Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Symulacja numeryczna laserowego umacniania udarowego stopu tytanu Ti-6Al-2Cr-2Mo

Napadłek W., Kosiuczenko K.

Prace Instytutu Elektrotechniki

|

2008

|

Z. 237

31-44

PL

W artykule przedstawiono wybrane wyniki eksperymentów laboratoryjnych wykonanych na stopie tytanu Ti-6Al-2Cr-2Mo. Opisano model fizyczny, opracowano model numeryczny, wykonano opis matematyczny zjawisk fizycznych zachodzących przy umacnianiu laserowym LSP (metoda MRS). Wykonano siatki modeli MES stanu odkształceń i naprężeń własnych dla badanego materiału w wybranych wariantach technologicznych. Przeprowadzone symulacje numeryczne potwierdziły poprawność przyjętych założeń i modeli. Stan wytężenia materiału po wielokrotnym obciążeniu udarowym (LSP) nie zmienia się proporcjonalnie do ilości impulsów laserowych - ma charakter nieliniowy.

EN

The selected results of laboratory experiments made on the Ti-6Al-2Cr-2Mo titanium alloy were presented in the paper. It was described the physical model, was elaborated of numerical model, was made mathematical description of physical phenomena, which occur at laser shot peening (LSP). It were made networks of FEM models of strain state and internal stresses for tested material in the selected technological variants. Conducted numerical simulations were confirmed correctness of established assumption and models. The effort state of material after multiple shot peening (LPS) does not change in proportion to amount of laser impulses - it has nonlinear character.

2

Influence of Laser Shock Peening on Topography of Ti-6Al-2Cr-2Mo Titanium Alloy Surface Layer

Napadłek W., Sarzyński A.

Inżynieria Materiałowa

|

2007

|

Vol. 28, nr 3-4

707-711

EN

The results of theoretical and experimental works concerning laser shock processing of Ti-6Al-2Cr-2Mo titanium alloy are described in the paper. The results of numerical simulation of shock wave generated by strong laser radiation are presented. The effects of modification of surface layer properties of WT3-1 titanium alloy are described. The Nd:YAG laser pulse with energy of 0,5 J and 10ns duration was used in experiments. Investigations of modified surface included observation by scanning microscope (SEM) and topography analysis by profilograph.

PL

W pracy opisano wyniki prac teoretycznych i eksperymentalnych, dotyczących umacniania warstwy wierzchniej stopu tytanu Ti-6Al-2Cr-2Mo falą uderzeniową generowaną impulsem laserowym dużej mocy. Opisano wyniki numerycznego modelowania impulsu ciśnienia generowanego przez impuls laserowy oraz propagacji fali uderzeniowej. Przedstawiono wyniki modyfikacji właściwości warstwy wierzchniej stopu tytanu WT3-1. Stosowano laser Nd: YAG o energii impulsu około 0,5 J i czasie trwania 10 ns. Badania modyfikowanej powierzchni obejmowały obserwacje za pomocą mikroskopu skaningowego (SEM) oraz analizę topografii powierzchni przy użyciu profilografometru.

3

Struktura i wybrane właściwości kompozytów warstwowych: stop tytanu Ti6Al2Cr2Mo - fazy międzymetaliczne z układu Ti-Al

Wierzchoń T., Ossowski M.

