Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Przetapianie odlewów precyzyjnych ze stopu Inconel 713C przy zastosowaniu procesów spawalniczych

Adamiec J., Łyczkowska K., Urbańczyk M.

Przegląd Spawalnictwa

|

2018

|

R. 90, nr 5

107--111

PL

Technologia odlewania precyzyjnego charakteryzuje się bardzo dobrym odwzorowaniem skomplikowanych kształtów, jednak ze względu na duże różnice w grubościach ścianek odlewów, a tym samym zmiennej sztywności, w odlewach pojawiają się wady. Do najczęściej spotykanych wad odlewów precyzyjnych zaliczyć należy rzadzizny oraz mikropęknięcia. Do naprawy tych wad można stosować technologie spawalnicze. Stop Inconel 713C jest uważany za trudnospawalny lub nawet niespawalny [1]. Jednak konieczność naprawy odlewów precyzyjnych wymaga podjęcia prób opracowania technologii ich przetapiania i napawania, co umożliwiłoby stosowanie tych procesów w praktyce przemysłowej. W artykule przedstawiono wyniki prób przetapiania różnymi metodami spawalniczymi odlewów precyzyjnych przeznaczonych dla lotnictwa ze stopu Inconel 713C. Stwierdzono, że główną przyczyną decydującą o niepowodzeniu naprawy technologiami spawalniczymi są pęknięcia gorące w obszarze wtopienia. Pęknięcia powstają w wyniku nadtopienia się obszarów międzykrystalicznych na linii wtopienia, a następnie podczas krystalizacji wtopienia, gdzie następnie w wyniku pojawiających sie odkształceń warstewka cieczy międzykrystalicznej ulega rozerwaniu. Stwierdzono, że najlepsze rezultaty napawania umożliwia wykorzystanie technologii LMD (ang. Laser Metal Deposition).

EN

The precision casting technology is characterized by very good reproduction of complex shapes. However, due to the large wall thickness differences of castings and thus variable stiffness, defects appear in the castings. For most frequent defects in precision castings shrinkage porosities and microcracks should be considered. Welding technologies can be used to repair these defects. The Inconel 713C alloy is considered as a difficult-to-weld or even impossible-to-weld. However, the need to repair precision castings requires attempt to develop technology for their remelting and padding, which would allow the use of these technologies in industrial practice. This paper shows the results of remelting attempts by various methods of welding for disclosed defects in precision castings intended for aviation. It was found that the main reason behind the failure to repair casting defects by welding technologies are hot cracks in the fusion area. These cracks occur as a result of intergranular areas overmelt in the fusion line. Then, during the crystallization of remelting or weld overlay, as a result of appearing deformations, the intergranular liquid film breaks. It was found that the best results of the pad welding allows the use of LMD (Laser Metal Deposition) technology.

2

Influence of Remelting AlSi9Cu3 Alloy with Higher Iron Content on Mechanical Properties

Matejka M., Bolibruchova D.

Archives of Foundry Engineering

|

2018

|

Vol. 18, iss. 3

25--30

EN

The paper deals with influence of multiple remelting on AlSi9Cu3 alloy with higher iron content on chosen mechanical properties. Multiple remelting may in various ways influence mechanical, foundry properties, gas saturation, shrinkage cavity, fluidity etc. of alloy. Higher presence of iron in Al-Si cast alloys is common problem mainly in secondary (recycled) aluminium alloys. In Al-Si alloy the iron is the most common impurity and with presence of other elements in alloy creates the intermetallic compounds, which decreases mechanical properties. Iron in the used alloy was increased to about 1.4 wt. %, so that the influence of increased iron content can be investigated. In the paper, the effect of multiple remelting is evaluated with respect to the resulting mechanical properties in cast state, after the heat treatment (T5) and after natural aging. From the obtained results it can be concluded that the multiple remelting leads to change of chemical composition and affect the mechanical properties.

