Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wybrane aspekty łączenia procesu nagniatania z innymi rodzajami obróbek stopów metali

Toboła D., Czechowski K., Wronska I., Rusek P.

Mechanik

|

2015

|

R. 88, nr 2CD

277--288

PL

Przedstawiono w skrócie aktualny stan zagadnienia procesów łączonych obróbki nagniataniem z innymi rodzajami obróbek w celu uzyskania lepszych właściwości warstwy wierzchniej metali i ich stopów przeznaczonych na narzędzia, części maszyn i inne wyroby. Do obróbek tych należą procesy laserowe, kriogeniczne, ultradźwiękowe, wibracyjne, elektro-chemiczne i cieplno-chemiczne. Podano przykłady wpływu różnych obróbek w połączeniu z nagniataniem na właściwości struktury geometrycznej powierzchni i mikrotwardość. W szczególności omówiono procesy hybrydowe nagniatania wspomaganego laserem (laser assisted burnishing – LAB), polegające na okresowym i lokalnym zmiękczeniu warstwy wierzchniej materiału obrabianego wiązką laserową i następującej natychmiast po tym obróbce za pomocą narzędzia nagniatającego. Procesy LAB stosowane były na różnych stopach, m.in. na wielofazowym nadstopie MP35N o twardości początkowej 45 HRC; wykazano, że pozwoliły one na uzyskanie mniejszej chropowatości i wyższej twardości powierzchni niż w przypadku stosowania konwencjonalnego nagniatania, przy podobnym poziomie naprężeń ściskających szczątkowych. Omówiono także nagniatanie kriogeniczne, w którym stosowano chłodzenie ciekłym azotem, uzyskując na stopie Ti-6Al-4V silnie plastycznie odkształconą (severe plastically deformed – SPD) warstwę o wyższej twardości i występującej na większej głębokości niż w przypadku nagniatania konwencjonalnego z obfitym chłodzeniem cieczą obróbkową lub na sucho. Zamieszczono wybrane wyniki badań przeprowadzonych w IZTW procesu łączonego obejmującego nagniatanie i azotowanie stali narzędziowych: konwencjonalnej Sverker 21 i proszkowej Vanadis 6. Badania wykazały istotny wzrost zawartości azotu w warstwie wierzchniej i jej twardości. Na podstawie analiz i wyników stwierdzono synergiczny efekt zastosowania wymienionych wyżej obróbek powierzchniowych w połączeniu z nagniataniem.

EN

Recent developments in combined processes of burnishing and other treatments for enhancing surface integrity of metals and alloys for tools, machine parts and other products are presented. These treatments include laser, cryogenic, ultrasonic, vibration, electrochemical and thermal- chemical processes. Some examples of the influence of different treatments, combined with burnishing, on materials surface geometric structure and microhardness are given. In particular hybrid laser-assisted burnishing (LAB) processes are presented. During LAB, the workpiece surface layer is temporarily and locally softened by a controllable laser beam, and then immediately processed by a burnishing tool. LAB processing and conventional burnishing experiments were conducted on different alloys, including MP35N, a multiphase superalloy, initially of 45 HRC. It is shown by these experiments that LAB can produce much better surface finish, higher surface hardness and similar compressive residual stress compared to the conventional burnishing. Cryogenic burnishing is also discussed; the application of cryogenic cooling with liquid nitrogen during the burnishing process of the Ti-6Al-4V alloy produced the severe plastically deformed (SPD) layer of increased hardness and depth in comparison to the conventional flood-cooled or dry burnished layer. Some results of research performed at IAMT are given; they were focused on the combined processes of burnishing and nitriding the conventional Sverker 21 and powder metallurgy (PM) Vanadis 6 tool steel grades. The results indicated that the effect of the burnishing process when applied prior to nitriding was beneficial for the surface layer properties causing an increase of nitrogen contents and hardness. Basing on the analyses and results of investigations, synergistic effects of the above mentioned combined processes of different surface treatments and burnishing were proved.

2

Powłoki z metali nieżelaznych i ich stopów natryskiwane cieplnie: aplikacje przemysłowe

Radziszewski A.

