Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Możliwości wykorzystania materiału ceramicznego na narzędzia do realizacji procesu zgrzewania tarciowego z przemieszaniem cienkich blach tytanowych

Buszta S., Myśliwiec P., Śliwa R. E., Ostrowski R.

Obróbka Plastyczna Metali

|

2018

|

T. 29, nr 3

253--276

PL

Tytan oraz jego stopy charakteryzują się małą gęstością, dużą opornością na wysoką temperaturę i korozję. Stopy tytanu mogą być spawane wiązką elektronów lub metodą TIG, ale wymagane jest stosowanie gazów osłonowych oraz odpowiednie oczyszczenie łączonych elementów. Największym problemem przy spawaniu tytanu oraz stopów tytanu jest występowanie pęcherzyków oraz kruchości wywołanej powietrzem. Z tego powodu metoda FSW jest korzystną alternatywą przy łączeniu elementów tytanowych. W niniejszej pracy przedstawiono możliwości wykorzystania materiałów ceramicznych na narzędzia oraz inne elementy oprzyrządowania w realizacji zgrzewania tarciowego z przemieszaniem cienkich blach tytanowych typu GRADE 3 i GRADE 5. Wysoka temperatura generowana w trakcie procesu FSW wymaga stosowania zaawansowanych materiałów narzędziowych. Jakość złącza oceniano poprzez analizę właściwości mechanicznych, mikrostrukturę oraz przebiegów sił. Wykazano, że zastosowanie ceramiki narzędziowej na narzędzia oraz elementy oprzyrządowania pozwala na wykonywanie wolnych od wad wysokiej jakości złączy FSW stopów tytanu. Wysoko-temperaturowe właściwości ceramiki przyczyniają się do uproszczenia elementów mocujących zgrzewanych blach.

EN

Titanium and its alloys are characterized by low density, high resistance to high temperature and corrosion. Titanium alloys can be electron beam welded or TIG method, but it is required to use shielding gases and proper cleaning of connected elements. The biggest problem in the welding of titanium and titanium alloys is the presence of bubbles and brittleness caused by air pollution directive, for this reason, the FSW method is an advantageous alternative to the connecting elements of titanium. This paper presents the possibilities of using ceramic materials for tools and other tooling elements in the implementation of friction stir welding of GRADE 3 and GRADE 5 titanium sheets. High temperature generated during the FSW process requires the use of advanced tool materials. Joint quality was assessed by analyzing mechanical properties, microstructure and waveforms forces. It has been shown that the use of ceramics materials for tools and fixing elements allows to make defect-free, high-quality FSW joints of titanium alloys. High temperature properties of ceramics strongly contribute to the simplification of the fastening elements of welded sheets.

2

Łączenie doczołowe cienkich blach ze stopów tytanu metodą zgrzewania tarciowego z przemieszaniem (FSW)

Luty G., Gałaczyński T., Śliwa R. E., Myśliwiec P.

Obróbka Plastyczna Metali

|

2018

|

T. 29, nr 3

277--298

PL

Publikacja dotyczy analizy charakterystyki dynamicznej procesu FSW opartego na efekcie uplastycznienia łączonych elementów ze stopów tytanu i efektu ich wymie-szania w strefie zgrzewania ze szczególnym uwzględnieniem specyfiki łączenia cienkich blach. Wykazano efekt wpływu parametrów procesu takich, jak m.in.: obroty i posuw narzędzia (prędkość zgrzewania), geometria i materiał narzędzia, temperatura. Uplastycznienie w strefie połączenia wymaga odpowiedniego poziomu naprężeń ścinających dla uruchomienia mechanizmu plastycznego płynięcia. Wielkością, która reprezentuje odpowiedź materiału na obciążenia zewnętrzne powodujące jego uplastycznienie, jest wartość sił osiowej i promieniowej występujących podczas zgrzewania. Temperatura procesu FSW blach tytanowych oscyluje w granicach 1000°C. Istnieje potrzeba stosowania zaawansowanych materiałów narzędziowych (np. specjalnej ceramiki narzędziowej) i stosowanie specjalnych układów chłodzących, zarówno narzędzie, jak i przyrząd mocujący. W pracy przedstawiono wyniki zgrzewania cienkich blach ze stopu tytanu GRADE 3 o grubości 0,5 mm w połączeniach doczołowych, za pomocą narzędzi wykonanych z węglika spiekanego oraz ze specjalnej ceramiki narzędziowej, o wymiarach dostosowanych do grubości blachy. Podczas zgrzewania rejestrowano wartości siły osiowej i promieniowej. Jakość złącza oceniano na podstawie badań właściwości mechanicznych złącza oraz analizy mikrostruktury. Wykazano, że odpowiednio dobrane parametry technologiczne i geometryczne procesu FSW wraz z odpowiednimi narzędziami, skutkują otrzymaniem połączeń wysokiej jakości i dużej powtarzalności. Najlepsze rezultaty otrzymano przy zastosowaniu narzędzia ceramicznego, prędkości obrotowej narzędzi 4000 obr/min i prędkości posuwu 100 mm/min. Warunki te zapewniają otrzymanie zgrzeiny o efektywności złącza na poziomie 84% wytrzymałości materiału rodzimego.

