Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wybrane właściwości mechaniczne kompozytów Al-SiC otrzymanych technologią konwencjonalnej metalurgii proszków

Wasik A., Leszczyńska-Madej B., Noga P., Madej M.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2017

|

R. 62, nr 2

3--9

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań materiałów kompozytowych otrzymanych metodą konwencjonalnej metalurgii proszków. W celu zwiększenia właściwości mechanicznych, do aluminiowej osnowy wprowadzono fazę umacniajqcq w postaci czqstek węglika krzemu w ilości 2,5; 5; 7,5 oraz 10% wag. Zbadano wplyw udzialu czqstek SiC oraz wpływ parametrów procesu wytwarzania na gestość, twardość, wytrzymalość na zginanie oraz wytrzymałość na ściskanie otrzymanych materialów. Aby wykazać korelację pomiędzy mikrostrukturą, a otrzymanymi wiaściwościami mechanicznymi badanych kompozytów, dokonano analizy mikrostruktury przy użyciu skaningowego mikroskopu elektronowego (SEM). Na podstawie przeprowadzonych badań, stwierdzono znaczny wpływ rodzaju zastosowanej atmosfery spiekania na końcowe własciwości mechaniczne kompozytów. Wyroby otrzymane w procesie spiekania w atmosferze azotu, odznaczały się wyższą gestością, a przez to lepszymi wiaściwościami mechanicznymi niż wyroby spiekane w próżni. Zaletą spiekania aluminium i jego stopów w atmosferze azotu jest tworzenie azotków aluminium, pełniących funkcje dodatkowego czynnika umacniającego.

EN

In the article the results for composite materials produced by conventional powder metallurgy methods are presented. To improve the poor mechanical properties of aluminium, its soft matrix was reinforced with silicon carbide in form of particulate in quantities equal to 2.5; 5; 7.5 and 10 wt%. In this research the influence of weight fraction of SiC particles and process production parameters on density, hardness, bending strength and compressive strength of fabricated composites were determined. To check the relationship between microstructure and mechanical properties of investigated materials, the microstructure was examined by means of scanning electron microscopy (SEM). Based on the study of aluminium matrix composites reinforced with SiC particles, the significant influence of applied sintering atmosphere on the final mechanical properties was observed. Compacts produced in process of sintering under nitrogen atmosphere were characterized by a higher densification and thus greater mechanical properties in comparison to those sintered in vacuum. An advantage of sintering aluminium and its alloys under nitrogen atmosphere is the formation of aluminium nitrides, which are acting as an additional strengthening factor.

2

Wpływ atmosfery spiekania oraz zawartości fazy umacniającej SiC na mikrostrukturę i właściwości mechaniczne kompozytów AlCu-Si

Wąsik A., Leszczyńska-Madej B., Madej M.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2016

|

R. 61, nr 7

307--313

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań, których celem było określenie wpływu atmosfery spiekania na mikrostrukturę i właściwości mechaniczne kompozytów na osnowie stopu aluminium Al4Cu z dodatkiem fazy umacniającej w postaci cząstek węglika krzemu, dodanego w ilości 2,5; 5; 7,5 oraz 10% wag. SiC. Kompozyty AlCu-SiC zostały otrzymane metodą konwencjonalnej metalurgii proszków. Zastosowano dwa rodzaje atmosfer do spiekania: azot oraz próżnię. Kształtki spiekano w temperaturze 600°C przez 1 godz. Dodatkowo kompozyty poddano operacji doprasowania i ponownego spiekania, przy zastosowaniu takich samych parametrów procesu, w celu lepszego zagęszczenia otrzymanych spieków. Uzyskane kompozyty poddano pomiarom gęstości, twardości metodą Brinella, próbie trójpunktowego zginania oraz obserwacjom mikrostrukturalnym. Do obserwacji mikrostruktury wykorzystano mikroskop świetlny (LM) oraz elektronowy mikroskop skaningowy (SEM). Zastosowanie atmosfery azotu w procesie spiekania kompozytów AlCu-SiC skutkowało formowaniem azotków aluminium (AlN), co ma korzystny wpływ na otrzymane właściwości mechaniczne, które były wyższe niż dla kompozytów spiekanych w próżni. Stwierdzono wzrost twardości badanych kompozytów wraz ze wzrostem zawartości cząstek SiC. Jakkolwiek, zastosowanie małych cząstek fazy umacniającej SiC (> 2 μm) przyczyniło się do lokalnego tworzenia aglomeratów cząstek węglika krzemu.

