.

10

Niskie właściwości przeciwpoślizgowe nawierzchni – co można zrobić aby nie wymieniać warstwy ścieralnej?

Polecki A.

Drogownictwo

|

2018

|

nr 4

118--122

PL

Właściwości przeciwpoślizgowe nawierzchni są jednym z głównych elementów decydujących o bezpieczeństwie ruchu drogowego. Podczas eksploatacji, wartość miarodajnego współczynnika tarcia obniża się do poziomu krytycznego. Należy wówczas przeprowadzić zabieg, który poprawi stan warstwy ścieralnej. Jest wiele metod, które umożliwiają poprawę właściwości nawierzchni. Jedną z nich jest śrutowanie – młotkowanie, którego efekty pozwalają na znaczące polepszenie i utrzymanie bezpiecznego poziomu przyczepności kół samochodowych do nawierzchni przez okres minimum 2 lat.

EN

Friction of the surface course is one of the most important component of the traffic safety. During operation and maintenance, friction factor is going critically down. There are many of methods to raise skid resistance. One of them is the blasting, which increases friction factor to a safe level of skid resistance. Results of that process lasts for two years or more.

11

The effect of technological parameters on intensity of shot peening process of 51CrV4 steel

Bucior M., Gałda L., Stachowicz F., Zielecki W.

Acta Mechanica et Automatica

|

2016

|

Vol. 10, no. 3

213--217

EN

In the paper the effect of selected technological parameters of shot peening on process intensity of 51CrV4 steel was presented. The experiments were conducted according to statistical 3-level completed plan PS/DC 32. Technological parameters were changed in the range: shot peening time t = 1-3 min and pressure p = 0.2-0.4 MPa. In the article the analysis of experiment reproducibility, impact parameters significance and adequacy of equation were done. As the result of investigations the adequate equation was obtained describing the effect of technological parameters. Significant influence on process intensity was found in case of pressure and interaction of both analyzed technological parameters. The biggest energy of stream shots was gained at the maximum pressure of 0.4 MPa and the shot peening time of 3 minutes. As the result of analysis according to design of experiment (DOE) the adequate equation describing the dependencies between technological parameters and process intensity was found.

12

Wykorzystanie skanera laserowego 3D do oceny wpływu śrutowania na morfologię powierzchni betonowej

Czarnecki S., Sadowski Ł.

Materiały Budowlane

|

2015

|

nr 10

17--19

PL

W artykule przedstawiono wykorzystanie skanera laserowego 3D do oceny morfologii powierzchni betonowej oraz porównano uzyskane za pomocą tego skanera rezultaty badań powierzchni poddanej śrutowaniu i powierzchni porównawczej niepoddanej obróbce. Wyniki zaprezentowano w postaci przykładowych trójwymiarowych widoków izometrycznych i obliczonych na ich podstawie wartości średnich parametrów wysokości oraz funkcyjnych, opisujących morfologię badanych powierzchni. Wykazano, jak duży wpływ na wartości poszczególnych parametrów ma śrutowanie.

EN

The use of the 3D laser scanner to evaluate the morphology of the concrete surfaces was presented in this article. The results of the shot-blasted surface and the results of the comparative surface without any preparation were shown and compared. The results were presented as three-dimensional isometric views and at the basis of these views were calculated the average values of the height and function parameters that describe the morphology of the investigated surfaces. It has been shown how highly shot-blasting influenced the average values of some parameters.

13

Influence of shot peening on the properties of aluminium alloy 7075 AW T6511 and magnesium alloy AZ31B-F

Jeleńkowski J., Karpowicz M., Mońka G., Tacikowski J.

