Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Influence of FSP process modification on selected properties of Al-Si-Cu/SiCp composite surface layer

Stawiarz Michał, Kurtyka Paweł, Rylko Natalia, Gluzman Simon

Composites Theory and Practice

|

2019

|

R. 19, nr 4

161--168

EN

The paper presents the results of mechanical and tribological tests conducted on the surface of Al-Si-Cu/SiCp composite reinforced with SiC particles and modified by friction stir processing (FSP) with different parameters. Changes in the distribution of the reinforcement particles on the modified surface of the composite were calculated and analyzed using a new analytical RVE theory with Eisenstein-Rayleigh-Mityushev sums (ERM-sum) (see the definitions below), and PointSel software. The Vickers hardness test with a 1 N load and the ball-on-disc method were used to test the material properties. A high degree of homogenization of the tested material was observed as a result of its modification, as evidenced by an approximately 4-fold reduction in the size of representative volume element (RVE) cells. The size of the RVE cell decreased almost four times for the material after modification, which indicates the high level of homogenization of the tested material. Moreover, we observed a reduction by order of magnitude of the anisotropy coefficient of the distribution of the reinforcing phase particles after the modification process. A 30% increase in the Vickers microhardness of the representative areas was obtained for the modified composites. After the FSP modification process the friction coefficient increases by 40%, and almost 25% decrease in the specific wear rate is observed. Both effects are attributed to the achieved homogenization of particle distribution and reduction of particle size up to 38%.

PL

Przedstawiono wyniki badań właściwości mechanicznych i tribologicznych powierzchni kompozytów Al-Si-Cu/SiCp modyfikowanych metodą FSP z różnymi parametrami. Zmianę rozkładu cząstek wzmacniających na powierzchni kompozytu zbadano z wykorzystaniem nowej analitycznej teorii RVE oraz ERM-sums i programu PointSel. Testy twardości przeprowadzono metodą Vickersa przy obciążeniu 1 N, a testy ścieralności wykonano metodą ball-on-disc. Po procesie modyfikacji stwierdzono wysoki stopień homogenizacji, który cechował się około czterokrotnym zmniejszeniem wielkości komórki RVEc oraz spadkiem o rząd wielkości wartości współczynnika anizotropii rozkładu cząstek fazy wzmacniającej. Zaobserwowano około 30% wzrost mikrotwardości Vickersa w modyfikowanym kompozycie. Po procesie modyfikacji FSP stwierdzono również 40% wzrost wartości współczynnika tarcia oraz blisko 25% spadek wartości wskaźnika zużycia, wynikający z ujednorodnienia struktury i redukcji wielkości cząstek SiC, dochodzącej do 38%.

2

Effect of test conditions on wear properties of steel-matrix composites

Sulima I., Hyjek P.

Metallurgy and Foundry Engineering

|

2017

|

Vol. 43, no. 4

269--279

EN

The friction coefficient and wear behavior of 316L austenitic stainless steel and 316L steel + 8vol% TiB2 + 1vol% B composites were investigated within a temperature range of 20°C to 800°C. The materials were prepared by the powder metallurgy method. The wear behavior was studied by using a ball-on-disc wear tester at room temperature. The surface before and after wear tests was analyzed using scanning electron microscopy (SEM). The results indicated that the friction coefficient and wear resistance of stel-8TiB2-1B composites depend on the wear test conditions.

PL

W pracy określono współczynnik tarcia i odporność na zużycie dla stali austenitycznej 316L i kompozytów o osnowie stalowej zawierających 8% obj. TiB2 i 1% obj. B. Materiały do badań wytworzono z wykorzystaniem metody metalurgii proszków. Badania właściwości tribologicznych przeprowadzono, stosując metodę ball-on-disk w zakresie temperatury 20–800°C. Badania mikrostrukturalne przed testami i po testach ścierania przeprowadzono przy zastosowaniu skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM). Wyniki wykazały, że współczynnik tarcia i odporność na zużycie zależą od warunków testów ścierania (temperatury).

3

Characteristics of TiCN coating deposited by cathodic arc evaporation

Lukaszkowicz K., Paradecka A., Kwaśny W., Potempa R.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2017

|

Vol. 84, nr 1

23--31

EN

Purpose: In this paper, we report the research results on the structure and mechanical and tribological properties of TiCN coating deposited by cathodic arc evaporation process on the X40CrMoV5-1 steel substrate. Design/methodology/approach: The morphology of the surface of the investigated coating was performed using a scanning electron microscope Zeiss Supra 35. Diffraction and thin film structure were tested with the use of the transmission electron microscopy. The cohesion and adhesion properties of the coating were made using the scratch test on the CSEM REVETEST device. The friction coefficient and wear rate of coating were determined in the ball-on-disc test. The whole study was complemented by X-ray crystallography. Findings: The TiCN coating demonstrated columnar structure as well as good adherence to the substrate - the critical load LC2 is 63 N. It was found that the structure of the investigated coating consisted of fine crystallites. Basing on the XRD pattern of the TiCN, the occurrence of fcc phase was observed in the coating, the texture direction <111> is perpendicular to the sample surface. In sliding dry friction conditions, the friction coefficient for the investigated element is set in the range between 0.32-0.37. The coatings demonstrated a high hardness (3000 HV). Practical implications: In order to evaluate with more detail the possibility of applying these surface layers in tools, further investigations should be concentrated on the determination of the thermal fatigue resistance of the coatings. The very good mechanical properties of the TiCN coatings make them suitable in industrial applications. Originality/value: The investigation results will provide useful information to applying the TiCN coatings for the improvement of mechanical properties of the hot work tool steels.

