Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Przeróbka plastyczna tytanu Grade2 metodą wyciskania hydrostatycznego

Topolski Krzysztof, Garbacz Halina

Obróbka Plastyczna Metali

|

2019

|

T. 30, nr 1

47--64

PL

Wyciskanie hydrostatyczne (WH) należy do technologii przeróbki plastycznej i jest specyficzną odmianą wyciskania współbieżnego. Metody wyciskania współbieżnego są używane głównie do wytwarzania produktów podłużnych pełnych lub wydrążonych o różnych profilach przekroju poprzecznego. Prezentowane w tej pracy wyciskanie hydrostatyczne dotyczy tytanu Grade2 oraz prętów o przekroju kołowym. Wyniki licznych badań dowiodły, że odkształcanie różnych metali metodą WH umożliwia rozdrobnienie ziarna oraz istotne umocnienie. Generalnie stwierdzono, że metoda WH pozwala wytwarzać metale o strukturach nanoziarnistych oraz ultradrobnoziarnistych. Celem pracy była ocena możliwości zastosowania metody wyciskania hydrostatycznego do przeróbki plastycznej tytanu Grade2. Scharakteryzowano metodę WH oraz wykazano jej duży potencjał w kontekście przeróbki tytanu Grade2. W pracy przedstawiono i omówiono cztery przykładowe, niezależne procesy technologiczne wyciskania hydro-statycznego tytanu. Zaprezentowano wyniki badań strukturalnych oraz właściwości mechaniczne uzyskanych produktów. Wyniki dowiodły, iż stosując technologię WH, możliwe jest uzyskanie w tytanie Grade2 struktury nanoziarnistej o średniej wielkości ziaren w przedziale 50–70 nm. Jednocześnie zaobserwowano istotne umocnienie wyciskanego materiału wyrażone wzrostem granicy plastyczności, wytrzymałości na rozciąganie oraz twardości. Uzyskany nanoziarnisty tytan charakteryzował się właściwościami mechanicznymi porównywalnymi z właściwościami stopu tytanu Ti6Al4V. Ponadto, w prezentowanej pracy potwierdzono, że można wyprodukować lity i objętościowy nanoziarnisty Ti w formie prętów o różnych średnicach, tzn. że możliwe jest skalowanie średnicy wsadu i produktu.

EN

Hydrostatic extrusion (HE) belongs to the technology of plastic working, and is a specific variation of direct extrusion. Direct extrusion methods are mainly used to produce oblong solid or hollow products with different transverse-section profiles. The hydrostatic extrusion presented in this paper concerns titanium Grade2 and rods with a circular transverse section. The results of numerous studies have shown that the deformation of various metals by the HE method enables grain refinement and significant strengthening. Generally, it was found, that the HE method makes it possible to manufacture metals having nanograined and ultrafinegrained structures. The aim of the work was to evaluate the possibilities of using the hydrostatic extrusion method for plastic working of titanium Grade2. The HE method was characterized and its great potential in the context of processing Ti Grade2 was demonstrated. In this paper, four exemplary, independent technological processes of the hydrostatic extrusion of titanium were presented and discussed. The results of our structural research and tests of the mechanical properties of the products obtained were presented. Those results proved that, using HE technology, it is possible to obtain in titanium Grade2 a nanograined structure characterized by an average grain size of 50–70 nm. At the same time, a significant strengthening of the extruded material was observed, expressed by an increase in yield strength, tensile strength and hardness. The obtained nanograined titanium was characterized by mechanical properties comparable to that of titanium Ti6Al4V alloy. Moreover, in the presented work it was confirmed that it is possible to produce solid and bulk nanograined Ti in the form of rods of different diameters i.e. that is possible to scale up the diameter of the billet and the product.

2

Hot pressing of tungsten monocarbide nanopowder mixtures by electroconsolidation method

Gevorkyan Edwin, Rucki Mirosław, Chishkala Vladimir, Kislitsa Maksim, Siemiątkowski Zbigniew, Morozow Dmitrij

Journal of Machine Construction and Maintenance - Problemy Eksploatacji

|

2019

|

no. 2

67--73

EN

The paper presents theoretical and experimental results in the field of the manufacturing of cemented tungsten carbide materials. The important issue of avoiding any additional substances like plasticizers was challenged in order to reach the maximal possible density of sintered material while keeping its purity. To solve the problem, the electroconsolidation method of hot pressing supported by direct current was applied. The respective apparatus was constructed that enabled WC nanopowders to be sintered under pressure and high temperature during a very short time of ca. 3 minutes. In the experiments, because of the short heating time, grain size of the sintered bulk WC increased insignificantly, in general, remaining smaller than 1 μm. Similarly, sintering under hot pressing with direct current, a mixture of 3% by weight Y2O3 stabilized ZrO2 and 50% by weight WC, produced a fine structure with a uniformly distributed WC grains. The applied electric field led to the formation of a temperature gradient around the pores, with a favourable impact on the compaction of large pores and an increase in the final density of the bulk material. The experimental research confirmed that the main mechanism of the densification of nanodispersed powders of tungsten monocarbide was a locally inhomogeneous diffusion-viscous flow with intergranular slipping.