EN

The main purpose of the work was to determine the influence of sintering atmosphere on microstructure and mechanical properties of aluminium alloy AI4Cu matrix composites with the addition of reinforcing phase in the form of silicon carbide particles added in an amount of 2.5; 5; 7.5 and 10 wt % ofSiC. AlCu-SiC composites were obtained using conventional powder metallurgy methods. Nitrogen atmosphere and vacuum were applied in the sintering process. Samples were sintered at 60CfCfor1 hour. Additionally the composites were re-pressed and re-sintered under the same con¬dition in order to better densification of obtained sinters. Fabricated composites were subjected to density, hardness and bending strength meas¬urements. For microstructure observation the light and scanning electron microscopy were used. Application of nitrogen atmosphere in sintering process of A/Cu-SiC composites resulted in formation of aluminium nitrides (AIN), what has a favorable influence on obtained mechanical properties, which are higher than after sintering in vacuum. The increase of hardness with increase of SIC particles content was observed. However, introduction small size of reinforcing phase (> 2 urn) into the matrix contributed to the formation of agglomeration of si/icon carbide particles.

3

Wpływ mikroatmosfery spiekania na mikrostrukturę i własności stali 1,5%Cr-1,5%Ni-0,55%Mn-0,25%Mo-0,25%Si-0,36C% wytworzonej techniką metalurgii proszków

Fiał C., Ciołczyk K., Ciaś A., Sułowski M.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2013

|

R. 58, nr 8

422-427

PL

W artykule przedstawiono wpływ mikroatmosfery na gęstość, mikrostrukturę oraz własności mechaniczne spiekanej stali konstrukcyjnej o składzie chemicznym 1,5%Cr-1,5%Ni-0,55%Mn-0,2%Mo-0,25%Si-0,36%C. Do badań wykorzystano stopowy, komercyjny proszek żelaza Astaloy CrL, wyprodukowany przez szwedzką firmę Hoganas, proszek żelazomanganu niskowęglowego, proszek grafitu, elementarny proszek niklu oraz proszek żelazokrzemu dostarczony przez zakłady OFZ Istebne S.A. na Słowacji. Z mieszanki proszków o założonym składzie chemicznym, metodą prasowania dwustronnego, sprasowano wypraski zgodne z PN-EN ISO 2740, które następnie poddano spiekaniu w półhermetycznym pojemniku z za-mknięciem labiryntowym, w temperaturze 1120 [stopni]C w czasie 60 min, stosując jako atmosferę pieca azot oraz mieszankę 95%N2-5%H2. Skład chemiczny mikroatmosfery spiekania był modyfikowany poprzez wprowadzanie do pojemnika różnych stałych węglowodorów oraz/lub bryłki żelazomanganu. Na podstawie uzyskanych wyników badań można stwierdzić, że najlepszą kombinację własności wytrzymałościowych i plastycznych badanych spieków — wytrzymałość na zginanie przekraczającą 1300 MPa, wartość wytrzymałości na rozciąganie wynoszącą ok. 670 MPa i plastyczność ok. 3 % — uzyskano po spiekaniu, gdy komora pieca wypełniona była w azotem, a spiekanie próbek odbywało się w obecności par manganu, pochodzących z żelazomanganu umieszczonego w pojemniku. Wprowadzenie do pojemnika — obok żelazomanganu — węglowodoru, spowodowało wyraźną poprawę stabilności wymiarów spiekanych próbek.

