Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Numerical simulation of the stress state of an erosion-worn tee of the main gas pipeline

Doroshenko Ya., Zapukhliak V., Grudz Ya., Poberezhny L., Hrytsanchuk A., Popovych P., Shevchuk O.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2020

|

Vol. 101, nr 2

63--78

EN

Purpose: To investigate the strength of tees with regard to their erosion wear, it is necessary to consider the complex three-dimensional geometric shape of the erosion worn inner surface of the tee. In addition, the study of the strength of the erosion worn tees of the main gas pipelines is complicated by the occurrence of additional stresses caused by changes in the direction of movement of the gas stream, resulting in an uneven pressure distribution in the inner cavity of the tee, and the temperature difference in its walls. Design/methodology/approach: Methodology for complex numerical three-dimensional simulation of the stressed state of tees of the main gas pipelines, taking into account the gas-dynamic processes that occur in the places of these defects, erosion wear of the tee wall, temperature difference in the tee walls. Findings: The acceptable parameters of erosion defects of tees of gas pipelines, and residual life of tees with erosion defects of the wall should be determined. Research limitations/implications: The developed model does not take into account internal corrosion and corrosion products as an additional erosion factor. Further studies plan to develop a model of corrosion-erosion wear of pipeline elements. Practical implications: The developed technique allows determining the location of erosion defects, estimating the strength and determining the residual life of tees with erosion wear of the wall in order to ensure their reliability, to rank such defects according to the degree of danger, to determine which of them are critical and need an immediate repair. Originality/value: Based on the gas-dynamic processes occurring in the internal cavity of the main gas pipelines’ tees, the complex three-dimensional geometric form of wall erosion defects, and temperature difference, the technique of three-dimensional simulation of stress state of the main gas pipelines’ tees is developed

2

The effect of cavitation erosion on austenitic-ferritic steel

Krawczyk J., Jasionowski R., Ura D., Goły M., Frocisz Ł.

Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej w Szczecinie

|

2018

|

nr 56 (128)

30--35

EN

Cavitation is a one of many wear mechanisms which are related to the flow of liquid. It is one of the most destructive wear methods for stainless materials. The local changes in the pressure of the liquid stream related to the flow across the metal component cause straightening of the surface area, as well as its erosion and the formation of pits on the surface layer. The erosion value of cavitation is related to the material’s microstructure, the geometry of the element, the phase composition of the material and the surface roughness. In this paper the investigation of the cavitation process for duplex stainless steel has been performed. Samples examined in the first stages of the experiments were not significantly changed, but after a long time the hardness increase was very visible. The result of the cavitation was also cracking along the interphase boundaries, which resulted in the chipping of the material. One of the most important results was a description of the change in the wear mechanisms and its intensity during the cavitation exposure time. At first plastic micro deformation of the material’s surface occurred, then the plastic deformation increased significantly and after some time this resulted in erosion of the material and interfacial boundary decohesion; these two effects increased simultaneously. The last of the mechanisms was mechanical destabilization of the austenite, but the clear result of the mechanical destabilization of the austenite was only observed in the last sample. Martensitic transformation of the material changed the material’s mechanical properties, but for the stainless steels this resulted in electrochemical corrosion of the material, especially through the formation of an electrochemical potential between austenite and martensite.

3

Analiza procesów zużywania łopat w niskroprężnej strefie turbiny parowej

Napadłek W., Chrzanowski W., Woźniak A.

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2016

|

R. 17, nr 12

1229--1234

PL

W artykule przeprowadzona została analiza procesów zużywania łopat w niskoprężnej strefie (NP) turbiny parowej. Badano topografię powierzchni, skład chemiczny, mikrostrukturę oraz twardość. Z przeprowadzonych obserwacji wynika, że największa intensywność zużywania występowała na końcu krawędzi łopaty (także w strefie zahartowanej), a zwłaszcza w strefie przecinania się krawędzi natarcia z powierzchnią czołową łopaty. Dominujące procesy zużycia występujące na powierzchni badanej łopaty to erozja strefowa (lokalna) oraz korozja. Procesy te prowadzą do bardzo szybkiej degradacji w strefie krawędzi natarcia, które powodują powstawanie charakterystycznego „uskoku geometrycznego” w postaci zmniejszenia przekroju łopaty, co w konsekwencji wpływa na powstanie niebezpiecznej strefy przekroju krytycznego, który ma bardzo istotny wpływ na degradacyjne procesy niszczenia (pękania zmęczeniowego).