EN

The publication concerns the analysis of dynamic characteristics of the FSW process based on the effect of plasticization of joined elements from titanium alloys and the effect of their mixing in the welding zone, with particular emphasis on the specificity of joining thin sheets. The effect of the parameters such as tool rotational and travel speed (welding speed), geometry and material of the tool, temperature, was shown. Plasticization in the welding zone requires an appropriate level of shear stress to activate the flow plasticity mechanism. The value that represents the material's response to external loads causing its plasticization is the value of axial and radial forces during welding. The temperature of the FSW process for titanium sheets oscillates around 1000°C. There is a need to use advanced tool materials (e.g. special tool ceramics) and the use of special cooling systems for tool and the fixtures. The paper presents the results of welding thin GRADE 3 titanium sheets with a thickness of 0.5 mm in butt joints, using tools made of sintered carbide and a special tool ceramic, with dimensions adapted to the thickness of the sheet. During the welding, the values of axial and radial force were recorded. The quality of the joint was evaluated based on the mechanical properties of the joint and microstructure analysis. It was shown that the appropriately selected technological and geometric parameters of the FSW process together with the appropriate tools resulted in obtaining high quality connections and high repeatability. The best results were obtained using a ceramic tool, a rotational speed of tool at 4000 rpm and a travel speed of 100 mm/min. These conditions ensure that the weld has joint efficiency on 84% level com-pared to parent material.

3

Materiały narzędziowe we współczesnych narzędziach skrawających

Sałaciński T.

Stal, Metale & Nowe Technologie

|

2015

|

nr 3-4

52--57

PL

W artykule omówiono postępy i trendy we współczesnych materiałach stosowanych w narzędziach skrawających z uwzględnieniem powłok ochronnych. Szczególną uwagę zwrócono na materiały ceramiczne, coraz powszechniej wchodzące do praktyki przemysłowej.

4

Opis mechanizmów wzmacniania narzędziowej ceramiki tlenkowej przez wiskersy nitkowe lub płatkowe na podstawie analiz teoretycznych oraz obserwacji dokonanych przy użyciu mikroskopii skaningowej

Kupczyk M. J.

Mechanik

|

2015

|

R. 88, nr 8-9CD2

195--203

PL

Omówiono jedną z możliwości wzmocnienia ceramiki białej przez zastosowanie bardzo wytrzymałych włókien z węglika krzemu. Wiskersy SiC wbudowane w ceramikę Al2O3 istotnie zwiększają wytrzymałość na zginanie płytek skrawających wykonanych z tego materiału kompozytowego, a także ich twardość i odporność na pękanie. W artykule schematycznie pokazano mechanizmy wzmacniania ceramiki przez dodatek wiskersów powodujących zmianę kierunku propagacji pęknięcia, mostkowanie szczeliny i przenoszenie obciążeń przez włókna oraz mostkowanie przez monokrystaliczne płatki o podwyższonej wytrzymałości. Ponadto przedstawiono metodę wytwarzania ceramiki tlenkowej wzmocnionej wiskersami opartą na zmodyfikowanej technologii metalurgii proszków. W opisie mechanizmów wzmacniania ceramiki narzędziowej posłużono się m.in. mikroskopią skaningową – obrazami elektronów wtórnych i odbitych oraz przeprowadzono analizy teoretyczne.

