Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The influence of chemical composition of nanofluids on dimensional changes of hardened constructional steel

Gęstwa W.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2017

|

Vol. 85, nr 1

5--11

EN

Purpose: The possibility definition of utilization of the quenching from the nanofluids group is to the hardened of elements created from constructional steels. The definition of influence size of nanofluids on the dimension changes of the element created from low carbon constructional steel is also the important aspect of this work. Design/methodology/approach: Methodology used during investigations enclosed two areas. First area enclosed the investigation of quenching mediums propriety in the support about the English method, which permitted estimate of their warmth receipt ability in the support about cooling curved in the arrangement the temperature – the time or the cooling speed. Second area enclosed the investigations of the hardened element which let define dimension changes and hardness on the transverse section. The formed structure was also estimated on the cross section in the support about the light microscope. Findings: of this article is show the possibility obtainment of minimum dimension changes the element of the cooled in nanofluids near the retained of hardness and structure on the level which was got in the quenching mediums until now used for the studied material. The summery up the use of quenching mediums of the nanofluids group at the base of distilled water, ammoniac water and Al2O3 nanoparticles causes decrease of dimension changes near keep on the same of hardness of hardened elements from constructional steel. Research limitations/implications: Research limitations result from the quantity of the quenching mediums used in the investigations which one can use as the point of the reference for nanofluids. This arose from initial investigations over this aspect, which is the dimension change of elements. It should also use real the parts of machines or tool in farther investigations. Practical implications: of results presented in this article, we will get in the range of the construction projecting of steel elements, where should consider technological surpluses for this element and material proprieties which has to which meet. For full utilization in the practice, however you should conduct additional investigations still both in the laboratory scale, how and industrial. Originality/value: Originality of this article is the performance of the influence of quenching mediums from the group nanofluids on the dimension changes of hardened steel elements.

2

Wpływ chropowatości powierzchni na mikrostrukturę i wybrane właściwości elementów stalowych hartowanych w nanofluidach

Gęstwa W., Kinal G.

Inżynieria Materiałowa

|

2015

|

Vol. 36, nr 6

428--432

PL

W ośrodkach hartowniczych nazywanych nanofluidami zastosowanie nanocząsteczek pozwala uzyskać znaczące rozwinięcie powierzchni styku między nimi a elementami hartowanymi, co powoduje wpływ na odbiór ciepła w tych ośrodkach. Podobny efekt uzyskuje się w procesach hartowania w wyniku różnego stanu powierzchni warstwy wierzchniej. Dlatego w ramach pracy podjęto badania w zakresie wpływu rozwinięcia powierzchni na tworzoną mikrostrukturę w elementach hartowanych z wykorzystaniem nanofluidów. Zmiana mikrostruktury, zwłaszcza w warstwie wierzchniej, może wpływać na właściwości mechaniczne elementów utwardzanych. Rozwinięcie powierzchni oziębianej przez zmianę jej chropowatości pozwoli na zmianę intensyfikacji odbioru ciepła z powierzchni hartowanego elementu. Przyczyni się to również do uzyskania większej powierzchni styku między nanocząsteczkami ciała stałego a elementem hartowanym. Potwierdzenie tych założeń przeprowadzono na podstawie badań mikrostruktury, twardości oraz odporności na zużycie przez tarcie. Badania te zrealizowano na próbkach ze stali 100Cr6 o różnej chropowatości powierzchni, które poddano procesom hartowania w nanofluidach i niskiemu odpuszczaniu. Uzyskane wyniki pozwalają stwierdzić, że zmiana chropowatości powierzchni elementów hartowanych wpływa w minimalnym stopniu na zmiany strukturalne. Wpływa ona natomiast w większym stopniu na zwiększenie twardości na przekroju próbek hartowanych oraz ich odporność na zużycie przez tarcie. Można stwierdzić, że istnieje korzystna relacja między ośrodkiem hartowniczym (nanofluidem) a chropowatością, mikrostrukturą i wybranymi własnościami elementów utwardzonych ze stali stopowej. Relacja ta zwiększa zakres czynników wpływających na mikrostrukturę i właściwości elementów hartowanych wytwarzanych z stali konstrukcyjnych niestopowych i stopowych.

