Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Iron and Bronze Powdered Based Materials for Bearings with Surface Modified with Solid Lubricant Nanoparticles

Lijewski M., Leshynsky V., Wiśniewska-Weinert H., Sulej-Chojnacka J., Rybak T.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2014

|

Vol. 59, iss. 1

253--257

EN

In the recent years, a growth of demand for various types of self-lubricating elements of machines has been observed. A lot of parts are manufactured with the use of a powder metallurgy method. The Metal Forming Institute (INOP) in Poznan developed a modern technology, designed and made a tool for compaction of powdered parts with complex shapes and high density. The technology is being realised with a large scale equipment, which performs the forging and sizing of the sintered performs. The present work describes development of manufacturing technology and determination of mechanical and tribological properties of nanocomposites for self-lubricating bearings with a very low friction coefficient. It is envisaged to use particulate materials which consist of nano-and microparticles of solid lubricant. The study conducted aims at definition of a relationship between the microstructure and tribological properties of materials modified with solid lubricant MoS2 nanoparticles dispersed in a technological oil. INOP’s technology of nanoparticles manufacturing by RCT method (Rolling Cleavage Technology) results in that top layer of the porous bearing is modified with the nanoparticles. These layers are characterised by a low friction coefficient and considerably longer period of use. It should be noted that the stainless steel and bronze powders materials used have a good corrosion resistance. Production of the sintered bearings will disseminate the market especially in automotive and aircraft industries.

PL

W ostatnich latach obserwuje się wzrost zapotrzebowania na różnego typu samosmarujące elementy maszyn. Wiele z tych detali jest wytwarzanych metodą metalurgii proszków. W INOP opracowano nowoczesną technologię i zbudowano stanowisko do kształtowania części dokładnych, o złożonych kształtach i wysokiej gęstości, z proszków metali na osnowie żelaza. Stanowisko to posiada specjalistyczną, zautomatyzowaną linię o dużej wydajności, w której realizowany jest proces dogęszczania i kalibrowania spiekanych wyprasek [1, 2]. Celem prowadzonych prac naukowo - badawczych jest opracowanie technologii wytwarzania oraz określenie właściwości mechanicznych i tribologicznych nanokompozytów przeznaczonych na łożyska samosmarujące o bardzo niskim współczynniku tarcia, z wykorzystaniem materiałów zdyspergowanych w postaci nano i mikrocząstek proszków smarnych oraz proszku żelaza i brązu [1, 3]. Prowadzone prace miały na celu określenie właściwości mechanicznych i tribologicznych materiałów modyfikowanych nanocząstkami smarów stałych (M0S2) i olejem technologicznym. Opracowana w INOP metoda wytwarzania nanocząstek metodą RCT (Rolling Cleavage Technology) prowadzi do wniosków, że zmodyfikowane tymi cząstkami warstwy wierzchnie porowatych materiałów, cechują się niskim współczynnikiem tarcia oraz znacznie dłuższym okresem ich eksploatacji. Należy zaznaczyć, że wybrane materiały na osnowy, w postaci proszków stali nierdzewnej i brązu zapewniają odporność na korozję wyrobów. Wytworzenie przy opracowanych parametrach materiałów pozwoli rozszerzyć ofertę technologiczną wy twarzania wyrobów dla przemysłu (np. samochodowe go czy lotniczego) [2, 3].

2

Wybrane problemy przeróbki plastycznej materiałów dwuskładnikowych i warstwowych otrzymanych metodą metalurgii proszków

Szczepanik S., Pieniążek S., Barton G.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2009

|

R. 54, nr 6

368-372

PL

Zaprezentowano modelowanie odkształcania dwuskładnikowych i warstwowych materiałów z zastosowaniem programu LARSTRAN/Shape. Analizowano proces kucia w matrycy zamkniętej i walcowania taśm z takich materiałów. Kucie w matrycach zamkniętych symulowano i realizowano dla wsadu otrzymanego z mieszanki proszku aluminium i jego stopu Al17Si5Fe3Cu1,1Mg0,6Zr. Wyniki symulacji walcowania trójwarstwowych próbek Al-Al17Si5Fe3Cu1,1Mg0,6Zr-Al dały jakościowe informacje o zachowaniu się takich materiałów podczas odkształcania.