4

Stanowisko do badań zużycia ściernego wykorzystujące metodę „ball-on-disc"

Kondej A.

Inżynieria Powierzchni

|

2017

|

nr 1

76--79

PL

W artykule opisano powszechnie stosowane metody badań zużycia ściernego oraz metody stosowane w Instytucie Mechaniki Precyzyjnej. Głównym tematem pracy jest opis nowo powstałego stanowiska do badań zużycia ściernego wykorzystującego metodę „ball-on-disc". Przedstawiono metodykę badania, opis techniczny stanowiska oraz obszar jego zastosowania. Uniwersalny charakter stanowiska pozwala na badanie materiałów o różnej twardości, cienkich warstw i powłok w trybie automatycznym. Ponadto badane mogą być próbki o zróżnicowanym kształcie i wymiarach.

EN

This paper describes the commonly used methods of abrasive wear tests and the methods used at the Institute of Precision Mechanics. The main subject of the work is a description of a newly created stand for abrasive wear tests, making use of the "ball-on-disc" method. The methodology of the study a technical description of the stand and the area of its application have been presented. The universal nature of the stand makes ii possible to test the materials with different hardness, thin layers and coatings in an automatic mode. Moreover, the samples of diversifted shapes and sizes can be tested.

5

Odporność na zużycie ścierne natapianych i natryskanych cieplnie powłok Ni-Cr-B-Si

Kondej A.

Inżynieria Powierzchni

|

2017

|

nr 2

43--47

PL

Artykuł opisuje badania zużycia ściernego powłok Ni-Cr-B-Si otrzymanych w procesie natapiania w piecu próżniowym oraz natryskiwania cieplnego metodą HVOF. Badania wykonano na automatycznym stanowisku wykorzystującym metodę ball-on-disc. Uzyskane wyniki wskazują, że proces przetapiania po natryskiwaniu obniża odporność powłoki na zużycie ścierne. Najniższe zużycie otrzymano dla powłoki natryskanej i nieprzetapianej. Natomiast powłoki natryskane przetapiane wykazują podobną odporność na zużycie ścierne jak powłoki natapiane.

EN

This paper describes abrasive wear tests of the Ni-Cr-B-Si coatings obtained in surfacing in the vacuum furnace and HVOF thermal spraying processes. An automatic stand, using the ball-on-disc method, was used for this study. Studies show that remelting after thermal spraying lowers the abrasion resistance of the coating. The lowest abrasion was achieved for thermal sprayed, non-remelted coating. In contrast, the thermal sprayed, remelted coatings have similar abrasion resistance as surfaced coatings.

6

Effect of abrasion parameters on tribological properties of cast A339/SiC/10p composite

Kurtyka P., Sulima I., Malczewski P., Augustyn-Pieniążek J.

Composites Theory and Practice

|

2014

|

R. 14, nr 4

189--196

EN

The paper presents the results of tribological tests conducted on an A339/SiC/10p composite reinforced with SiC particles. The test method used in the research was the ball-on-disc method combined with variable abrasion test parameters. Different materials were used for the counter-specimen (steel, Al2O3, SiC), variable load (5 and 10N) and sliding speed (0.1 and 0.5 m/s). It was found that the use of a counter-specimen made from a material of higher hardness significantly reduced the friction coefficient and the specific wear rate of the tested A339/SiC/10p composite. On the other hand, in all the friction pairs, an increase in the load while maintaining the same test conditions caused a decrease in the friction coefficient value and an increase in the specific wear rate. Additionally, in the Al2O3 counter-specimens, an abnormal decrease in the friction coefficient was observed with an increasing load, but it had no impact on the results of the specific wear rate.

PL

Przedstawiono wyniki badań właściwości tribologicznych kompozytów A339/SiC/10p. Testy metodą ball-on-disc przeprowadzono, stosując zmienne parametry, takie jak: różne przeciwpróbki (stalowa, Al2O3, SiC), obciążenie (5, 10 N) oraz prędkość ścierania (0,1 i 0,5 m/s). Badania wykazały, że zastosowanie przeciwpróbki z materiału o wyższej twardości wpływa na zmniejszenie współczynnika tarcia oraz wskaźnika zużycia badanego kompozytu A339/SiC/10p. Dla wszystkich badanych układów zaobserwowano, że wzrost obciążenia przy zachowaniu tych samych pozostałych warunków testu powoduje obniżenie wartości współczynnika tarcia oraz wzrost wskaźnika zużycia. W przypadku przeciwpróbki z Al2O3 obserwowano nietypową zależność. Wraz ze wzrostem obciążenia zanotowano jedynie nieznaczny spadek współczynnika tarcia, co nie miało bezpośredniego przełożenia na wartości wskaźnika zużycia.

7

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.