EN

The effects of chemical composition, sintering atmosphere and cooling rate on density, microstructure and mechanical properties of 1.5Cr-1.5Ni-0.55Mn-0.2Mo-0.25Si-0.36C Powder Metallurgy steel is presented. Pre-alloyed Hoganas Astaloy CrL and ferromanganese, graphite, elemental nickel and ferrosilicon powders from Istebne were used as the starting materials. From the powder mixtures, specimens were double action compacted according to PN-EN ISO 2740. They were then sintered in a semi-closed container with a labyrinth seal, at 1120 [degrees]C for 60 minutes, in an atmosphere of nitrogen and the mixture containing 95%N2-5%H2. The chemical composition of the sintering atmosphere was also modified by placing a hydrocarbon or/and ferromanganese nodules in the container. The best combination of mechanical properties: tensile strength 670 MPa, flexural strength over 1300 MPa and ductility of nearly 3 %, was achieved after sintering in the presence of manganese vapour, which came from the ferro-manganese. Presence of the hydrocarbon in the container increases markedly the dimensional stability of sintered samples.

4

Proces spiekania wyrobów wykonywanych technologią metalurgii proszków

Wiśniewski T., Majchrzak W., Garbiec D., Heyduk F.

Obróbka Plastyczna Metali

|

2012

|

T. 23, nr 1

29-38

PL

W artykule przedstawiono charakterystykę procesu spiekania wyprasek z proszków metali i opisano zjawiska fizykochemiczne, które zachodzą w tym procesie oraz warunki, w których przeprowadza się spiekanie. Opisano elektryczne piece do spiekania wyrobów w produkcji mało-, średnio- i wielkoseryjnej. Podano informacjęo gnieździe badawczym, przeznaczonym do spiekania wyrobów z proszków metali, znajdującym się w Instytucie Obróbki Plastycznej w Poznaniu oraz o urządzeniu do wykonywania spieków metodą iskrowego spiekania plazmowego.

EN

The article presents the characteristics of the process of sintering metal powder compacts and describes the physical and chemical phenomena that take place during this process as well as the conditions under which sintering is conducted. Electric furnaces for sintering products in small, medium, and large-lot production processes are described. Information on a testing nest for sintering metal powder products located at the Metal Forming Institute in Poznan and on a device for producing sinters using the spark plasma sintering method is given.

5

Wpływ atmosfery spiekania na mikrostrukturę i właściwości kompozytów Al2O3-Ni

Konopka K., Kuczyński P., Miazga A., Riegert D.

Materiały Ceramiczne

|

2012

|

T. 64, nr 1

89-93

PL

W artykule przedstawiono wpływ atmosfery spiekania (powietrze, argon, wodór) na mikrostrukturę i wybrane właściwości kompozytów Al2O3-Ni. Kompozyty otrzymane były w procesie prasowania i spiekania proszków Al2O3 i Ni. Zastosowanie różnych atmosfer spiekania doprowadziło do zróżnicowanej budowy fazowej kompozytów. Kompozyty spiekane w atmosferze argonu oprócz Al2O3 i Ni charakteryzowały się obecnością NiO. Badania przy użyciu dyfrakcji rentgenowskiej ujawniły obecność NiO w warstwie zewnętrznej kompozytu. W przypadku spiekania w powietrzu stwierdzono obecność fazy spinelowej NiAl2O4 zarówno w warstwie zewnętrznej, jak i w środku próbki o czym świadczą charakterystyczna, niebiesko-turkusowa barwa próbki na całym jej przekroju oraz, potwierdzające obecność spinelu, badania dyfrakcji rentgenowskiej. Powstanie NiO oraz NiAl2O4 świadczy o procesie utleniania cząstek Ni na etapie konsolidacji. W przypadku spiekania w atmosferze argonu warstwa NiO powstaje na granicy międzyfazowej Ni/Al2O3 jako skutek absorpcji tlenu na powierzchni cząstek proszku Ni już na etapie mieszania i prasowania proszków. Natomiast spiekanie w atmosferze powietrza doprowadziło do utworzenia fazy spinelowej. W szczególności w warstwie zewnętrznej doszło do całkowitego przereagowania Ni i przejścia do spinelu NiAl2O4. Spiekanie w redukującej atmosferze H2 zapewnia dwufazową budowę kompozytu złożoną z rozmieszczonych w osnowie Al2O3 cząstek Ni. Różnice w budowie fazowej kompozytów powodują różnice w ich gęstości i porowatości, a także twardości. Najwyższą gęstość jak również twardość uzyskano w kompozytach spiekanych w H2.

