Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Structure and Properties of the Nitrided Layer with Sulfides

Kazimierski Grzegorz, Stodolny Jerzy, Lewandowski Albert, Wróbel Rafał J.

Tribologia

|

2024

|

nr 1

57--66

EN

This study contains a brief overview of sulfur nitriding methods, i.e. a modified version of nitriding. This information is accompanied by the results of our own tests of nitrided and sulfur-nitrided coatings with the addition of MoS2 in the scope of structure assessment by means of a scanning microscope – SEM/EDS and the results of tribological tests performed under dry friction conditions on the T-05 apparatus for four variants of thermo-chemical treatment. In tribological tests, the degree of wear was observed by measuring the weight loss of both samples and counter-samples, and the beneficial effect of sulfides on reducing wear was indicated, with the sulfur nitriding variant with MoS2 added being the most advantageous. In this case, the lowest degree of wear was found for the friction pair with a sulfur-nitrogen coating reinforced with MoS2, which may lead to extending the operating time.

PL

Opracowanie zawiera krótki przegląd metod azotonasiarczania tj. zmodyfikowanej wersji azotowania. Do tych informacji dołączono wyniki własnych badań powłok azotowanych i azotonasiarczanych z dodatkiem MoS2 w zakresie obejmującym ocenę struktury za pomocą mikroskopu skaningowego – SEM/EDS i wyniki testów tribologicznych wykonanych w warunkach tarcia suchego na aparacie T-05 dla czterech wariantów obróbki cieplno-chemicznej. W testach tribologicznych obserwowano stopień zużycia przez pomiar ubytku wagi zarówno próbek, jak i przeciwpróbek, a także wskazano na korzystny wpływ siarczków na zmniejszenie zużycia, przy czym najkorzystniejszy okazał się wariant azotonasiarczania z dodatkiem MoS2. W tym przypadku stwierdzono najmniejszy stopień zużycia, co dla pary ciernej z powłoką azotonasiarczaną wzmocnioną dodatkiem MoS2 oznacza możliwość wydłużenia czasu eksploatacji.

2

Effect of Heat Treatment on Abrasion Wear Resistance of Steel with Micro-Additives of Boron and Vanadium

Białobrzeska Beata, Konat Łukasz

Tribologia

|

2024

|

nr 1

7--19

EN

This paper presents the results of own research regarding the role of microstructure and mechanical properties in the abrasive wear of metallic materials, demonstrated on the example of low-alloyed steel with microadditives of boron and vanadium. The first section discusses the current knowledge relating to the influence of microstructure and hardness on tribological conditions of materials. Further sections present the results of microstructure observations performed with light microscopy as well as with scanning electron microscopy and transmission electron microscopy. This research has focused on the material both in the as-delivered condition (directly after casting) and after heat treatment, which involved quenching and tempering at three temperatures: 200, 400, and 600°C. The tribological tests were performed with the use of the T-07 tribometer, in the presence of loose #90 electro corundum abrasive particles. The test results have been discussed and an attempt has been made to correlate them with the microstructure and selected mechanical properties. In order to identify wear mechanisms, the surfaces were visually inspected after the abrasion process. The inspection results indicate that the main wear mechanisms were microcutting and microploughing.

PL

W pracy zreferowano wyniki badań własnych w zakresie roli mikrostruktury i właściwości mechanicznych w zużywaniu ściernym materiałów metalicznych na przykładzie niskostopowego staliwa z mikrododatkami boru i wanadu. W początkowej części omówiono stan wiedzy dotyczący wpływu mikrostruktury i twardości na właściwości tribologiczne materiałów. Następnie przedstawiono wyniki obserwacji mikrostrukturalnych przeprowadzonych za pomocą mikroskopii świetlnej oraz elektronowej mikroskopii skaningowej. W referowanych badaniach skupiono się na materiale w stanie dostarczenia (bezpośrednio po odlewaniu) oraz na stanie obrobionym cieplnie, obejmującym hartowanie i odpuszczanie w trzech temperaturach, tj. 200, 400 i 600°C. Badania tribologiczne zostały przeprowadzone za pomocą testera T-07 w obecności luźnego ścierniwa, które stanowił elektrokorund #90. Wyniki badań zostały dodatkowe poszerzone o dyskusję oraz próbę ich korelacji z mikrostrukturą i wybranymi własnościami mechanicznymi. W celu ustalenia mechanizmów zużywania, dokonano obserwacji powierzchni po ścieraniu. Na tej podstawie stwierdzono, że głównymi mechanizmami zużycia były mikroskrawanie i mikrobruzdowanie.

