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

New diamond composite tools and their impact on AISI 4140 alloy steel surface after slide burnishing

Szutkowska Magdalena, Toboła Daniel, Jaworska Lucyna, Rozmus Marcin

Mechanik

|

2019

|

R. 92, nr 10

610--615

EN

Working parts of slide burnishing tools were made from two new diamond composites with ceramic bonding: MAX Ti3GeC2 and TiB2nano phases, respectively. Microstructure and micro composition were analyzed by scanning and transmission electron microscopy and X-ray diffraction. Vickers hardness HV1 values were 36 and 46 GPa, Young’s moduli 490 and 560 GPa, tensile strengths 400 and 560 MPa, fracture toughness 8.4 and 11.0 MPa·m1/2 and friction coefficient values 0.63 and 0.56, respectively for the composites with MAX Ti3GeC2 and TiB2nano phases. The tools were tested by slide burnishing on previously turned AISI 4140 alloy steel bar. Improvement in the surface geometric structure was demonstrated for both materials, more so in the case of TiB2nano phase, as compared to burnishing bycomposites with MAX Ti3GeC2 phase.

PL

Części robocze narzędzi do nagniatania ślizgowego zostały wykonane z dwóch nowych kompozytów diamentowych ze spoiwem ceramicznym, odpowiednio z fazą MAX Ti3GeC2 i TiB2nano. Mikrostrukturę i skład chemiczny w mikroobszarach analizowano za pomocą skaningowej i transmisyjnej mikroskopii elektronowej oraz dyfrakcji rentgenowskiej. Parametry kompozytów z fazami MAX Ti3GeC2 i TiB2nano wynosiły odpowiednio: twardość Vickersa HV1 – 36 i 46 GPa, moduł Younga – 490 i 560 GPa, wytrzymałość na ściskanie promieniowe – 400 i 560 MPa, odporność na pękanie – 8,4 i 11,0 MPa·m1/2, współczynnik tarcia – 0,63 i 0,56. Narzędzia testowano poprzez nagniatanie ślizgowe na uprzednio toczonym pręcie ze stali stopowej AISI 4140. Wykazano poprawę struktury geometrycznej powierzchni dla obu materiałów – większą dla końcówki z fazą TiB2nano w porównaniu do nagniatania końcówką z fazą MAX Ti3GeC2.

3

Zależność struktury geometrycznej powierzchni od stopnia zużycia końcówki roboczej w procesie nagniatania ślizgowego utwardzonej stali narzędziowej

Toboła D., Łętocha A., Czechowski K., Rusek P., Miller T.

Mechanik

|

2014

|

R. 87, nr 11CD

284--298

PL

Przedstawiono zależność struktury geometrycznej powierzchni (SGP) nagniatanej ślizgowo wysokostopowej proszkowej stali narzędziowej Vanadis 6 od stopnia zużycia końcówek roboczych z kompozytu diamentowego z ceramiczną fazą wiążącą Ti₃SiC₂; zamieszczono także wyniki badań mające na celu określenie trwałości tych końcówek. Analizy zużycia końcówki roboczej dokonano w oparciu o pomiary kształtu oraz obserwacje mikroskopowe jej powierzchni. Uzyskane wyniki wskazują na wysoką trwałość elementu roboczego narzędzia nagniatającego wykonanego z ww. kompozytu diamentowego.

EN

Dependence of the surface geometric structure (SGS) of the burnished P/M high alloyed tool steel Vanadis 6 on a degree of wear of the working tips of diamond composite with ceramic bonding phase Ti₃SiC₂ is shown; the research results aiming for the determination of these tips durability are also presented. The analysis of the working tip wear was performed basing on measurements of the shape and surface microscopic observations. Obtained results indicate the high durability of the burnishing tool working tip made of a diamond composite mentioned above.

4

Obróbka wykończeniowa narzędziami diamentowymi do nagniatania ślizgowego

Polowski W., Bednarski P., Toboła D.