EN

This paper presents the effect of sintering atmosphere (air, argon, hydrogen) on the microstructure and selected properties of Al2O3-Ni composites. The composites were obtained by pressing and sintering of Al2O3 and Ni powders. The use of different sintering atmospheres has led to composites of various phase compositions. The composites sintered in argon shown the presence of NiO in addition to Al2O3 and Ni. X-ray diffraction studies revealed NiO in an outer layer of the material. In the case of sintering in air, the NiAl2O4 spinel phase was detected, either on the sample surface and in the sample interior. The fact provides a characteristic blue-turquoise color of the sample throughout its cross section. The presence of NiAl2O4 was confirmed by X-ray diffraction studies. The formation of NiO and NiAl2O4 indicates oxidation of Ni particles during the consolidation process. In the case of sintering in argon, the NiO layer is formed at the Ni/Al2O3 interface as a result of oxygen absorption on the surface of Ni particles during mixing and pressing the powders. Sintering in air led to the formation of spinel. In particular, there was a complete transition of Ni to the spinel NiAl2O4 in the outer layer. Sintering in the reducing atmosphere of H2 provides a two-phase composite structure composed of nickel particles distributed in the Al2O3 matrix. Differences in the composite phase-compositions cause differences in their density, porosity and hardness. The highest density and hardness were obtained for the composites sintered in H2.

6

Preparation of β-sialon bonded Al2O3-refractories in different atmospheres

Pichlbauer S., Harmuth H., Lences Z., Sajgalik P., Petruskova V.

Materiały Ceramiczne

|

2011

|

T. 63, nr 1

11-15

EN

Six test series of sialon bonded Al2O3-refractories with the same composition have been sintered at different temperatures and indifferent atmospheres. A reasonable phase composition was ascertained. For the sintering, two different electrically heated furnaces were used, one heated with graphite heating elements (furnace G) and one with MoSi2 heating elements (furnace M). The samples were sintered in nitrogen atmosphere at temperatures from 1400 to 1650°C. The oxygen partial pressure in furnace M was partly defined by the use of a carbon bed and partly by the use of N2/CO gas. The results show that β-sialon cannot be prepared at a sintering temperature of 400°C. At 1550°C and 1650°C different atmospheres lead to the formation of different phases in the matrix. These phases are β-sialon, X-sialon, mullite, glassy phase, Si, SiC and carbon besides the main component Al2O3. The occurrence of silicon shows that the control of the atmosphere is also very important to assure a complete nitration, which is necessary for β-sialon formation.

PL

Sześć serii korundowych materiałów ogniotrwałych o takim samym składzie, wiązanych sialonem, wytworzono w różnych temperaturach i atmosferach. Ustalono uzasadniony skład fazowy. Dwa różne piece elektryczne wykorzystano do spiekania, jeden ogrzewany grafitowym elementem grzejnym (piec G) i drugi ogrzewany elementem MoSi2 (piec M). Próbki spieczono w atmosferze azotu w temperaturze od 1400 do 1650°C. Ciśnienie parcjalne tlenu w piecu M było częściowo zdefiniowane poprzez użycie zasypki węglowej, a częściowo poprzez użycie gazu N2/CO. Wyniki pokazują, że β-sialonu nie można wytworzyć w temperaturze spiekania wynoszącej 1400°C. W 1550°C i 1650°C różne atmosfery prowadzą do powstania różnych faz w osnowie. Oprócz głównego składnika Al2O3 tymi fazami są β-sialon, X-sialon, mullit, faza szklista, Si, SiC i węgiel. Występowanie krzemu pokazuje, że kontrola atmosfery jest również bardzo ważna, aby zapewnić całkowite azotowanie, które jest konieczne do utworzenia β-sialonu.