EN

In the article is presented one of possibilities of strengthener of white ceramics among other things by application of very tough fibres made of silicon carbide. Very tough SiC whiskers built in Al2O3 ceramics essentially increase of bending strength of cutting inserts made of this composite material and also its hardness and crack resistance, particularly with ZrO2 addition. In the article are schematic presented mechanism of strengthener of white ceramics by addition of filiform or flake whiskers. In the article the method of manufacturing of white ceramics with whiskers using modified technology of powder metallurgy are also presented. For elaboration of mechanism of strengthener of white ceramics by filiform or flake whiskers were used among other things images obtained by using scanning electron microscope (secondary electron images and backscattered electron images) and theoretical analysis.

5

Docieranie magnetyczno-ścierne ceramiki narzędziowej

Dąbrowski L., Marciniak M.

Mechanik

|

2012

|

R. 85, nr 8-9CD (NSOŚ)

169--176

6

Badania tribologiczne ceramiki narzędziowej metodą Ball-on-Disc

Klimczyk P.

Mechanik

|

2012

|

R. 85, nr 11

953-956

PL

Omówiono podstawowe zagadnienia związane ze zużywaniem się i trwałością narzędzi skrawających oraz z metodami pomiaru właściwości tribologicznych materiałów narzędziowych. Przedstawiono wyniki badań porównawczych współczynnika tarcia i wskaźnika zużycia, przeprowadzonych w Instytucie Zaawansowanych Technologii Wytwarzania metodą Ball-on-Disc w temperaturze pokojowej i podwyższonej, kompozytu SiC + 30% mas. Si3N4 otrzymanego metodą spiekania wysokociśnieniowego oraz materiału komercyjnego na bazie Si3N4.

EN

Discussed are the problems related to wear and life of cutting tools and to estimation of tribological properties of tool materials. Also presented are the results of comparative testing of friction coefficient and wear index of the SiC + 30 percent Si3N4 by weight composite as obtained by the high pressure sintering process in the Institute of Advanced Manufacturing Technology vs commercially available material based on Si3N4.

7

Ceramika narzędziowa z dodatkami stałych substancji smarujących

Putyra P.

Mechanik

|

2011

|

R. 84, nr 4

318-320

PL

Przedstawiono wyniki badań właściwości mechanicznych oraz tribologicznych ceramiki o osnowie Al2O3-Ti(C,N) z dodatkami mającymi obniżyć współczynnik tarcia. Najniższą wartość współczynnika tarcia zanotowano dla materiału po spiekaniu SPS z dodatkiem WS2.

EN

Presented are the results of mechanical and tribological tests performed on ceramic material consisting of the AI203-Ti(C,N) matrix with friction reducing additives. The minimum coefficient of friction has been noted with the SPS material sintered with addition of WS2.

8

Influence of the PVD and CVD technologies on the residual macrostresses and functional properties of the coated tool ceramics

Dobrzański L. A., Skrzypek S., Pakuła D., Mikuła J., Křiž A.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2009

|

Vol. 35, nr 2

162-168

EN

Purpose: The goal of this work is to compare the macro-stresses as well as mechanical and functional properties of the PVD and CVD coatings deposited on oxide and nitride ceramics tool. Design/methodology/approach: In the paper the residual macro-stresses of PVD and CVD coatings deposited on tool ceramics substrates, measured with the application of the grazing angle X-ray diffraction geometry are compared in relation to the fundamental mechanical properties like hardness and adhesion. Findings: Basing on the tribological test made by the use of the „pin-on-disk” method, the influence of the residual macro-stresses to wear resistance is being investigated. Practical implications: The process of covering tools with the thin wear resistant PVD and CVD coatings is currently the most commonly method used to extend their life. Investigations of those coatings determining their mechanical properties, chemical composition, and structure, enable to pick out the optimum coatings for given industrial applications. Originality/value: New X-ray diffraction g-sin2ř method based on glancing angle X-ray beam geometry (GID), macro-stresses of the examined CVD and PVD coatings have been measured.

9

Badania zastosowania ostrzy z ceramiki narzędziowej w procesie frezowania obwiedniowego

Talar R.

