Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Combined Effect of CrB2 Micropowder and VN Nanopowder on the Strength and Wear Re-sistance of Fe‒Cu–Ni–Sn Matrix Diamond Composites

Ratov Boranbay, Mechnik Volodymyr, Rucki Miroslaw, Gevorkyan Edwin, Kilikevicius Arturas, Kolodnitskyi Vasyl, Siemiatkowski Zbigniew, Umirova Gulzada, Chałko Leszek, Józwik Jerzy, Zhanggirkhanova Arailym, Chishkala Vladimir, Korostyshevskyi Dmytro

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2023

|

Vol. 17, no 1

23--34

EN

The paper presents research results on the enhancement of diamond composites designed for tools application for mining industry, hard rocks cutting, able to withstand harsh conditions under heavy dynamical loads. In the present study, both CrB2 micropowder and VN nanopowder additives were used in proportions up to 5 wt.% and 6 wt.%, respectively, together with the basic matrix composition of 51 wt.% Fe, 32 wt.% Cu, 9 wt.% Ni, and 8 wt.% Sn. Addition of both components, CrB2 and VN, appeared to be ad-vantageous in proportion of 2 wt.% and 4 wt.%, respectively. This composition exhibited the highest relative density of 0.9968, better than that without additives. Similarly, the highest values of compressive strength Rcm and flexural strength Rbm were reached for the composite with the same percentage of CrB2 and VN. Compared to the composite with no addition of CrB2 and VN, Rcm improved by almost 70%, while Rbm by 81%. Additionally, the abovementioned additives enhanced the ability of the matrix to prevent the diamond reinforcement from being torn out of the composite, which is very important under harsh working conditions of the cutting tools. The presence of CrB2 micropowder and VN nanopowder promoted densification of the matrix and adhesion between the diamond grits and the Fe‒Cu–Ni–Sn matrix.

2

Structure and strength characteristics of NiAl-based composite materials

Poliarus Olena, Umanskyi Oleksandr, Morgiel Jerzy, Bobrowski Piotr, Szlezyner Maciek, Mosina Tetiana, Martsenyuk Iryna

Composites Theory and Practice

|

2019

|

R. 19, nr 4

169--173

EN

In this paper, the structure of NiAl-15wt.%CrB2, NiAl-15wt.%ZrB2 and NiAl-15wt.%TiB2 composite compact materials was studied using SEM. The composites were obtained by sintering in vacuum. The phase composition was studied by XRD analysis. The effect of the diboride additives on the NiAl hardness was studied. It is shown that the initial intermetallic had a hardness of 288 HV20. At the same time, the hardness value for the NiAl-15wt.% ZrB2 composite is 349 HV20, for NiAl-15wt.%TiB2 it is 392 HV20 and for the NiAl-15wt.%CrB2 composite material it is 468 HV20.

3

Microstructure and phase composition of NiAl-CrB2 composite powders used for plasma spraying

Poliarus O., Morgiel J., Umanskyi O., Szlezynger M., Pomorska M., Bobrowski P., Szczerba M.

Composites Theory and Practice

|

2018

|

R. 18, nr 2

121--124

EN

The preparation of powder agglomerates used in the plasma spray deposition processes, and especially their homogeneity, turned out to be highly important at the moment when the phase ratio in the composite coatings began to differ from that in the starting materials. The present experiment was aimed at comparing the microstructure and phase composition of hot pressed or sintered NiAl and CrB2 powders. The use of SEM and XRD methods showed that only sintering leads to a reaction of the chromium diboride with the intermetallic matrix. As a result of this process, Ni0.5Cr1.5B3 phase precipitates on the CrB2 particles. Consequently, the agglomerates formed after crushing the compacts obtained by sintering are much more homogeneous than those formed by hot pressing.

PL

Przygotowanie aglomeratów proszków wykorzystywanych w procesach natryskiwania plazmowego, a w szczególności ich ujednorodnienie, okazało się wysoce istotne w momencie, gdy skład powłok kompozytowych zaczął się znacząco różnić od stosunku udziałów proszków wyjściowych. Obecny eksperyment był nakierowany na porównanie mikrostruktury i składu fazowego proszków NiAl oraz CrB2 spiekanych w stanie stałym pod ciśnieniem (hot pressed) oraz z przetopieniem osnowy metalicznej (sintered). Zastosowanie mikroskopii skaningowej i dyfraktometrii rentgenowskiej wykazało, że tylko przetopienie osnowy prowadzi do reakcji pomiędzy nią a dwuborkiem chromu. W rezultacie tego procesu dochodzi do wydzielania na CrB2 fazy typu Ni0.5Cr1.5B3. Aglomeraty powstałe po rozdrobnieniu spieków uzyskanych na drodze z przetopieniem osnowy są znacznie bardziej jednorodne niż te otrzymane z wykorzystaniem prasowania na gorąco.

4

Influence of sintering temperature and CrB2 addition on properties of titanium diboride produced by spark plasma sintering

Sulima I., Jaworska J., Pałka P., Hyjek P., Kurtyka P.

Composites Theory and Practice

|

2016

|

R. 16, nr 1

30--36

EN

The effect of a 5 vol.% chromium diboride addition on the microstructure and properties of sintered titanium diboride was investigated. The preliminary results of studies of TiB2-5CrB2 composites sintered by SPS were discussed. The density, Young's modulus and Vickers hardness of the obtained sinters were examined. Microstructural examinations were carried out by SEM. It was found that sintering TiB2 ceramics by SPS at temperatures of 2000 and 2200°C for 10 minutes is not sufficient. The results of testing the physical and mechanical properties of TiB2-5CrB2 composites have shown that the use of CrB2 may be a good way to obtain a composite material for high performance applications. The best properties were obtained by the composite materials sintered at 2200°C. The results will serve as a basis for further optimization of the SPS process for composite fabrication.