EN

Modelling of two component and layer specimens used program LARSTRAN/Shape are presented. Closed-die forging and strip rolling such materials are discussed. Closed-die forging was simulated and realised on preforms from aluminum and Al17Si5Fe3Cu1,1Mg0,6Zr powder mixture. The simulated shape and the shape of forgings obtained by forming at 480 degrees of Celsius in closed-die are comparable. Results of rolling simulation of Al-Al17Si5Fe3Cu1,1Mg0,6Zr-Al three layer strip gave qualitative information about the behaviour during forming such materials.

3

Specyfika procesu formowania wtryskowego mikroelementów z proszków metali

Biało D., Skalski A., Paszkowski L.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2008

|

R. 53, nr 4

241-245

PL

Przedstawiono oryginalną metodę oceny przebiegu napełniania mikrokanałów, ważnego problemu przy formowaniu wtryskowym mikroelementów z proszków metali. W takim procesie wtryskiwaniu poddawana jest masa złożona z mikroproszku i specjalnego, wieloskładnikowego, termoplastycznego lepiszcza. Potem lepiszcze jest usuwane a kształtka spiekana. Do badań zastosowano specjalną wkładkę formującą z wieloma mikrokanałami o szerokości od 50 do 500 mim. Badano masy z proszkiem żelaza o ziarnistości 1 i 4 mim i z lepiszczem złożonym z polietylenu, wosku i parafiny. Wykazano, że najważniejszym parametrem decydującym o przebiegu napełniania mikrokanałów jest temperatura formy i dla badanych mas powinna przekraczać 70 stopni Celsjusza. Im większy jest stopień napełnienia masy proszkiem Vp i im drobniejsze są cząstki proszku, tym trudniej przebiega wpływanie masy do mikrokanałów. Ma to ścisły związek ze wzrostem lepkości masy.

EN

Micro metal injection moulding (miMIM) is the process which allows to manufacture very small elements (micro parts) with dimensions below 1mm in large - scale production cycle, complex shape, wide range of materials and in economic way. In miMIM very fine powders are mixed with special, complex binder with thermoplastic properties. Obtained mass (feedstock for injection) is injected to the micro mould. Next the binder is removed and shapes undergo sintering. Selected problems of micro injection moulding of micro parts is presented in this paper. It deals with first step of the micro forming process. The metal powder used in this study was carbonyl iron powder with particles of 1 and 4 mim. The binder system was based on wax, polyethylene and paraffin. Powder / binder feedstock was prepared in 2Z type mixer with heating system at temperature of 125 degrees of Celsius in 1 hour. Volume fraction of powder in the feedstock Vp was 50 and 60 %. Rheological properties of the feedstock was determined on cylinder - cylinder type rheometer in the function of shear rate and temperature. For the purpose of micro injection, special micro form was designed. Micro form was equipped in heating - cooling system and insert having 6 micro channel with cross - section ranged from 2 to 210 mim2. The following injection parameters were used: feedstock temperature of 115 degrees of Celsius, pressure of 60 MPa and mould temperature of 25 to 80 degrees of Celsius. The way of channel feeling i.e. the distance L on which the feedstock flow - in to the channel was taken as the indicator of feedstock behaviour during injection. The research has shown that the principal parameter influenced on distance L is temperature of the mould T/f. The higher is T/f, the longer is L. It is worth to note that characteristic threshold value of temperature above witch feeling of channel is possible occurs. For the feedstock tested it was above 70 degrees of Celsius. The following conclusion which may be drown from the presented research is that the higher is volume fraction of the powder in the feedstock and the smaller is the micro powder the more difficult is micro channel feeling. It has strong connection with higher viscosity of the feedstock.