Inżynieria Powierzchni

|

2015

|

nr 3

22--27

EN

This paper presents the investigation of aluminium alloy AW 7075 in the annealed stale as well as temper - T6511, used mainly in aircraft carrier structures and also of magnesium alloy AZ31B-F, used in the automotive industry. Test samples taken from the rod were plastic surface treated by means of shot peening. Aluminium alloy was surface treated by steel balls while magnesium alloy by tungsten carbide balls. The whole process was conducted on the experimental setup PENN — IMP, patented by the Institute oj Precision Mechanics. The process included the measurements of roughness, surface hardness,micro-hardness and the distributions of residual stresses by Waisman-Phillips method, in the cross section of the deformed layer, which were carried out after shot peening and shot peening with smoothing the surface of the samples by means of ceramic fittings. Mechanical properties were described by the parameters front static tensile test and rotary bending fatigue test (fatigue strength N(j for 2x10 cycles). Simultaneously, test program on the materials in the initial state was carried out for the comparison. The aim of the paper was to estimate the effect of shot peening, in option with different energy of a ball stream, on: surface roughness, the state of residual stress, fatigue strength and selected properties of the investigated alloys. In the ca.se of A W 7075 allow the carried out comparison referred to the obtained results and the literature data for the T6511 temper obtained in the fatigue test. In the literature there is no Information about the fatigue strength of this alloy in the study of a large number of load cycles.

PL

Niniejsza praca przedstawia badania stopu aluminium AW 7075 w stanie wyżarzonym, jak również o barwie metalowej - T6511, który jest używany głównie w strukturach lotniczych środków transportu, a także stopu magnezu AZ31B-F używanego w przemyśle motoryzacyjnym. Próbki pobrane z pręta zostały poddane obróbce plastycznej za pomocą kulek stalowych, a stop magnezu za pomocą kulek z węglika wolframu. Cały proces został przeprowadzony w układzie organizacyjnym PENN - IMP pod patentem Instytutu Mechaniki Precyzyjnej. Proces obejmował pomiary chropowatości, twardości powierzchni, mikrotwardości i rozkładu naprężeń szczątkowych za pomocą metody Waismana-Philipsa w przekroju poprzecznym zdeformowanej warstwy, które zostały przeprowadzone po śrutowaniu i śrutowaniu z wygładzeniem powierzchni próbek przy użyciu osprzętu ceramicznego. Właściwości mechaniczne zostały opisane parametrami z próby rozciągania i próby zmęczeniowej obrotowego wyginania (silą zmęczeniowa Nu na 2 x 10 cyklów). Jednocześnie, dla porównania, taki sam program testowy został przeprowadzony na materiałach w stanie początkowym. Celem niniejszej pracy było ocenienie działania efektów śrutowania w opcji z różną energią strumienia kulki na chropowatość powierzchni, stan naprężenia cząstkowego, silę zmęczenia oraz wybrane, właściwości badanych stopów. W przypadku stopu AW 7075 przeprowadzone porównanie odnosiło się do otrzymanych wyników i danych z literatury dla barwy metalowej 76511, uzyskanej w próbie zmęczeniowej. W literaturze brak informacji na temat siły zmęczeniowej tego stopu przy badaniu dużej ilości cyklów obciążenia.

14

The Effect of Two-Stage Age Hardening Treatment Combined with Shot Peening on Stress Distribution in the Surface Layer Of 7075 Aluminum Alloy

Kaczmarek Ł., Zawadzki P., Stegliński M., Wójcik R., Klich M., Kyzioł K., Kottfer D., Januszewicz J., Pawłowski W.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 3A

1993--1997

EN

The article present the results of the study on the improvement of mechanical properties of the surface layer of 7075 aluminum alloy via two-stage aging combined with shot peening. The experiments proved that thermo-mechanical treatment may significantly improve hardness and stress distribution in the surface layer. Compressive stresses of 226 MPa±5.5 MPa and hardness of 210±2 HV were obtained for selected samples.

PL

W ramach niniejszego artykułu przedstawiono wyniki badań dotyczące poprawy właściwości mechanicznych warstwy wierzchniej w stopie aluminium 7075 poprzez kombinacje starzenia dwuetapowego i kulowania. Dowiedziono w ramach prowadzonych badań, że istnieje możliwość znacznego poprawienia twardości oraz rozkładu naprężeń w warstwie wierzchniej stosując obróbkę cieplno-plastyczną. Dla wybranych próbek uzyskiwano naprężenia ściskające na poziomie 226MPa±5,5 MPa oraz twardość rzędu 210±2 HV.