PL

W pracy zbadano wpływ dodatku dwuborku chromu w ilości 5% obj. na mikrostrukturę oraz właściwości spiekanego dwuborku tytanu. Praca przedstawia wstępne wyniki badań dotyczące spiekania kompozytów TiB2-5CrB2 metodą iskrowego spiekania plazmowego (SPS). Dla porównania wytworzono ceramikę TiB2 bez stosowania dodatków do spiekania. Proces spiekania przeprowadzono w temperaturach 2000 oraz 2200°C w czasie 10 minut. Dla otrzymanych spieków przeprowadzono badania gęstości, modułu Younga oraz twardości metodą Vickersa. Przeprowadzono również obserwacje mikrostrukturalne, stosując skaningową mikroskopię elektronową (SEM). Stwierdzono, że spiekanie ceramiki TiB2 metodą SPS w temperturach 2000 oraz 2200°C w czasie 10 min jest niewystarczające. Wyniki badań właściwości fizycznych i mechanicznych kompozytów TiB2-5CrB2 wykazały, że zastosowanie CrB2 może być dobrą drogą do otrzymania materiału kompozytowego o wysokich właściwościach. Dla kompozytów TiB2-5CrB2 spiekanych w 2200°C uzyskano najlepsze właściwości. Otrzymane wyniki będą stanowić podstawę do optymalizacji warunków procesu SPS dla kompozytów TiB2-5CrB2.

5

Właściwości użytkowe tworzyw z układu B4C–CrSi2–hBN

Rutkowski P., Klimczyk P.

Materiały Ceramiczne

|

2013

|

T. 65, nr 3

343--351

PL

W pracy przedstawiono wyniki dotyczące otrzymywania tworzyw zawierających osnowę z węglika boru. Do osnowy wprowadzano fazę syntezowanego krzemku chromu, który z jednej strony miał za zadanie obniżenie temperatury spiekania, a z drugiej podwyższenie odporności na kruche pękanie. Do tworzywa wprowadzono heksagonalny azotek boru w ilościach (2-8)% objętościowych w celu obniżenia współczynnika tarcia. Materiały otrzymano na drodze prasowania na gorącą w temperaturze o 150 ºC niższej niż dla tworzyw spiekanych w układzie B4C/h-BN. Wszystkie uzyskane tworzywa scharakteryzowano pod względem fazowym, strukturalnym, mikrostrukturalnym, właściwości sprężystych oraz właściwości mechanicznych. Otrzymano tworzywa o wytrzymałości na zginanie sięgającej 540 MPa, współczynniku krytycznej intensywności naprężeń 4,7 MPa•m1/2 oraz obniżonej w stosunku do czystego węglika boru wartości współczynnika tarcia i podwyższonej odporności na zużycie ścierne.

EN

In the paper, the results on the manufacturing boron carbide matrix materials were presented. The synthesized chromium silicide phase was added to the matrix to lower the sintering temperature and to increase the fracture toughness. Hexagonal boron nitride was introduced in a quantity of (2-8) vol.% to the composite as a solid lubricate. The materials were hot-pressed at the temperature of 150 ºC lower than used for the naturally sintered B4C/h-BN composites. The studied bodies were subjected to the phase and microstructural analysis, microstructural observations, and elastic and mechanical property measurements. The materials with a bending strength of 540 MPa and a fracture toughness of 4.7 MPam1/2 were manufactured. The lowered friction coefficient and lowered abrasion wear were recorded in comparison to the pure boron carbide material.

6

Spiekanie tworzyw węglika boru zawierających dodatek heksagonalnego azotku boru

Rutkowski P.

Materiały Ceramiczne

|

2013

|

T. 65, nr 3

366--373

PL

W ramach niniejszej pracy przedstawiono badania nad wpływem aktywatorów spiekania, takich jak węglik chromu oraz krzemki chromu, a także dodatku stałego środka poślizgowego w postaci heksagonalnego azotku boru, na przebieg zagęszczania spiekanych tworzyw. W tym celu przeprowadzono badania przy pomocy wysokotemperaturowego dylatometru, umożliwiającego pomiar zmian wymiarów liniowych spiekanych tworzyw o osnowie węglika boru z dodatkami 5% obj. aktywatorów i (2-8)% obj h-BN. Określono zagęszczenie otrzymanych materiałów oraz zmiany składu fazowego w funkcji temperatury. Równolegle przeprowadzono próby prasowania na gorąco tych układów. Określono wpływ przyłożonego ciśnienia prasowania na zagęszczenie wytworzonych kompozytów. Przeprowadzono pomiar zagęszczenia, analizę fazową, strukturalną i mikrostrukturalną, a wyniki porównano z badaniami dylatometrycznymi.

EN

The influence of hexagonal boron nitride, chromium carbide and chromium silicide on densification of boron carbide polycrystals is studied. The first additive was used as a solid lubricant, the latter two were sintering additives, that enhance densification. A high-temperature dilatometer was used to run the measurements of linear dimension changes of the boron carbide based materials during sintering. The sintering additives were added in the quantity of 5 vol. % and the h-BN content was 2-8 vol.%. The densification of the obtained materials was determined. The phase composition changes were studied as a function of sintering temperature. Simultaneously, the trials of hot-pressing of the studied materials were made. The influence of the applied pressure on material’s densification during the sintering was determined. The densification measurements, phase and structural analysis, microstructural observations were made and compared with dilatometric data.