PL

W artykule przedstawiono rozważania teoretyczne i wyniki badań eksperymentalnych dotyczących wyrobów z węglików wolframu uzyskiwanych metodą spiekania. Podjęto próbę rozwiązania jednego z problemów, jakim jest obecność substancji uplastyczniających, która wspomagając proces spiekania jednocześnie utrudnia uzyskanie maksymalnej gęstości gotowego materiału. W celu rozwiązania tego zagadnienia zastosowano metodę eloktrokonsolidacji, polegającą na spiekaniu wspomaganym przepływem prądu elektrycznego. Skonstruowana aparatura umożliwia spiekanie proszków węglika wolframu w bardzo krótkim czasie rzędu 3 minut. W badaniach eksperymentalnych wykazano, że krótki czas oddziaływania wysokiej temperatury na wzrost ziaren w strukturze spieku jest nieznaczny i rozmiary ziaren pozostają na poziomie 1 μm. Podobnie mieszanka 3% masy Y2O3 stabilizowanego ZrO2 z 50% masy WC umożliwiła uzyskanie spieku o strukturze zawierającej równomiernie rozłożone ziarna węglika wolframu. Zastosowanie prądu elektrycznego powoduje wytworzenie gradientu temperatury wokół porów, korzystnie wpływając na proces kompakcji i zwiększając wynikową gęstość spieku. Wyniki eksperymentów potwierdziły główne założenia stosowane w opisie teoretycznym kompakcji nanodyspersyjnych proszków węglika wolframu.

3

Thin film hybrid structures perovskite and silicon photovoltaic cells

Kołodziej A., Kołodziej M., Kołodziej T.

Science, Technology and Innovation

|

2018

|

Vol. 2, no. 1

27--30

EN

The world economy needs new breakthrough in the technological and material efficiency and costs in the manufactured solar cells. The authors present new studies on triple junction photo voltaic structures using nano-technological solutions. The system of the amorphous a-Si:H sandwich with the scattered light particles, the plasmonic nano Si in the a-Si:H matrix structure and the silicon-germanium sandwich on the multi ZnO layer electrode- reflector was made and studied in detail.

4

Zgrzewanie tarciowe ultradrobnoziarnistej stali 316L

Skowrońska B., Siwek P., Chmielewski T., Golański D.

Przegląd Spawalnictwa

|

2018

|

R. 90, nr 5

151--154

PL

W artykule omówiono problematykę zgrzewalności metali o ultradrobnoziarnistej strukturze. Problem omówiono na przykładzie stali 316L o ultradrobnoziarnistej strukturze uzyskanej na drodze obróbki plastycznej hydrostatycznego wyciskania. Złącza uzyskano metodą zgrzewania tarciowego. Parametry zgrzewania dobierano wg kryterium najniższego stopnia rekrystalizacji obszaru złącza. Wykonano badania metalograficzne, scharakteryzowano wybrane obszary złącza zgrzewanego pod względem twardości i zasięgu zmiękczenia materiału. Wykonano próby statycznego rozciągania, porównano wytrzymałość na rozciąganie materiału rodzimego oraz złącza zgrzewanego.

EN

The article discusses the issues of weldability of metals with UFG (ultrafine grained) metals. The problem was discussed on the example of 316L steel with UFG structure obtained by metal forming method of hydrostatic extrusion. The joints were obtained by friction welding. Welding parameters were selected according to the criterion of the lowest degree of recrystallization of the joint area. Metallographic examinations were performed, selected areas of the joint welded in terms of hardness and range of softening of the material. Static tensile tests were carried out, the tensile strength of the parent material and the welded joint were compared.

5

Al-Sn nanostructured coatings on aluminum surfaces using electrospark alloying and their wear behawior

Yurchenko E. V., Rushika I. D., Agafii V. I., Dikusar A. I.

Journal of Mechanical and Energy Engineering

|

2018

|

Vol. 2, No 2

115--120

EN

At electrspark alloying (ESA) of aluminum surfaces using Al-Sn tool-electrode (TE), nanostructuring of manufactured surfaces take place owing to the formation of SnO2 nanofibers. Examining the tribological properties of these surfaces in a friction couple with a counterbody made of hardened steel showed that the wear of counterbody during the friction in the oil and at dry friction exceeds by an order of magnitude and above it the wear of such surfaces.