15

Rolling contact fatigue resistance of shot peened austempered ductile iron

Zammit A., Abela S., Michalczewski R., Kalbarczyk M., Wagner L., Mhaede M., Wan R., Grech M.

Tribologia

|

2014

|

nr 4

137--147

EN

Compared to other ferrous materials, austempered ductile iron (ADI) has marked economic advantages such as low melting temperature, low shrinkage, excellent castability, good machinability, and high damping capacity. This makes it a potential candidate material for automotive components. The desired bulk properties required by these components can be obtained through careful control of the austempering parameters. However, to truly unlock its full potential, surface engineering techniques are necessary to improve the surface properties and characteristics of this material. This study provides an insight on the tribological behaviour of shot peened ADI. Lubricated rolling contact fatigue tests revealed that shot peening resulted in a 72% decrease in the average contact fatigue life when compared to the resulting fatigue life obtained by the as-austempered ADI specimens.

PL

W porównaniu ze stalą i staliwem żeliwo ADI cechuje się korzystniejszymi cechami użytkowymi, takimi jak niska temperatura topnienia, niewielki skurcz odlewniczy, doskonała lejność, dobra obrabialność i wysoka zdolność do tłumienia drgań. Cechy te czynią żeliwo ADI potencjalnym materiałem do zastosowania w przemyśle motoryzacyjnym. Parametry materiałowe wymagane dla tych elementów maszyn mogą być uzyskane jedynie w wyniku prawidłowego przeprowadzenia procesów obróbki cieplnej skutkujących wytworzeniem struktury ausferrytycznej. Jednakże, by żeliwo to mogło być stosowane, niezbędna jest także poprawa właściwości użytkowych warstwy wierzchniej. W artykule zaprezentowano wyniki badań tribologicznych śrutowanego żeliwa ADI. Testy powierzchniowego zużycia zmęczeniowego wskazały na zmniejszenie o 72%, średniej trwałości żeliwa ADI po kulowaniu w stosunku do tegoż żeliwa w stanie wyjściowym.

16

Fatigue strength improvement of the AISI 316Ti austenitic stainless steel by shot peening

Novy F., Dundekova S., Bokuvka O., Trsko L.

Production Engineering Archives

|

2014

|

Vol. 4, No. 3

2--6

EN

Stainless steels are structural materials used for a wide range of applications. One of the fields of application of these highly corrosion resistant materials is for various medical applications. Different methods of mechanical property improvement have been studied in recent years to increase the durability of components manufactured from these materials. The main goal of this study was an analysis of fatigue strength improvement of the AISI 316Ti austenitic stainless steel by shot peening. A significant improvement of surface hardness, yield strength and fatigue limit by shot peening was observed in this study. This is despite increasing the surface roughness which usually degrades material’s fatigue strength.

17

Evaluation of effect of surface quality of machined rail way wheels on fatigue strength

Fajkoš R., Zima R.

Czasopismo Techniczne. Mechanika

|

2014

|

R. 111, z. 1-M

19--32

EN

Railway transport capacities all over the world have been growing, a phenomenon which is accompanied by the requirement to increase axle loads of freight rolling stock. Apart from new wheel designs for higher axle loads, the requirements of their safety and reliability have also been growing, since these wheels are often used in extreme climactic conditions. Cruising speeds of passenger trains been increasing, which likewise brings more stringent requirements concerning the quality and safety of the supplied railway wheels. This paper describes methods of evaluating fatigue strength of railway wheel webs and methods of evaluating the quality of machined railway wheel webs. Results of fatigue tests performed on wheels machined in a standard way are compared with wheels which have been treated by shot peening, a treatment frequently used to increase the fatigue strength of wheel webs of the railway wheelset.