3

Making glass flatness a standard

Lohrer Diana, Martinez Juan Pablo

Świat Szkła

|

2024

|

R. 29, nr 1

1--4

4

The influence of plasma nitriding process conditions on the microstructure of coatings obtained on the substrate of selected tool steels

Mokrzycka Magdalena, Przybyło Adrianna, Góral Marek, Kościelniak Barbara, Drajewicz Marcin, Kubaszek Tadeusz, Gancarczyk Kamil, Gradzik Andrzej, Dychtoń Kamil, Poręba Marek, Jopek Jakub, Pytel Maciej

Advances in Mechanical and Materials Engineering

|

2024

|

Vol. 41, nr 1

5-16

EN

This study presents the results of research into the influence of the time of the plasma nitriding process on the microstructure of the coatings obtained. Cold-work tool steels (60WCrV8, 90MnCrV8, 145Cr6), hot-work tool steel (X37CrMoV5-1) and high-speed tool steel (HS6-5-2) were selected as substrate material. The processes were carried out under industrial conditions using an Ionit device from Oerlikon Metaplas with variable process times of 2, 4 and 6 hours. According to literature data, a nitriding mixture consisting of 5% nitrogen and 95% hydrogen was chosen, which allowed the expected diffusion layer to be obtained without a white layer (composed of iron nitrides). Analysis of elemental mapping indicates that the presence and content of nitride-forming elements influences the formation of alloy additive nitrides in the microstructure of the diffusion layer. It was also found that an increase in the duration of plasma nitriding, results in an increase in the depth of the nitrided layers formed on the substrate of high-alloy steels: X37CrMoV5-1 and HS6-5-2. Nitrides of alloying additives, present in the diffusion layer, are formed in the high-alloyed the hot-work steel X37CrMoV5-1, indicating that these steels are the most suitable for plasma nitriding of the entire tool steels analysed.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu czasu procesu azotowania plazmowego na mikrostrukturę otrzymanych powłok. Jako materiał podłoża wybrano stale narzędziowe do pracy na zimno (60WCrV8, 90MnCrV8, 145Cr6), stale narzędziowe do pracy na gorąco (X37CrMoV5-1) oraz szybkotnące (HS6-5-2). Procesy prowadzono w warunkach przemysłowych z wykorzystaniem urządzenia Ionit firmy Oerlikon Metaplas ze zmiennymi czasami procesu 2, 4 i 6 godzin. Zgodnie z danymi literaturowymi wybrano mieszaninę azotującą składającą się z 5% azotu i 95% wodoru, co pozwoliło na uzyskanie oczekiwanej warstwy dyfuzyjnej bez warstwy białej (złożonej z azotków żelaza). Analiza mapowania pierwiastkowego wskazuje, że obecność i zawartość pierwiastków azototwórczych w pływa na powstawanie azotków dodatku stopowego w mikrostrukturze warstwy dyfuzyjnej. Stwierdzono również, że wydłużenie czasu azotowania plazmowego powoduje zwiększenie głębokości warstw azotowanych powstających na podłożu ze stali wysokostopowych: X37CrMoV5-1 i HS6-5-2. Azotki dodatków stopowych, obecne w warstwie dyfuzyjnej, powstają w wysoko-stopowej stali do pracy na gorąco X37CrMoV5-1, co wskazuje, że stale te są najbardziej odpowiednie do azotowania plazmowego spośród wszystkich analizowanych stali narzędziowych.

5

The effect of the austenitisation temperature for the two-stage heat treatment of high-manganese steels on its wear resistance under abrasive conditions

Dziubek Mateusz, Rutkowska-Gorczyca Małgorzata, Grygier Dominika

Tribologia

|

2023

|

nr 3

19--29

EN

Fine-grained high-manganese X120Mn12 grade steel was subjected to a two-stage heat treatment consisting of long-term isothermal annealing at 510°C, which was followed by resaturation in order to reduce the negative effect of the brittle carbide carbides of manganese cementite (Fe,Mn)3 C. The objective of the experiment was to elucidate the effects of distinct stages of heat treatment on the properties of high manganese steel with regard to its resistance to abrasive wear. Supersaturation was performed for eleven different variations of temperature values ranging from 600°C to 1100°C to verify its effect on the resistance to abrasion wearunder abrasion conditions. An increase in the supersaturation temperature results in the gradual coagulation and disintegration of the colonies of pearlite and needle-like carbides (Fe,Mn)3 C formed during isothermal annealing. At the same time, as a result of the PSN (particle stimulated nucleation) process, the microstructure of austenite undergoes partial refinement, which ultimately increases the resistance to abrasive wear. As a result of the final microstructural changes resulted in an increase in the resistance to abrasion of approximately 6% compared to the initial state.

