Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Study of solidification behaviour and mechanical properties of arc stud welded AISI 316L stainless steel

Abass M. H., Alali M. S., Abbas W. S., Shehab A. A.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2019

|

Vol. 97, nr 1

5--14

EN

Purpose: This paper aims to investigate the impact of arc stud welding (ASW) process parameters on the microstructure and mechanical properties of AISI 316L stainless steel stud/plate joint. Design/methodology/approach: The weld performed using ASW machine. The influence of welding current and time on solidification mode and microstructure of the fusion zone (FZ) was investigated using optical microscope and scanning electron microscope (SEM). Microhardness and torque strength tests were utilised to evaluate the mechanical properties of the welding joint. Findings: The results showed that different solidification modes and microstructure were developed in the FZ. At 400 and 600 A welding currents with 0.2 s welding time, FZ microstructure characterised with single phase austenite or austenite as a primary phase. While with 800 A and 0.2 s, the microstructure consisted of ferrite as a primary phase. Highest hardness and maximum torque strength were recorded with 800 A. Solidification cracking was detected in the FZ at fully austenitic microstructure region. Research limitations/implications: The main challenge in this work was how to avoid the arc blow phenomenon, which is necessary to generate above 300 A. The formation of arc blow can affect negatively on mechanical and metallurgical properties of the weld. Practical implications: ASW of austenitic stainless steel are used in multiple industrial sectors such as heat exchangers, boilers, furnace, exhaust of nuclear power plant. Thus, controlling of solidification modes plays an important role in enhancing weld properties. Originality/value: Study the influence of welding current and time of ASW process on solidification modes, microstructure and mechanical properties of AISI 316 austenitic stainless steel stud/plate joint.

2

The effect of changes in depth of cut on surface roughness in machining of AISI 316 stainless steel

Jarosz K., Löschner P.

Journal of Machine Engineering

|

2018

|

Vol. 18, No. 1

72--79

EN

Currently, process optimization is an important part of design of CNC toolpath, allowing overall process improvement in accordance to a range of criteria. Available CAE software for CNC toolpath optimization works only by changing the feed rate value specified in the base toolpath. The authors are planning to devise a solution allowing for optimization of other process parameters, including depth of cut. In some cases, it would be important for surface roughness to remain unaltered after optimization by means of increasing depth of cut. In this work, the effect of depth of cut on surface roughness was investigated. Depth of cut was altered for the roughing pass, while technological parameters for the finish pass remained constant. Roughness measurements were performed on-machine after rough turning and finish turning. The authors have found that depth of cut has a noticeable effect on investigated roughness parameters, both in the case of rough turning and subsequent finish turning operations.

3

Surface Modification Of Implants For Bone Surgery

Marciniak J., Szewczenko J., Kajzer W.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 3

2123-2129

EN

The study discusses the methods of surface modification methods for AISAI 316 L steel and Ti6Al4V ELI titanium alloy, dedicated to complex design implants used in bone surgery. Results of structural tests have been presented along with those evaluating the physicochemical properties of the formed surface layers. Clinical feasibility of the surface layers has also been evaluated. The developed surface modification methods improved the resistance to pitting, crevice and stress corrosion and ensured better biocompatibility. Moreover, the layers formed are marked by plasticity. Results of the tests performed show applicability of the evaluated methods of surface modification in complex shape implants for the clinical use.

PL

W pracy omówiono metody modyfikacji powierzchni stali AISAI 316 L oraz stopu tytanu Ti6Al4V ELI przeznaczonych na implanty o złożonej konstrukcji stosowanych w chirurgii kostnej. Przedstawiono wyniki badań struktury oraz własności fizykochemicznych wytworzonych warstw wierzchnich. Określono również przydatność wytworzonych warstw do zastosowań klinicznych. Opracowane metody modyfikacji powierzchni zwiększyły odporność na korozję wżerową, szczelinową i naprężeniową oraz poprawiły biokompatybilności. Ponadto wytworzone warstwy cechują się podatnością do odkształceń. Wyniki badań wykazały przydatność zastosowanych metod modyfikowania powierzchni implantów o złożonych kształtach do zastosowań klinicznych.

4

Metoda identyfikacji warstw o różnej nanotwardości powstałych po walcowaniu na zimno austenitycznej stali stopowej AISI 316L (EN 1.4404)

Rokosz K., Hryniewicz T., Rzadkiewicz S.

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2014

|

R. 15, nr 6

240-243

PL

W pracy zaproponowano metodę identyfikacji warstw o różnej nanotwardości powstałych po walcowaniu na zimno austenitycznej stali stopowej AISI 316L. Przedstawiono wyniki badań nanoindentacyjnych warstw wierzchnich stali AISI 316L po roztwarzaniu w wyniku polerowania elektrochemicznego w prądach o gęstości 50, 500 i 900 A/dm². Otrzymane wartości zredukowanego modułu Younga i nanotwardości wyniosły odpowiednio dla EP50: 12,6 GPa i 3,1 GPa; dla EP 500: 3.3 GPa i 1.2 GPa; dla EP900: 0,7 GPa i 0,2 GPa.

EN

The article proposes a method to surface identify layers of different nanohardness created after cold rolling of austenitic stainless steel AISI 316L. The results of research of AISI 316L surface layers after electrochemical polishing EP with the current density of 50, 500 and 900 dm² are given. The resulting values of the reduced Young's modulus and nanohardness reached, for EP50: 12.6 GPa and 3.1 GPa, for EP 500: 3.3 GPa and 1.2 GPa, and for EP900: 0.7 GPa and 0.2 GPa.