Postępy Nauki i Techniki

|

2011

|

nr 6

40-49

PL

Przedstawione zostały możliwości obróbki wykończeniowej – nagniatania ślizgowego nagniatakami diamentowymi wykonanymi przez Instytut Zaawansowanych Technologii Wytwarzania (IZTW) w Krakowie. Zaprezentowano wyniki badań laboratoryjnych nagniatania ślizgowego różnych materiałów konstrukcyjnych o zróżnicowanym składzie chemicznym, różnych właściwościach wytrzymałościowych, plastycznych i fizyko-chemicznych oraz zróżnicowanej strukturze metalograficznej. Wskazano na typowe zalety nagniatania ślizgowego przy użyciu nagniataków diamentowych – uzyskanie znacznej poprawy chropowatości powierzchni stopów aluminium i stali ulepszonych cieplnie do twardości HRC=45÷64 poddanych procesowi nagniatania. Opisano uzyskane wyniki pomiarów parametrów struktury geometrycznej powierzchni (SGP) w układzie 2D (analiza dwuwymiarowa) oraz w układzie 3D (analiza przestrzenna). Wyznaczono współczynnik poprawy chropowatości powierzchni KRa , czyli stosunek chropowatości Ra przed nagniataniem do chropowatości po nagniataniu. Badania SGP wykazały, że narzędzia diamentowe produkcji IZTW do nagniatania ślizgowego pozwalają uzyskiwać wysoką jakość powierzchni właściwą dla obróbki wykończeniowej.

EN

Possibilities of the finish machining - slide burnishing using the diamond burnishing tools are presented. These tools were made in the Institute of Advanced Manufacturing Technology (IAMT) in Cracow. The results of slide burnishing laboratory tests of various structural materials of different chemical compositions, mechanical, plastic, physicalchemical properties and metallographic structures are presented. Typical advantages of slide burnishing with diamond tools, such as significant improvements in surface roughness of aluminium alloys and quenched and tempered steels (up to hardness of 45÷64 HRC) subjected to burnishing processes, are indicated. The obtained results of measurements of surface geometrical structure parameters (SGP) in 2D system (two-dimensional analysis) and 3D (three-dimensional analysis) system are given and discussed. The coefficient of surface roughness improvement (KRa), which is the ratio of Ra surface roughness parameters prior to and after the burnishing process, was determined. The SGP measurements results shown that the diamond tools made in IAMT for slide burnishing enabled the obtaining of high surface quality, meeting the requirements of finish machining.

5

Wybrane aspekty kształtowania warstwy wierzchniej ślizgowym nagniataniem diamentem

Polowski W., Bednarski P., Toboła D., Czechowski K., Rusek P.

Inżynieria Materiałowa

|

2011

|

Vol. 32, nr 4

676-679

PL

Opisane zostały wyniki wykonanych w IZTW prac badawczych i rozwojowych mających na celu określenie zakresu stosowania nagniatania ślizgowego diamentem, ze szczególnym uwzględnieniem wpływu tej obróbki na uzyskiwaną jakość warstwy wierzchniej przedmiotów obrobionych. Przedstawiono zalecenia technologiczne dla nagniatania ślizgowego diamentem z uwzględnieniem różnych rodzajów i stanu materiałów obrabianych.

EN

The results of research and development works carried out in IAMT (IZTW) are presented. The objective of these works was determination of the range of applications of slide diamond burnishing, with special regard to the effect of this treatment on the gained quality of surface layers of the workpieces. Technological recommendations for slide diamond burnishing with regard to different material types and their states are given.

6

The diamond composites properties improvement problems

Świrad S., Rozenberg O., Shulzenko A., Sohan S.B., Botshetska A.A.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika

|

2002

|

z. 58 [193]

309-314

EN

The article concerns thermal resistance, strength and wear resistance improvement of a novel microcrystalline diamond composite. Investigations of properties of the material produced in Superhard Materiais Institute in Kiev are realized in the cooperation with Rzeszów University of Technology and this work contains the preliminary results of the experiments.