PL

Drobnoziarnistą stal wysokomanganową gatunku X120Mn12 poddano dwustopniowej obróbce cieplnej złożonej z długoterminowego izotermicznego wygrzewania w temperaturze 510°C, a następnie ponownemu przesycaniu w celu zredukowania negatywnego wpływu kruchych wydzieleń węglików cementytu manganowego (Fe,Mn)3 C. Eksperyment miał na celu poznanie wpływu poszczególnych etapów obróbki cieplnej na właściwości stali wysokomanganowej w kontekście odporności na zużycie ścierne. Etap przesycania zrealizowano dla jedenastu różnych wariantów wartości temperatury z zakresu od 600°C do 1100°C w celu zweryfikowania jej wpływu na odporność na zużycie ścierne. Wzrost temperatury przesycania skutkuje stopniową koagulacją oraz rozpadem powstałych w trakcie wyżarzania izotermicznego kolonii perlitu oraz iglastych węglików (Fe,Mn)3 C. Jednocześnie w wyniku procesu PSN (ang. particles stimulated nucleation) mikrostruktura austenitu ulega częściowemu rozdrobnieniu, co finalnie wpływa na wzrost odporności na zużycie ścierne. W wyniku końcowych zmian mikrostrukturalnych uzyskano wzrost odporności na ścieranie o około 6% w porównaniu do stanu wyjściowego dla wariantu obróbki cieplnej złożonego z etapu długoterminowego izotermicznego wyżarzania w temperaturze 510°C oraz następującego po nim przesycania w temperaturze 750°C. Wzrost odporności wywołany został wydzieleniem globularnych węglików (Fe,Mn)3 C oraz powstaniem nowych ziaren austenitu.

6

Obróbka cieplna w procesie kwalifikowania technologii spawania łukowego stali. Cz. 1

Makówka Arkadiusz

Stal, Metale & Nowe Technologie

|

2023

|

nr 9-10

8--12

PL

Artykuł opisuje jedno ze szczególnych zagadnień związanych z kwalifikowaniem technologii – obróbkę cieplną po spawaniu, w szczególności w aspekcie wymagań dodatkowych opisanych w normach dotyczących różnych zastosowań (normach wyrobów) uznanych specyfikacjach technicznych oraz raporcie technicznym ISO/TR 14745.

7

Obróbka cieplna w procesie kwalifikowania technologii spawania łukowego stali. Cz. 2

Makówka Arkadiusz

Stal, Metale & Nowe Technologie

|

2023

|

nr 11-12

14--17

PL

W drugiej części artykułu przedstawiamy dalszą część analizy szczególnych zagadnień związanych z kwalifikowaniem technologii – obróbkę cieplną po spawaniu.

8

Wpływ rodzaju techniki obróbki kulinarnej na jakość filetów z karpia (Cyprinus carpio) pokrytych powłoką furcelleranowo-żelatynową

Modzelewska-Kapituła Monika, Tkacz Katarzyna, Mozolewski Wacław, Zduńczyk Weronika, Malczyk Ewa, Szulc Marta, Ziomek Agata

Przemysł Spożywczy

|

2023

|

T. 77, nr 4

30--34

PL

Celem pracy było określenie wpływu rodzaju techniki obróbki cieplnej, kulinarnej na właściwości fizykochemiczne, odżywcze i sensoryczne filetów z karpia (Cyprinus carpio) pokrytych aktywną powłoką furcelleranowo-żelatynową z dodatkiem ekstraktu z rozmarynu. Filety karpia, po naniesieniu powłoki, poddano: (i) pieczeniu w piecu konwekcyjno-parowym w środowisku pary wodnej, (ii) obróbce sous vide, (iii) pieczeniu w piekarniku w papilotach z folii aluminiowej oraz (iv) smażeniu w oleju rzepakowym w panierze z mąki ryżowej. Dokonano pomiarów parametrów barwy, składu chemicznego (zawartości wody, białka, tłuszczu i popiołu), cech tekstury oraz przeprowadzono ocenę organoleptyczną. Stwierdzono, że zastosowanie obróbki cieplnej zmodyfikowało barwę i skład chemiczny filetów w porownaniu do filetów surowych. Stwierdzono, że występują różnice we wpływie poszczególnych technik obróbki cieplnej na skład chemiczny, teksturę i barwę filetów. Obróbką kulinarną, pozwalającą na uzyskanie najbardziej pożądanych cech sensorycznych filetów karpia, było smażenie i może być ono rekomendowane jako metoda obróbki cieplnej filetów karpia pokrytych powłoką furcelleranżelatyna rybna z ekstraktem z rozmarynu.