Przegląd Spawalnictwa

|

2014

|

R. 86, nr 2

33--39

PL

W artykule przedstawiono zarys procesu natryskiwania cieplnego (NC) w oparciu o trzy techniki. Wskazano na przestrzeganie reżimu technologicznego w procesie natryskiwania cieplnego oraz szczegółowy zakres czynności, które należy poddać szczególnej ocenie, aby uzyskać prawidłowo wykonaną powłokę oczekiwanych właściwościach. Pokazano przykłady powłok z metali nieżelaznych ich stopów (cynk, aluminium, mosiądz, brąz) natryskiwanych cieplnie na powierzchnie elementów w celu: zapewnienia ich odporności na korozję, - otrzymania powłok eksploatacyjnych nowych, - regeneracji zniszczonej powierzchni roboczej urządzenia, - otrzymania odpowiedniego efektu wizualnego. Materiały zdjęciowe zamieszczone w artykule pochodzą wyłącznie z prac wykonanych przez firmę autora artykułu. Autor ma na celu pokazanie, na wybranych kilku przykładach, jak wiele możliwości zastosowań ma natryskiwanie cieplne, w tym przypadku powłok z metali nieżelaznych.

3

Mathematical modeling of the filling process of a slender mould cavity

Sowa L.

Prace Naukowe Instytutu Matematyki i Informatyki Politechniki Częstochowskiej

|

2010

|

Vol. 9, nr 2

219-227

EN

In this paper, three mathematical models of the solidification of a thin-walled casting, which take into account the filling process of the mould cavity with molten metal, have been proposed. In the general model, velocity and pressure fields were obtained by solving the momentum equations and the continuity equation, while the thermal fields were obtained by solving the heat conduction equation containing the convection term. In the simplified models, making assumptions relating to both the material and the geometry of the region, the general equations for momentum and continuity have been reduced to single an equation for pressure. This approach leads to the essential acceleration of fluid flow computations. In this model, coupling of the thermal and fluid flow phenomena by changes in the fluidity function and thermophysical parameters of alloy with respect to temperature has been taken into consideration. The problem has been solved by the finite element method.

4

Precipitation and growth of intermetallic phase in a high-temperature Fe-Ni alloy

Ducki K. J.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2006

|

Vol. 18, nr 1-2

87--90

EN

Purpose: The paper identifies the intermetallic phases, carbide and boride precipitating in the high-temperature Fe-Ni austenitic alloy during extended aging. Taking advantage of the LSW theory, at attempt was undertaken to provide a quantitative description of the γ’ phase [Ni3(Al,Ti)] particles growth as a function of temperature and aging time. Design/methodology/approach: The samples were subjected to a solution heat treatment at 980°C/2h/water, and then aged at 715, 750 and 780°C, with holding times 0.5-500 h. Structural investigations were conducted using transmission electron microscopy (TEM) and X-ray diffraction. Findings: Direct measurements on the electron micrographs allowed to calculate the structural parameters of the γ’ phase: mean diameter ( ), volume fraction (VV), and mean distance between particles (ld). In accordance with the LSW theory, linear dependencies of changes in as a function of t1/3 were elaborated for the analysed aging temperatures. From the slope of the Arrhenius straight line, the activation energy (E) of the γ’ phase coagulation process was determined, with its value estimated at 299kJ/mole. Research limitations/implications: The obtained data of γ’ phase particles growth as a function of temperature and aging time can be used to evaluate the degree of Fe-Ni alloys structure degradation during their operation at high temperatures. Originality/value: The paper touches upon the problem of the development of modern quantitative metallography methods with the use of thin foil technique.