EN

In the quenching mediums named nanofluids the use of nanoparticles let obtained the significant development of the area contact between them and hardened elements, what has influence on the warmth receipt in these mediums. The similar effect gets in the result of the different surface condition of the surface layer in the hardened processes. That is why investigations were undertaken within the framework of this work in the range of influence of the surface development on the created microstructure in hardened elements with utilization of nanofluids. The microstructure changes can influence the mechanical proprieties of hardened elements, particularly in the top layer. The development of the surface cooled will permit by the change of her roughness to make the change of intensification of warmth receipt from the surface of hardened element. This will also contribute to the possibility of the creation of larger area contact between the nanoparticles solid body and the hardened element. The verification was conducted these assumptions in the support about investigations: microstructure, hardness and abrasive wear resistances. These investigations were realized on samples created from 100Cr6 steel about the different surface roughness, which subject the hardened processes in nanofluides and low-temperature tempering. The obtained results let the state, which the change of surface roughness of the hardened elements influences on the minimum degree of structural changes. It influences the larger degree on the increase of hardness on the section of hardened samples and their abrasive wear resistance. The research permitted state, which the profitable correlation exists between the quenching mediums (nanofluides) and roughness, microstructure and the chosen properties of hardened elements of alloy steel. This correlation increases the range of factors influencing the microstructure and proprieties of the hardened elements created of unalloyed or alloy constructional steels.

3

Modyfikacja własności chłodzących wody przez dodatek poliakrylanu sodu i nanocząstek Al2O3

Gęstwa W., Przyłęcka M.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2010

|

Vol. 77, nr 2

57-60

PL

W pracy przedstawiono wstępne badania zdolności chłodzących wody w wyniku jej modyfikacji przez dodatek poliakrylanu sodu oraz nanocząstek Al2O3. Wyznaczono krzywe chłodzenia w układzie temperatura–czas dla trzech ośrodków chłodzących: wody, 10 % wodnego roztworu poliakrylanu sodu oraz 10 % wodnego roztworu poliakrylanu sodu z 1 % dodatkiem nanocząstki Al2O3. Na podstawie krzywych chłodzenia można było stwierdzić, że dla wodnego roztworu poliakrylanu sodu zawierającego nanocząsteczki Al2O3 w porównaniu do wody i 10 % wodnego roztworu polimeru, uzyskano mniejsze szybkości chłodzenia. Wyznaczono dla tych ośrodków hartowniczych również kąt zwilżalności metodą kształtu kropli. Badania te wykazały najlepszą zwilżalność wodnego roztworu polimeru (poliakrylan sodu) z dodatkiem nanocząstek Al2O3, którego kąt zwilżalności wynosił około 65o. Uzyskanie najmniejszej wartości kąta zwilżalności dla ośrodka z nanocząstkami sugeruje, że powierzchnia odbioru ciepła przez ośrodek chłodzący jest większa. Wyniki pomiaru kąta zwilżalności potwierdzają wnioski uzyskane na podstawie krzywych chłodzenia oraz pozwalają stwierdzić, że w przypadku współczynnika przejmowania ciepła będzie miał on mniejsze wartości niż dla wody i 10 % wodnego roztworu polimeru.

