Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Badania porównawcze napawanych plazmowo warstw niklowych z węglikami Ti i Cr

Bober M., Senkara J.

Przegląd Spawalnictwa

|

2011

|

R. 83, nr 9

32-37

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań struktury kompozytowych powłok na osnowie stopu NiSi2B z dodatkiem węglików Ti i Cr, napawanych plazmowo z mieszaniny proszków na podłoża ze stali niskostopowej. Określono udział i rozmieszczenie fazy umacniającej w osnowie. Wykazano, iż odmienny charakter oddziaływania węglików Ti i Cr z ciekłym stopem Ni wpływa istotnie na proces formowania się napoin kompozytowych oraz na rozmieszczenie i udział cząstek fazy umacniającej w matrycy.

EN

The results of structure investigation of composite layers based on NiSi2B alloy with Cr and Ti carbides dopands are presented in the article. The layers were previously deposited by plasma powder transferred arc welding method onto low alloy steel substrates. The content and distribution of strengthening phase particles in the layer's matrix were determined. It was proved that formation of composite overlays along with refractory particles distribution are significantly affected by Ti and Cr carbides interaction of different character with liquid nickel alloy.

2

Właściwości powierzchniowych warstw kompozytów Ni/PTFE

Trzaska M., Kucharska B.

Kompozyty

|

2009

|

R. 9, nr 4

363-368

PL

Przedstawiono wyniki badań wpływu parametrów procesu na strukturę i właściwości powierzchniowe warstw kompozytowych Ni-PTFE wytwarzanych metodą redukcji elektrochemicznej na podłożu stalowym. W celach porównawczych badano również warstwy niklowe wytwarzane elektrochemicznie w procesach o takich samych parametrach jak warstwy Ni/PTFE. Warstwy osadzano w kąpieli Wattsa o małym stężeniu, modyfikowanej dodatkami substancji organicznych. Proces realizowano przy różnej zawartości dyspersji teflonowej w kąpieli. Wykonano analizę strukturalną wytworzonych warstw i wyznaczono wielkości krystalitów metodą aproksymacji opartej na analizie profilu linii dyfrakcyjnych. Przedstawiono morfologię i topografię wytworzonych warstw. Wyznaczono profile geometryczne powierzchni oraz określono parametry chropowatości. Zbadano mikrostrukturę materiału kompozytowego warstw Ni/PTFE za pomocą transmisyjnego mikroskopu elektronowego (TEM). Metodą Vickersa określono mikrotwardość warstw Ni/PTFE oraz Ni. Wykonano pomiary statycznego kąta zwilżania (SCA). Za pomocą scratch testu oceniono adhezję warstw niklowych oraz kompozytowych Ni/PTFE w zależności od zawartości teflonu oraz dodatków substancji organicznych w kąpieli. Stwierdzono, że wraz ze wzrostem zawartości PTFE oraz dodatków organicznych w kąpieli adhezja warstw kompozytowych do stalowego podłoża zmniejsza się oraz pojawiają się charakterystyczne pęknięcia.