7

Wpływ procesu wytwarzania na strukturę i własności spiekanej stali o zawartości 0,4 % węgla

Sułowski M.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2010

|

R. 55, nr 9

632-637

PL

Celem badań było określenie wpływu procesu wytwarzania na strukturę i własności spiekanej stali o zawartości 0,4 % C. Do badań wykorzystano komercyjny proszek żelaza NC 100.24 oraz proszek grafitu C-UF. Jako środek poślizgowy wykorzystano stearynian cynku rozpuszczony w acetonie. Z proszków wyjściowych w mieszalniku Turbula w czasie 30 minut sporządzono mieszankę o zadanym składzie chemicznym. Następnie, metodą prasowania w sztywnej matrycy, sprasowano kształtki prostopadłościenne, o wymiarach 4 × 4 × 40 mm, przeznaczone do badań własności fizycznych i mechanicznych oraz wypraski cylindryczne o wymiarach phi 15 × 20 mm, przeznaczone do badań metalograficznych. Ciśnienie prasowania wynosiło 800 MPa. Wypraski oznaczono symbolem W. Sprasowane kształtki poddano spiekaniu w temperaturze 850 stopni Celsjusza w atmosferze azotu o punkcie rosy -60 stopni Celsjusza przez 30 minut i następnie chłodzono w chłodnicy pieca z szybkością 60 stopni Celsjusza/min. Spieki oznaczono symbolem S. Dla niektórych spieków zastosowano dodatkowo: doprasowywanie pod ciśnieniem 800 MPa (kształtki oznaczono symbolem SP) oraz doprasowywanie pod ciśnieniem 800 MPa, a następnie drugie spiekanie w temperaturze 1120 stopni Celsjusza, w atmosferze azotu w czasie 30 minut. Spieki te oznaczono symbolem SS. W toku przeprowadzonych prac ustalono, że gęstość oraz twardość badanych kształtek zależna była od warunków wytwarzania - najwyższymi własnościami charakteryzowały się spieki po dwukrotnym prasowaniu i spiekaniu. Niska wytrzymałość na zginanie spieków prasowanych jednokrotnie (S) oraz spieków po doprasowywaniu (SP) związana jest ze zbyt krótkim czasem oraz niską temperaturą spiekania, nie zapewniającą dyfuzji węgla do cząstek proszku żelaza. Podwyższenie temperatury spiekania do 1120 stopni Celsjusza umożliwiło zajście w spiekanym materiale procesów dyfuzyjnych, co znalazło odzwierciedlenie w wyższych wartościach wytrzymałości na zginanie. Badania mikrostruktury spiekanych stali o zawartości 0,4 % węgla wykazały, że stale, niezależnie od etapu wytwarzania charakteryzowały się umiarkowaną niejednorodnością struktury składającej się z obszarów perlitycznych i ferrytycznych. Dodatkowo, w strukturze badanych stali zaobserwować można było porowatość pierwotną, związaną z prasowaniem kształtek.

EN

The present work was focused on the effect of processing parameters on the structure and properties of sintered Fe-0.4%C steels based on sponge iron grade NC 100.24 and graphite powder grade C-UF. The lubricant in the form of zinc stearate dissolved in acetone was added to the powders mixtures prepared in Turbula mixer for 30 minutes. Rectangular (4 × 4 × 40 mm) and cylindrical (phi 15 × 20 mm) test bars were pressed under pressure of 800 MPa. Compacts were coded as W. Sintering was carried out in laboratory horizontal furnace at 850 degrees of Celsius in nitrogen atmosphere for 30 minutes. Compacts after sintering were coded as S. For some of sintered steels repressing (800 MPa) and repressing and double sintering (800 MPa//1120 degrees of Celsius) were used. Mechanical investigation shown, that density and hardness of sintered steels depend on processing parameters - the highest properties were recorded for double-pressed and double-sintered steels. Low sintering temperature (850 degrees of Celsius) and short sintering time are not sufficient for carbon diffusion to iron particle. Increasing the sintering temperature allowed carbon to diffuse into the iron particles, what is responsible for satisfactory properties of steels. Metallographic investigations shown, that the structure of PM carbon steels consists of pearlite and/or pearlite and ferrite. Additionally, primary porosity was also observed.