4

Ocena wpływu warunków wtryskiwania na przebieg napełniania mikrokanałów termoplastycznym materiałem z proszkami

Skalski A., Biało D., Wiśniewski W.

Kompozyty

|

2008

|

R. 8, nr 4

322-326

PL

Praca przedstawia problemy związane z formowaniem mikroelementów z materiałów proszkowych i obejmuje pierwszy etap - wtryskiwanie do gniazd formujących i napełnianie mikrokanałów. Wtryskiwano materiał stanowiący kompozycję złożoną ze specjalnego termoplastycznego lepiszcza i proszku metalowego. Do badań zastosowano proszki żelaza karbonylowego o ziarnistości 1 i 4 žm oraz proszek stali kwasoodpornej o ziarnistości 16 žm. Składnikami lepiszcza były: wosk, polietylen i parafina. Mieszaninę proszku z lepiszczem przygotowano w mieszalniku typu 2Z w temperaturze 125°C przez 1 godzinę, co zapewniało uzyskanie masy homogenicznej. Udział proszku w przygotowywanych masach wynosił Vp = 60% obj. Wtryskiwanie przeprowadzono na specjalnej mikrowtryskarce własnej konstrukcji, umożliwiającej wtryskiwanie porcji materiału (masy) w zakresie od 1 do 200 mm2. Do przeprowadzenia badań w tym zakresie została wykonana specjalna wkładka formująca, zawierająca mikrokanały o szerokości od 50 do 500 m. Stosowano następujące parametry wtrysku: temperatura masy (Tw) 115 i 125° C, ciśnienie (p) 60 MPa, temperatura formy (Tf) od 25 do 80°C. Przedstawiono badania dotyczące wpływu parametrów wtryskiwania: temperatury formy, temperatury materiału oraz składu materiału na jakość wypełniania przez materiał mikroformy. Jako wskaźnik zachowania masy podczas wtryskiwania przyjęto drogę L wpływania masy do mikrokanałów i do gniazd mikroform. Wykazano, że najważniejszym parametrem decydującym o przebiegu napełniania mikrokanałów jest temperatura formy i dla badanych mas nie powinna być niższa niż 70°C. Uzyskane informacje wykorzystano w próbach wtryskiwania kształtek do prób na zginanie i rozciąganie oraz koła zębatego.

EN

In the last few years micro system technology has gained increasing development and new method of fabrication of micro components are needed. Micro metal injection moulding (žMIM) is the process which allows to manufacture very small elements (micro parts) with dimensions below 1 mm in large - scale production cycle, complex shape, wide range of materials and in economic way. In žMIM very fine powders are mixed with special, complex binder with thermoplastic properties. Obtained mass (feedstock for injection) is injected to the micro mould. Next the binder is removed and shapes undergo sintering. Selected problems of micro injection moulding of micro parts is presented in this paper. It deals with first step of the micro forming process. The metal powder used in this study was carbonyl iron powder with particles of 1, 4 žm and stainless steel powder with particles of 16 žm. The binder system was based on wax, polyethylene and paraffin. Powder / binder feedstock was prepared in 2Z type mixer with heating system at temperature of 125°C in 1 hour. Volume fraction of powder in the feedstock Vp was 60%. For the purpose of micro injection, special micro form was designed. Micro form was equipped in heating - cooling system and insert having 6 micro channel with cross - section ranged from 2 to 210 žm2. The following injection parameters were used: feedstock temperature of 115 and 125°C, pressure of 60 MPa and mould temperature of 25 to 80 C. The way of channel feeling i.e. the distance L on which the feedstock flow - in to the channel was taken as the indicator of feedstock behavior during injection. The research has shown that the principal parameter influenced on distance L is temperature of the mould Tf. The higher is Tf, the longer is L. It is worth to note that characteristic threshold value of temperature above which feeling of channel is possible occurs. For the feedstock tested it was above 70°C. The following conclusion which may be drown from the presented research is that the higher is volume fraction of the powder in the feedstock the more difficult is micro channel feeling. It has strong connection with higher viscosity of the feedstock.