EN

In the article, the analysis of processes the wear blades under low pressure (LP) of steam turbine carried out. Surface topography, chemical composition, microstructure and hardness were tested. Observations carried out show, that the largest wear intensity occurred at the end edge of a blade (as in the hardened zone), in particular in the zone of intersection of the leading edge with front surface of the blade. Dominating wear processes occurring on the surface of the tested blades is erosion zone (local) and corrosion. These processes lead to very quick degradation in leading edge zone, causing the formation of characteristic "fault geometric" in the form of a reduced cross section of the blade. As a result, it created dangerous zone of the critical section having significant impact on the degradation processes of destruction (fatigue cracking).

4

Operating fluids contaminantions and their effect on the wear of elements of a motor vehicle's combustion engine

Dziubak T.

Archiwum Motoryzacji

|

2016

|

Vol. 72, nr 2

43--72

EN

The contamination parameters of basic operating fluids of combustions engines of mechanical vehicles: air, fuel and engine oil. It was shown that mineral (road) dust decides on the consumption of abrasive connection elements of an engine. The mechanism of abrasive wear of two cooperating surface of the piston-rings-cylinder abrasive connection element of the combustion engine was shown. It was shown that the dust grains of sizes dz equal to minimum hmin thickness of the oil film cause the largest consumption. It was shown that in the air purified, behind an air filter, there are always dust grains of sizes below 2÷5 μm. The effect of accelerated wear of a cylinder liner of the engine operated with a defective air filtration system was shown. It was shown that dust grains of sizes below 5 μm in the operating fluids are also the cause of the accelerated engine components wear. It was proven that (after replacing the filter cartridge), the operation period of a partition air filter (paper, non-woven fabric) is characterised by low efficiency and filtration precision. It was shown that contaminants in the fuel not only cause abrasive wear on the surfaces of the injection system elements but also erosive wear of injector elements.

PL

Przedstawiono parametry zanieczyszczeń podstawowych płynów eksploatacyjnych silników spalinowych pojazdów mechanicznych: powietrza, paliwa i oleju silnikowego. Wykazano, że o zużyciu skojarzeń ciernych silnika decyduje pył mineralny (drogowy). Przedstawiono mechanizm zużywania ściernego dwóch współpracujących powierzchni skojarzenia ciernego silnika spalinowego tłok-pierścienie-cylinder. Wykazano, że największe zużycie powodują ziarna pyłu o rozmiarach dz równych minimalnej hmin grubości filmu olejowego. Pokazano, że w powietrzu oczyszczonym za filtrem powietrza znajdują się zawsze ziarna pyłu o rozmiarach poniżej 2÷5 μm. Przedstawiono skutki przyspieszonego zużycia tulei cylindrowej silnika eksploatowanego z niesprawnym układem filtracji powietrza. Wykazano, że zawarte w płynach eksploatacyjnych ziarna pyłu o rozmiarach poniżej 5 μm są też przyczyną przyspieszonego zużycia elementów silnika. Udowodniono, że początkowy (po wymianie wkładu filtracyjnego) okres pracy filtru powietrza przegrodowego (papier, włóknina) charakteryzuje się niską skutecznością i dokładnością filtracji. Wykazano, że zanieczyszczenia zawarte w paliwie powodują nie tylko zużycie ścierne powierzchni elementów układów wtryskowych, ale też zużycie erozyjne elementów wtryskiwaczy.

