Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wpływ rozkładu grafitu w żeliwie na jego współpracę z kompozytem na osnowie stopu aluminium

Posmyk A., Bąkowski H.

Kompozyty

|

2010

|

R. 10, nr 2

159-164

PL

Przedstawiono próbę wyjaśnienia wpływu rozkładu wydzieleń grafitu w pierścieniu żeliwnym na mechanizmu zużywania skojarzenia żeliwo EN-GJL-350/kompozyt W6D.22A za pomocą MES. Na podstawie wyników przeprowadzonych badań cech stereologicznych wydzieleń grafitu w żeliwie i cząstek faz zbrojących użytego do badań kompozytu opracowano model skojarzenia i przeprowadzono symulację, w wyniku której uzyskano rozkłady naprężeń i odkształceń w skojarzeniu na początku etapu docierania skojarzenia. W obliczeniach MES uwzględniono dwa skrajne przypadki ułożenia wydzieleń grafitu, tj. wydzielenia są prostopadłe i równoległe do powierzchni tarcia. Na podstawie przeprowadzonych obliczeń stwierdzono, że naprężenia przy poziomym ułożeniu grafitu są około 50% mniejsze niż przy pionowym. Odkształcenia w obydwóch przypadkach są zbliżone, a ich maksimum znajduje się w strefie przejściowej pomiędzy cząstkami FZ a osnową. Przy pionowym ułożeniu grafitu występuje lokalna koncentracja naprężeń w cząstkach FZ pod krawędzią styku grafitu z perlityczną osnową. Krawędź działa na FZ jak mikroostrze skrawające.

EN

The attempt to explain of the influence of graphite stereological parameters in cast iron piston ring on mechanism of wear in pairing cast iron EN-GJL-350/composite W6D.22A using of Finite Elements Method (FEM) has been presented in this paper. As a result of conducted metallographic and stereological investigations the graphite stereological parameters and its orientation to friction surface in cast-iron and stereological parameters of reinforcing phase of AlMC have been determined. Based on those results, two extreme models of pairing, i.e. with vertical and horizontal graphite orientation have been elaborated and simulating calculations have been conducted. The assumptions for that model are as follows: the average diameter of reinforcing particles d = 15 μm, average distance between particles is 25 μm, the surface fraction of alumina particles NA = 625 mm-2, friction in air (μ = 0.3). The stereological parameters of cast-iron are as follows: average graphite precipitation chord d = 5 μm, average length L = 15 μm, average distance between graphite particles 15 μm. These models have been named "advanced", compared to former simplified model, which does not consider graphite precipitates in cast-iron, i.e. cast-iron is isotropic. Two models of pairing with vertical and horizontal graphite precipitates localisation have been elaborated. Simulation calculations have shown that the maximum of stresses is in graphite precipitates at the contact line between pearlitic cast-iron matrix and the reinforcing phase. The maximal stresses in vertical graphite (82 MPa) are about 50% higher then the stresses in horizontal graphite (55 MPa). Comparing the stresses calculated using advanced and simplified models it should be stated that the average stresses in the contact zone between cast-iron and composite having aluminia reinforcing particles are between the both analysed extreme cases. The maximum stresses are 17-27 times larger then the given load (3 MPa).

2

Wpływ cząstek Al2O3 w materiale kompozytowym na zużycie tribologiczne w badaniach modelowych

Posmyk A., Bakowski H.

Kompozyty

|

2009

|

R. 9, nr 1

29-33

PL

Przedstawiono próbę wyjaśnienia mechanizmu zużywania skojarzenia żeliwo EN-GJL-350/kompozyt W6A.15A za pomocą MES. W wyniku przeprowadzonych badań tribologicznych i metalograficznych wyznaczono współczynnik tarcia i zużycie oraz cechy stereologiczne użytego do badań kompozytu. Na podstawie tych wyników opracowano model skojarzenia i przeprowadzono symulację, w wyniku której uzyskano rozkłady naprężeń i odkształceń w skojarzeniu. W obliczeniach MES uwzględniono dwa przypadki, tj. skojarzenie w spoczynku (µ = 0) oraz w ruchu (µ = 0,3). Siłę tarcia rozłożono na 9 składowych, co 1 µm siatki, co powoduje bardziej równomierny rozkład naprężeń. Symulacja obejmowała etap docierania skojarzenia, w którym cząstki fazy zbrojącej Al2O3 wystają znacznie nad powierzchnię materiału osnowy. Wyniki obliczeń pokazały, że na styku cząstka zbrojąca-żeliwo panują naprężenia 65 MPa, które są około 20-krotnie większe niż przyłożone naciski 3 MPa. Tak duże naprężenia powodują plastyczne odkształcenia żeliwa i intensyfikują jego zużycie. Siły tarcia wywołują naprężenia styczne dochodzące w skrajnym przypadku do 15 MPa, które przewyższają wytrzymałość na ścinanie materiału miejscu styku materiału osnowy i cząstek wynoszącą do 10 MPa. Powoduje to obrót cząstek i ich usuwanie z osnowy, co intensyfikuje zużywanie skojarzenia.

