Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Effect of gas corrosion on the character of phase boundaries in Ni3Al / WC composite

Fraś E., Janas A., Kolbus A., Olejnik E.

Archives of Foundry Engineering

|

2009

|

Vol. 9, iss. 2

87-92

EN

In view of quite specific physico-chemical and performance properties, the composite based on an intermetallic Ni3Al compound reinforced with tungsten carbides (WC) was selected for investigations. The said composite is characterised by very good mechanical and tribological properties within a wide range of temperatures, combined with good corrosion resistance. In fabrication of the Ni3Al/WC composite, a modified variant of the SHS process was applied. It is the SHSB process, i.e. the Self-Propagating High-Temperature Synthesis in Bath. The said method enables obtaining pure products of reaction, unoxidised and free from the precipitates of alien phases. The main goal of this study has been determination of the susceptibility of the Ni3Al/WC composite to gas corrosion. To examine the microstructure and chemical composition of both the composite and the scale, the metallographic and structural examinations were made, using optical and scanning microscopy.

2

The resistance investigation of the marine engine exhaust valve using the modelling chamber

Kończewicz W., Smoleńska H.

Journal of KONES

|

2008

|

Vol. 15, No. 4

255-262

EN

At contemporary technical designs, many equipment and installation are working for a long time and under complex environmental which include mechanical, thermal and chemical loadings. Before the new technical design is accepted for work, it must be carefully investigated in order to evaluate its usefulness for real need. During the ship engine operation, one of the key problems is the exhaust valve durability. A special interest is in valve head face because this narrow part of the valve is responsible for tightness. Very often, the durability of the valve is not sufficient in spite of using heat treated high alloy steels. Surfacing the seat face with different techniques and different resisting materials can increase the durability of valves and also can be useful to repair worn components. Because the ship engine valves are the example of the parts, which are highly mechanical, and chemical loaded and subjected for long service life, the design of the special examination chamber seems to be useful. At this station, the clad layer made by different techniques and from different cladding materials are undergo exhaust gases corrosion and elevated temperature is the factor which accelerates process. In this paper the schematic diagram of the modeling chamber and some results of the investigation are presented. There are comparisons of the microstructure and hardness of the worn valve heads from the real working engine and samples, which were exposed in the chamber. The metallographic method of the analyse and microhardness measurements were used.

PL

We współczesnej technice szereg części urządzeń i instalacji pracuje w długich okresach czasu i w złożonych warunkach obciążenia mechanicznego, termicznego i chemicznego. Próby wprowadzenia nowych rozwiązań technicznych muszą być poprzedzone szczegółowymi badaniami, które stwierdzą przydatność do konkretnych zastosowań. Problemem występującym w przemyśle okrętowym, a dokładniej w procesie eksploatacji silników okrętowych jest trwałość jednego z kluczowych elementów tj. zaworów wylotowych. Z punktu widzenia eksploatacji największą uwagę poświęca się wąskiej powierzchni przylgni zaworu, której dokładność dopasowania decyduje o jego szczelności. Pomimo stosowania stali wysokostopowych obrobionych cieplnie trwałość zaworów jest często niewystarczająca. Aby zwiększyć ich trwałość stosuje się pokrycie przylgni stopami charakteryzującymi się większą odpornością w wyżej wymienionych warunkach pracy. Stopy i technologie powinny także umożliwiać nie tylko wytwarzanie warstw na nowych zaworach, ale także umożliwiać ich regenerację. Ponieważ zawory silników okrętowych są przykładem części silnie obciążonych zarówno mechanicznie jak i chemicznie a czasy ich eksploatacji liczy się w tysiącach godzin stąd pożyteczne wydaje się zastosowanie specjalnie zaprojektowanej komory, w której wykonane różnymi metodami warstwy będą podlegać oddziaływaniu spalin, a podwyższona temperatura będzie dodatkowym czynnikiem przyspieszającym proces degradacji. Jednakże istotna jest ocena na ile przyspieszone procesy w komorze odpowiadają rzeczywistym procesom degradacji. W pracy przedstawiono schemat komory modelowej oraz wyniki badań dla zaworów poddanych korozji w komorze oraz ich porównanie ze zużytymi zaworami po eksploatacji w silniku okrętowym podczas normalnej eksploatacji. Do badań wykorzystano metody badań metalograficznych oraz pomiary mikrotwardości.