5

Erosive Wear of Inconel 625 Alloy Coatings Deposited by CMT Method

Solecka M., Kopyściański M., Kusiński J., Kopia A., Radziszewska A.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2016

|

Vol. 61, iss. 2B

1201--1206

EN

The article presents the investigation results concerning the determination of the characteristics of erosive wear caused by the impact of Al2O3 solid particles on the surface of Inconel 625 alloy after plastic working and the same material after weld cladding process using the CMT method. Erosion wear tests were performed at two temperatures: 20°C and 650°C. The erosion tests were conducted using the standard ASTM G76. A jet with a specified abrasive waight was directed to the surface of the tested material at an α impingement angle varied in the range of 30-90° at a velocity imparted to the abrasive by the medium, which was compressed air. The eroded surface was examined using a scanning electron microscope (SEM), while the depths of craters caused by the erosion tests were measured with an optical profilometer. The predominant mechanisms of the formation of mass losses during solid particle erosion were microcutting and microfissuring.

6

Analysis of tribological processes occuring in precision pairs based on example of fuel injection pumps of marine diesel engines

Bejger A., Drzewieniecki J.

Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej w Szczecinie

|

2015

|

nr 41 (113)

9--16

EN

This article draws attention to the problems of maintaining fuel injection pumps of marine diesel engines in the conditions of use of residual fuels whose quality is steadily deteriorating, and also burned under engine’s reduced load and in situations where the international rules require a temporary change over into distillate fuels. The analysis of tribological processes occurring in hydraulic precision pairs of fuel injection pump such as barrel-plunger was presented and the types of occurring wears were discussed based on author’s own operational experience. There was pointed out the need for additional methods of verification / evaluation of technical condition using of technical diagnostic methods.

7

A study of CFD simulations of the flow pattern in an agitated system with a pitched blade worn turbine

Skocilas J., Fort I., Jirout T.

Chemical and Process Engineering

|

2013

|

Vol. 34, nr 1

39--49

EN

This paper presents a numerical analysis of an agitated fully baffled cylindrical vessel with a down pumping four blade worn or unworn pitched blade impeller (= 45[degrees] and 30[degrees]) under a turbulent flow regime. CFD simulations predict the pumping capacity of the system equipped by worn and unworn pitched blade impeller. Experimental data were taken from the authors’ previous work and compared with results of numerical computations. A good agreement with experimental data was obtained. The ensemble-average mean velocity field with worn and unworn impellers was computed. It follows from the simulation results that the wear rate of the impeller blade has a significantly negative effect on the velocity distribution in an agitated liquid. The greater the destruction of the worn blade, the higher is the deformation of the velocity field around the rotating impeller, with a simultaneous decrease in impeller pumping capacity.

8

Symulacja opromieniowanego wymiennika ciepła do zastosowań w aparacie do badań zużycia erozyjnego

Prymon M., Wrona J., Zbrowski A.

Problemy Eksploatacji

|

2012

|

nr 2

133-144

PL

W artykule przedstawiono obliczenia modelowe opromieniowanego wymiennika ciepła przeznaczonego do podgrzewania powietrza zasilającego dysze aparatu, służącego do badania odporności na ścieranie materiałów konstrukcyjnych w podwyższonych temperaturach. Przedstawiono uproszczony model wymiennika, którego wyniki porównano z symulacją numeryczną 3D uwzględniającą zarówno wymianę ciepła przez promieniowanie, jak i konwekcję swobodną. Wyniki otrzymane z obliczeń modelowych stanowiły podstawę do zaprojektowania instalacji wyposażonej w odpowiedni wymiennik ciepła, który będzie podgrzewał powietrze do 650°C.

EN

The article presents the model calculation of the radiated heat exchanger intended for the heating of the air supplied to the jets of an apparatus used for testing the resistance of construction materials to scrubbing in the increased temperature. The simplified model of the exchanger is presented, and the outcomes of the calculations are compared to the 3D numeric simulation considering the heat exchange by both radiation and free convection. The results from the computer calculations were a basis for the design of the plant with a proper exchanger that will heat the air up to the 650°C.