EN

The aim of the present research was to investigate the influence of process parameters on the structure and surface properties of nickel layers and composite layers Ni-PTFE deposited on the steel substrate (St3S) by the electrochemical reduction method. Electrochemical nickel coatings were also investigated to have a comparison with composite layers. The coatings were deposited from a small concentration of Watts bath modified by the organic additives- saccharine and sodium dodecyl sulfate. Polytetrafluoroethylen was used as a water disperse with nonionic surfactant of particle dimensions in the range of 0.1-0.3 žm. The electrodeposition process was performed with constant current density (3 A/dm2) at different contents of PTFE disperse phase in the bath (5-20 g/dm3). Structural analysis of produced layers was also performed. On that base the size of crystallites was calculated. The topography and morphology of produced layers are presented. Geometric profiles and roughness parameters were determined. That was observed that smoothing of the nanocrystaline nickel surface increases in comparison with surface of microcrystaline nickel layers. The microstructures of the coatings were examined by transmission electron microscope (TEM). The microhardness of the materials has been investigated by using the Vicker's method. It was observed that the hardness exhibit the layers deposited in the bath with saccharine and sodium dodecyl sulfate additives. Measurements of static contact angle (SCA) were applied in the investigations of surface properties of composite electrochemical Ni/PTFE coatings. The results of the investigations seem to be helpful in characterizing hydrophobic and antiadhesive properties of the produced coatings. Layers adhesion was evaluated by the scratch test. The morphologies of nickel and composite layers after scratch tests and diagram of acustic emision are presented. It was found that micro- and nanocrystaline nickel layers reveal perfect adhesion to the steel substrate. Increase of PTFE disperse phase in Watts bath causes deterioration of adhesive properties. Regarding the coating types it can be seen different locations of damages and loads being typical for such tests.

3

Warstwy kompozytowe Ni/Cgrafit wytwarzane metodą elektrochemiczną

Trzaska M., Gostomska M.

Kompozyty

|

2009

|

R. 9, nr 1

84-88

PL

Przedstawiono wyniki badań warstw kompozytowych z osłoną niklową i dyspersyjną fazą grafitową Ni/Cgrafit wytwarzanych metodą elektrochemiczną na podłożu stalowym. Omówiono wpływ parametrów procesu wytwarzania na strukturę materiału kompozytowego warstw. Wyznaczono charakterystykę dyspersyjnej fazy grafitowej oraz dokonano określenia wielkości cząstek stosowanego proszku. Przedstawiono morfologię i topografię powierzchni wytworzonych warstw kompozytowych o różnej zawartości dyspersyjnej fazy oraz rozmieszczenie cząstek grafitu w warstwie Ni/Cgrafit. Metodą komputerowej analizy obrazu wyznaczono udział objętościowy proszku grafitowego w materiale kompozytowym. Zaprezentowano wyniki badań tribologicznych oraz mikrotwardości wytworzonych warstw niklowych i kompozytowych. Warstwy kompozytowe Ni/Cgrafit wykazują prawie trzykrotnie większą odporność na zużycie przez tarcie niż warstwy niklowe.

EN

Electrochemical method as a one of the process in surface engineering allowed to obtain materials with high used properties to application in friction system and effective mechanical elements. Thanks to incorporation particles of different phase into nikel matrix, selection composition of the electrolyte and technological parameters of the electrochemical process as current, temperature, the kind of stirring, it's possibile to modification hard and corrosion resistant nikel layers. Graphite as a dispersion phase has a good lubricating ability, low hardness and high thermal and electrical conductivity. Thanks to connection this materials it's possibile to obtain a hard material with good used properties. Composite layers with nickel matrix and Cgraphite disperse phase have been the subject of the present authors' investigations. Composite layers was deposited on steel substrate (St3S) by electrochemical metod. Results of the characteristics initial graphite powder are reported. The Ni-Cgraphite composite were electrodeposited in a sulfate Watt's bath of the following com-position: nickel sulfate (NiSO4*6H2O), nickel chloride (NiCl2*6H2O), boric acid (H3BO3) and with organic substantion Z1. In this paper was presented the morphology, topography of Ni layers comparison with Ni/Cgraphite layers. The method computer analysis of images was applied to determine the content of the dispersed chase of graphite in the composite material. These investigations show that graphite powder in the whole volume of the composite layer is disposed uniformly and its introduction into the layer material causes considerable change of topography in comparison to Ni layer. The method of stirring while electrodeposition process caused change of morphology and structure of produced layers. In the present paper applied two kind of stirring: mechanical and ultrassound. The microhardness and tribology properties of nikel and composites layers were also examined used wear test. Incorporation of graphite powder into Ni matrix caused improvement abrasion resistance Ni/Cgraphite composites. The im of present research was to obtain composite materials with high tribology properties and compact, tight Ni-Cgraphite layer.