3

The resistance investigation of the marine engine exhaust valve using the modelling chamber

Kończewicz W., Smoleńska H.

Journal of KONES

|

2008

|

Vol. 15, No. 2

199-206

EN

At contemporary technical designs, many equipment and installation are working for a long time and under complex environmental which include mechanical, thermal and chemical loadings. Before the new technical design is accepted for work it must be carefully investigated in order to evaluate its usefulness for real need. During the ship engine operation one of the key problems is the exhaust valve durability. A special interest is in valve head face because this narrow part of the valve is responsible for tightness. Very often the durability of the valve is not sufficient in spite of using heat treated high alloy steels. Surfacing the seat face with different techniques and different resisting materials can increase the durability of valves and also can be useful to repair worn components. Because the ship engine valves are the example of the parts which are highly mechanical and chemical loaded and subjected for long service life, the design of the special examination chamber seems to be useful. At this station, the clad layer made by different techniques and from different cladding materials are undergo exhaust gases corrosion and elevated temperature is the factor which accelerates process. In this paper the schematic diagram of the modeling chamber and some results of the investigation are presented. There are comparisons of the microstructure and hardness of the worn valve heads from the real working engine and samples which were exposed in the chamber. The metallographic method of the analyse and microhardness measurements were used.

PL

We współczesnej technice szereg części urządzeń i instalacji pracuje w długich okresach czasu i w złożonych warunkach obciążenia mechanicznego, termicznego i chemicznego. Próby wprowadzenia nowych rozwiązań technicznych muszą być poprzedzone szczegółowymi badaniami, które stwierdzą przydatność do konkretnych zastosowań. Problemem występującym w przemyśle okrętowym, a dokładniej w procesie eksploatacji silników okrętowych jest trwałość jednego z kluczowych elementów tj. zaworów wylotowych. Z punktu widzenia eksploatacji największą uwagę poświęca się wąskiej powierzchni przylgni zaworu, której dokładność dopasowania decyduje o jego szczelności. Pomimo stosowania stali wysokostopowych obrobionych cieplnie trwałość zaworów jest często niewystarczająca. Aby zwiększyć ich trwałość stosuje się pokrycie przylgni stopami charakteryzującymi się większą odpornością w wyżej wymienionych warunkach pracy. Stopy i technologie powinny także umożliwiać nie tylko wytwarzanie warstw na nowych zaworach, ale także umożliwiać ich regenerację. Ponieważ zawory silników okrętowych są przykładem części silnie obciążonych zarówno mechanicznie jak i chemicznie a czasy ich eksploatacji liczy się w tysiącach godzin stąd pożyteczne wydaje się zastosowanie specjalnie zaprojektowanej komory, w której wykonane różnymi metodami warstwy będą podlegać oddziaływaniu spalin, a podwyższona temperatura będzie dodatkowym czynnikiem przyspieszającym proces degradacji. Jednakże istotna jest ocena na ile przyspieszone procesy w komorze odpowiadają rzeczywistym procesom degradacji. W pracy przedstawiono schemat komory modelowej oraz wyniki badań dla zaworów poddanych korozji w komorze oraz ich porównanie ze zużytymi zaworami po eksploatacji w silniku okrętowym podczas normalnej eksploatacji. Do badań wykorzystano metody badań metalograficznych oraz pomiary mikrotwardości.

4

Gas corrosion influence on the exhaust valve face of the marine engine

Kończewicz W., Daszczyk A., Smoleńska H.

Journal of KONES

|

2008

|

Vol. 15, No. 4

245-253

EN

The main factor, which influences on the proper work of the marine engine, is the valve tightness. Especially in the case of the exhaust valve, lack of the tightness leads to the worsening of the combustion process and above all causes the acceleration of the valve destruction by the valve face degradation. The valve head is mating with the face of the valve seat and they make cyclic tight contact during the engine run. The valve seat is placed in the cylinder head, which is cooled with water so the work conditions of the seat and head are different. When the exhaust valve is open the outlet of the hot exhaust products of combustion can change extremely properties of the materials of the face surface. It can lead to the geometrical changes as a result of mechanical forces and exhaust gases. The indicators of those changes are shape deviation and roughness. During the service time because those changes take place at non uniform way because of complex co-operation in the hot and aggressive gas atmosphere. In this paper some examples of the roughness measurements were presented. The measurements were taken for the valve face for a new ones (made from steel and with clad layer) and after exposition for aggressive environment in the engine and during oxidation in ambient air. The results of the straightness and roughness measurements confirm the environmental degradation of the valve face.