EN

The study aimed to determine the effect of the type of culinary heat treatment technique on the physicochemical, nutritional and sensory properties of carp fillets (Cyprinus carpio) covered with an active furcellaran-gelatine coating with the addition of rosemary extract. After coating carp fillets, were subjected to: (i) heating in a convection-steam oven in a steam environment, (ii) sous vide processing, (iii) roasting in the oven in aluminium foil paper cases, and (iv) frying in rapeseed oil in batter from rice flour. Colour parameters, chemical composition (content of water, protein, fat and ash), texture characteristics were measured and organoleptic evaluation was carried out. It was found that the use of heat treatment modified the colour and chemical composition of fillets compared to raw fillets. It was found that there were differences in the effect of individual heat treatment techniques on the chemical composition, texture and colour of the fillets. The culinary treatment that allowed to obtain the most desirable sensory characteristics of carp fillets was frying and it can be recommended as a method of thermal treatment of carp fillets coated with furcelleran-fish gelatine with rosemary extract.

9

Method of experimental study of the force-deformation characteristics of the Belleville spring of the stop assembly of a direct-flow gate valve

Hasanov Ilman I., Guliyev Agali A., Tanriverdiyev Yusif A.

Nafta-Gaz

|

2023

|

R. 79, nr 11

742--748

EN

The article presents research methods and appropriate equipment for conducting experiments, as well as the analysis of the results. Studies on the hardness of the microstructure, elastic deformation and parts and samples were carried out using hardness testers, microscopes PMT-3, MIM-8 and devices for measuring the “force-strain” characteristic. The results of the study wer used to establish the dependence of the elastic properties of Belleville springs on the heat treatment modes, while also determining the microstructure and layer depth using various research methods. Every work studying the elastic properties and measurement of the static compressive force of a spring at a given strain value has been studied theoretically. Depending on the operating conditions, disc springs can be installed singly or assembled into packages, forming an elastic element working under compression. The research materials will be used in the work to improve the tightness of straight-through valves and the durability of the shut-off assembly parts. The dependence of the spring compression force and its deformation on the geometrical parameters of the disc springs has been established. Comparison of experimental and theoretical dependences has been made. It has been established that the residual deformation of the Belleville spring after captivity has a negative effect on the tightness of the shut-off valve assembly. The influence of various technological processes and modes of thermal treatment of disc springs on their elastic properties has been studied. Practical recommendations for improving the technological process of thermal treatment of Belleville springs have been proposed. The tasks of further research and implementation of the obtained results have been determined. Search work has been carried out to improve the technology of hardening processing of parts of the shut-off unit (gate and seat) of direct-flow valves. The possibility of using accelerated nitrocarburizing in a triethanolamine medium with induction heating by high-frequency currents at a temperature range of 950°С for boriding and borochroming has been established. Samples were made from standard steel grades 40, 40Kh and 38Kh2MYuA, subjected to hardening by the considered methods, and a study was made of the hardness, depth and microstructure of the hardened layer. Research in this direction should be continued in order to study the tribological characteristics (friction coefficient and wear resistance) of hardened parts. Each operation of the spring manufacturing technology has been studied, and deviations that have a significant impact on the operation of the spring and the sealing of the shut-off valve assembly have been identified.

PL

Artykuł przedstawia metody badawcze i odpowiednie wyposażenie służące do przeprowadzania eksperymentów, a także analizę wyników. Badania przyprowadzono przy użyciu testerów twardości, mikroskopów PMT-3, MIM-8 oraz urządzeń do pomiaru charakterystyki “siła-odkształcenie”. Wyniki tych badań wykorzystano do ustalenia zależności właściwości elastycznych sprężyn Belleville od parametrów obróbki cieplnej, jednocześnie określając mikrostrukturę i głębokość warstwy za pomocą różnych metod badawczych. Każdy przypadek badania właściwości elastycznych i pomiaru statycznego siłowego odkształcenia sprężyny przy danej wartości odkształcenia był analizowany teoretycznie. W zależności od warunków pracy sprężyny tarczowe mogą być montowane pojedynczo lub w pakietach, tworząc element elastyczny podlegający ściskaniu. Materiały badawcze mogą zostać wykorzystane w pracach mających na celu poprawę szczelności zasuw oraz trwałości części zespołu zamykającego. Ustalono zależność między siłą kompresji sprężyny i jej odkształceniem a parametrami geometrycznymi sprężyn tarczowych. Dokonano porównania wyników eksperymentalnych i teoretycznych. Ustalono, że szczątkowe odkształcenie sprężyny Belleville po jej zamontowaniu ma negatywny wpływ na szczelność zespołu zaworu zamykającego. Zbadano wpływ różnych procesów technologicznych i trybów obróbki cieplnej sprężyn tarczowych na ich właściwości elastyczne. Zaproponowano praktyczne zalecenia w celu poprawy procesu technologicznego obróbki cieplnej sprężyn Belleville. Określono cele dalszych badań i sposób wdrożenia uzyskanych wyników. Przeprowadzono prace badawcze w celu poprawy technologii hartowania części zespołu zamykającego (zasuwy i gniazda) zasuw klinowych. Sprawdzono możliwość zastosowania przyspieszonego azotonawęglania w środowisku trietanoloaminy z indukcyjnym ogrzewaniem prądem o wysokiej częstotliwości w zakresie temperatury 950°C w procesie borowania i borochromowania. Wykonano próbki ze standardowych gatunków stali 40, 40Kh i 38Kh2MYuA, które poddano hartowaniu przy rozważanych metodach, przeprowadzono badanie twardości, głębokości i mikrostruktury warstwy hartowanej. Badania w tym kierunku powinny być kontynuowane w celu zbadania charakterystyk tribologicznych (współczynnika tarcia i odporności na zużycie) hartowanych części. Przeanalizowano każdą fazę technologii produkcji sprężyny i zidentyfikowano odchylenia, które mają znaczący wpływ na działanie sprężyny i uszczelnienie zespołu zaworu zamykającego.