9

Simulative tribotesting of erosive wear for coal impact mills

Ścieszka S., Grzegorzek W., Żołnierz M.

Scientific Problems of Machines Operation and Maintenance

|

2010

|

Vol. 45, nr 4

37-54

EN

In some lignite-fired power stations, very high wear appears in the impact mills and in related processing equipment such as classifier flaps, splitters, and fuel pipe bends. In the power industry, abrasion and erosion wear are important cost generating factors during the conveyance of raw coal, during the coal grinding process, during the conveyance of pulverised fuel, and during the conveyance of ash. Three laboratory methods were developed that require the use of three separate rigs to simulate the following: a) grinding action and erosion wear in the coal impact mills, b) classifier flap erosion wear by solid coal fuel particles impingement, and c) coal fuel pipe bends and splitters erosion wear.

PL

W niektórych elektrowniach opalanych węglem brunatnym pojawia się bardzo duże zużycie w młynach udarowych i związanych z nimi urządzeniach, takich jak klapy sortownika, łupiarki i łuki przewodów paliwowych. W przemyśle energetycznym zużycie ścierne i erozyjne są ważnymi czynnikami generującymi koszty podczas transportu węgla surowego, podczas procesu kruszenia węgla, podczas podawania sproszkowanego paliwa do kotłów i podczas transportu popiołu. Opracowano trzy laboratoryjne metody badawcze oraz trzy odrębne testery: a) symulujący proces mielenia i zużycie erozyjne w węglowych młynach udarowych, b) symulujący zużycie erozyjne klap sortownika przez udar cząstek stałych paliwa węglowego, c) symulujący zużycie erozyjne na łukach przewodów paliwa węglowego oraz na rozdzielaczach.

10

Relation between the rate of erosion wear of axial high-speed impellers and their process characteristics

Fort I., Jirout T.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2010

|

Nr 1

37-40

EN

The paper deals with an analysis of erosion wear of pitched blade impellers in solid-liquid suspension. Blending time of miscible liquids and the critical impeller speed for off-bottom suspension were investigated experimentally as a dependence of wear rate degree of impeller blades. On basis of a description of agitated load flow the relations between abovementioned process characteristics of stirred system and the wear rate degree of impeller blades were determined.

PL

Praca dotyczy analizy procesu zużywania erozyjnego mieszadeł z łopatkami pochylonymi stosowanych w zawiesinach ciało stale - ciecz. Czas homogenizacji wzajemnie rozpuszczalnych cieczy i krytycznej szybkości obrotów potrzebnej dla wytworzenia zawiesiny badano eksperymentalnie w zależności od stopnia szybkości zużywania łopatek mieszadła. Na podstawie opisu przepływu mieszanego ładunku określono relacje między wymienionymi zmiennymi procesowymi układu mieszanego i stopniem szybkości zużywania łopatek mieszadła.

11

Study of erosion wear of pitched blade impellers in a solid-liquid suspension

Jirout T., Fort I.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2009

|

Nr 4

58-59

EN

This paper reports on a study of erosion wear mechanism of blades of pitched-Made impellers in solid-liquid suspension. The experimental results show that the erosion wear ratę of impeller blades is proportional to n ' and that the rate exhibits a monotonie dependence (in-crease) with decrcasing hardness and relative thickness of the impeller blade, and also with increasing a size of particles. However, the erosion rate of pitched-blade impeller reaches a maximum at certain concentration, and above this value it decreases proportionally to the increase of solid particles' number.

PL

Niniejsza praca przedstawia badania mechanizmu erozji powierzchni łopatek mieszadeł z pochylonymi łopatkami pracujących w zawiesinie. Wyniki doświadczeń pokazują, że szybkość erozji powierzchni łopatek mieszadła jest proporcjonalna do częstości obrotowej w potędze 2,7 (n 2,7 oraz, że jest odwrotnie proporcjonalna do twardości i względnej grubości łopatek, jak również rozmiarów cząstek. Jednak szybkość erozji mieszadła z pochylonymi łopatkami osiąga maksimum dła pewnego stężenia zawiesiny, po czym zmniejsza się proporcjonalnie do zwiększającej się liczby cząstek zawieszonych.