8

Effect of sintering atmosphere on the selected properties of the natural origin hydroxyapatite materials

Brzezińska-Miecznik J., Macherzyńska B., Haberko K., Strojny A., Mozgawa W., Bućko M. M., Pyda A.

Materiały Ceramiczne

|

2010

|

T. 62, nr 3

363-365

EN

Natural origin hydroxyapatite was extracted from the long cortical part of pig bones by treatment with the hot NaOH solution. After that, the material was carefully washed with distilled water, dried, and calcined in air at 450 ° C. The samples compacted under 200 MPa were subjected to heat treatment at 1000°C in air, CO2, O2, Ar and N2 atmospheres. It was found that sintering atmosphere influences greatly densification of the system, sample morphology, chemical stability and elastic properties. The materials sintered in air showed high density characterized by low open porosity and relatively large faceted grains. Heat treatment in the remaining atmospheres led to essentially lower densification. Grain sizes in these cases were much smaller. It was found that CO2 atmosphere arrested decomposition of the material; no free CaO appeared, and additional CO3(2-) groups were built into the hydroxiapatite structure.

PL

Hydroksyapatyt pochodzenia naturalnego został uzyskany z długiej części korowej kości wieprzowych drogą obróbki w gorącym roztworze NaOH. Następnie, materiał starannie przemyto wodą destylowaną, wysuszono i kalcynowano w powietrzu w 450°C. Próbki wyprasowane pod 200 MPa poddano obróbce cieplnej w 1000°C w atmosferach powietrza, CO2, O2, Ar lub N2. Stwierdzono, że atmosfera spiekania wpływa znacząco na zagęszczenie materiału, jego morfologię, skład chemiczny i właściwości sprężyste. Materiały spieczone w powietrzu pokazały wysokie zagęszczenie charakteryzujące się niską porowatością otwartą i względnie dużymi ziarnami o płaskich ścianach. Obróbka cieplna w pozostałych atmosferach prowadziła do znacząco mniejszego zagęszczenia. Rozmiary ziaren w tych przypadkach były znacznie mniejsze. Stwierdzono, że atmosfera CO2 zatrzymywała rozkład materiału; nie występował wolny CaO i dodatkowe grupy CO3(2-) wbudowywały się w strukturę hydroksyapatytu.

9

Wpływ dodatku środka poślizgowego na strukturę i własności mechaniczne spiekanych stali manganowych o zawartości 3 % Mn i 0,8 %C