EN

The results of preliminary investigations of cooling ability of water in consequence of its modification by addition of sodium polyacrylate as well as nanoparticle of Al2O3 have been presented. The cooling curves in coordinate system temperature–time were worked out for three cooling media: water, 10 % water sodium polyacrylate as well as 10 % water sodium polyacrylate with 1 % addition of nanoparticle of Al2O3. On basis of these cooling curves it was found, that cooling speed for water sodium polyacrylate solution with Al2O3 nanoparticle was smaller in comparison with water and 10 % water sodium plyacrylate solution. The wetting using the method of drop shape for these the quenching mediums was measured. These investigations showed water polymer solution (the polyacrylate of sodium) with addition the Al2O3 nanoparticles to have the best wetting properties, of which the angle of contact amounted to about 65°. The smallest value of wetting angle for quenching medium with nanoparticles suggests that the active surface of the cooling medium is larger. The results of wetting angle measurement confirm the conclusions drawn from the cooling curves. On their basis it could be stated the heat transfer coefficient for this mediums will have smaller values than water and 10 % water solution of polymer.

4

Wpływ własności chłodzących ośrodków hartowniczych na wybrane własności nawęglanych i hartowanych stali

Gęstwa W., Przyłęcka M.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2009

|

Vol. 76, nr 12

869-872

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań rozpoznawczych dla oceny własności chłodzących ośrodków hartowniczych z dodatkiem nanocząsteczek w odniesieniu do 10 % wodnego roztworu poliakrylanu sodu, olej Mar-Temp 340 i Houghton Quench 150 oraz uzyskiwanych własności nawęglanych elementów hartowanych. Na hartowanych próbkach nawęglanych ze stali C10 i 16 MnCr5 zbadano twardość powierzchniową, udarność oraz zmiany wielkości szczeliny w próbce Navy C-pierścień. Na podstawie uzyskanych wyników można stwierdzić, że wodny roztwór polimeru z dodatkiem nanocząsteczek pozwolił uzyskać lepszą udarność przy porównywalnej twardości na powierzchni. Badania zmian wymiarowych oparte na próbce Navy C-pierścień wykazały również uzyskiwanie małych zmian wymiarowych dla próbek nawęglanych i hartowanych w 10 % wodnym roztworze polimeru z dodatkiem nanocząstek Al2O3. Mniejsze zmiany wymiarowe uzyskano dla próbek ze stali 16 MnCr5 niż ze stali C10.

EN

In the work, results of preliminary research have been shown, connected, with cooling property of quenching mediums with addition of nanoparticles in reference to 10 % water sodium polyacrylate solution, Mar-Temp 340 oil and Houghton Quench 150 oil as well as obtained properties of carburized and hardened items. On hardened carburized samples made of C10 steel and 16 MnCr5 steel superficial hardness, impact strength as well as the change of gap size in the Navy C – ring sample were examined. On basis of obtained results it was found that the hardened sample in water polymer solution with addition of nanoparticles achieved the better impact strength having comparable surface hardness. Investigation of dimension changes using the Navy C-ring sample showed also small dimension changes for samples carburized and hardened in 10 % water polymer solution with addition of Al2O3 nanoparticles. Smaller dimension changes were identified for samples of 16 MnCr5 steel than of C10 steel.

5

Wybrane własności elementów nawęglanych i hartowanych w różnych ośrodkach chłodzących

Przyłęcka M., Gęstwa W., Wasilewicz P.