10

Studies of the microstructure of bimetallic titanium – austenitic steel joints obtained by explosive welding

Wachowski Marcin, Kosturek Robert

Materiały Wysokoenergetyczne

|

2023

|

T. 15

15--23

EN

The specific requirements of installations used in the chemical and petrochemical industries require materials with high corrosion resistance and adequate strength. Materials with these characteristics can be obtained by explosive cladding technology. Results of studies of the microstructure of titanium-austenitic steel 304L bimetallic joints in the welded and heat-treated condition are presented. Applications for this type of material include heat exchanger tube surfaces exposed to aggressive environments with high cyclical mechanical loads. The joints were tested using an optical microscope and a scanning electron microscopy. Heat treatment has contributed to a decrease in microhardness near the joint, which demonstrates a reduction in the strain hardening in this area.

PL

Szczególne wymagania instalacji stosowanych w przemyśle chemicznym i petrochemicznym powodują konieczność stosowania materiałów o dużej odporności korozyjnej oraz odpowiedniej wytrzymałości. Materiały spełniające te wymagania można wytworzyć technologią platerowania wybuchowego. W pracy przedstawiono wyniki badań mikrostruktury złączy bimetalicznych tytan-stal austenityczna 304L w stanie po zgrzewaniu i po obróbce cieplnej. Aplikacją tego typu materiałów są m.in. ściany sitowe wymienników ciepła, które narażone są na pracę w agresywnym środowisku, przy wysokich cyklicznych obciążeniach mechanicznych. Złącza badano z wykorzystaniem mikroskopu świetlnego oraz skaningowej mikroskopii elektronowej. Obróbka cieplna przyczyniła się do spadku mikrotwardości w pobliżu złącza, co świadczy o redukcji strefy umocnienia występującej w tym obszarze.

11

Modeling and computer heat analysis of the proposed sample for testing hardenability of steel as a simplification of Grossman methods

Gierz Łukasz, Łykowski Wiktor, Fryczyński Ksawery

Journal of KONBiN

|

2023

|

Vol. 53, iss. 2

17--31

EN

The article presents a calculation model of the proposed sample to test the hardenability of steel to replace a series of samples - one. Previous studies have not included this type of sample shape. The FEM simulation of the sample was also compared with that of a cylindrical cross-sectional sample. The calculations made it possible to verify the initial assumption and provided new opportunities to develop a simplification of real steel hardenability tests of steel. Test results may also allow for the simplification of the designed structure. The work also includes perspectives on the development of the method.

PL

W artykule przedstawiono model obliczeniowy proponowanej próbki do badań hartowności stali celem zastąpienia serii próbek - jedną. Dotychczasowe badania nie obejmowały tego typu kształtu próbki. Symulacja MES próbki została także porównana z próbką cylindryczną na przekroju poprzecznym. Obliczenia pozwoliły na weryfikację przyjętego założenia początkowego i dostarczyły nowych możliwości opracowania uproszczenia badań rzeczywistych hartowności stali. Wyniki badań mogą pozwolić również na uproszczenie projektowanej konstrukcji. Praca zawiera także perspektywy rozwoju metody.

12

Application of the heat treatment in the welding process of ferritic stainless steels – causes and effects

Walczyk G., Pakieła W., Roszak M., Snopek P.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2023

|

Vol. 119, nr 2

72--79

EN

Purpose This paper aims to analyse the application, importance and impact of heat treatment operations used in ferritic stainless steel welding processes on the properties of the welds obtained. In addition, the article aimed to formulate the main problems that occur during the welding process of ferritic stainless steels, including, in particular, the phenomenon of ferrite grain growth due to thermal processes. Design/methodology/approach The analysis of the available literature covered issues related to heat treatment processes used in the welding of ferritic stainless steels, taking into account the issue of the growth of the ferrite grain under the influence of heat supplied during welding and the possibility of heat treatment of the obtained welds. The analysis also included determining the possibility of inhibiting the growth of ferrite grains by using elements such as titanium, niobium, and molybdenum, thus improving the strength properties of welds. Findings Organisation of knowledge in the field of the impact on the mechanical properties of ferritic stainless-steel welds and heat treatment processes used before, during, and after welding. Practical implications Properly selected parameters of the welding process of ferritic stainless steels, especially the amount of heat input, together with appropriate heat treatment parameters, should improve the mechanical properties of ferritic stainless steels. Originality/value The analysis of the possibility of a wider application of ferritic stainless steels allowed to draw one of the main conclusions stating that the limited possibilities of using ferritic stainless steels in heavy industry are related to their high susceptibility to ferrite grain growth under the influence of high temperature during welding and, consequently, decreases in strength properties of welding joints made of ferritic stainless steels. Additional heat treatment operations are introduced before, during, or after the sapping process to improve their mechanical properties.