6

Tribological tests of the nanomaterials used to reconstruct molars and premolars with the application of the direct method

Ryniewicz W., Herman M., Ryniewicz A. M., Bojko Ł., Pałka P., Ryniewicz A., Madej T.

Tribologia

|

2017

|

nr 3

155--164

EN

Physiological abrasion of teeth is a process of gradual loss of the hard tissue of opposite teeth resulting from age-related natural dental wear. In abrasion, the cusps and their slopes in the jaw and the mandible become flattened due to the mechanical load applied. The aim of this paper is to carry out a tribological and microstructural evaluation of modern composite materials used to reconstruct the teeth in the lateral part of the dental arch. Five light-cured composite materials were selected for tests. The tests involved the coefficient of friction and resistance to wear in a sliding contact in the presence of artificial saliva and the microstructure of the external surface of samples before the wear process and in the wear-related damaged area. The test method applied, which combines a biomechanical analysis of resistance to wear and the analysis of the microstructure before the wear process and in the wear-related damaged area, makes it possible to evaluate the tribological properties of composite materials used to reconstruct teeth in the lateral part of the dental arch.

PL

Fizjologiczne starcie zębów jest to proces stopniowej utraty twardych tkanek zębów przeciwstawnych w wyniku naturalnego zużycia postępującego z wiekiem. Starcie to polega na jednoczesnym spłaszczaniu guzków i ich stoków w zębach szczęki i żuchwy w warunkach obciążeń biomechanicznych. Celem pracy jest ocena tribologiczna i mikrostrukturalna nowoczesnych materiałów kompozytowych stosowanych do odbudowy ubytków w bocznym odcinku łuku zębowego. Do badań wybrano 5 materiałów kompozytowych utwardzanych światłem. Przeprowadzono badania współczynnika tarcia i odporności na zużycie w kontakcie ślizgowym, w obecności sztucznej śliny oraz badania mikrostrukturalne warstwy wierzchniej próbek przed procesem zużycia oraz w strefie skazy zużyciowej. Zastosowana metoda badań łącząca biomechaniczną analizę odporności na zużycie z analizą mikrostruktury przed procesem zużycia oraz w skazie zużyciowej pozwala na ocenę właściwości tribologicznych materiałów kompozytowych do odbudowy zębów w bocznym odcinku łuku.

7

Tribological properties of plasma sprayed Al2O3-13TiO2 nanostructured coatings

Żórawski W., Góral A., Makrenek M., Zimowski S.

Tribologia

|

2017

|

nr 2

157--165

PL

Materiały ceramiczne są szeroko stosowane w różnych zastosowaniach przemysłowych na częściach maszyn, które są narażone na wysokie temperatury, zużycie oraz korozję. Obecnie materiały nanostrukturalne znalazły się w obszarze szczególnego zainteresowania z powodu ich właściwości fizycznych i mechanicznych, które są znacznie lepsze od materiałów konwencjonalnych. Natryskiwanie plazmowe jest jedną z technik inżynierii powierzchni umożliwiającą osadzanie powłok o różnych właściwościach dla zastosowań przemysłowych. W artykule przedstawiono badania mikrostruktury i właściwości tribologicznych powłok natryskanych plazmowo z nanostrukturalnego i konwencjonalnego proszku Al2O3-13TiO2. Powłoki zostały natryskane przy użyciu systemu plazmowego Plancer PN-120. Tester tribologiczny T-01 typu kulka – pierścień został użyty do zbadania współczynnika tarcia na podstawie pomiaru siły tarcia otrzymanej w wyniku ciągłego pomiaru przy ustalonym obciążeniu. Wyniki badań zostały porównane z właściwościami powłok natryskanymi plazmowo z konwencjonalnego proszku Al2O3-13TiO2. Powłoki nanostrukturalne wykazały niższy współczynnik tarcia w porównaniu z powłokami natryskanymi z proszku konwencjonalnego.

EN

Ceramic materials are widely used in various industrial applications on components exposed to high temperature, wear, and corrosive conditions. Nowadays, nanostructured materials are of particular scientific interest because of their physical and mechanical properties, which are superior to those of conventional materials. Plasma spraying is one of the surface engineering techniques for depositing of the coatings with wide variety of properties necessary for industrial use. The work is concerned with a study of the microstructure and tribological properties of plasma sprayed coatings with nanostructured and conventional Al2O3-13TiO2&ensp powders. The coatings were sprayed by means of a Plancer PN-120 plasma system. A T-01 ball on disc tribological tester was used to study their coefficient of friction on the basis of the friction force obtained in the course of continuous measurement at a set load. Results of investigations were compared with properties of the coatings sprayed with standard Al2O3-13TiO2. The nanostructured Al2O3-13TiO2 &enspcoating showed the lower coefficient of friction in comparison to the coatings sprayed from the conventional powder.