3

Application of the Finite Elements Method for computer simulation of properties of surface layers

Śliwa A.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2017

|

Vol. 86, nr 2

56--85

EN

Purpose: The work presents the application of the Finite Elements Method in a computer simulation whose aim is to determine the properties of PVD and CVD coatings on various substrates and to optimise parameters of a laser surface treatment process of surface layers of tool steels. Design/methodology/approach: The article discusses the application of the finite elements method for simulating the determination of stresses and microhardness of Ti+TiN, Ti+Ti(CN) and Ti+TiC coatings obtained in a magnetron PVD process on a substrate of sinter high-speed steel, of Ti/Ti(C,N)/CrN, Ti/Ti(C, N)/(Ti, Al)N, Ti/(Ti, Si)N/(Ti, Si)N, Cr/ CrN/CrN, Cr/CrN/TiN and Ti/DLC/DLC coatings obtained in a PVD and CVD process on magnesium alloys, of graded and monolayer coatings (Ti, Al)N, Ti(C,N) produced with the PVD arc technique on a substrate of sintered carbides, cermets and oxide tool ceramics and tool steel remelted and alloyed with a high-performance diode laser (HPDL). Modeling of stresses was performed with the help of finite element method in ANSYS and MARC environment, and the experimental values of stresses were determined based on the sin2Ψ. Findings: The models presented satisfy the assumed criteria, and they can be applied for the determination of properties of surface layers and optimisation of PVD and CVD processes and laser alloying and remelting. The results of a computer simulation correlate with experimental results. The models developed allow to largely eliminate costly, timeconsuming and specialist experiments which have to be done during investigations for the benefit of computer simulations. Research limitations/implications: To be able to assess the possibility of application of surface layers, a computer simulation of other properties of coatings has to be additionally carried out, and a strength analysis has to be made of other coatings coated onto various substrate materials. Originality/value: value Computer simulation and modelling is an interdisciplinary field necessary for the development of science and technology, enabling to perform direct visualisation of properties, which cannot be identified in experimental observations. The purpose of computer simulation and modelling is to improve the ability to predict results and to optimise solutions.

4

Odkształcanie wysokoenergetyczne – mikrostruktura strefy przetopienia bimetalu tytan-nikiel

Niezgoda K.

Zeszyty Naukowe. Mechanika / Politechnika Opolska

|

2014

|

z. 104

137-140

EN

This paper presents the microstructural characteristic of the titanium-nickel plate interface with joint penetration zone. The process of high energy recover and its accompanied phenomenas are described. An initial analysis of the titanium-nickel plate interface with joint penetration zone is carried out. The aspect of changes in the scope of industrial use of analyzed plate due to the probability of occurance of nitinol-transformation is shown.

5

HPDL Remelting of Anodised Al-Si-Cu Cast Alloys Surfaces

Labisz K., Tański T., Janicki D.

Archives of Foundry Engineering

|

2012

|

Vol. 12, iss. 2s

45--48

EN

The results of the investigations of the laser remelting of the AlSi9Cu4 cast aluminium alloy with the anodised and non-anodised surface layer and hardness changes have been presented in this paper. The surface layer of the tested aluminium samples was remelted with the laser of a continuous work. The power density was from 8,17•103 W/cm2 to 1,63•104 W/cm2. The metallographic tests were conducted in form of light microscope investigations of the received surface layer. The main goal of the investigation was to find the relation between the laser beam power and its power density falling on a material, evaluating the shape and geometry of the remelted layers and their hardness. As the substrate material two types of surfaces of the casted AlSi9Cu4 alloy were applied – the non–treated as cast surface as well the anodized surface. As a device for this type of surface laser treatment the High Power Diode Laser was applied with a maximum power of 2.2 kW and the dimensions of the laser beam focus of 1.8 x 6.8 mm. By mind of such treatment it is also possible to increase hardness as well eliminate porosity and develop metallurgical bonding at the coating-substrate interface. Suitable operating conditions for HPDL laser treatment were finally determined, ranging from 1.0 to 2.0 kW. Under such conditions, taking into account the absorption value, the effects of laser remelting on the surface shape and roughness were studied. The results show that surface roughness is reduced with increasing laser power by the remelting process only for the non-anodised samples, and high porosity can be found in the with high power remelted areas. The laser influence increases with the heat input of the laser processing as well with the anodisation of the surface, because of the absorption enhancement ensured through the obtained alumina layer.

6

Laser surface re-melting of borided layer

Pertek A., Kulka M., Wiśniewski K.