5

Heat treatment influence on corrosion resistance of Fe3Al intermetallic phase based alloy

Cebulski J., Michalik R., Lalik S.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2006

|

Vol. 18, nr 1-2

59--62

EN

Purpose: In this paper attention was paid to determine the corrosion resistance of Fe3Al intermetallic phase based alloy in corrosive medium of liquid hydrochloric acid with 0.2% concentration and sulphuric acid with 3% concentration. Research of material susceptibility to surface activation in the pipeline of corrosion processes are conducted. Work is continuation of earlier research of corrosion resistance evaluation tests for FeAl intermetallic phase based alloy in liquid HCl and H2SO4 corrosive medium. Design/methodology/approach: In the corrosion research electrolyser, potentiostat „Solartron 1285” and computer with „CorrWare 2” software were used. Results of the research were worked out with „CorrView” software. The potentials values were determined in relation to normal hydrogen electrode (NEW). The temperature of the solutions was kept on 21ºC level. The recording of potential/density of current - time curve was conducted for 300 s. Findings: The results of research conducted in 0.2% HCl solution, the best electrochemical corrosion resistance were showed by samples after annealing during 72 hours. It was confirmed by the lowest value of corrosion current density, low value of passive current density, pitting corrosion resistance much higher than in other samples. Practical implications: The last feature is the reason to conduct the research for this group of materials as corrosion resistance materials. Especially FeAl and Fe3Al intermetallic phase based alloys are objects of research in Poland and all world during last years. Originality/value: The goal of this work was to determine the influence of homogenizing treatment time on corrosion resistance of Fe28Al intermetallic phase based alloy in 0.2% HCl and 3% H2SO4 solutions. Homogenizing treatment was conducted in temperature of 1050ºC during: 24, 48, 72 and 96 h.

6

Corrosion resistance of Cr-Ni-Mo steel in simulated body fluids

Kajzer W., Krauze A., Walke W., Marciniak J.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2006

|

Vol. 18, nr 1-2

115--118

EN

Purpose: The paper presents the comparison of corrosion resistance of Cr-Ni-Mo stainless steel in various corrosive media simulating human body fluids. Design/methodology/approach: The corrosion tests were realized by recording of anodic polarization curves with the use of the potentiodynamic method. The VoltaLab® PGP 201 system for electrochemical tests was applied. The tests were carried out in electrolyte simulating urine (pH = 6 ÷ 6.4), Tyrode’s physiological solution (pH = 6.8 ÷ 7.4) and plasma (pH = 7.2 ÷ 7.6) at the temperature of 37±1°C. Findings: Surface condition of metallic biomaterial determines its corrosion resistance. The highest values of breakdown potentials are recorded for electropolished and chemically passivated samples tested in artificial urine. The lowest values of anodic current density were recorded for samples tested in Tyrode’s physiological solution. Research limitations/implications: The obtained results are the basis for the optimization of physicochemical properties of the metallic biomaterial. Practical implications: On the basis of the obtained results it can be stated that stainless steel can be applied in reconstruction surgery, operative cardiology and urology. Originality/value: The paper presents the influence of various corrosive media simulating human body fluids on corrosion resistance of Cr-Ni-Mo stainless steel.

7

Characterization of the structure of FeAl alloy after hot deformation

Jabłońska M., Rodak K., Niewielski G.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2006

|

Vol. 18, nr 1-2

107--110

EN

Purpose: Purpose of this paper was the study of the microstructure of Fe-38Al alloy after hot deformation with the dislocation structure description. Design/methodology/approach: Methodology of the microstructures research included LM (light microscopy) and TEM (transmission electron microscopy) techniques which has characterized the dislocation structure in these materials. The Fe-38Al alloy has been deformed by torsion plastometer within the range of temperatures from 850°C to 1250°C. All samples has been deformed to rupture. Findings: The findings of this study is that the deformation in this alloy is controlled by dislocation motion. The observed dislocations are predominantly of <100> and <111>. At a deformation temperature of 1100°C TEM observations have shown dislocation loops and helices. In this alloy was observed dynamic recrystalization process during the hot deformation. Practical implications: Practical implications of this research is that this alloy may by deformed in long range of strain in temperatures at 800°C to 1000°C Occure 1100°C the plasticity is limited by order - disorder transformation. This transformation could be responsible for dislocations structure behavior what was found. Originality/value: Value of this paper was important in providing a better understanding of technological plasticity of FeAl alloys. The dislocation and reactions between the defects of the structure play a dominant role and are responsible for the variation of technological plasticity.

