Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Long-term Annealing of NiCrAlY LENS Coating on 316L Steel

Szymański Krzysztof K.

Archives of Foundry Engineering

|

2022

|

Vol. 22, iss. 4

116--120

EN

This article presents the results of a research on the behavior of NiCrAlY coating obtained by the LENS method on austenitic stainless steel type 316L under long-term annealing conditions at 1000°C for 25, 100 and 250 hours. The morphology of the NiCrAlY layer as a function of annealing time and temperature was characterized. The chemical composition and distribution of alloying elements were evaluated using scanning microscopy and micro-area chemical composition analysis. It was revealed that NiCrAlY coatings deposited by LENS method are characterized by good metallurgical quality. The long-term annealing of the NiCrAlY coating led to microstructural changes in the form of the disappearance of the original dendritic structure and the formation of a solid solution of nickel with chromium and a small amount of aluminum, as well as chromium α-Cr precipitates and Ni-Y-type phases. The effect of increasing iron concentration in the coating due to diffusion-to-core processes was also found.

2

Quasi-Static and Dynamic Mechanical Properties of a Ti-6Al-4V Titanium Alloy Produced Using Unconventional Manufacturing Methods

Sarzyńska Katarzyna J., Paszkowski Robert

Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa

|

2021

|

Vol. 12, Nr 4 (46)

69--82

EN

The purpose of this paper was to determine the mechanical properties of a Ti-6Al-4V titanium alloy produced by traditional CIP (Cold Isostatic Pressing) and by LENS (Laser Engineered Net Shaping), an additive manufacturing process. A reference material, being a commercial Ti-6Al-4V alloy, was also tested. The strength test specimens were produced from a high-quality, Grade 5 titanium powder. Each specimen had its density, porosity, and hardness determined. Compression curves were plotted for the tested materials from the strength test results with static and dynamic loads. These tests were performed on an UTS (Universal Testing Machine) and an SHPB (Split Hopkinson Pressure Bar) stand. The test results obtained led to the conclusion that the titanium alloy produced by CIP had lower strength performance parameters than its commercially-sourced counterpart. The LENS-produced specimens outperformed the commercially-sourced alloy both in static and dynamic load conditions.

PL

Celem niniejszej pracy było wyznaczenie właściwości mechanicznych stopu tytanu Ti-6Al-4V wytworzonego metodą klasycznej metalurgii proszków CIP (ang. Cold Isostatic Pressing) oraz przy użyciu przyrostowej technologii wytwarzania LENS (ang. Laser Engineered Net Shaping). Badaniom poddano także komercyjny stop Ti-6Al-4V jako materiał referencyjny. Próbki do badań wytrzymałościowych przygotowano z wysokiej jakości proszku stopu tytanu gatunku 5. Dla wykonanych próbek materiałowych wyznaczono gęstość, porowatość, a także określono twardość. Ponadto, wyznaczono krzywe ściskania dla badanych materiałów na podstawie rezultatów testów wytrzymałościowych w warunkach statycznego i dynamicznego obciążenia. Wykorzystano do tego celu uniwersalną maszynę wytrzymałościową (UTS, ang. Universal Testing Machine) oraz stanowisko dzielonego pręta Hopkinsona (SHPB, ang. Split Hopkinson Pressure Bar). Na podstawie otrzymanych wyników badań stwierdzono, iż stop tytanu uzyskany metodą klasycznej metalurgii proszków charakteryzuje się niższymi parametrami wytrzymałościowymi od jego komercyjnego odpowiednika. Próbki wykonane technologią LENS cechują się wyższymi parametrami w porównaniu ze stopem komercyjnym zarówno w statycznych jak również dynamicznych warunkach obciążenia.

3

Badania odporności na zużycie ścierne kompozytowych powłok (stop kobalt-WC) wytworzonych metodą LENS

Klimek Joanna, Dworecka-Wójcik Julita, Durejko Tomasz, Zasada Dariusz

Inżynieria Powierzchni

|

2020

|

nr 1-2

38--47

PL

Powłoki metaliczne umacniane fazą wzmacniającą należą do szeroko stosowanych materiałów odpornych na zużycie. W pracy podjęto próbę wytworzenia powłok kompozytowych w układzie osnowa metaliczna (stop kobaltu) – faza wzmacniająca (węglik wolframu) stosując w tym celu technikę Laser Engineered Net Shaping (LENS). Otrzymane powłoki poddano ocenie jakości metalurgicznej (poprzez obserwacje mikroskopowe), badaniom mikrotwardości w strefie przejściowej powłoka-podłoże oraz badaniom odporności na zużycie ścierne w warunkach tarcia suchego. W tym celu wykorzystano dwie różne techniki badawcze: metodę kula-tarcza oraz badania odporności w luźnym ścierniwie. W przypadku każdej z metod zastosowano tę samą siłę docisku oraz liczbę obrotów tarczy/rolki. Przeprowadzone badania wykazały, że ubytek masy powłok poddanych badaniom odporności na zużycie w luźnym ścierniwie był znacznie większy w odniesieniu do metody kula-tarcza.