EN

The attempt to explain of the mechanism of wear in pairing cast iron EN-GJL-350/composite W6A.15D using of Finite Elements Methods (FEM) has been presented in this paper. As a result of conducted tribological and metallographic investigations the coefficient of friction, wear rate and stereological parameters of investigated material have been determined. Based on those results, the model of pairing has been elaborated and simulating calculations have been conducted. The assumptions for that model are as follows: the average diameter of reinforcing particles d = 15 µm, average distance between particles is 25 µm, the surface fraction of alumina particles AN = 625 mm-2, the frictionless case (µ = 0) and friction in air (µ = 0.3). The friction force acting on every particle has been divided by nine (one part per one mesh) what causes homogenous stresses dis-tribution. The models of pairing without and with friction forces has been elaborated. Simulation calculations have shown that the maximum of stresses is in a cast iron on the reinforcing phase edge and in a matrix material, on the border between alumina particles and matrix. The maximum stresses (65 MPa) are 20 times larger then the given load (3 MPa). The first maximum helps to explain the wear intensity of cast iron and the second one helps to explain why some particles are removed from the matrix and make damages of the contact surfaces during the wearing in stage of the sliding. The hard alumina particles protruding over the matrix material cause the wear of sliding partner. Normal load acting on sliding parts causes plastic deformations of cast iron resulting in its intensive abrasion wear. Friction force acting tangential to the rubbing surface causes a formation of a rotation moment on the reinforcing particle that tries to rotate the particle. When the rotating moment is greater then the adhesion between matrix material and particle cams to hers removal from the matrix. One removed ceramic particle causes great damages in sliding surfaces of cast iron and aluminium alloy matrix.

3

Opis metody wprowadzania i osadzania elementów zbrojących do osnowy technicznie użytecznych odlewów kompozytowych

Perzyk M., Myszka D., Cholewa M.

Krzepnięcie Metali i Stopów

|

2000

|

R. 2, nr 44

267--272

PL

Omówiono wybrane technologiczne aspekty wprowadzania cząstek zbrojących do ciekłej, metalicznej osnowy kompozytu za pomocą mechanicznego mieszania oraz za pomocą strumienia gazu nośnego. Przedstawiono elementy konstrukcji stanowiska do topienia metalu i wytwarzania kompozytu w stanie ciekłym a także jego odlewania. Przedstawiono parametry techniczne strumienia gazu na przykładzie argonu. Wyznaczono technologiczne zakresy zmienności czynników wytwarzania odlewów kompozytowych.

EN

There were discussed the selected technological aspects of reinforcing particles injection into liquid, metallic composite matrix by means of mechanics mixing and the stream of carrier gas. There were presented the components of melting and production liquid composite and its casting stands. There were presented the technical parameters of carrier gas for instance argon. There were determined the technological range of production of composite casts factors.

4

Krzepnięcie i skurcz liniowy kompozytu na osnowie stopu AK12 zbrojonego cząstkami Al2O3 i SiC

Pucka G., Śleziona J., Żak W.

Krzepnięcie Metali i Stopów

|

2000

|

R. 2, nr 44

311--316

PL

W pracy przedstawiono badania nad wpływem cząstek zbrojących (Al2O3 i SiC) o zawartości 10 i 15 % obj. na parametry charakterystyczne stygnięcia i swobodnego skurczu linowego kompozytu na osnowie stopu AK12. W badaniach wykorzystano metodę DTSA. Stwierdzono, iż zwiększenie zawartości cząstek ceramicznych wpływa na zmniejszenie skurczu liniowego, przy czym cząstki SiC działają bardziej hamująco; wzrost zawartości cząstek sprzyja również zwiększeniu wartości rozszerzenia przedskurczowego. Wprowadzenie cząstek ceramicznych do osnowy powoduje również zróżnicowanie temperatury początku krzepnięcia kompozytu.