5

Selection parameters overlaying welding laser steel powders chromium and nichrome with make use of the diode laser large power

Bogdanowicz Z., Grzelak K., Kowalczyk S.

Journal of KONES

|

2007

|

Vol. 14, No. 3

73-82

EN

This work presents the results of research concerning the influence of parameters laser process melting the surface layer using powder of metal as a welding material. Facing by welding test were conducted on high-quality carbon steel commonly used on vehicles elements and on austenitic steel used on combustion engines elements. The powder of chromium of chemical constitution 99 percent Cr and powder of nichrome of chemical constitution 75 percent Ni, 20 percent Cr, 5 percent Al were used in this research. The process of the overlaying by welding was conducted with the use of HDPL diode laser of large power. Facing by welding process variables are: power of laser beam and quantity of passed powder. The results of influence of these parameters on shape and geometrical properties created layer are presented on graphs, which were based on metallographic pictures of microsection metallographic. The research for chosen samples was conducted on microhardness as well as analysis of structure obtained surfaces. The analysis of results of microhardness measurement permits to affirm the considerable growth of hardness of obtained surface in case of welding the surfaces by powder Cr as well as the fall of hardness in case of using the powder nicr in relation to the base material. The observation of microstructure showed the dendritic structure after surfaces by welding Cr and hardening the base material (steel 45) as a result of influence of the laser beam. The analysis of microstructure after surfaces by welding nicr showed the considerable porosity as well as a small influence on the structure of the base material, presented by an insignificant growth of crystallites in weld interface (the austenitic steel).

PL

W pracy opisano wyniki badań wpływu parametrów procesu laserowego przetapiania warstwy wierzchniej z użyciem, jako materiału natapianego, proszku metalu. W badaniach użyto proszku chromu o składzie 99%Cr oraz proszku ni-chromu o składzie 75%Ni, 20%Cr, 5%Al. Próby natapiania przeprowadzono na stali węglowej wyższej jakości, powszechnie stosowanej na elementy pojazdów mechanicznych oraz na stali austenitycznej wykorzystywanej na niektóre elementy silników pojazdów samochodowych. Proces natapiania przeprowadzono z użyciem lasera diodowego dużej mocy HDPL. Zmiennymi w procesie napawania były: moc wiązki lasera oraz ilość podawanego proszku. Wyniki wpływu tych parametrów na kształt i właściwości geometryczne utworzonej warstwy przedstawiono w postaci wykresów, na podstawie zdjęć metalograficznych zgładów poprzecznych wykonanych próbek. Dla wybranych próbek przeprowadzono badania mikrotwardości oraz analizę struktury uzyskanych warstw. Analiza wyników pomiaru mikrotwardości pozwala stwierdzić znaczny wzrost twardości uzyskanej warstwy w wypadku natapiania proszkiem Cr oraz spadek twardości w odniesieniu do proszku nicr w stosunku do materiału podłoża. Obserwacja mikrostruktury wykazała budowę dendrytyczną warstwy Cr oraz hartowanie materiału podłoża (stal 45) w wyniku oddziaływania wiązki lasera. Analiza mikrostruktury warstwy nicr wykazała znaczną porowatość oraz niewielki wpływ na strukturę materiału podłoża (stal austenityczna - nieznaczny rozrost ziaren w strefie przejściowej).

6

Computer modeling of the facing by resistance sintering of metal powders

Zimniak Z., Bartnik Z.