EN

Metallic coatings strengthened by the reinforcing phase are among the widely used wear-resistant materials. The work attempted to produce composite coatings in the metallic matrix system (cobalt alloy) – reinforcing phase (tungsten carbide) fabricated by the Laser Engineered Net Shaping (LENS) technique. The obtained coatings were assessed by metallurgical quality (microscopic observations), microhardness test in coating-substrate transition zone and tests of abrasive wear resistance under dry friction conditions. For this purpose, two different test methods were used: the ball-on-disc method and the rubber wheel abrasion test method. For each method, the same test parameters were used, such as force and number of disc/ roller rotations. The conducted tests showed that the weight loss of the coatings subjected to wear resistance tests in loose abrasive was much greater compared to the ball-on-disc method.

4

Ocena bioaktywności in-vitro warstw tytanowych wytwarzanych techniką LENS na implantach

Wysocki B., Supeł A., Durejko T., Święszkowski W.

Mechanik

|

2017

|

R. 90, nr 1

48--49

PL

Kształtowanie przyrostowe LENS (Laser Engineering Net Shaping), będące jedną z technik druku 3D, umożliwia zarówno wytwarzanie, jak i modyfikacje samej warstwy wierzchniej wytworzonego wcześniej produktu. W niniejszej pracy za pomocą techniki LENS wytworzono bioaktywne warstwy o wysokim rozwinięciu powierzchni na powierzchni endoprotez stawu biodrowego. Zarówno warstwy napawane, jak i podłoża były wytworzone ze stopu Ti-6Al-4V. Na otrzymanych warstwach zostały przeprowadzone testy bioaktywności in-vitro w roztworze SBF (Simulated Body Fluid), posiadającym wszelkie niezbędne składniki nieorganiczne osocza ludzkiej krwi. Powstawanie zarodków fosforanów wapnia zaobserwowano techniką SEM (Scanning Electron Microscopy) już po dwóch dniach imersji. Na podstawie uzyskanych wyników podczas badań z użyciem SEM i EDX (Energy-Dispersive X-ray Spectroscopy) można stwierdzić, że wytworzone techniką LENS warstwy ze stopu Ti-6Al-4V wykazują wysoką bioaktywność w warunkach badań in-vitro w SBF.

EN

Laser Engineering Net Shaping (LENS), which is one of the 3DP techniques, allows for both, the fabrication and the modification of surface layer of the product previously prepared. In the current work, using LENS technique, highly developed bioactive layers, were prepared on the surface of the hip prosthesis. Both, fabricated layers and hip prosthesis, were fabricated from Ti-6Al-4V alloy. The tests were carried out using Simulated Body Fluid (SBF) solution, having all the necessary components on the inorganic human blood plasma. Scanning Electron Microscopy (SEM) showed the nucleation of calcium phosphates even after 2 days of immersion. Based on the results obtained in SEM and EDX tests, it can be claimed that Ti-6Al-4V layers manufactured using LENS technique exhibit high bioactivity in in-vitro, in the SBF solution.

5

Ocena dokładności geometrycznej modelu łopatki wytworzonego laserową techniką przyrostową

Zarański Z., Sulej S.

Mechanik

|

2014

|

R. 87, nr 8-9CD1

392-399

PL

W pracy przedstawiono wyniki przeprowadzonej oceny dokładności geometrycznej elementu wytworzonego za pomocą technologii laserowego formowania z proszków LENS (Laser Engineered Net Shaping). Analizie poddano łopatkę wirnika turbiny gazowej silnika SO-3, którą skanowano za pomocą skanera optycznego smartScan 3D duo firmy Breuckmann. Otrzymaną chmurę punktów obrobiono wstępnie za pomocą oprogramowania OPTOCAT 2009 i zapisano w postaci pliku STL. W celu uzupełnienia nieciągłości powierzchni łopatki skorzystano dodatkowo z programu Magics. Za pomocą programu PartPrep Slicing, łopatkę podzielono na warstwy i zapisano do pliku o rozszerzeniu .sli. Tak przygotowany model zaimportowano do oprogramowania wykonawczego systemu LENS MR-7. Dobrano parametry technologiczne i wytworzono łopatkę z proszku na osnowie fazy międzymetalicznej Fe28Al. Ocenę dokładności geometrycznej wytworzonej łopatki dokonano za pomocą pomiarów stykowych przeprowadzonych na współrzędnościowej maszynie pomiarowej typu Scope Check 3D CNC firmy Werth Messtechnik GmbH.