8

Brittleness temperature range of Fe-Al alloy

Adamiec J., Kalka M.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2006

|

Vol. 18, nr 1-2

43--46

EN

Purpose: The purpose of this paper was to experimentally determine the brittleness temperature range of an alloy based on the intermetallic FeAl phase matrix. This was done in order to evaluate the applicability of the said alloy for bonding using welding methods, and specifically, whether the character of the brittleness temperature range of the material indicates susceptibility to hot cracking. Design/methodology/approach: The research was executed using a Gleeble 3800 type simulating device. A simulation of the heating process at a set rate of 20ºC/s was conducted in order to determine the NST and then NDT temperatures during the heating stage, followed by the determination of DRT temperature during the cooling stage. This allowed to evaluate the brittleness temperature range. Findings: The executed tests allowed to determine the brittleness temperature range for the examined FeAl alloy which was found to be situated between 1320°C and the liquidus temperature for the heating stage, and down to 1330°C for the cooling stage. The index of hot cracking resistance was found to be 0.05. Research limitations/implications: The method of simulating the flow of a welding process using the Gleeble 3800 simulator allows to simply and effectively determine the characteristic temperatures of the process and the susceptibility of a given alloy to hot cracking. Originality/value: Using a Gleeble 3800 type simulator for the examination of an FeAl alloy in a semi-solid state enables one to evaluate the material’s suitability for permanent bonding, eg. welding. Such data is indispensable for a technologist or a constructor designing components made of an alloy based on the FeAl phase.

9

Spajanie tarciowe stopów NiAl i FeAl ze stalą węglową St3S

Włosiński W., Chmielewski T., Kucharczyk M.

Przegląd Spawalnictwa

|

2004

|

R. 76, nr 1

6-12

10

Stan badań nad niszczeniem kawitacyjnym stopów metali i ich ochroną przed tym procesem.

Hucińska J., Głowacka M.

Inżynieria Materiałowa

|

2001

|

R. XXII, nr 2

79-85

PL

W niniejszym artykule przedstawiono zarys prac prowadzonych od lat 60 w dziedzinie niszczenia kawitacyjnego materiałów metalowych poświęconych: modelowaniu zjawiska w warunkach laboratoryjnych, dynamice zanikających pęcherzyków kawitacyjnych, charakterystyce kinetyki i mechanizmu niszczenia, poszukiwaniu kryteriów odporności materiałów na działanie kawitacji oraz zależności między odpornością na erozję kawitacyjną a właściwościami materiałów. Przedstawiono przykłady mikroskopowej oceny postępu niszczenia, przydatnej w prognozowaniu reakcji materiałów na atak kawitacji. Rozważano praktyczne możliwości doboru materiałów na elementy konstrukcji i urządzeń pracujących w warunkach kawitacji oraz sposoby poprawiania ich odporności na erozję kawitacyjną.

EN

In the present paper an outline of work that has been performed since the 60-s in the area of cavitation damage of metallic materials is shown. Attention has been devoted to the modelling of the phenomenon in laboratory conditions, the dynamics of collapsing cavitation bubbles, the characteristic of erosion kinetics and the mechanism, the investigations on cavitation resistance criteria and the correlation between the cavitation erosion resistance and the material properties. Some examples of microscopic studies of the cavitation erosion progress in metallic materials useful for predicting the response of materials under cavitation attack have been shown. Practical possibilities of material selection for elements of machines and facilities in cavitation conditions, as well as methods of improving their cavitation erosion resistance have been considered.

11

Symulacja numeryczna procesu odlewania tiksotropowego

Petera J., Kotynia M.

Inżynieria Chemiczna i Procesowa

|

2001

|

T. 22, z. 3D

1103--1108

PL

W pracy przedstawiono wyniki symulacji numerycznych przeprowadzonych na podstawie własnego modelu matematycznego stopu metali w stanie półpłynnym zaimplementowanego w oryginalnym programie komputerowym wykorzystującym metodę elementu skończonego w geometrii trójwymiarowej. Symulacje te dotyczyły następujących przypadków odlewania tiksotropowego: prasowanie próbki cylindrycznej stopu metalu, wytłaczanie materiału z powierzchnią swobodną, i wytłaczanie fragmentu układu kierowniczego samochodu.