Sitko T., Sułowski M.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2009

|

R. 54, nr 3

153-167

PL

Celem badań było określenie wpływu dodatku środka poślizgowego na strukturę i własności mechaniczne spiekanych stali o zawartości 3 % Mn i 0,8 % C. Do badań wykorzystano komercyjny proszek żelaza NC 100.24, proszek niskowęglowego żelazomanganu produkowany przez firmę Eramet Comilog Manganese oraz proszek grafitu C-UF. Jako środek poślizgowy wykorzystano proszek Kenolube P11. Z proszków wyjściowych sporządzono w mieszalniku Turbula w czasie 30 min. cztery mieszanki proszków, różniące się zawartością środka poślizgowego. Następnie, metodą prasowania w sztywnej matrycy, sprasowano kształtki prostopadłościenne, o wymiarach 5 × 10 × 55 mm, przeznaczone do badania wytrzymałości na zginanie, udarności i twardości oraz wytrzymałościowe (PN-EN ISO 2740), przeznaczone do badania wytrzymałości na rozciąganie i własności plastycznych, a także wytrzymałości na zginanie, zwanych dalej próbkami ISO. Zbliżoną gęstość względną wyprasek prostopadłościennych i ISO, na poziomie 86 %, uzyskano stosując 2 ciśnienia prasowania - 660 i 820 MPa, odpowiednio dla próbek ISO oraz próbek prostopadłościennych. Sprasowane kształtki poddano spiekaniu w temperaturze 1120 stopni Celsjusza w atmosferze wodoru lub azotu o punkcie rosy -60 stopni Celsjusza przez 60 min. Po spiekaniu kształtki odpuszczano w temperaturze 200 stopni Celsjusza w powietrzu w czasie 60 min. W toku przeprowadzonych prac ustalono, że wzrost zawartości środka poślizgowego w mieszance proszków przyczynił się do obniżenia gęstości względnej wyprasek i spieków, a także do obniżenia własności wytrzymałościowych oraz plastycznych badanych stali manganowych. Uzyskane wyniki badań świadczą, że najlepszymi własnościami mechanicznymi charakteryzowały się stale wytwarzane bez dodatku środka poślizgowego. Porównywalne własności do tej grupy spieków uzyskały stale manganowe wytworzone na bazie mieszanki zawierającej 0,2 % mas. środka poślizgowego. Własności stali manganowych wytwarzanych w atmosferze azotu były zbliżone do własności stali uzyskanych po spiekaniu w wodorze, co może być wykorzystane w celu obniżenia kosztów produkcji. Badania metalograficzne wykazały, że obecność środka poślizgowego w mieszance proszków przyczyniła się do powstania struktury perlitycznej bądź perlityczno-bainitycznej.

EN

The present work was focused on the effect of lubricant content on the structure and mechanical properties of sintered Fe-3%Mn-0.8%C steels based on sponge iron grade NC 100.24, low-carbon ferromanganese powder and graphite powder grade C-UF. The lubricant in the form of Kenolube P11 was added to the powders mixtures prepared in Turbula mixer for 30 minutes. Rectangular and tensile test bars were pressed under pressure of 660 and 820 MPa, for tensile and rectangular test bars respectively, to achieve the relative density 86 %, approximately. Sintering was carried out in laboratory horizontal furnace at 1120 degrees of Celsius in nitrogen and hydrogen atmosphere for 60 minutes. After sintering, sintered parts were tempered at 200 degrees of Celsius for 60 minutes in air. Mechanical investigation shown, that relative density and mechanical properties decreased with increasing the lubricant content in powders mixtures. The best mechanical properties were recorded for sintered manganese steels produced without addition of the lubricant. Mechanical properties of PM Mn steels sintered in nitrogen atmosphere were comparable with properties of steel achieved after sintering in hydrogen atmosphere. Those, sintering in nitrogen atmosphere could be employed for decreasing the cost production of structural Ni-free steels. Metallographic investigations shown, that the structure of PM Mn steels consists of pearlite and/or pearlite and bainite and depend on the lubricant concentration.

10

Structure and mechanical properties of mn-cr-mo pm steels sintered in different conditions