Archiwum Technologii Maszyn i Automatyzacji

|

2006

|

Vol. 26, nr 2

85-92

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań doświadczalnych dotyczących zastosowania ostrzy wykonanych z ceramiki narzędziowej do obróbki obwiedniowej powierzchni nośnych walcowych kół zębatych. W badaniach wykorzystano próbki w stanie zahartowanym do twardości 50 HRC. Przedstawiono parametry procesu obróbki oraz charakterystykę powierzchni obrobionej. W dalszej części poddano konfrontacji właściwości powierzchni obrobionej ostrzami z ceramiki narzędziowej z wymaganiami stawianymi powierzchniom nośnym obciążonych kół zębatych.

EN

The purpose of this work was to study the usefulness of wedges from ceramics used in fine machining of hardened gears regarding the tool life and parameters of machined surface. To the effects from experimental works one should count off: determination of approximate tool life of ceramic wedge in fine generation of gears, research up the deformability of geometrical structure of machined surface on the mechanical loading, determination of approximate efficiency of fine machining process.

10

Wpływ powłoki TiN+Al2O3 na strukturę własności tlenkowej i azotkowej ceramiki narzędziowej

Mikuła J., Pakuła D., Dobrzański L.A.

Zeszyty Naukowe Politechniki Świętokrzyskiej. Mechanika

|

2005

|

Z. 82

95-99

PL

W artykule przedstawiono strukturę I własności powłoki TiN+Al2O3 naniesionej w procesie chemicznego osadzania z fazy gazowej (CVD) na płytkach skrawających wykonanych ze spiekanej ceramiki narzędziowej: Al2O3+ZrO2, Al2O3+TiC, Al2O3+SiC(w) oraz Si3N4.

EN

The paper presents the structure and properties of TiN+Al2O3 coating deposited on cutting inserts made of Al2O3+ZrO2, Al2O3+TiC, Al2O3+SiC(w) and Si3N4 tool sintered ceramics with the CVD processes.

11

Mikronierówność powierzchni obrobionej stopu Inconel 718 po procesie toczenia

Szablewski P., Kawalec M.

Zeszyty Naukowe Politechniki Poznańskiej. Budowa Maszyn i Zarządzanie Produkcją

|

2005

|

Nr 2

93-102

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań wpływu posuwu na różne parametry charakteryzujące mikronierówność powierzchni obrobionej po toczeniu wzdłużnym. Obrabiano na sucho trudno skrawalny superstop żarowy trzy maty Inconel 718 płytkami ostrzowymi z węglików spiekanych gatunku IC3028 z powłokami przeciwzużyciowymj oraz płytkami z ceramiki narzędziowej typu SiAlON. Stwierdzono zwiększającą się niestabilność parametrów mikrorrierówności (Ra, Rz, Ri. Sm) ze zmianami posuwu ostrza oraz ich coraz większe odstępstwa od wartości teoretycznych wynikających z odwzorowania kinematyczno-geometrycznego ostrzy w materiale.

12

Struktura i własności tlenkowej ceramiki narzędziowej Al2O3+TiC z powłokami PVD i CVD do skrawania na sucho z dużymi prędkościami

Dobrzański L.A., Mikuła J., Soković M.

Mechanik

|

2005

|

R. 78, nr 4

309-314

PL

Przedstawiono wyniki badań struktury i własności tlenkowej ceramiki narzędziowej typu Al2O3+TiC niepokrytej i pokrytej jedno-, wielowarstwowymi, wieloskładnikowymi oraz gradientowymi powłokami przeciwzużyciowymi PVD i CVD. Zaprezentowano wyniki badań morfologii powierchni, struktury, składu chemicznego, składu fazowego, a także wyniki badań własności mechanicznych i użytkowych materiału pokrytego oraz materiały bez powłok.

EN

Presented are results of the tests carried out on structure and properties of the Al2O3+TiC oxide ceramic tools either non coated or coated with multi-layer, multi-component and gradient type hard wearing coatings types TiN, TiAlN, TiN+TiAlSiN+TiN, TiN+ multi TiAlSiN+TiN and TiN+TiAlSiN+AlSiTiN applied in CAE PVD cathodic arc vaporation process and also those coated with two layer TiCN+TiN and TiN+Al2O3 coatings applied in CVD process of chemical deposition of gas phase.