4

Wpływ gęstości prądu i składu kąpieli na właściwości warstw kompozytowych Ni/PtFe

Trzaska M., Kucharska B.

Kompozyty

|

2008

|

R. 8, nr 1

77-81

PL

Przedmiotem badań przedstawionych w niniejszej pracy są warstwy kompozytowe Ni/PTFE wytwarzane elektrochemicznie w kąpieli Wattsa o małym stężeniu. Badania obejmowały warstwy kompozytowe o mikro- i nanokrystalicznej osnowie Ni oraz mikrometrycznych wymiarach cząstek fazy dyspersyjnej w postaci politetrafluoroetylenu (PTFE). Badano wpływ gęstości prądu i zawartości PTFE w kąpieli i dodatku substancji organicznej na strukturę i zawartość fazy polimerowej w materiale kompozytowym oraz właściwości tribologiczne warstw. W celach porównawczych badano również warstwy tylko niklowe o mikro- i nanokrystalicznej strukturze. Do wytworzenia warstw kompozytowych stosowano PTFE w postaci proszku o wymiarach cząstek 10+30 žm. Przedstawiono topografię i morfologię wytworzonych warstw. Metodą komputerowej analizy obrazu wyznaczono zawartość PTFE w materiale kompozytowym. Mikrotwardość materiału wytworzonych warstw określono metodą Vickersa. Badania tribologiczne zrealizowano za pomocą testera T04. Określono zużycie ścierne badanych materiałów w funkcji czasu trwania próby tarcia. Przedstawiono morfologię powierzchni warstw po próbach tribologicznych. Zrealizowane badania wykazały, że warstwy kompozytowe Ni/PTFE wytworzone elektrochemicznie znacznie zmniejszają zużycie ścierne w porównaniu z warstwami z samego Ni.

EN

Composite layers with nickel matrix and PTFE disperse phase deposited by the electrochemical method have been the subject of the present investigations. The coatings were deposited from a low concentration Watts bath with organic additives on steel substrate (St3S). Investigations include composite coatings of micro- and nano-crystalline structure of nickel matrix and micrometric dimensions particles of disperse phase of polytetrafluoroethylene - PTFE. Micro- and nano-crystaline structures of nickel coatings were also investigated to have a comparison with composite layers. The used PTFE was in a powder form of particle dimensions in the range of 10+30 žm. The topography and morphology of produced layers are presented. The influence of current density, contents of PTFE in the bath and the additives of organic substance on the structure, the contents of polymer phase in composite material and tribological properties of produced layers have been studied. The method of computer analysis of images was applied to determine the content of the dispersed phase of PTFE in the composite material. The microhardness of the materials has been investigated by using the Vicker's method. Tribological investigations were performed by tester T04 without lubrications. The course of wear tests as time functions of duration of attempt of the Ni and Ni/PTFE layers were investigated. The morphologies of nickel and composite layers after wear tests are shown were presented. In conclusion, it has been checked that the composite Ni/PTFE layers importantly decreases their abrasion wear in comparison with the nickel layers.

5

Właściwości triboiogiczne warstw Ni/Si3N4

Kowalewska M., Trzaska M.