Sułowski M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2007

|

Vol. 52, iss. 4

617-625

EN

The effect of H2/N2 ratio in a sintering atmosphere on microstructure and mechanical properties of Fe-3%Mn- (Cr)-(Mo)-0.3%C PM steels has been shown. Pre-alloyed Astaloy CrL (1.5 wt.-%Cr and 0.25 wt.-% Mo) and Astaloy CrM (3 wt.-%Cr and 0.5 wt.-% Mo) powders were used to prepare the mixtures with low-carbon ferromanganese (77 wt.-% Mn and 1.3 wt.-% C) and graphite powders. Single-pressed compacts containing 3 wt.-% Mn and 0.3 wt.-% C with green density in the range of 6.8-7.1 gcm.3 were produced. Sintering was carried out at 1120.C and 1250.C for 60 minutes under flowing different H2/H2 mixtures: . A1 . 75 vol. % H2-25 vol. % N2, . A2 . 25 vol. % H2-75 vol. % N2, . A3 . 5 vol. % H2-95 vol. % N2, . A4 . 100 vol. % N2. After isothermal sintering specimens were slow (2°C/min) cooled to room temperature. Tensile (UTS) and transverse rupture (TRS) strengths, elongation (A), R0.2 yield offset, Young's modulus (E), impact toughness and apparent surface hardness were examined. Following mechanical tests, to investigate the microstructure of sintered Mn-Cr-Mo steels, light optical microscopy was employed. It was shown that sintered properties are hardly influenced by the imposed sintering atmospheres. The best combination of plastic and tensile properties of examined steels was achieved after sintering in hydrogen-rich atmospheres.

PL

W pracy przedstawiony został wpływ składu chemicznego atmosfery spiekania, będącej mieszaniną wodoru i azotu, na strukturę i własności spiekanych stali o składzie chemicznym Fe-3%Mn-(Cr)-(Mo)-0.3%C. Do wytworzenia mieszanek proszków wykorzystano proszki stopowe Astaloy CrL (1,5% mas. Cr i 0,25% mas. Mo) i Astaloy CrM (3% mas. Cr i 0,5% mas. Mo) oraz niskow.glowy proszek żelazomanganu (77% mas. Mn i 1,3% mas. C). Założoną zawartość węgla uzyskano dodając do mieszanki proszków grafit. Wypraski o zawartości 3% mas. manganu i 0,3% mas. węgla, sprasowane jednostronnie w sztywnej matrycy, charakteryzowały się gęstością w zakresie od 6,8 g/cm3 do 7,1 g/cm3. Spiekanie kształtek prowadzono w temperaturze 1120.C i 1250.C przez okres 60 minut, w atmosferze będącej mieszaniną wodoru i azotu o następujących proporcjach gazow składowych: . A1 - 75% obj. H2-25% obj. N2, . A2 - 25% obj. H2-75% obj.N2, . A3 - 5% obj. H2-95% obj. N2, . A4 - 100% obj. N2. Po spiekaniu stalowe próbki chłodzone były do temperatury otoczenia wraz z piecem ze średnią szybkością ok. 2°C/min. W celu określenia wpływu warunkow wytwarzania na strukturę i własności mechaniczne konstrukcyjnych, spiekanych stali manganowo-chromowo-molibdenowych przeprowadzono badania wytrzymałości na rozciąganie i wytrzymałości na zginanie jak również wyznaczono wydłużenie całkowite spieków oraz umowną granicę plastyczności R0,2. Ponadto wykonano pomiary modułu Younga metodą ultradźwiękową, a także badania udarności oraz twardości spiekanych stali Mn-Cr-Mo. Identyfika- cję składników strukturalnych przeprowadzono w oparciu o badania metalograficzne spieków przy zastosowaniu mikroskopii świetlnej. Jak wykazały przeprowadzone badania, struktura i własności spiekanych stali manganowo-chromowo-molibdenowych silnie zależą od składu chemicznego atmosfery spiekania. Uzyskane wyniki pozwalają stwierdzić, że najlepszymi własnościami charakteryzowały się stale wytworzone w atmosferach bogatych w wodór.

11

Effect of sintering atmosphere on structure and properties of vitalium type sintered materials

Dąbrowski J. R., Frydrych J., Frydrych H., Ratuszek W.

Archives of Metallurgy

|

2001

|

Vol. 46, iss. 1

81-92

EN

The aim of the present research was to determine the effect of atmosphere of preliminary annealing and subsequent sintering on a structure and properties if sintered alloys produced of Co-Cr-Mo powders, which are applied for production of endo-protheses.

PL

W ramach pracy przeprowadzono badania, których celem było ustalenie wpływu atmosfer wstępnego wyżarzania oraz spiekania na strukturę i własności spieków wykonanych z proszków Co-Cr-Mo stosowanych na endoprotezy.