Kompozyty

|

2006

|

R. 6, nr 3

50-53

PL

Szybki rozwój techniki stwarza konieczność zwiększania wymagań stawianych materiałom w zakresie właściwości mechanicznych, oddziaływania korozyjno-erozyjnego czy też odporności na wysokie temperatury itp. Spełnienie tych warunków jest możliwe poprzez wykorzystanie metod inżynierii powierzchni, które umożliwiają kształtowanie struktury, składu fazowego i chemicznego warstw wierzchnich obrabianych materiałów, a wiec ich właściwości. Poprzez połączenie procesów utleniania jarzeniowego, osadzania powłok aluminium (stopów Al) metodą rozpylania magnetronowego oraz procesu zgrzewania dyfuzyjnego wytwarzane są materiały gradientowe. Jest to kompozyt warstwowy w układzie: stop tytanu Ti6Al2Cr2Mo/fazy międzymetaliczne Ti-Al/stop tytanu Ti6Al2Cr2Mo (również wielokrotność tego układu) z wytworzoną dyfuzyjną warstwą typu Al2O3+TiAl3+TiAl+Ti3Al. Są to nowe materiały kompozytowe, które charakteryzują się niższą gęstością niż stopy tytanu i dobrą odpornością na zużycie przez tarcie (rys. 5) i korozję (rys. 6). Kompozyty te wytworzone są w temperaturach do 700°C. Poszczególne strefy wytworzonych kompozytów warstwowych mają charakter dyfuzyjny, a ich mikrostruktura, grubość i skład fazowy mogą być kształtowane parametrami technologicznymi zastosowanych procesów, parametry procesu utleniania jarzeniowego decydują o tworzeniu nanokrystalicznej lub drobnokrystalicznej struktury poszczególnych faz (rys. 4). Wytworzenie w strefie zewnętrznej warstwy kompozytowej aluminidku TiAl3 jest korzystne. Charakteryzuje się on dużą wartością modułu Younga i najlepszą z aluminidków tytanu odpornością na utlenianie wysokotemperaturowe. Strefa wierzchnia warstwy kompozytowej stanowi wiec podwójne zabezpieczenie przed procesem utleniania wysokotemperaturowego (podwarstwy Al2O3 i TiAl3). Ponadto występuje zmniejszający się od powierzchni w poszczególnych strefach warstwy moduł sprężystości - od ok. 310 GPa dla Al2O3 poprzez ok. 210 GPa dla TiAl3, 180 - TiAl, 145 - Ti3Al do ok. 120 GPa dla stopu tytanu.

EN

The rapid progress in engineering enhances the demands for materials with improved mechanical properties, in particular the resistance to frictional wear, to corrosion, erosion etc. These demands can be satisfied by e.g. applying various surface engineering techniques which permit modifying the microstructure as well as the phase and chemical composition of the surface layers of the treated parts. The processes of glow discharge assisted oxidizing combined with magnetron sputtering of aluminum (aluminum alloys) coatings and diffusion welding yielded gradient-type materials that were laminate composites with the following arrangement of the layers: Ti6Al2Cr2Mo titanium alloy/Ti-Al intermetallic phases/Ti6Al2Cr2Mo titanium alloy (or a multiple of this system) with a diffusion layer of the Al2O3+TiAl3+TiAl+Ti3Al type formed on the surface. These composites are new materials, with the density lower than that of titanium alloys and a good resistance to frictional wear (Fig. 5) and corrosion (Fig. 6). The temperature of the fabrication of these composites does not exceed 700°C. The individual zones of the composites have a diffusion character, and their microstructure, thickness and phase composition can be modified by modifying the process parameters, in particular the parameters of the glow discharge assisted oxidizing since these decide about the nano-crystalline or fine-crystalline structure of the individual phases of the surface layer (Fig. 4). The formation of the TiAl) aluminide in the outer zone of the composite layer, between the Al2O3 and TiAl zones, is advantageous, since the TiAl3 phase has a higher Young modulus and a better resistance to high-temperature oxidation than the other titanium aluminides. The near-surface zone of the composite layer provides therefore double protection against high-temperature oxidation (the Al2O3 and TiAl3 zones). Moreover, the fact that the Young modulus of the individual zones, which decreases with increasing distance from the surface from about 310 GPa in Al2O3, through about 210 GPa in TiAl3, 180 GPa in TiAl and 130 GPa in Ti3Al, to about 120 GPa in the Ti6Al2Cr2Mo titanium alloy substrate.