13

Powłoki PVD i CVD odporne na ścieranie naniesione na ceramikę narzędziową Si3N4

Pakuła D., Dobrzański L.A., Kwaśny W.

Mechanik

|

2005

|

R. 78, nr 4

302-308

PL

Przedstawiono szczegółowe wyniki badań struktury i własności wielowarstwowych i wieloskładnikowych powłok PVD i CVD wytworzonych na podłożu z narzędziowej ceramiki azotkowej Si3N4. Omówiono wyniki badań struktury w transmisyjnym i skaningowym mikroskopie elektronowym oraz własności mechanicznych i tribologicznych badanych powłok.

EN

Presented are detailed rresults of research tests carried out on structure and properties of the multilayer and multi component PVD or CVD applied coatings on SiN nitride ceramic tool material surface.

14

Structure and properties of the wear resistant coatings obtained in the PVD and CVD processes on tool ceramics

Dobrzański L.A., Pakuła D.

Inżynieria Materiałowa

|

2004

|

R. XXV, nr 3

568-571

EN

The paper presents investigation results of structure and functional properties of the hard wear resistant coatings obtained in the PVD and CVD processes on the Si3N4 nitride tool ceramics. Examinations of coatings structures were made on the scanning electron microscope (SEM), microhardness tests, coating adhesion to the substrate with the ,,scratch test", and the coatings abrasive resistance ,,pin-on-disc" test. Machining tests results and roughness tests results for the machined grey cast iron surface are also presented. The research carried out proved that depositing the hard, anti wear, multilayer coatings based on the Al2O3 and TiN layers onto the Si3N4 nitride tool ceramics with the PVD method results in obtaining better functional properties like extension of the cutting tool life, than in case of the uncoated nitride ceramics or coated with the PVD coatings and some CVD ones.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań struktury i własności użytkowych twardych przeciwzużyciowych powłok otrzymanych w procesach PVD i CVD na narzędziowej ceramice azotkowej Si3N4. Wykonano badania struktury powłok w skaningowym mikroskopie elektronowym (SEM), badania mikrotwardości, przyczepności powłok do podłoża metodą "scratch test" oraz odporności na zużycie ścierne powłok metodą "pin on disc". Przedstawiono również wyniki testów skrawania oraz wyniki chropowatości obrobionej powierzchni żeliwa szarego. W wyniku przeprowadzonych badań wykazano, że nanoszenie na powierzchnię badanej azotkowej ceramiki narzędziowej Si3N4 metodą CVD twardych, przeciwzużyciowych, wielowarstwowych powłok bazujących na warstwach Al2O3 i TiN powoduje uzyskanie lepszych własności użytkowych, określonych przez wydłużenie okresu trwałości ostrza skrawającego, od własności użytkowych ceramiki azotkowej niepokrywanej oraz pokrytej powłokami PVD i wybranymi powłokami CVD.

15

Charakterystyka powłok TiC wytworzonych techniką zol-żel na ceramice narzędziowej.

Biedunkiewicz A.

Inżynieria Materiałowa

|

2002

|

R. XXIII, nr 5

364-367

PL

W artykule przedstawiono przegląd tytanoorganicznych kompleksów molekularnych stosowanych w charakterze prekursorów syntezy węglika tytanu. Metaloorganiczne kompleksy otwierają nowe drogi syntezy materiałów ceramicznych. Zaprezentowano opartą na metodzie zol-żel syntezę powłok Ti-C. Powłoki wytwarzano na płytkach wykonanych z węglików spiekanych i ceramiki tlenkowej. Próbki badano następującymi technikami analitycznymi: mikroskopia skaningowa, dyfrakcja rentgenowska i mikroanaliza rentgenowska.

EN

The review of titanoorganic molecular complexes used as precursor of TiC synthesis is presented. Metaloorganic complexes give new possibilities to ceramic materials' synthesis. The paper presents synthesis of Ti-C coatings on sintered Al2O3 and carbides (cutting tools) by sol-gel method. Samples were examined using the following analytical techniques: SEM, XRD, EDS, WDS.