12

Opis empiryczny dynamiki zużycia erozyjnego kompozytów typu FeAl-Al2O3

Patejuk A., Czech M., Krupicz B.

Tribologia

|

2006

|

nr 3

153-162

PL

W pracy opisano wyniki badań materiałów kompozytowych typu FeAl-Al2O3, wykonanych metodą metalurgii proszków. Proces wytwarzania tych materiałów obejmował przygotowanie mieszaniny czystych proszków Fe i Al oraz proszku Al2O3. Następnie przygotowaną mieszaninę poddano spiekaniu pod określonym ciśnieniem. Wykonane próbki materiału kompozytowego posiadały kształt walca o średnicy 10 mm i długości 15-20 mm. W kolejnym etapie realizacji badań eksperymentalnych wykonane próbki zostały poddane testom na zużycie erozyjne. Uzyskane wyniki badań wskazują na bardzo wysoką odporność badanych próbek materiału kompozytowego (typu FeAl-Al2O3) na zużycie erozyjne. Należy przy tym zaznaczyć, że stwierdzono wyraźne uczulenie (wrażliwość) badanego materiału kompozytowego na warunki ekspozycji - w szczególności odnotowano istotny wpływ kąta padania cząstek przy testach erozyjnych na uzyskiwane poziomy tego zużycia. W końcowej części opracowania, wyznaczono na podstawie punktów pomiarowych pochodzących z eksperymentu, empiryczne równania zużycia erozyjnego w funkcji kąta padania cząstek dla materiałów kompozytowych o osnowie fazy intermetalicznej typu FeAl zbrojonych cząstkami Al2O3 w ilości 5, 10, 15, 20 i 25% obj. Obliczony poziom dopasowania krzywych jest wysoki i kształtuje się na poziomie 97%.

EN

In the paper, the authors presented the results of FeAl-Al2O3 composite material testing. The composite material was produced using powder metallurgy method. Material production process included preparing the blend of pure Fe and Al powders and Al2O3 powder. Next, the prepared blend was subject to sintering under the given pressure. Produced composite material samples had a cylinder shape of 10 mm diameter and they were 15-20 mm long. In the next phase, the samples were subject to erosion wear testing. Obtained results showed that tested samples of composite materials (FeAl-Al2O3) were highly resistant to erosion wear. It is important to notice that tested composite materials were susceptible to exposure conditions. Especially, significant influence of particle glancing angle on obtained wear levels was recorded during erosion testing. In the final part of the paper, the authors determined empirical equations of erosion wear dependent on particle glancing angles for the composite materials with the matrix of intermetallic phase type FeAl reinforced with Al2O3 particles (in the amount of 5, 10, 15, 20 and 25% of total volume), basing on measuring points set in the testing. The calculated level of curves' matching is high and amounts to approx. 97%.

13

Natryskiwane cieplnie płomieniowo kompozytowe powłoki zawierające węgliki chromu, tytanu i wolframu

Formanek B., Szymański K.

Kompozyty

|

2006

|

R. 6, nr 1

52-56

PL

Przedstawiono wyniki badań powłok wytworzonych metodą natryskiwania płomieniowego poddźwiekowego z materiałów zawierających fazy węglików w metalicznej osnowie (NiCr, FeCr, Co). Wytwarzane powłoki z komercyjnych i syntezowanych materiałów proszkowych są przeznaczone do pracy w warunkach zużycia korozyjnego i erozyjnego w podwyższonej temperaturze. Powłoki natryskiwano cieplnie z proszków: NiCr-Cr3C2, NiCr-Cr3C2-TiC, FeCr(Al)-Cr3C2-TiC, Fe(Cu)-TiC, WC-Co, WC-Co-NiCrSiB. Proszki były otrzymywane z ujednorodnionych mechanicznie mieszanin proszków bazowych i uzyskanych w procesie syntezy wysokotemperaturowej. Morfologię proszków analizowano na mikroskopie skaningowym. Wyznaczono parametry technologiczne natryskiwania powłok pistoletem METCO 5P-II. Struktury powłok określono metodami mikroskopii świetlnej. Zbadano chropowatość powłok oraz ich odporność na zużycie abrazyjne i erozyjne. Stwierdzono, że proszki o złożonym składzie fazowym korzystniej jest natryskiwać metodą naddźwiekową lub plazmową.