13

Analiza wybranych własności mechanicznych i tribologicznych medycznego stopu Ti24Nb4Zr8Sn

Dąbrowski Robert, Sułowski Maciej

Inżynieria Materiałowa

|

2023

|

Vol. 44, nr 5

11--15

PL

W artykule zaprezentowano wyniki badań twardości, odporności na pękanie oraz odporności na zużycie ścierne stopu Ti24Nb4Zr8Sn po obróbce cieplnej, tj. przesycaniu z temp. 850°C i starzeniu w 350, 450 i 600°C. Wykazano, że w stanie przesyconym, gdy w mikrostrukturze jest obecna jedynie faza β, stop charakteryzuje się najmniejszą twardością i największą odpornością na pękanie. Zastosowanie zabiegu starzenia, skutkujące wydzielaniem fazy α z przesyconej fazy β, silnie zmniejsza jego odporność na pękanie. Badany stop wykazuje istotnie różną odporność na zużycie ścierne i różny współczynnik tarcia, zależnie od mikrostruktury i twardości. Minimalną wartość współczynnika tarcia odnotowano po starzeniu w temp. 450°C, w której dochodzi do wydzielania w mikrostrukturze fazy α o dużej dyspersji, tj. przy maksymalnej twardości stopu.

EN

The article presents the results of hardness, fracture toughness and abrasive wear resistance tests of the Ti24Nb4Zr8Sn alloy. These results were obtained after its heat treatment, i.e. solution from 850°C and aging at 350, 450 and 600°C. It has been shown that in the supersaturated state, when only the β phase is present in the microstructure, the alloy is characterized by the lowest hardness and the highest fracture toughness. The application of the aging treatment, resulting in the separation of the α phase from the supersaturated β phase, strongly reduces its fracture toughness. The tested alloy shows significantly different resistance to abrasive wear and a different friction coefficient, depending on the microstructure and hardness. The minimum value of the friction coefficient was noted after aging at 450°C, at which the α phase with high dispersion was precipitated in the microstructure, i.e. at the maximum hardness of the alloy.

14

Analiza dylatometryczna przemian fazowych przy nagrzewaniu stopu Ti24Nb4Zr8Sn ze stanu przesyconego

Dąbrowski Robert, Sułowski Maciej

Inżynieria Materiałowa

|

2023

|

Vol. 44, nr 2

12--16

PL

W artykule wyznaczono temperatury krytyczne stopu Ti24Nb4Zr8Sn przy nagrzewaniu ze stanu wyżarzonego. Wykorzystując technikę dylatometryczną, podjęto próbę analizy przemian fazowych zachodzących w stopie przy nagrzewaniu z różnymi szybkościami ze stanu przesyconego. Dla zilustrowania uzyskanych wyników zamieszczono dylatogramy nagrzewania stopu ze stanu przesyconego wraz z ich interpretacją. Uzyskane rezultaty potwierdzone w przyszłości innymi, dodatkowymi technikami badawczymi posłużą do opracowania oryginalnego wykresu CTPc° dla stopu Ti24Nb4Zr8Sn. W oparciu o wspomniany wykres, zmieniając szybkość nagrzewania stopu Ti24Nb4Zr8Sn ze stanu przesyconego, być może będzie można kształtować jego właściwości mechaniczne, np. twardość i odporność na pękanie.

EN

In the article the critical temperatures of the Ti24Nb4Zr8Sn alloy when heated from the annealed state were determined. Using the dilatometric method, an attempt was made to analyze the phase transformations taking place in the alloy when heated at different rates from the supersaturated state. In order to illustrate the obtained results, the dilatograms of the alloy heating from supersaturation are presented together with their interpretation. The obtained results, confirmed in the future by other, additional research techniques, will be used to develop the original CHT diagram for the Ti24Nb4Zr8Sn alloy. Based on the diagram, by changing the rate of heating of the Ti24Nb4Zr8Sn alloy from the supersaturated state, it may be possible to shape its mechanical properties, e.g., hardness and fracture toughness.