EN

In recent paper, results of the geometrical accuracy assessment of the element manufactured via laser engineered net shaping, employing powder technology, are presented. SO-3 engine gas turbine rotor blade was subjected to the analyses. The element was scanned with the use of smartScan 3D duo provided by Breuckmann. Obtained point cloud was initially processed with OPTOCAT 2009 software and saved as the STL file. To fill the discontinuities of the blades surface Magics software was applied. PartPrep Slicing software was applied to divide the rotor into parts and save it as the .sli file. As prepared model was imported to the executive software of LENS MR-7 system. Selected technological parameters allowed to manufacture the blade made of Fe28Al intermetallic alloy powder. The geometrical accuracy of the manufactured rotor blade was examined with the contact measurements performed with the use of coordinate measurement machine, Scope Check 3D CNC provided by Werth Messtechnik GmbH.

6

Application of LENS method in Fe40Al + n-Al2O3 composite materials fabrication

Durejko T., Żuchowska E., Łazińska M.

Composites Theory and Practice

|

2012

|

R. 12, nr 2

81-85

EN

The present study examines the impast of nanoceramics on the structure and selected mechanical properties of intermetallic alloys. In order to determine the grain size in the different variants of materials, with LENS fabricated Fe40Al, an equivalent mean diameter was determined. Resistance against oxidation of the material with and without the addition of nanoceramics was also determined. Observations of the microstructure and phasal analysis did not reveal the presence of nanoceramics in the bulk of the material. However, it was found that the addition of nano-oxide ceramics, increases the grain size and a 4-fold increased heat resistance compared to the reference material. For the alloy without the addition of the oxide nanoceramics, a relative deformation of 2% at a lower yield than the 2% composite Fe40Al vol. n-Al2O3 was reported. An attempt to explain the situation it was based on research using the Thermal Imager, which is equipped with a LENS MR-7. It allowed permanent registration of the temperature distribution and weld puddle determining a number of thermodynamic dependences. It additionally drew attention to the fact that during the manufacturing process, differences between the width of the liquid metal mesh for the alloys with and without nanoceramics was observed. It indirectly proves the existence of ceramics on the surface of powder particles at the time of melting the base material, and probably there where an increase in the width of the weld puddle was observed.

PL

W opracowaniu przeanalizowano wpływ nanoceramiki na strukturę i wybrane właściwości mechaniczne stopów na osnowie intermetalicznej fazy Fe40Al wytworzonych techniką LENS. W celu określenia wielkości ziarna w poszczególnych wariantach materiałowych wyznaczono średnią średnicę ekwiwalentną. Określono odporność na utlenianie materiału bez i z dodatkiem nanoceramiki. Obserwacje mikrostruktury oraz analiza fazowa nie ujawniły występowania nanoceramiki w objętości materiału. Stwierdzono jednak, że dodatek nanometrycznej ceramiki tlenkowej wpływa na wzrost wielkości ziaren oraz 4-krotnie podwyższa żaroodporność w stosunku do materiału odniesienia. Dla stopu bez dodatku nanoceramiki tlenkowej odnotowano odkształcenie względne na poziomie 2% przy niższej granicy plastyczności niż kompozyt Fe40Al+2%obj.n-Al2O3. Próbę wyjaśnienia zaistniałej sytuacji podjęto w oparciu o badania z wykorzystaniem Thermal Imagera, w który wyposażony jest LENS MR-7. Umożliwia on permanentną rejestrację rozkładu temperatury jeziorka ciekłego metalu i wyznaczania szeregu zależności termodynamicznych. Uwagę zwrócił fakt, że w trakcie procesu wytwarzania zauważono różnice pomiędzy szerokością oczka ciekłego metalu dla stopów z nanoceramiką i bez. Świadczy on pośrednio o istnieniu ceramiki na powierzchni cząstek proszku w momencie przetapiania materiału bazowego i prawdopodobnie tam, gdzie się ona znajduje, obserwuje się wzrost szerokości jeziorka ciekłego metalu.

7

Advanced repairs for aerospace & defence

Hedges M.

Problemy Eksploatacji

|

2005

|

nr 2

115--122

EN

Gas Turbine owners and operators are increasingly looking for life cycle cost improvement. One method to achieve this is the use of improved quality, low cost repairs for the highly sensitive components which make up these complex machines. The paper describes the emerging Laser Engineered Net Shaping(TM) (LENS(TM)) process. The process, an advanced form of laser deposition, is used to create high quality repairs on critical turbine components. Details of recent and future improvements will be given along with examples of application.

PL

Właściciele i użytkownicy turbin gazowych coraz częściej szukają sposobów na obniżenie kosztów ich eksploatacji. Jednym z nich jest naprawa delikatnych części maszyn z zastosowaniem tańszych i lepszych jakościowo metod. Artykuł opisuje proces Laserowego Modelowania Siatkowego (LENS(TM)). Proces ten, stanowiący zaawansowaną formę osadzania z użyciem lasera, stosowany jest do wykonywania wysokiej jakości napraw kluczowych elementów turbin. W artykule zaprezentowano szczegóły dotyczące obecnych i planowanych usprawnień wraz z przykładami zastosowań.