EN

The paper presents the results of research on coatings formed by subsonic flame spraying from materials containing carbide phases in a metallic matrix (NiCr, FeCr, Co). The coatings produced from commercial and synthesized powder materials are intended for operation under corrosion and erosion wear conditions at an eleyated temperature. The powders were obtained from mechanically homogenized mixtures of base powders and powders obtained in a high-temperature synthesis. The coatings were thermally sprayed using the following powders: NiCr-Cr3C2, NiCr-Cr3C2-TiC, FeCr(Al)-Cr3C2--TiC, Fe(Cu)-TiC, WC-Co and WC-Co-NiCrSiB. The powders are characterized in Table 1. Their morphology, observed on a scanning microscope, is presented in Figures 2 and 3. The technological parameters were determined for spraying the coatings with a METCO 5P-II gun. The coatings' structure was determined by light microscopy methods. Selected microstructures of the coatings are shown in Figures 4 and 5. Thickness and porosity of the coatings were determined, as shown in Tables 2. The results of abrasion and erosion resistance tests are presented in a graphic form in Figures 6 and 7. It was found that it is better to spray powders of a complex phase composition using the supersonic or plasma methods.

14

Evaluation of numerical models for prediction of areas subjected to erosion wear

Dobrowolski B., Wydrych J.

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

|

2006

|

Vol. 11, no 4

735-749

EN

The paper compares different erosion models. The calculations were carried out in a selected flow system, and results were compared with experimental results of this system. The motion of gas phase was described by Reynolds equations and the particle trajectory was calculated by using Lagrange's method. The simplifications and the different ranges of models' application do not allows us to state which model assures correct results in complicated conditions of flow. For that reason was performed research for a part of the dust system in BP-1150 boiler.

15

Zużycie ścierne i erozyjne wybranych materiałów kompozytowych typu FeAl-Al2O3

Patejuk A., Krupicz B.

Zeszyty Naukowe / Akademia Morska w Szczecinie

|

2004

|

nr 1 (73)

443-452

PL

Przedstawiono wyniki badań wybranych właściwości mechanicznych materiału kompozytowego na osnowie fazy międzymetalicznej Fe-Al zbrojonego cząstkami Al2O3. Zbadano wpływ ilości i wielkości tych cząstek na właściwości tribologiczne i odporności na zużycie erozyjne badanego materiału kompozytowego. Stwierdzono wyraźną poprawę właściwości materiału kompozytowego, którego zbrojenie stanowią cząstki Al2O3 z powłoką niklową ukonstytuowaną na ich powierzchni.

EN

The results of research on selected mechanical properties of composite material on the matrix of intermetallic phase Fe-Al reinforced with Al2O3 particles are presented. The influence of particle quantity and size on tribologic properties of selected composite material was examinedas well as the influence of resistance on erosion wear of the material was investigated. Significant improvement of properties was recorded in the composite material reinforced with Al2O3 particles with nickel layer placed on their surface.

16

Diagnozowanie zużycia erozyjnego łopatek wentylatora

Krupicz B.

Zeszyty Naukowe / Akademia Morska w Szczecinie

|

2004

|

nr 1 (73)

401-409

PL

Analizowano zużycie erozyjne łopatki wirnika wentylatora. Obliczone wartości naprężeń kontaktowych wskazują na możliwość istnienia dwóch mechanizmów zniszczenia podczas: 1 - prostopadłego uderzenia, 2 - poślizgu z udziałem sił tarcia. Materiał do pracy w warunkach erozji strumieniowo-ściernej powinien posiadać możliwie wysoką granicę plastyczności i mały moduł Younga.