8

Znajomość struktury w skali atomowej nanomateriałów węglowych, kluczowa dla ich przyszłych zastosowań

Hawełek Ł.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2017

|

R. 62, nr 10

59--60

9

Nanostructural TiN/Cu coatings deposited from the separated plasma flows

Latushkina S.D., Kuis D., Zhizhchenko A., Posylkina O., Piskunova O., Opielak M.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2016

|

R. 92, nr 8

173--175

EN

The results of the structural and physical-mechanical properties investigation of TiN/Cu coatings, deposited from multicomponent separated vacuum arc plasma are shown in this paper. The characteristics of the nanosized TiN-based coatings generation alloying by the element not forming chemical compounds with titanium and nitrogen under the chosen technological parameters are examined. The regularities of the microhardness and friction properties of TiN/Cu coatings changing under different elemental composition are determined.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań strukturalnych oraz właściwości fizyko-mechanicznych powłok TiN/Cu, otrzymanych łukową metodą próżniowo-plazmowego osadzania warstw ze złożonych odrębnych źródeł. Zbadano charakterystyki nanorozmiarowych powłok na bazie TiN generowanych dopingowaniem elementu nie tworzącego związki chemiczne z tytanem i azotem przy wybranych parametrach technologicznych. Ustalono, że prawidłowości mikrotwardości oraz właściowści tarciowe powłok TiN/Cu zmieniają się przy różnym składzie pierwiastkowym.

10

Badania odpowiedzi sensorowej cienkich warstw oraz nanostruktur SnO2

Waczyński K., Izydorczyk W., Niemiec N., Uljanow J., Domański W., Mazurkiewicz J.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2015

|

R. 91, nr 9

199-203

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań nad odpowiedzią na pobudzenie gazowe rezystancyjnych struktur czujnikowych z sensoryczną warstwą SnO2. Czułą na gazy warstwę sensorową wytworzono dwiema technologiami: reotaksjalnego wzrostu i termicznego utleniania (RGTO) i poprzez wzrost nanodrutów metodą termicznego osadzania z fazy gazowej. Klasyczną testową strukturę czujnikową poddano oddziaływaniu dwóch gazów: dwutlenku azotu o stężeniach 3, 8, 25, 80 i 240 ppm oraz wodoru o stężeniach 1500, 4000, 10000, 20000 i 40000 ppm, rejestrując odpowiedź warstwy sensorycznej pracującej w temperaturze 250°C i 300°C.

EN

The results of research on resistance sensor SnO2 structures response to gas was presented in this work. Gas sensitive layer was fabricated using two technologies: RGTO and nanowire growth by thermal vapor deposition. Classic test sensor structure was subjected to two gases: nitrogen dioxide NO2, in concentration of 3 ppm, 8 ppm, 25 ppm, 80 ppm and 240 ppm, and hydrogen H2, in concentration of 1500 ppm, 4000 ppm, 10000 ppm, 20000 ppm and 40000 ppm, registering the response of sensor layer in temperature of 250 °C and 300 °C.

11

Struktura i właściwości mechaniczne natryskanej plazmowo nanostrukturalnej powłoki Al2O3-13TiO2

Makrenek M., Żórawski W., Wolak W., Depczyński W.

Logistyka

|

2015

|

nr 4

4701--4705, CD2

PL

Powłoka Al2O3-13TiO2 została natryskana plazmowo z proszków o budowie nanokrystalicznej. Mikrostruktura natryskanej nanostrukturalnej powłoki wykazała istotne różnice w porównaniu do mikrostruktury warstw utworzonych z proszków konwencjonalnych. Badana powłoka nanostrukturalna posiada mikrostrukturę bimodalną składającą się z obszarów całkowicie przetopionych oraz obszarów zawierających nanoziarna. Przeprowadzone badania XRF wyodrębniły strukturę poszczególnych składników mieszaniny i ich proporcje. Wyznaczono parametry komórek elementarnych poszczególnych składników. Przeprowadzone badania nanotwardości powłoki wykazały jednorodność wartości parametrów mechanicznych w obrębie całej warstwy.

EN

Nanostructured Al2O3-13TiO2 powder were used to deposit coating by means of plasma spraying system. Microstructures of plasma sprayed consists of regions with different degrees of melting of nanograins. Such bimodal microstructure containing melted and unmelted particles is typical for coatings sprayed with reconstituted nanostructured feedstock. The XRF used to measurement establish the structure of the individual components of the mixture and their proportional. It was found that the plasma-sprayed nanostructured Al2O3-13TiO2 coating possessed better nanomechanical properties than those of conventional alumina-titania coatings.