EN

The numerical simulations of selected thixoforming processes using an own mathematical model describing metal alloys in the semi-solid state are presented. The model has been implemented in the original computer software used finite element method in 3D geometry. These simulations concerned characteristic processes of thixoforming like: compression experiment for the cylindrical billet of the aluminium alloy, moulding of the material with the free surface, thixocasting of a car’s steering axle.

12

Method of crystallization heat definition in temperature function for metal alloys

Jura Z.

Krzepnięcie Metali i Stopów

|

2000

|

R. 2, nr 43

299--302

EN

The method shown above gives the opportunity for detailed analysis o f heat effects during crystallization of metal alloys, and enables to restore crystallization processes in computer simulation. There are no technical problems due to using the standard measuring equipment. Calculation method requires to use standard computer system Pentium 200 MHz and specially elaborated software for described calculations. This method has been used many times by the authors in investigations of Al and cast iron alloys.

PL

W artykule przedstawiono metodę określania ciepła krystalizacji stopów metali w funkcji temperatury, nazywanego też ciepłem spektralnym krystalizacji [1]. Dzięki prostej metodzie pomiaru (metoda ATD) oraz opracowanemu algorytmowi obliczeń, możliwe jest wyznaczenie ilości ciepła wydzielającego się w trakcie krystalizacji dla określonych temperatur. Daje to możliwość analizy zjawisk cieplnych zachodzących w trakcie krystalizacji.

13

Diagnostyka procesu krzepnięcia odlewów ze stopów metali metodą emisji akustycznej

Golec M.

Diagnostyka

|

2000

|

Vol. 23

27-30

PL

W pracy pokazano, że naprężenia cieplne i towarzyszące im odkształcenia plastyczne powstające podczas krzepnięcia i stygnięcia odlewów ze stopów metali są źródłem EA. Dla stopów, których faza [alfa] odkształca się przez poślizg istnieje możliwość określenia początkowej temperatury formy odlewniczej zapewniającą minimalizację naprężeń cieplnych w odlewie wykorzystując analizę EA (np. w odlewie ze stopu AK9). W warunkach przeprowadzonego eksperymentu, w celu minimalizacji skokowego odkształcenia plastycznego materiału i wynikających stąd mikro- i makro-pęknięć, początkowa temperatura formy powinna być wyższa od 155°C, a niższa niż 270°C.

14

Spektrometry przenośne : alternatywne techniki identyfikacji stopów metali

Linke P.

Analityka : nauka i praktyka

|

2000

|

nr 2

24--25

PL

Spektralne metody określania składu chemicznego stopów metali są stosowane w celu kontrolowania procesu wytopu. Służą do tego spektrometry stacjonarne, instalowane w laboratoriach hut i odlewni metali.

15

Ocena bezpieczeństwa eksploatacji niektórych urządzeń poddozorowych na podstawie wykresu pękania FAD

Biel-Gołaska M., Gołaski L.

Dozór Techniczny

|

1998

|

z. 1

10--12

PL

Omówiono kryterium kruchego pękania stopów metali oparte na zasadach mechaniki pękania oraz kryterium plastycznego pękania na podstawie klasycznej wytrzymałości materiałów. Przeprowadzono weryfikację doświadczalną obu kryteriów rozciagając stalowe płyty z pęknięciami w różnych temperaturach. Podkreślono konieczność uwzględnienia właściwego mechanizmu pękania w obliczeniach wytrzymałościowych elementów konstrukcyjnych zawierających pęknięcia lub wady materiałowe. Zamieszczono przykład obliczeń inżynierskich dotyczących możliwości eksploatacyjnych zbiornika walcowego w oparciu o krzywą oceny pękania FAD uwzględniającą zarówno kryteria klasycznej wytrzymałości jak i mechaniki pękania. Przedstawiono możliwości i zalety profesjonalnego programu komputerowego R6-Code służącego do oceny wytrzymałości różnych elementów konstrukcyjnych i wykorzystującego krzywą FAD.