Computer Methods in Materials Science

|

2007

|

Vol. 7, No. 2

196-201

EN

Pure, alloy and composite metal powders are used for facing by resistance sintering (based on resistance welding principles). Facings produced in this way arę characterized by unique properties which are difficult to obtain by traditional methods. This kind of facing process has no limitations as to the type of base and facing material. The quality of the facing depends on the facing process parameters. The process was modelled using the finite element method (FEM). The simulation coyered coupled complex electrical, thermal, mechanical, metallurgical and surface phenomena. The compression of nickel powder subjected to resistance heating on a steel base between two copper electrodes was simulated. The base was made of 3 mm thick low-carbon steel sheet S235JR. The mechanical and physical material properties and their change with temperature were investigated. Although the phenomena which occur during facing by resistance sintering have a three-dimensional character, a two-dimensional model was adopted to simplify the analysis. The FEM calculations were performed using the MSC.Marc&Mentat 2005 software with an additional Marc-Electrical module. The numerical simulations were run for a coupled electrical-thermal-mechanical analysis. The aim of the mathematical modelling of the facing process was to identify the parameters which for the physical properties of the materials used for the facing and the base allow one to obtain a high quality facing continuous with the base. The numerical simulation results are compared with experimental results.

PL

Napawanie metodą rezystancyjną (opartą o zasady zgrzewania oporowego) pozwala stosować na warstwy proszki czystych metali, stopowe i kompozytowe. Uzyskiwane warstwy mogą odznaczać się unikalnymi właściwościami trudnymi do uzyskanią tradycyjnymi metodami. Istotnym elementem tego procesu wydaje się być brak jednoznacznych ograniczeń dotyczących tak rodzaju podłoża jak i rodzaju materiału użytego na warstwę. Jakość warstwy napawanej zależy w dużej mierze od zastosowanych parametrów procesu. Do modelowania procesu napawania zastosowano metodę elementów skończonych (MES). Przeprowadzona symulacja procesu napawania rezystancyjnego uwzględniała wzajemnie sprzężone złożone zjawiska elektryczne, cieplne, mechaniczne, metalurgiczne i powierzchniowe. Przedmiotem symulacji było nagrzewanie proszku niklu znajdującego się na podłożu stalowym, umieszczonego między dwoma elektrodami miedzianymi. Podłoże stanowiła blacha ze stali niskowęglowej S235JR o grubości 3 mm. Wprowadzane do modelu dane wejściowe materiałów uwzględniały właściwości mechaniczne i fizyczne oraz ich zmianę wraz z temperaturą. Podczas napawania oporowego zachodzące zjawiska są trójwymiarowe, do analizy przyjęto uproszczony dwuwymiarowy model. Obliczenia MES przeprowadzono za pomocą programu MSC.Marc 2005 z dodatkowym modułem Marc-Electical. Numeryczne obliczenia wykonano dla pełnej analizy elektryczno-termiczno-mechanicznej. Celem modelowania matematycznego procesu napawania było wskazanie parametrów, które przy uwzględnieniu właściwości fizycznych materiałów użytych na warstwę i podłoże pozwolą uzyskać wysoka jakość warstwy napawanej przy równoczesnym zachowaniu jej ciągłości metalicznej z podłożem. Przeprowadzono porównanie otrzymanych wyników numerycznych z uzyskanymi wynikami badań doświadczalnych.

7

Spaleniowa synteza materiałów nanostrukturalnych

Cudziło S., Szala M.