15

Development of an application for the thermal processing of oil slime in the industrial oil and gas sector

Balakayeva Gulnar, Kalmenova Gaukhar, Darkenbayev Dauren, Phillips Christofer

Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska

|

2023

|

T. 13, nr 2

20--26

EN

The production activities of oil refineries and oil and gas-producing enterprises inevitably have an anthropogenic impact on the environment,so environmental issues and the rational use of natural resources are important. The most dangerous pollutants of all components in the natural environment are oil waste, and one of the mosteffective methods of processing is heat treatment. The task was set to neutralize oil waste by thermal processing of oil slime to an environmentally safe level. The studies are carried out by methods of mathematical and numerical simulation of thermal processing, the results of which describe changes in temperature and mass of the stream over time. Extensive calculations with varying current operating and other parameters allow us to optimize the flow of heat and mass transfer during the thermal processingof oil slime. Numerical modelingis implemented using the method of alternating directions in an implicit iterative scheme until a convergence condition is met. The purpose of this workis to create an application for solving research and practical problems of oil waste processing. The application used allows the solution of the problemsof oil slime processing. With the help of color-animated illustrations and a graphical interface, it supports the visualization of the results obtained,and provides the possibility of interactive interaction with the user, while providing instant control of the results obtained for timely decision-makingto prevent environmental pollution in the industrial oil gas sector.

PL

Działalność produkcyjna rafinerii ropy naftowej oraz przedsiębiorstw wydobywających ropę i gaz nieuchronnie ma antropogeniczny wpływ na środowisko, dlatego tak ważne są kwestie środowiskowe i racjonalne wykorzystanie zasobów naturalnych. Najbardziej niebezpiecznymi zanieczyszczeniami wszystkich składników środowiska naturalnego są odpady olejowe,a jedną z najbardziej efektywnych metod ich przetwarzania jest obróbka cieplna. Zadanie polegało na neutralizacji odpadów olejowych poprzez termiczną obróbkę szlamu olejowego do poziomu bezpiecznegodla środowiska. Badania prowadzone są metodami matematycznej i numerycznej symulacji obróbki cieplnej, której wyniki opisują zmiany temperaturyi masy strugi w czasie. Rozbudowane obliczenia przy zmiennym prądzie roboczym i innych parametrach pozwalają nam optymalizować przepływ ciepłai wymiany masy podczas termicznej obróbki szlamów olejowych. Modelowanie numeryczne realizowane jest metodą naprzemiennych kierunkóww niejawnym schemacie iteracyjnym, aż do spełnienia warunku zbieżności. Celem pracy jest stworzenie aplikacji do rozwiązywania problemów badawczych i praktycznych przetwarzania odpadów olejowych. Zastosowana aplikacja pozwala na rozwiązanie problemów związanych z przetwarzaniem szlamów olejowych. Za pomocą kolorowych animowanych ilustracji i interfejsu graficznego wspiera wizualizację uzyskanych wyników oraz zapewnia możliwość interaktywnej interakcji z użytkownikiem, zapewniając jednocześnie natychmiastową kontrolę uzyskanych wyników w celu szybkiego podejmowania decyzji zapobiegających zanieczyszczeniu środowiska w sektorze gazu przemysłowego.

16

Badanie właściwości mechanicznych stali S355JR o różnych typach budowy mikrostruktury

Lipiec Sebastian

Fastener : rynek elementów złącznych

|

2023

|

nr 1

16--20

PL

W artykule analizowana jest stal S355JR o różnych typach budowy mikrostruktury: poddana normalizacji, ze strukturą ferrytyczno-perlityczną (FP), oraz po wygrzewaniu austenityzującym, następnie chłodzona z dużą prędkością poprzez hartowanie w oleju, ze strukturą ferrytyczno-bainityczną (FB).

17

Influence of annealing conditions on changes of the structure and selected properties of Al88Y7Fe5 and Al88Y6Fe6 alloys

Babilas Rafał, Spilka Monika, Łoński Wojciech, Radoń Adrian, Kądziołka-Gaweł Mariola, Gębara Piotr

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2023

|

Vol. 71, nr 2

art. no. e144614

EN

Al-Y-Fe amorphous and nanocrystalline alloys are characterized by a unique collection of diverse properties that are influenced by various factors, including heat treatment. In this paper, the effect of heat treatment on the structural changes and selected properties of Al-Y-Fe metallic glasses in the as-spun state is investigated. The structure of the Al88Y7Fe5 and Al88Y6Fe6 alloys was examined by X-ray diffraction (XRD) and Mössbauer spectroscopy (MS). The corrosion resistance of the samples was characterized using polarization tests in a 3.5% NaCl solution at 25 °C. The effect of sodium chloride on the surface was studied with scanning electron microscopy (SEM) and energy-dispersive spectroscopy (EDS). The magnetic properties of Al-based alloys were explored using a vibrating sample magnetometer (VSM). It was revealed that the tested alloys show better properties after annealing than in the as-spun state. The annealing of the Al88Y7Fe5 and Al88Y6Fe6 alloys in the temperature range of 200 to 300 °C improved the magnetic properties and corrosion resistance of these materials. After 3,600 s, the better EOCP values were recorded for the Al88Y6Fe6 and Al88Y7Fe5 alloys after annealing at 300 °C and 200 °C, adequately. On the basis of the polarization tests, it was concluded that the electrochemical properties are better for Al88Y6Fe6 alloys after annealing at 300 °C.