12

Effects of mechanical alloying conditions on the properties of Mg-based nanomaterials

Kowalski K., Kachlicki T., Jurczyk M.

Inżynieria Materiałowa

|

2015

|

Vol. 36, nr 5

229--232

EN

Various methods can be used to improve properties of Mg-based materials. These modifications include alterations of the chemical composition or microstructure modification. Nanostructured Mg-based alloy powders were produced by mechanical alloying method. The effect of different milling conditions on the microstructure evolution during mechanical alloying of Mg-type alloys with a nominal composition Mg-4Y-5.5Dy-0.5Zr, Mg-1Zn-1Mn-0.3Zr was studied. Bulk nanostructured Mg-type materials were finally obtained by the application of powder metallurgy. The evolution of microstructure and mechanical properties of Mg-based alloys were investigated. Compared to microcrystalline magnesium synthesized samples exhibit higher microhardness. This effect is directly associated with structure refinement and obtaining a nanostructure. Data concerning corrosion of nanostructured Mg-type alloys are scarce. In this paper, the corrosion behaviour of synthesized bulk Mg-based alloys containing different elements were investigated by immersion test in 0.1 M NaCl. The potentiodynamic corrosion test results indicate that addition of alloying elements shifts the corrosion potential to the less negative values. Nanocrystalline Mg-based alloy with enhanced mechanical and corrosion properties can be used in the automotive and marine industries.

PL

Różne metody mogą być stosowane do poprawy właściwości materiałów na bazie magnezu. Modyfikacje te obejmują między innymi zmiany w składzie chemicznym i fazowym. Metodą mechanicznej syntezy przygotowano nanokrystaliczne proszki stopu na bazie magnezu. Sprawdzono wpływ różnych warunków mielenia na zmiany mikrostruktury stopów o składzie Mg-4Y-5,5Dy-0,5Zr oraz Mg-1Zn-1Mn-0,3Zr. Lite próbki wytworzono metodą metalurgii proszków. Zbadano zmiany mikrostruktury i właściwości mechanicznych w trakcie mielenia. W porównaniu z mikrokrystalicznym magnezem wytworzone nanokrystaliczne stopy charakteryzują się większą twardością i modułem Younga, co ma bezpośredni związek z rozdrobnieniem ziaren i uzyskaniem struktury nanokrystalicznej. W pracy przeprowadzono badania odporności korozyjnej wytworzonych nanokrystalicznych stopów magnezu w 0,1 M roztworze NaCl. Potencjodynamiczne próby wykazały, iż dodatek pierwiastków stopowych powoduje przesunięcie potencjałów korozyjnych (EC) w kierunku bardziej dodatnich wartości. Wyprodukowane nanokrystaliczne stopy na bazie magnezu mogą znaleźć zastosowanie w przemyśle okrętowym i motoryzacyjnym.

13

A Study On The Metal Carbide Composite Diffusion Bonding For Mechanical Seal

Kim D.-K., Shon I.-J., Song J., Ryu W.-J., Shin H.-Ch., Kwon E.-Y., Shin H., Kang S.-J.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 2B

1479--1483

EN

Mechanical Seal use highly efficient alternative water having a great quantity of an aqueous solution and has an advantage no corrosion brine. Metal Carbide composites have been investigated as potential materials for high temperature structural applications and for application in the processing industry. The existing Mechanical seal material is a highly expensive carbide alloy, and it is difficult to take a price advantage. Therefore the study of replacing body area with inexpensive steel material excluding O-ring and contact area which demands high characteristics is needed. The development of WC-Ni base carbide alloy optimal bonding composition technique was accomplished in this study. To check out the influence of bonding temperature and time, bonding characteristics of sintering temperature was experimented. The bonding statuses of this test specimen were excellent. The hardness of specimen and bonding rate were measured using ultrasound equipment. In this work, Powder of WC (involved VC, Cr), Co and Mo2C mixed by attrition milling for 24hours. Nanostructured WC-27.6wt.%Ni-1.5wt.%Si-0.11wt.%VC-1.1wt.%B4C composite were fabricated at 1190°C by high temperature vacuum furnace. To check out the influence of bonding temperature and time, bonding characteristics of sintering temperature was experimented. Its relative density was about 99.7%. The mechanical properties (hardness and fracture toughness) were 87.2 HRA and 4.2 M·Pam1/2, respectively. The bonding status of this test specimen was excellent and the thickness of bonding layer was 20 ~30§ at 1050 and 1060°C bonding temperature.

14

Mikrostruktura powłok Al2O3 natryskanych plazmowo z zawiesin

Żórawski W.