5

Physicochemical and electrochemical properties of AISI 316L stainless steel used for implants in human urinary system

Walke W., Przondziono J.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2013

|

Vol. 58, iss. 2

625--630

EN

The main purpose of this study was to evaluate physicochemical and electrochemical properties of AISI 316L stainless steel with modified surface, used for implants in human urinary system. In order to simulate conditions, which occur in the tissue environment of the urinary system, the test pieces were exposed in a urinary solution at temperature of T=37 ±1ºC, for a period of 30 days. Evaluation of physicochemical properties of biomaterial was made on the basis of surface chemical analysis (XPS). To evaluate the effects which occur on the surface of the examined steel, Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) method was also employed. Analysis of test results shows favourable influence of the suggested surface treatment of AISI 316L stainless steel. Samples having electrolytically polished and chemically passivated surface featured the best physicochemical and electrochemical characteristics.

PL

Podstawowym kryterium przydatności biomateriału metalowego na implanty urologiczne (stenty urologiczne) jest biokompatybilność. Jest ona w głównej mierze związana z własnościami fizykochemicznymi powierzchni implantu, które powinny być dostosowane do cech środowiska tkanek układu moczowego człowieka. W celu poprawy biokompatybilności stali Cr-Ni-Mo ustalono warunki wytwarzania warstw pasywnych na jej powierzchni. Wytworzenie warstwy pasywnej obejmowało etap polerowania elektrolitycznego i pasywowania. Taki sposób obróbki powierzchniowej zapewnił chropowatość Ra < 0,16 μm wymaganą dla tego rodzaju implantów. W pracy tej szczególną uwagę skoncentrowano na analizie długotrwałego oddziaływania środowiska sztucznego moczu na własności fizykochemiczne wytypowanej stali. Zasadniczym celem pracy była ocena własnosci fizykochemicznych i elektrochemicznych stali AISI 316L o modyfikowanej powierzchni stosowanej na implanty w układzie moczowym człowieka. W celu zasymulowania warunków występujących w środowisku tkankowym układu moczowego próbki poddawano ekspozycji w roztworze sztucznego moczu o temperaturze T=37±1ºC przez okres 30 dni. O przydatności zaproponowanej warstwy pasywnej do uszlachetniania powierzchni stali w znacznym stopniu decyduje jej skład chemiczny. Dlatego w pracy wykonano badania składu chemicznego metodą spektroskopii fotoelektronów (XPS), z użyciem wielofunkcyjnego spektrometru elektronów PHI 5700/660 firmy Physical Electronics, podczas których zidentyfikowano i wyznaczono stężenia atomowe pierwiastków w badanych warstwach pasywnych. Dla próbek przeprowadzono pomiar widma fotoelektronów w szerokim zakresie energii wiązania od 0÷1400 eV oraz dokładne pomiary linii widmowych poszczególnych pierwiastków składowych z warstwy powierzchniowej. Dla oceny zjawisk zachodzacych na powierzchni badanej stali zastosowano również metodę elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej (EIS). Pomiary przeprowadzono z wykorzystaniem systemu pomiarowego AutoLab PGSTAT 302N wyposażonego w moduł FRA2 (Frequency Response Analyser). Badania przeprowadzono w alternatywnym roztworze symulującym środowisko moczu człowieka. Zastosowana w pracy mikroskopia skaningowa pozwoliła na ocene stanu powierzchni stali AISI 316L przed i po ekspozycji w sztucznym moczu. Analiza wyników badań wskazuje na korzystny wpływ zaproponowanej obróbki powierzchniowej stali AISI 316L. Najkorzystniejszą charakterystykę fizykochemiczną i elektrochemiczną miały próbki o powierzchni polerowanej elektrolitycznie i pasywowanej chemicznie. Przeprowadzone w pracy badania stanowią podstawę do dalszych analiz związanych z zagadnieniem biokompatybilności stali Cr-Ni-Mo stosowanej na implanty w urologii.

6

The influence of the sintering conditions on the properties of the stainless steel reinforced with TiB2 ceramics

Sulima I., Klimczyk P., Hyjek P.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2009

|

Vol. 39, nr 2

103-106

EN

Purpose: The paper analyzes the influence of the temperature and pressure on the properties and structure of the austenitic AISI 316L stainless steel reinforced with 1% vol.TiB2 ceramics. Design/methodology/approach: The sintered austenitic AISI 316L stainless steel reinforced with 1% vol.TiB2 were obtained using the high temperature-high pressure (HT-HP) method at pressure of 5.0 and 7.5 š 0.2 GPa and temperatures 900°C, 1150°C and 1300°C. The duration of sintering was 60 seconds. Young's modulus measurements were carried out using ultrasonic method. Mechanical properties were determined by Vickers hardness test. For microstructure observation scanning electron microscope JEOL JSM-6460LV was used. Findings: The decrease of the hardness of the sintered austenitic AISI 316L stainless steel with the increasing temperature of sintering was observed. However, the Young's modulus increases with the growth of the temperature of sintering. The results showed that the hardness increased with increasing pressure. The microstructural investigations indicated that the TiB2 ceramics were distributed along grain boundaries. Practical implications: The obtained results show that the temperature and pressure have influence on the mechanical and physical properties of the investigated steel reinforced with 1% vol.TiB2. These results may be used to design new materials i.e. austenitic stainless steel reinforced with TiB2 ceramics. Originality/value: The results from this work can be useful in determining conditions for sintering the austenitic AISI 316L stainless steel reinforced with various volume fractions of TiB2 ceramics.