PL

Możliwości transportu kolejowego rosną na całym świecie, co powoduje zwiększenie nacisku na osi towarowego taboru kolejowego. Projekty nowych kół oprócz uwzględnienia wyższych nacisków na oś, muszą również uwzględnić rosnące warunki dotyczące bezpieczeństwa i niezawodności, ponieważ takie koła często stosowane są w ekstremalnych warunkach klimatycznych. Także wzrost prędkości przelotowej pociągów niesie za sobą bardziej rygorystyczne wymagania co do bezpieczeństwa jakości dostarczanych kół kolejowych. W pracy opisane zostały metody oceny wytrzymałości zmęczeniowej kołnierzy kół kolejowych oraz metody oceny jakości obrabianych kołnierzy kół. Wyniki przeprowadzonych badań zmęczeniowych kół obrabianych w standardowy sposób porównano z kołami, które traktowane były przez śrutowanie – obróbkę często stosowaną w celu zwiększenia wytrzymałości zmęczeniowej kołnierzy kół kolejowych zestawów kołowych.

18

Effect of shot peening and NiAl coating on fatigue limit of Mg-Al-Zn-Mn alloy

Mrva P., Kottfe D., Kaczmarek Ł.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2011

|

Vol. 56, iss. 3

743-748

EN

The paper deals with an influence of cylic load on fatigue limit of the Mg-Al-Zn-Mn alloy without or with the NiAl coating. The fatigue limit was determined for the following three types of specimens of the Mg-Al-Zn-Mn alloy: (1) fine-turned specimens; (2) fine-turned specimens with an application of the shot peening process; (3) fine-turned and shot-peened specimens with the NiAl coating deposited by the thermal spraying technique. A standard measurement of the fatigue limit was used for the analytical determination of the Wohler curves (S-N curves). The Wohler curves for the specimens (1) and (3) were in agreement with those presented in literature. The specimens (2) exhibited a lower value of the fatigue limit compared with that of the specimens (1), although the increase of the fatigue limit of the specimens (2) was expected due to the presence of the application of the shot peening process. An analysis of reasons of the decrease of the fatigue limit of the specimens (2) is presented.

PL

W niniejszym artykule przedstawiono wyniki badań obciążenia cyklicznego na wytrzymałość zmęczeniową na zginanie stopu Mg-Al-Zn-Mn bez lub z naniesioną powłoką NiAl. Badaniu poddano trzy typy próbek wykonanych ze stopu Mg-Al-Zn-Mn: (1) próbki bez modyfikacji powierzchniowej; (2) próbki poddane procesowi śrutowania; (3) próbki poddane procesowi śrutowania wraz z późniejszym naniesieniem powłoki NiAl metodą natryskiwania cieplnego. Uzyskane wyniki zobrazowane na krzywych Wohler'a dla próbek grupy (1) i (3) są zgodne z danymi zawartymi w literaturze. W przypadku natomiast próbek grupy (2) mimo, iż zostały poddane śrutowaniu charakteryzują się niższą wytrzymałością zmęczeniową w porównaniu do próbek nie poddanych modyfikacji powierzchniowej - grupa (1). W niniejszym artykule podjęto również próbę wyjaśnienia obniżenia się właściwości zmęczeniowych próbek poddanych śrutowaniu.

19

Shot peening in structural ceramics

Tomaszewski H., Stalony-Dobrzański F., Ostachowski P., Sztwiertnia K., Faryna M.

Materiały Ceramiczne

|

2010

|

T. 62, nr 3

266-271

EN

Car and aircraft manufacturers commonly use shot peening technique to modify material surface layers and improve the strength of metal components. As it occurred, the same technique can be applied for brittle ceramics. High compressive stresses up to 2.4 GPa were introduced into the near surface region of alumina and zirconia ceramics maintaining its surface integrity by ultrasonic shot peening. The dependence between diameter of tungsten carbide balls, treatment time (at constant mass of balls in the housing and vibration amplitude) and level of compressive stress introduced was determined for nano and micro sized grains of both ceramics. An increase of hardness and surface resistance to fracture with an increasing level of compressive stress was found. Surface layers of ceramics deformed by shot peening have been analysed by the classical XRD, X-ray texture test, using Euler circle and ESEM/EBSD methods.