Inżynieria Powierzchni

|

2014

|

nr 4

19--22

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań mikrostruktury powłoki natryskanej plazmowo z zawiesin zawierającej nanometryczne i submikronowe ziarna Al2O3. Natryskana powłoka charakteryzowała się mikrostrukturą bi-modalną, składającą się z obszarów całkowicie przetopionych oraz z obszarów częściowo przetopionych zawierających połączone ze sobą nanoziarna proszku Al2O3.

EN

This paper presented results of microstructure researches of the plasma sprayed coating with application of Al 2O3 powder suspension containing nanometric i submikron grains. The sprayed coating showed a bi-modal structure composed of both fully melted region and partially melted regions included connected nanograins of Al2O3 powder.

15

Nanocrystalline structures obtained by isothermal treatment in bearing steels

Dworecka J., Pobiedzińska K., Jezierska E., Rożniatowski K., Świątnicki W.

Inżynieria Materiałowa

|

2014

|

Vol. 35, nr 2

109--112

EN

Over the past decade, nanomaterials have been the subject of enormous interest. Metals and alloys with nanocrystalline structure are notable for their high mechanical properties, which, in general, are better than metallic materials with larger grain size. Until now, the most popular method used for obtaining a nanocrystalline structure in metals was severe plastic deformation (SPD). In steels, the same effect can be obtained by phase transitions occurring during appropriate heat treatments. In this work, two types of commercial steel (67SiMnCr6-6-4, 100CrMnSi6-4) were subjected to isothermal heat treatment in order to obtain a nanocrystalline structure. Heattreatment parameters were determined from dilatometric studies of phase transitions in the investigated steels. The first step of that treatment was austenitisation and the second one was isothermal annealing in the temperature of 260°C and 320°C. The prime objective of this study was to investigate the influence of grain refinement down to nanometric scale on the structure and mechanical properties of two bearing steels. The structure of steels after isothermal processes was investigated with transmission electron microscopy. The mechanical properties were determined by static tensile tests, impact tests and hardness measurements. It was shown that, during isothermal annealing at specified temperature, a structure composed of nanometric bainite plates separated by retained austenite layers was formed. The mechanical properties of both bearing steels, but with different content of alloying elements, were compared and discussed.

PL

Obecnie nanomateriały stały się przedmiotem dużego zainteresowania. Metale i ich stopy z nanokrystaliczną strukturą są znane z dobrych właściwości mechanicznych, zwykle większych niż dla tych samych materiałów o grubszym ziarnie. Do tej pory najpopularniejszą metodą otrzymywania nanokrystalicznej struktury w metalach były metody dużego odkształcenia (SPD). W stalach ten sam efekt można uzyskać przez przemiany fazowe w trakcie odpowiednio zaprojektowanych obróbek cieplnych. W artykule dwie handlowe stale (67SiMnCr6-6-4, 100CrMnSi6-4) zostały poddane hartowaniu izotermicznemu w celu otrzymania nanokrystalicznej struktury. Parametry zabiegów cieplnych zostały wyznaczone na podstawie badań dylatometrycznych. Pierwszym etapem obróbki cieplnej była austenityzacja, a kolejnym wyżarzanie izotermiczne w temperaturze 260°C bądź 320°C. Głównym celem prowadzonych badań było zbadanie wpływu rozdrobnienia ziarna do rozmiarów nanometrycznych na strukturę i właściwości mechaniczne obu stali łożyskowych. Struktura stali po procesie izotermicznym była obrazowana za pomocą transmisyjnej mikroskopii elektronowej. Natomiast właściwości mechaniczne zostały określone w statycznej próbie rozciągania, w badaniu udarności i twardości. W pracy pokazano, że za pomocą hartowania izotermicznego w określonej temperaturze można otrzymać strukturę złożoną z nanometrycznych płytek bainitu oddzielonych warstwami austenitu szczątkowego. Uzyskane struktury i właściwości mechaniczne dla obu stali łożyskowych (o różnym składzie chemicznym) porównano i omówiono w artykule.

16

Obtaining magnesium hydroxide of micro- or nanostructure on the basis of technical raw materials

Radomski P., Jarosiński A., Madejska L.

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2014

|

T. 30, z. 4

133--141

EN

This paper presents the initial results of efforts to obtain high-purity magnesium hydroxide with micro or nano-structure from technical raw materials. Magnesium hydroxide can be used in the plastic industry as a flame retardant additive. Mg(OH)2 should be characterized by high surface area (above 100 m2/g), high disintegration, and high purity. In the research, technical magnesium sulfate was used which was purified by hydrolytic methods before obtaining the magnesium hydroxide. Heptahydrate, the specific raw material for magnesium hydroxide synthesis, was crystallized from purified solutions. The study was conducted for magnesium sulfate concentration in an interval of 0.2–2.0 mol/dm3 and a sodium hydroxide interval of 0.4–0.5 mol/dm3. The precipitate was analyzed by the SEM method and BET, and its purity was tested using the colorimetric technique.