EN

In this work the investigation of the influence ceramic particles (Al2O3. and SiC) with 10 and 15 vol.% on the characteristic parameters of cooling and linear shrinkage for AK12 aluminum alloy matrix composite have been shown. In this research the DTSA method has been appalled. The increasing of the ceramic particles in the linear shrinkage more check than Al2O3 particles. Increasing of the volume fraction of the particles favorable increasing of the expansion before composite linear shrinkage.

5

Korelacje między cieplno-geometrycznymi właściwościami zbrojenia w kompozytach dyspersyjnych

Cholewa M.

Krzepnięcie Metali i Stopów

|

2000

|

R. 2, nr 44

57--64

PL

W opracowaniu zaprezentowano wybrane wyniki analizy ilościowej modelowych cząstkami zbrojącymi. Przedstawiono podstawowe związki geometryczne wskazując na proporcje w zewnętrznej powierzchni i objętości zbrojenia w funkcji wielkości cząstek zbrojących. Przeprowadzono analizę ilościową w teoretycznych cząstkowych elementach zbrojących oraz specjalnie dobranych rzeczywistych ceramicznych cząstkach. Przedstawiono ponadto wnioski z przebiegu symulowanego krzepnięcia modelowych mikroobszarów kompozytowych.

EN

In this study chosen results of quantitative analysis of model reinforcing particles were presented. There were presented basic geometric relations and pointed at proportions in outer surface and volume of reinforcement as a function of reinforcing particles size. There were carried out the quantitative analysis in theoretical reinforcing elements and especially well matched real ceramics particles. There were shown the conclusions of course of simulating solidification of model composite micro-zones.

6

Zastosowanie urządzeń transportu pneumatycznego do wytwarzania odlewów kompozytowych zbrojonych cząstkami dyspersyjnymi

Gawroński J., Cholewa M., Janerka K., Szajnar J.

Krzepnięcie Metali i Stopów

|

1999

|

R. 1, nr 39

33--36

PL

W pracy omówiono wybrane technologiczne aspekty wprowadzania cząstek zbrojących do ciekłej, metalicznej osnowy kompozytu za pomocą strumienia gazu nośnego. Przedstawiono elementy konstrukcji stanowiska badawczego oraz parametry techniczne strumienia gazu na przykładzie argonu. Wyznaczono technologiczne zakresy zmienności czynników wytwarzania odlewów kompozytowych oraz omówiono wyniki przeprowadzonych badań eksperymentalnych.

EN

In the present elaboration, there were discussed selected technological aspects of reinforcing particles insertion to the liquid metallic matrix of composite by employing the stream of the gaseous carrier. There were discussed constructional components of the research work stand as well as technical parameters of the inert gas stream on the example of argon. There were determined technological ranges of variations of factors concerning the composite casts manufacturing as well as were discussed results of carried out experimental researches.

7

Wpływ geometrii cząstek zbrojących na krzepnięcie mikroobszaru kompozytu

Cholewa M., Gawroński J.

Krzepnięcie Metali i Stopów

|

1998

|

nr 38

171--174

PL

W opracowaniu zaprezentowano wyniki analizy pól temperatur w kompozycie z osnową aluminiową zbrojonym dyspersyjnymi cząstkami węglika krzemu. Przeprowadzono analizę ruchu ciepła podczas krzepnięcia i stygnięcia kompozytu za pomocą dwuwymiarowej symulacji komputerowej. Obliczenia przeprowadzono dla zmiennej geometrii cząstek. Przyjęto jako podstawowe przekroje cząstek w postaci trójkąta równobocznego, kwadratu, sześciokąta i koła. Porównano transport ciepła w idealnych mikroobszarach z mikroobszarem zawierającym rzeczywistą, statystycznie reprezentatywną cząstkę węglika krzemu. Założono pełny kontakt komponentów oraz z pominięto cieplny wpływ faz strefy przejścia, przy ustalonym udziale objętościowym zbrojenia.

EN

This paper presents results of the analysis thermal fields in aluminum matrix composite, reinforced with dispersional silicon carbide particles. There had carried out the thermal motion analysis during solidification and cooling composite with two - dimensional computer simulation. The calculations had made for variable particles geometry. As basic particles intersections had assumed: equilateral triangle, square, hexagonal and circle. There had compared thermal transport in perfect micro - zones and micro - zone with real statistic representative silicon carbide particle. There had assumed full components contact and disregarded thermal effect of transient zone phases, with stabilized volume fraction of reinforcement.