EN

Erosion wear of a fan rotor blade is analysed in the paper. The calculated values of contact stresses show that mechanisms of destruction may exist during: 1) perpendicular impact, 2) slip with participation of friction forces. Materials used in the paper in conditions of stream-abrasive erosion should have potentially high yield field and low Young's modulus.

17

Wpływ wielkości cząstek fazy zbrojącej na zużycie materiału kompozytowego FeAl-Al2O3

Patejuk A., Piwnik J., Krupicz B.

Kompozyty

|

2004

|

R. 4, nr 11

260-264

PL

Przedstawiono wyniki badań wpływu warunków wytwarzania na właściwości materiału kompozytowego na osnowie fazy międzymetalicznej Fe-Al zbrojonego cząstkami Al2O3. Stwierdzono, że istotny wpływ na właściwości materiału kompozytowego wywiera ilość, wielkość i stan powierzchni użytego zbrojenia. Odnotowano poprawy właściwości tribologicznych i odporności na zużycie erozyjne badanego materiału kompozytowego wraz z obniżeniem wielkości cząstek zastosowanych jako zbrojenie tego materiału kompozytowego. Przy czym elementem wydatnie poprawiającym właściwości badanego materiału kompozytowego jest zastosowanie jako zbrojenie cząstek Al2O3 z ukonstytuowaną na ich powierzchni powłoką niklową.

EN

Samples of composite material were made using the blend of technically pure iron and aluminium powders. The reinforcement consisted of previously selected three kinds of powder particles, which differed in size of the particles: below 10 [micro]m (called f0), 20-30 [micro]m (called f2) and 50-60 [micro]m (called f5). Two-stage process of composite production was applied. First stage was conducted in static conditions under the load of 300 MPa and in the conditions of cyclically variable loading of 40 Hz frequency. Temperature of the process in both cases was this same and amounted to 660°C. The time of presenting was this same and amounted to 1 hour for all variants of sample production. The second stage of the sintering, called "principal", was conducted in 1250°C temperature in argon protective atmosphere during 1 hour. Produced samples had forms of cylinders of 10 [micro]m diameters and 10-12 [micro]m high. Erosion tests were conducted on the stand showed in Figure 2. Air pressure and angle of particle impact on the sample were the variable parameters of the experiment. Erosion tests lasted 10 minutes. The air pressure amounted to 0.3 MPa. Under this pressure the stream velocity amounted to 150 m/s. The stream impact angle equaled 90°. Quartz sand of 0.2-0.3 diameter constituted the abrasive material. Loss measurement was conducted in one-minute time intervals up till 4 minutes and later every 2 minutes. In the consecutive stage of studies, prepared samples underwent tests of resistance to wear using following methods: ,,pin on disc" and stream-abrasive method. In abrasive tests, load of 3 MPa and linear velocity of 0.5 m.p.s. were used. Steel 45 thermally resistant to 45 HRC hardness was the counter-sample. The test lasted 2 hours. Temperature in direct proximity of cooperating steam amounted to 25--2°C. During the whole cycle of tests, value of linear wear was constantly recorded as well as mass of the sample was periodically weighted with 0.001 g precision. Conducted tests also show that increase in share of reinforcing phase (up till 20%) in the mentioned composite, which was made iu static conditions, substantially improves its resistance to erosion. Additionally, increased resistance to erosion was recorded during testing of composite materials, containing Al2O3 particles with nickel layer. It is important to mention that during conducted tests it was characteristic that the level of wear intensity of tested tribologic pairs (which roughness parameters before the sample and counter-sample testing ranged Ra = 0.1-0.2 [micro]m) became stable after approximately 15 minutes of testing (Fig. 3a). Resistance to erosion wear was assessed for the same samples, on which abrasive wear tests were made. Conducted tests of erosion resistance disclosed, that application of reinforcement of Al2O3 particles decreases unit wear of tested material. It was identified that the size of reinforcement particles used during the test (f0, f2 and f5) did not significantly influence the magnitude of unit wear of composite material tested particles. However, substantial influence of surface conditions of applied reinforcement phase particles on the level of composite wear was recorded (Fig. 4). When reinforcement phase particles has nickel layer on the surface, the level of unit wear decreased. Increase in quantity of reinforcement phase results in decrease in composite's resistance to erosion. Conducted microscope observations indicate that obtained results of tested material's erosion are probably related with increased probability of chipping of hard and brittle reinforcement phase (relating to the material containing 10% of the reinforcement). Effects of chipping watched under microscope had forms of deep holes, in which fragments of not totally removed Al2O3 particles were still present.