PL

W pracy przedstawiono wstępne wyniki otrzymywania wodorotlenku magnezu o wysokiej czystości i mikro- lub nanostrukturze na bazie surowców technicznych. Wodorotlenek magnezu może znaleźć potencjalne zastosowanie w przemyśle tworzyw sztucznych jako dodatek opóźniający zapłon. Musi cechować się wysoką powierzchnią właściwą (powyżej 100 m2/g), silnym rozdrobnieniem oraz wysoką czystością. W badaniach stosowano techniczny siarczan magnezu, który przed procesem otrzymywania wodorotlenku magnezu oczyszczano z zastosowaniem metod hydrolitycznych. Z oczyszczonych roztworów krystalizowano sól siedmiowodną, która była surowcem do otrzymywania wodorotlenku magnezu. Badania prowadzono dla różnych stężeń siarczanu magnezu 0,2–2,0 mol/dm3, jako czynnik strącający stosowano wodorotlenek sodu w przedziale stężeń 0,4–0,5 mol/dm3. Otrzymany osad analizowano przy użyciu technik SEM oraz BET, czystość określano technikami kolorymetrycznymi.

17

Współczesne kierunki badań w zakresie modyfikacji warstwy wierzchniej biomateriałów tytanowych przeznaczonych na śródkostne wszczepy stomatologiczne

Pokrowiecki R., Szaraniec B., Chłopek J., Zaleska M.

Engineering of Biomaterials

|

2014

|

Vol. 17, no. 124

2--10

PL

Celem pracy była charakterystyka współczesnych poglądów na zagadnienie warstwy wierzchniej i jej roli w procesie osteointegracji wszczepów stomatologicznych. Przedstawiono parametry powierzchni, które bezpośrednio wpływają na inicjację procesu integracji implantu oraz jego późniejsze funkcjonowanie w organizmie. Szczególną uwagę poświęcono zagadnieniu struktury powierzchni implantów dentystycznych oraz metodom modyfikacji umożliwiającym funkcjonalizację powierzchni z wykorzystaniem biomolekuł. Współczesne kierunki inżynierii powierzchni skupiają się na zwiększeniu biozgodności materiałów metalicznych i intensyfikacji procesów osteointegracji w oparciu o zasady biomimetyki. Liczne badania in vitro, in vivo oraz wstępne badania kliniczne wskazują, że uzyskanie nanotopografii zapewnia szybszą osteointegrację implantów dentystycznych w porównaniu ze standardowymi wszczepami o powierzchni mikrostrukturalnej. Zastosowanie biomolekuł takich jak: kolagen, sekwencje peptydowe lub czynniki wzrostu przyspieszają procesy wgajania się implantów, co zostało również potwierdzone w badaniach in vitro oraz in vivo. W pracy poruszony również został problem biofilmu bakteryjnego, który jest szczególnie zauważalny w implantologii stomatologicznej. Zjawisko kolonizacji powierzchni abiotycznych przez mikroorganizmy jest szczególnym problemem implantologii stomatologicznej. Ocenia się, że powstający na powierzchni implantu biofilm bakteryjny jest jedną z najczęstszych przyczyn utraty wszczepu. Dlatego też obserwuje się dążenia do opracowania nowych metod walki z zakażeniami okołowszczepowymi, wśród których szczególną uwagę poświęca się odpowiedniej modyfikacji warstwy wierzchniej. Obecnie uważa się więc, że oprócz osiągnięcia dobrej osteointegracji, biomateriały powinny wykazywać właściwości umożliwiające zahamowanie adhezji bakterii, a tym samym formowania biofilmu, który może być przyczyną utraty implantu.

EN

The aim of this work is to present modern directions in the field of surface layer and its role in the process of dental implants osseointegration. The subject of analysis were parameters of the surface that directly initiate process of integraton of the implant with the tissue and its further functioning in the body. The thorough attention was paid to the micro- and nanostructure of dental implant surface and the methods of its modification using biomolecules in order to make the implant functional. Another subject of the study was bacterial biofilm formation, which is particularly noticeable and dangerous in dental implantology. Having read the literature about modifications of titanium biomaterials surface, it can be concluded that modern trends in surface engineering focus on maximizing the biocompatibility of implants and their osseointegration on the basis of biomimetics. Numerous in vitro, in vivo tests and clinical research suggest that using nano-topographic materials results in faster osseointegration of dental implants in comparison with standard microstructure implants. Furthermore, introducing such biomolecules like collagen, peptide sequences or growth factors accelerate the implant healing process, which has been proven by in vitro and in vivo tests. The long-term implant functionality might also depend on using additional agents which prevent bacterial adhesion and subsequent formation of biofilm, leading to the implant loss.