Inżynieria Materiałowa

|

2006

|

Vol. 27, nr 3

261-264

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań mikrostruktury oraz twardości HV0.1 i wytrzymałości na zginanie próbek wykonanych z stali 16HG nawęglanych i hartowanych w różnych ośrodkach chłodzących. W procesach hartowania wykorzystano 25% wodny roztwór polimerowy (poliglikol oxyalkilenowy) oraz oleje mineralne OH70 i Mar-Temp 890, które charakteryzują się zbliżonymi krzywymi chłodzenia w układzie temperatura-czas i temperatura-szybkość chłodzenia. Na podstawie uzyskanych wyników można stwierdzić, że struktura w przypadku wszystkich próbek w warstwie składała sie z martenzytu, austenitu szczątkowego i drobnych wydzieleń węglików, a w rdzeniu z martenzytu i austenitu szczątkowego. Ocena wielkości ziarna na przełomie poprzecznym badanych próbek wg skali Jenkontoret’a wykazała, że uzyskano w tych próbkach dla warstwy ziarno numer 7 lub 8, a dla rdzenia ziarno 5 lub 6. Uzyskane wyniki z pomiarów twardości i wytrzymałości na zginanie wykazały, że największe wartości wytrzymałości uzyskano dla 25% wodnego roztworu polimerowego i oleju Mar-Temp 890, a mniejsze wartości uzyskano dla oleju OH70. W każdym jednak przypadku wyniki uzyskane dla wodnych roztworów polimerowych były porównywalne z wynikami dla olejów. Na podstawie tych wyników można stwierdzić, że w przypadku wegloutwardzanej stali 16HG podczas hartowania wodne roztwory polimerowe i oleje mineralne można stosować zamiennie, przy określonych ich parametrach pracy.

EN

The research results of microstructure as well as hardness’s HV0.1 and resistance onto static bending of samples created from 16MnCr5 steel carburized and hardened in different quenching mediums has been presented in this work. In processes of hardening it was used 25% water polymer solution (polyglycol oxyalkilenowy) as well as oils mineral OH70 and Mar-Temp 890, which they characterize approximate curves of cooling in arrangement temperature - time and temperature - cooling speed. On basis of received results it was affirmed, that structure in case of everybody of samples in layer folded from martensite, residual austenite and small emissions of carbides, and in core from martensite and residual austenite. The opinion of grain size on transverse breakthrough of research samples having accord to scale Jenkontoret showed, that grain number was got in this samples for layer 7 or 8, and for core grain 5 or 6. The results obtained from measurements of hardness and resistance onto bending showed, that largest value of resistance were got for 25% of water polymer solution and Mar-Temp 890 oil, and smaller value were got for OH70 oil. In every yet case got result for water polymer solutions were comparable with results for oils. On basis of this results it was affirmed, that in case hardened carburized of 16MnCr5 steel during hardening the water polymer solutions and mineral oils it were been possible to apply interchangeably, at definite them parameters of work.

6

Polimerowe ośrodki chłodzące w hartowaniu nawęglanych stali konstrukcyjnych.

Przyłęcka M., Gęstwa W., Kędzierski K.

Inżynieria Materiałowa

|

2002

|

R. XXIII, nr 5

254-258

PL

W pracy przedstawiono strukturę i wybrane własności utwardzonych warstw nawęglonych wytworzonych na wybranych stalach konstrukcyjnych poddanych procesom nawęglania (800/850 stopni Celsjusza/1/10h) i hartowania (ośrodek chłodzący wodny roztwór polimerowy - poliglikol oxyalkielinowy). Wyniki badań pozwoliły stwierdzić, że warstwy o strukturze martenzyt-austenit szczątkowy, jak i węgliki-martenzyt-austenit szczątkowy wytworzone w ramach procesu hartowania wykorzystującego, jako ośrodek chłodzący wodny roztwór polimerowy, dają wysoką udarność i odpowiednią twardość w porównaniu do warstw wytworzonych podczas chłodzenia w wodzie lub oleju. Badania te pozwoliły dobrać odpowiednie parametry obróbki cieplnej (nawęglanie, hartowanie) z punktu widzenia własności całego przekroju elementu poddawanego tym procesom.

EN

In paper structure and chosen properties of hardened carburized layers created on chosen constructional steels subjected to carburizing processes (at 800/850 degrees centigrade/1/10h) and quenching in water polymer solution "poliglikol oxyalkielinowy" was presented. The results of investigations permitted to affirm, that layers having structure of martensite + residual austenite or carbides + martensite + residual austenite formed during quenching process using as cooling media: water polymer solution, will give high impact strength and suitable hardness in comparison to layers produced during cooling in water or oil. This investigations, permitted to match suitable parameters of thermal processing (carburizing, hardening) from the point of view of whole section property of element surrendered to those processes.