PL

Istotnym czynnikiem wpływającym na poprawność funkcjonowania silnika okrętowego jest szczelność zaworów. Szczególnie w odniesieniu do zaworów wylotowych brak szczelności prowadzi do pogorszenie warunków spalania a przede wszystkim do przyspieszonego zniszczenia zawory poprzez uszkodzenia przylgni. Przylgnia grzybka zaworowego współpracuje z przylgnią gniazda zaworowego tworząc cykliczny szczelny kontakt stykowy w trakcie pracy silnika. Przylgnia gniazda jest osadzona w głowicy zaworowej chłodzonej wodą więc warunki jej eksploatacji są odmienne od warunków pracy grzybka zaworowego. Faza otwarcia zaworów wylotowych w której dochodzi do wylotu gorących produktów spalania paliwa z tulei cylindrowej doprowadza do ekstremalnych zmian własności materiału z którego wykonana jest przylgnia grzybka co następnie wpływa na zmiany struktury geometrycznej powierzchni przylgni w trakcie styku z powierzchnią gniazda pod wpływem dużych sił od ciśnienia sprężanego powietrza oraz spalin. Wskaźnikami zmian struktury geometrycznej powierzchni przylgni grzybka zaworowego są odchyłki kształtu oraz parametry chropowatości powierzchni. W trakcie eksploatacji grzybka zmiany stanu przylgni zachodzą nierównomiernie co potwierdza złożoność współpracy w gorącym agresywnym środowisku gazów. W pracy przedstawiono przykładowe wyniki pomiarów dla przylgni w stanie wyjściowym, po pracy w silniku badawczym i po utlenianiu w spokojnym powietrzu oraz wynikające stąd wnioski Pomiary prostoliniowości tworzącej stożka kształtującej przylgnię oraz parametrów chropowatości eksploatowanego grzybka potwierdzają degradacyjny wpływ środowiska na jej stan.

5

Oxidation and exhaust gas corrosion resistance of the cobalt base clad layers

Smolenska H.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2008

|

Vol. 31, nr 2

364-372

EN

Purpose: Purpose of this work is describing the behaviour of the cobalt base cladding layers after treatment in hot air (750° C, 200 hours) and exhaust gases (700° C, two month). Design/methodology/approach: The layers were produced by two cladding, laser and PTA, cladding technique. Cladding was conducted with a high power diode laser HDPL ROFIN SINAR DL 020 and Plasma Transformed Arc method. The layers consisted of three multitracking sublayers. The cobalt base layers were evaluated by microstructure investigations (optical and scanning electron microscope SEM), chemical analysis and micro hardness measurements. Findings: The microstructure of the investigated layers did not change much, neither on the top part nor in the clad/steel interface after treatment in both environments. On the outer surfaces the oxide layers were observed which consisted generally of chromium and iron oxides. The compositions of this scales were reviled by the EDS analyze. The changes in chemical compositions before and after oxidation and after corrosion in exhaust gases in the dendritic regions and micro regions were confirmed by the semi-quantitative chemical analysis (EDS). Neither the oxidation nor exposition for two month in exhaust gases did not influence on the morphology of the clad layers in any region however changes in chemical composition were observed. For both sort of clads the oxide layers were observed on the surface. The proposed layers are resistant for the hot exhausted gases. Research limitations/implications: The future researches should be done on microstructural and kinetic analyze of high temperature corrosion for higher temperature and times of the process. Practical implications: The clad layers, of this composition, were designed as a method to prolong service time for the ship engine exhausted valve and after this investigation the first valve heads with laser clad layer were installed in working ship engine. Originality/value: The chemical composition of the powder was new one. Also using the laser cladding technique for ship engine parts subject of interesting.