PL

Producenci samochodów i samolotów powszechnie wykorzystują technikę śrutowania w celu zmodyfikowania powierzchniowych warstw materiału i zwiększenia wytrzymałości elementów metalowych. Podobnie, ta sama technika może być zastosowana w przypadku kruchej ceramiki. Za pomocą śrutowania ultradźwiękowego wprowadzono duże naprężenia ściskające, sięgające wartości 2,4 GPa, w obszar przypowierzchniowy ceramiki korundowej i cyrkoniowej, zachowując jej powierzchniową integralność. Określono zależność pomiędzy średnicą śrutu z węglika wolframu, czasem śrutowania (przy stałej masie śrutu w obudowie i stałej amplitudzie drgań) i wielkością wywołanego naprężenia ściskającego w przypadku nano- i mikroziaren obydwu badanych tworzyw ceramicznych. Stwierdzono wzrost twardości i powierzchniowej odporności na pękanie wraz ze wzrostem wartości naprężenia ściskającego. Powierzchniowe warstwy tworzyw, zdeformowane wskutek śrutowania, zanalizowano za pomocą klasycznej techniki rentgenowskiej, metodą rentgenowskiej analizy teksturalnej wykorzystującej okrąg Eulera oraz za pomocą metody ESEM/EBSD.

20

Characteristic of a shot stream in a rotor cleaning machine

Zyzak P.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2010

|

Vol. 55, iss. 3

977-984

EN

Indicators of the surface quality after treatment include the shot peening intensity and surface coverage factor. Peening intensity is understood as joint forces of cleaning grains acting on the surface of castings. Grains (or shots) have individual geometric parameters and the trajectories of their motion when blasted will differ, too. In order to consider those impacts, it is required that average values be taken into account. Peening intensity is evaluated basing on measurements of the pressure force and Almen strip deflection readings (Almen test). Application of the Almen strips allows for finding grain interactions within the impact zone, the effects of shot peening and the magnitude of applied pressures. This test has been widely used in foundry engineering though its applicability range, process conditions and requirements have never been investigated in great detail. Defining the process conditions enables a comparative analysis of the constructional and operational factors affecting the quality and efficiency of the cleaning treatment. The Almen test allows for process optimisation, involving: – selection of the peening time; – evaluation of process efficiency associated with selection of the cleaning agent and its condition after repeated use; – controlling the positions and movements of castings to be treated; – selection of the number and capacity parameters of the blasting rotors; Apart from the selection of the peening time the Almen test enables the determination of conditions ensuring repeatability of effects.

PL

Podstawowymi wskaźnikami, wiażącymi się ze stanem końcowym powierzchni, są: intensywność oddziaływania strumienia śrutu oraz stopień pokrycia powierzchni. Intensywność oddziaływania to łączne, siłowe oddziaływanie na powierzchnie odlewu, zbioru ziaren. Ziarna zbioru charakteryzują się indywidualnymi parametrami zależnymi od ich geometrii, ale również przebiegu ruchu w elementach zespołu rzutowego. W związku z łącznym wpływem tak wielu czynników możliwa jest jedynie uśredniona ocena wielkości. Charakterystyke intensywności oddziaływania oparto o pomiar siły naporu oraz wyniki odkształceń płytek kontrolnych (test Almena). Stosowanie płytek kontrolnych pozwoliło okreslić siłowe oddziaływanie ziaren śrutu w polu rozrzutu strumienia oraz skutki oddziaływania, ilość i wielkość śladów uderzenia (odcisków). Jest to próba, której praktyczne możliwości i szczegóły stosowania dotychczas nie omawiano i nie stosowano w praktyce odlewniczej. Opracowanie warunków stosowania tej próby pozwala na porównawcza analize wpływu parametrów konstrukcyjno-eksploatacyjnych procesu oczyszczania i ustalania ich zwiazków z efektami. Próba Almena daje mozliwość optymalizacji procesu miedzy innymi poprzez: – dobór czasu obróbki, – ocene skutecznosci obróbki zwiazana z doborem czysciwa i jego stanem w wyniku wielokrotnego uzywania, – wybór położenia obrabianych odlewów i ich ruchu, – dobór wydajnosci i ilości pracujących wirników rzutowych. Oprócz doboru czasu obróbki strumieniowo-sciernej próba Almena daje mozliwość ustalenia warunków celem zapewnienia powtarzalności efektów.