18

The influence of dispersion forces on the dynamic pull-in behavior of vibrating nano-cantilever based NEMS including fringing field effect

Sedighi H. M., Daneshmand F., Zare J.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2014

|

Vol. 14, no. 4

766--775

EN

Dynamic pull-in instability of vibrating nano-actuators in the presence of actuation voltage is studied in this paper through introducing the closed form expression for the fundamental frequency of beam-type nano-structure. The fringing field effect and dispersion forces (Casimir and van der Waals attractions) are taken into account in the dynamic governing equation of motion. The influences of initial amplitude of vibration, applied voltage and intermolecular forces on the dynamic pull-in behavior and fundamental frequency are investigated by a modern asymptotic approach namely Parameter Expansion Method (PEM). It is demonstrated that two terms in series expansions are sufficient to produce an acceptable solution of the actuated nano-structure. The obtained results from numerical methods by considering three mode assumptions verify the strength of the analytical procedure. The qualitative analysis of system dynamic shows that the equilibrium points of the autonomous system include stable center points and unstable saddle nodes. The phase portraits of the nano-beam actuator exhibit periodic and homoclinic orbits.

19

Wpływ obróbki cieplnej na mikrostrukturę oraz własności drutów ze stopu CuAg5 przeznaczonych na cele elektroenergetyczne

Sieja-Smaga E., Kawecki A., Knych T.

Logistyka

|

2013

|

nr 4

PL

Artykuł przedstawia zagadnienia związane z opracowaniem oraz optymalizacją sekwencji wchodzących w skład technologii otrzymywania drutów i mikrodrutów ze stopu CuAg5, charakteryzujących się wysokim zespołem własności elektrycznych i wytrzymałościowych. Logistyka działań zmierzających do doboru odpowiednich warunków obróbki cieplno-mechanicznej materiału, pozwala na kierunkowe kształtowanie finalnej struktury kompozytowej o wymiarach nanometrycznych, stanowiącej sieć elektrycznych połączeń miedzi i srebra, o bardzo wysokich własnościach wytrzymałościowych. Materiały o tak ukształtowanym zespole własności, znajdują szerokie zastosowanie jako, między innymi, elementy składowe konstrukcji generatorów silnych pól magnetycznych, magnesów pulsacyjnych, aparatury medycznej oraz jako wiązki i druty stosowane w branży motoryzacyjnej oraz elektroenergetycznej.

EN

In many areas of human life is well known to reduce the loss of energy transmission, miniaturization of devices, to reduce their mass, especially in the sector of energy, automotive, medical and household. It is inspired to experiment with new design solutions, in materials, technology and logistic, in order to reduce production costs while ensuring high standards of performance, safety operation and to increase the efficiency of electricity. This paper presents the results of research conducted over the CuAg5 alloy which, thanks to highly advanced technology of thermo-mechanical treatment, enables the high-band products of mechanical and electrical equipment. CuAg5 alloy can be used as for the production of specialty wire and cable harnesses used in power in transmission lines and the power supply, automotive systems ABS, CAN systems, the systems of power and signal high-speed rail and the medical devices (devices for magnetic resonance tomography, etc.).

20

Gigantic magnetoresistive effect in n-Si/SiO2/Ni nanostructures fabricated by the template-assisted electrochemical deposition

Fedotova J., Saad A., Ivanou D., Ivanova Y., Fedotov A., Mazanik A., Svito I. A., Streltsov E., Koltunowicz T. N., Tyutyunnikov S.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2012

|

R. 88, nr 7a

305-308

EN

The study of the carrier transport and magnetotransport in n-Si/SiO2/Ni nanostructures with granular Ni nanorods embedded into the pores in SiO2 was performed over the temperature range 2 – 300 K and at the magnetic field induction up to 8 T. In n-Si/SiO2/Ni nanostructures at temperatures of about 25 K a huge positive MR effect is observed. Possible mechanisms of the effect is discussed.

PL

Przeprowadzono badania mechanizmu przenoszenia ładunków i magnetoprzewodzenia w nanostrukturach n-Si/SiO2/Ni z ziarnistymi nanocząstkami Ni rozmieszczonymi w porach SiO2 w zakresie temperatur 2 - 300 K oraz przy indukcji magnetycznej do 8 T. W nanostrukturach n-Si/SiO2/Ni w temperaturze około 25 K zaobserwowano bardzo wyraźny dodatni efekt MR. Omówiono prawdopodobne mechanizmy pojawienia się opisanego efektu.