Inżynieria Materiałowa

|

2007

|

Vol. 28, nr 3-4

800-803

EN

Influence of laser surface modification with re-melting on structure and properties of borided 41Cr4 steel was investigated. Microhardness and wear resistance of surface layer was tested. Crystallite sizes after laser treatment were estimated from half-width of XRD lines using Scherrer method. Surface layer properties after laser modification have been compared with the results after classic heat treatment. After boriding and laser heat treatment with re-melting a layer has been obtained which is composed of three zones: re-melted zone (MZ), heat affected zone (HAZ) and substrate (pearlite and ferrite). Changes of borides morphology and significant refinement of structure in re-melted zone have been shown. X-ray phase analysis of re-melted zone, except two typical for boriding FeB and Fe2B borides allowed to additionally identify Fe3B. Microhardness of surface layer after boriding and laser heat treatment reduce in comparison with borides from 1800 HV to 950-1000 HV at used laser heat treatment parameters. Wear resistance after boriding and laser heat treatment increases in comparison with traditional heat treatment (hardening and tempering) due to decrease of hardness gradient between surface layer and substrate and significant refinement of structure. The mean size of boride crystallites about 40 nm has been obtained in re-melted zone.

PL

W pracy badano wpływ laserowej modyfikacji powierzchni na strukturę i właściwości borowanej stali 41Cr4. wyznaczono profile mikrotwardości i odporność na zużycie przez tarcie. Obliczono średnią wielkość cząstek krystalicznych na podstawie równania Scherrera. Właściwości po laserowej obróbce cieplnej porównano z uzyskiwanymi po klasycznej, objętościowej obróbce cieplnej. Po borowaniu i laserowej obróbce cieplnej z przetopieniem otrzymano warstwę składającą się z trzech stref: strefy przetopionej, strefy wpływu ciepła i nieobrobionego cieplnie podłoża. Stwierdzono zmiany w składzie fazowym warstwy i znaczne rozdrobnienie jej struktury w strefie przetopienia. Wyniki analizy rentgenowskiej, oprócz typowych dla warstwy borków żelaza FeB i Fe2B, pozwoliły na zidentyfikowanie fazy Fe3B. Mikrotwardość warstwy wierzchniej po borowaniu i laserowej obróbce cieplnej spada w porównaniu do mikrotwardości borków żelaza do 950-1000 HV przy zastosowanych parametrach obróbki laserowej. Odporność na zużycie przez tarcie po laserowej modyfikacji jest wyższa w porównaniu do warstw poddawanych tradycyjnej obróbce cieplnej w wyniku obniżonego gradientu twardości między warstwą utwardzoną a rdzeniem oraz znacznego rozdrobnienia struktury. Średnią wielkość krystalitów w strefie przetopienia określono na 40 nm.

7

Właściwości mechaniczne i zmęczeniowe stali 40H hartowanej laserowo z przetopieniem warstwy wierzchniej

Napadłek W., Przetakiewicz W.

Inżynieria Materiałowa

|

2003

|

R. XXIV, nr 6

343-346

PL

W pracy opisano wyniki badań właściwości mechanicznych (twardość HV, R0,2, Rm, A5, Z) i zmęczeniowych (zginanie w ruchu obrotowym) próbek ze stali 40H ulepszanej cieplnie, hartowanej indukcyjnie oraz laserowo. Na powierzchni próbek do badań właściwości mechanicznych wykonano strefy utwardzone laserowo (ścieżki laserowe) przy różnych wzajemnych odstępach ich osi, tj. w układzie 0,5d, 1d, 1,5d, spiralnie i prostopadle do osi próbek (gdzie d-szerokość ścieżki laserowej). W badaniach zmęczeniowych zastosowano spiralny układ ścieżek 1.5d. Przeprowadzone testy wytrzymałości mechanicznej i zmęczeniowej pozwoliły na określenie wpływu hartowania laserowego, w tym rozmieszczenia laserowych ścieżek hartowniczych, na przebieg niszczenia stali. Badania topografii przełomów z wykorzystaniem mikroskopii elektronowej skaningowej i transmisyjnej (badania techniką replik), umożliwiły określenie ognisk inicjacji pęknięć, charakteru pękania oraz zjawisk, jakie towarzyszą procesom destrukcji materiału. W próbkach hartowanych laserowo z przetopieniem warstwy wierzchniej proces pękania w próbie wytrzymałości doraźnej i zmęczeniowej inicjowany jest głównie w strefie przetopionej, stanowiącej swego rodzaju karb strukturalny.

EN

In the article was described investigations results of mechanical properties (hardness HV, R0,2, Rm, A5, Z) and fatigue properties (rotary bending) of the 40H steel samples, beeing quenched and tempered, induction and laser hardened. In laser hardened samples with weld penetration of top layer cracking process in fatigue strenght is started mainly in weld penetration area as structural notch.