18

Erosion resistance of ARC - method sprayed coatings for wear at elevated temperature

Szymański K., Formanek B.

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

|

2004

|

Vol. 9, no spec.

233-239

EN

The methods of the selected functional properties examination, applied in the Laboratory of Surface Engineering at the Department of Materials Science, Silesian University of Technology, are presented. The selected results of the investigation of the ARC sprayed coatings exposed in elevated temperature and erosive environment are presented. The results of the investigation at variable temperatures confirm the good erosion resistance of ARC sprayed coatings in the test conditions.

19

Próby zwiększenia zawartości azotu w staliwie Cr-Ni jako czynnika umacniającego endogenicznie stopy dwufazowe

Pirowski Z.

Archiwum Odlewnictwa

|

2004

|

R. 4, nr 11/2

111--116

PL

Ze względu na znaczne zmniejszenie rozpuszczalności azotu przy krystalizacji ferrytu z cieczy, stopy ferrytyczno-austenityczne z dodatkiem tego pierwiastka wykazują skłonność do zagazowania. Wykonano wytopy takiego staliwa stosując niewielką ilość tytanu, niobu i cyrkonu, których zadaniem było związanie wydzielającego się azotu. Uzyskano nawet do 0,8% zawartości azotu. Stwierdzono, że zastosowane dodatki w różnym stopniu zapobiegają zagazowaniu stopu. Najskuteczniejszy okazał się niob.

EN

Ferritic-austenitic alloys with the addition of nitrogen prove their strong tendency to become gassy. Melts of such cast steel were made with application of small amount of titanium, niobium and zirconium. The purpose of addition of these elements was to bind the precipitating nitrogen. Up to 0.8% of the nitrogen content was obtained. It was found that, the applied additions at different rates prevent the alloy to become gassy. Niobium proved to be the most effective one.

20

Some aspects of erosion wear of aluminium alloy in connection with anisotropy of its mechanical properties.

Uścinowicz R.

Zagadnienia Eksploatacji Maszyn

|

2002

|

Vol. 37, nr 3

135-144

EN

In the work the results of experimental investigations of erosion phenomenon of PA6 aluminium alloy in stream of SiO2 particles were presented. Tests of axial tension were made and mechanical properties of material were determined in longitudinal and transverse directions to geometrical axis of exit bar. Material showed directional diversification of parameters, which describe mechanical properties and energetic process of erosion. Exact relation among erosive wear and anisotropy of mechanical properties of alloy PA6 was affirmed.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań doświadczalnych dotyczących zjawiska erozji stopu aluminium PA6 w strumieniu cząstek SiO2. Przeprowadzono testy jednoosiowego rozciągania i wyznaczono właściwości mechaniczne materiału w kierunku osiowym i wzdłużnym do osi geometrycznej pręta wyjściowego. Badany materiał wykazywał kierunkowe zróżnicowanie parametrów opisujących właściwości mechaniczne i energetyczne procesu erozji. Zaobserwowano ścisłą zależność pomiędzy zużyciem erozyjnym i anizotropią właściwości mechanicznych stopu PA6.