18

Effects of ageing heat treatment temperature on the properties of DMLS additive manufactured 17-4PH steel

Świetlicki Aleksander, Wlaczak Mariusz, Szala Mirosław, Turek Marcin, Chocyk Dariusz

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2023

|

Vol. 71, nr 4

art. no. e146237

EN

Additive manufacturing (AM) is a modern, innovative manufacturing method that enables the production of fully dense products with high mechanical properties and complex shapes that are often impossible to obtain by traditional methods. The 17-4PH grade steel is often applied where high mechanical performance is required. 17-4PH, or AISI 630, is intended for precipitation hardening, an operation that combines solution and ageing treatments and is used to significantly change the microstructure of the steel and enhance its mechanical properties. This study investigates the effect of precipitation hardening on the properties of 17-4PH steel. To examine microstructure and morphology, metallographic tests were performed together with phase composition and chemical composition analyses. Mechanical parameters were determined via Vickers hardness testing and the Oliver-Pharr method. Samples were fabricated using direct metal laser sintering (DMLS), which is one of the powder bed fusion methods. The use of a constant solution treatment temperature of 1040_C and different ageing temperatures made it possible to evaluate the effects of ageing temperature on the mechanical properties and microstructure of 17-4PH. The presence of face-centered cubic FCC g-austenite and body-centerd cubic BCC a-martensite structures were detected. The tests revealed that – similarly to the wrought material – the highest hardness of 382_10:3 HV0:2 was obtained after ageing at 450_C. The nanoindentation test showed the same H/E ratio for the sample after fabrication and after solution treatment at 0.016769, but this value increased after ageing to 127–157.5%. The sample aged at 450_C was characterized by the highest H/E ratio of 0.026367, which indicates the highest wear resistance of this material under employed treatment conditions. In general, the sample treated at 450_C showed the best performance out of all tested samples, proving to have the smallest grain size as well as high Vickers and nanoindentation hardness. On the other hand, the use of solution treatment led to reduced hardness and improved workability of the AM material.

19

Low-pressure ferritic nitrocarburizing: a review

Taczała-Warga J., Pawęta S.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2023

|

Vol. 119, nr 2

62--70

EN

Purpose: The purpose of this article was to present in a concise and organized way the available knowledge about ferritic nitrocarburizing in low-pressure. The authors aimed to indicate the research gap, and the whole article is a starting point for further research. Design/methodology/approach: The research method was the analysis of available literature, patent database and industry notes from manufacturers of modern furnaces. Findings: The ferritic nitrocarburizing process has many advantages in line with the market demand and the lack of solutions. The article summarizes the knowledge in the field of the ferritic nitrocarburizing process as a systematization of knowledge and a starting point for further research. Research limitations/implications: The information described in the article requires further laboratory research. Practical implications: The information collected by the authors was the basis for developing the technology discussed in the LIDER/3/0025/L-12/20/NCBR/2021 project. Originality/value: Research on this type of treatment will enable the development of technology and will meet the expectations and needs of the industry. It will also provide benefits in the form of a better understanding of the processes and the determination of the relationship between the parameters and the properties of the obtained surface layers.

20

Case hardening development review (2001-2020)

Wołowiec-Korecka E.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2023

|

Vol. 120, nr 2

70--85

EN

Purpose: The purpose of the work is a complex review of methods applied industrially as case hardening. The paper contains an overview of scientific and development works on surface case hardening methods, especially carburising and quenching, described in the literature from 2001-2020. Design/methodology/approach: State-of-the-art was reviewed by a critical review of the world literature published in 2001-2022, including theoretical work, scientific research, and industry reports. An additional examination of the state of the art was conducted in terms of patent works. Findings: The period of 2001-2020 was a time of intensive work on the modernisation of case hardening techniques to improve the repeatability and uniformity of the produced layers and minimise deformations after hardening. Developing computing technologies have played a large part in this progress. New technologies have also been developed. Research limitations/implications: The review of papers and patent databases was limited to databases providing English-language content options. Practical implications: Case hardening is a crucial stage of steel heat treatment in almost every industrial branch: mechanical, tool, automotive, railway, and aviation. Originality/value: A synthetic review of case hardening methods was presented, particularly carburizing and quenching methods; it also analysed the possibilities and directions of their development.