Wiadomości Chemiczne

|

2006

|

[Z] 60, 11-12

793-817

EN

Combustion synthesis or self-propagating high-temperature synthesis (SHS) is a well established method for preparation of many valuable compounds such as: refractory compounds (borides, carbides, nitrides, silicides), oxides (tanthalates, niobates, ferrites, cuprates), intermetallics (aluminides, germanides, nickelides) chalcogenides (sulphides, selenides, tellurides), phosphides, hydrides, and some others. The applications of these compounds can be classified as: cutting tools and polishing powders, resistive heating elements, shape-memory alloys, electrodes, coatings and thin films. Some SHS technologies have found their industrial applications. In Russia, USA and Japan, the SHS powders of inorganic compounds, ceramic insulators, high temperature heaters, shape memory alloy wire, cutting inserts, etc, are produced on an industrial scale. However, it was thought that only large particles (several microns and above) could be obtained by the SHS method [1-3]. It was found recently (Nersisyan et al., 2003-2005), that if the reaction occurs in a medium of molten salt (basically alkali metal halide) and has moderate exothermicity, nanometric size titanium carbide and some of transition metals (Ti, Ta, Nb, Mo) could be obtained by utilization of SHS method. Moreover Huczko at al. (2005) reported that silicon carbide single-crystals in the form of nanofibers and spherical multi-walled carbon nanoparticles and encapsulates could be prepared through the defluorination of poly(tetrafluoroethene) with silicon-containing precursors using the combustion synthesis route. Finally, in 2005, Koch published complete results of a thermodynamic analysis of self-sustaining reaction of fluorinated graphite with magnesium, and reported on detection of single walled carbon nanotubes and carbon nano carpet rolls in the combustion products. This discovery of great importance was patented as a new method of synthesis of carbon allotropes (fullerenes, carbon nanotubes) and various carbon encapsulates. Undoubtedly, it has been demonstrated that SHS offers great potential for generating nanomaterials, including 1D inorganic and carbon nonostructures. In this review, we discuss the recent developments in the field of combustion synthesis, with special emphasis on the preparation of nanomaterials by low-temperature combustion synthesis (LCS), reductive dehalogenation of halocarbons, and sol-gel combustion synthesis (SCS).

8

Konsolidacja prostych elementów konstrukcyjnych z nanokrystalicznych proszków metali sposobem dużych odkształceń

Krztoń H., Zalecki W., Molenda R., Wojtas J.

Prace Instytutu Metalurgii Żelaza

|

2005

|

T. 57, nr 3

39-41

PL

Celem pracy było otrzymanie nanokrystalicznych wyprasek z proszków stali St11OO. Proszki stali otrzymano metodą mechanicznej syntezy dla różnych warunków odksztalcenia z wykorzystaniem dwóch mlynów planetarnych: firmy Retsch oraz firmy Fritsch, typ Yario Pulverisette 4. Przeprowadzono modelowe próby procesu prasowania na gorąco z wykorzystaniem symulatora przeróbki plastycznej Gleeble 3800.

EN

The aim of this paper was to obtain nonocrystalline powder compacts of StllOO steel. The steel powders were obtained by mechanical synthesis method for different deformation conditions using two planetary mills: by Retsch and by Fritsch, Vario Pulverisette 4 type. Model tests of hot pressing process using Gleeble 3800 plastic working simulator were carried out.

9

Wkładki kumulacyjne z proszków metali do granatów kumulacyjno-odłamkowych

Kupidura Z., Legieć J., Skóra W., Wilk Z.

Problemy Techniki Uzbrojenia

|

1998

|

R. 27, nr 65

107--110

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań zdolności przebijania płyt pancernych w warunkach statycznych przez granaty kumulacyjno-odłamkowe z wkładkami kumulacyjnymi z proszków metali.

10

Stereolitografia laserowa z wykorzystaniem proszków metali: mikrostruktura brązu B10

Jendrzejewski R., Śliwiński G., Serbiński W.

Krzepnięcie Metali i Stopów

|

1998

|

nr 36

267--273

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań metalograficznych próbek wielowarstwowych wykonanych z przetopionego proszku brązu B10. Do przetapiania warstw proszku użyto lasera CO2 MLT 1200. Do badań napawania zastosowano głowicę roboczą lasera z dwustrumieniową dyszą zapewniającą dostarczanie proszku metalu współosiowo z kierunkiem propagacji wiązki lasera. Mikrostruktura warstw wykonanych dwiema metodami stereolitografii laserowej została porównana z mikrostrukturą brązu B10 odlanego w sposób konwencjonalny.