Kompozyty

|

2006

|

R. 6, nr 2

32-37

PL

Przedstawiono wyniki badań wpływu struktury warstw kompozytowych Ni/Si3N4 wytwarzanych metodą redukcji elektrochemicznej na ich właściwości tribologiczne. Badania obejmowały warstwy kompozytowe o mikrokrystalicznej osnowie Ni oraz mikrometrycznych wymiarach cząstek ceramicznej fazy dyspersyjnej Si3N4 i warstwy o nanokrystalicznej strukturze osnowy oraz nanometrycznych wymiarach cząstek fazy ceramicznej. W celach porównawczych badano również warstwy tylko niklowe o strukturach mikro- i nanokrystalicznych. Przedstawiono morfologię samej dyspersyjnej fazy ceramicznej oraz wytworzonych warstw. Określono stopień rozwinięcia powierzchni warstw niklowych i kompozytowych. Zmierzono mikrotwardość materiałów badanych warstw. Badania tribologiczne zrealizowano na stanowisku ze smarowanym węzłem ciernym typu trzy wałeczki-stożek. Określono przebieg zużycia ściernego badanych materiałów w funkcji czasu trwania próby tarcia. Przedstawiono morfologię powierzchni badanych materiałów po próbach tribologicznych. Badania warstw Ni oraz warstw kompozytowych Ni/Si3N4 wykazały, że zarówno zwiększenie stopnia rozdrobnienia struktury materiału osnowy, jak i zmniejszenie wielkości cząstek dyspersyjnej fazy ceramicznej zmniejsza wielokrotnie ich zużycie ścierne.

EN

The influence of the structure of Ni/Si3N4 composite layers produced by the electrochemical method on their tribological properties are presented. Investigations concern the composite layers with microcrystalline nickel matrix and micro-sized Si3N4 disperse phase, as well as composite layers with nanocrystalline nickel matrix and nano-sized Si3N4 disperse phase. For comparison purposes also microcrystalline and nanocrystalline nickel layers have been investigated. Morphologies of the phase composition of Si3N4 powders are performed (Fig. 1). Results of morphological and surface forms examinations of the nickel and composite layers are shown in Figures 2 and 3, and in Figures 5 and 6, respectively. Distributions of SisNd phase particles in nickel matrix are presented in Figure 4. The roughness of the nickel and composite layers are also studied (Fig. 7). Results of examinations of the hardness of the Ni and Ni/Si3N4 layers are reported (Table 1). The course of wear tests as time functions of duration of attempt of the Ni and Ni/Si3N4 layers are presented in Figure 8. The morphologies of nickel an composite layers and their counter samples after wear tests are shown in Figure 9. Increases of the micro-hardness of nanocrystalline composite layers Ni/Si3N4 with the nano-sized SisN4 disperse ceramic phase in comparision with microcrystalline composite layers are identified. In conclusion, it has been checked also that the SisNd disperse phase involved into nanocrystalline as well as microcrystalline Ni surface layers importantly decreases their abrasion wear.

6

Struktura warstw kompozytowych Ni-P/Si3N4 wytwarzanych metodą chemiczną

Wyszyńska A., Trzaska M.

Kompozyty

|

2006

|

R. 6, nr 3

54-58

PL

Przedmiotem badań przedstawionych w niniejszej pracy są warstwy kompozytowe Ni-P/Si3N4 wytwarzane metodą redukcji chemicznej na podłożu stalowym. Zamieszczono wyniki analizy fazowej oraz morfologię stosowanego materiału ceramicznego. Przedstawiono topografię i morfologię powierzchni wytworzonych warstw Ni-P i Ni-P/Si3N4, ich strukturę w przekroju poprzecznym oraz rozmieszczenie cząstek fazy ceramicznej w objętości wytworzonych warstw. Metodą komputerowej analizy obrazu wyznaczono zawartość proszku azotku krzemu w materiale kompozytowym. Zbadano mikrostrukturę warstw niklowych Ni-P i warstw kompozytowych Ni-P/Si3N4 za pomocą transmisyjnego mikroskopu elektronowego. Podano również wyniki analizy składu chemicznego warstw Ni-P i Ni-P/Si3N4. Ustalono, że warstwy kompozytowe Ni-P/Si3N4 wytworzone metodą chemiczną charakteryzują się zwartą jednorodną strukturą.

EN

Composite layers with nickel matrix and Si3N4 disperse phase have been the subject of the present authors' investigations. The composite layers have been produced by the chemical reduction method. Results of the phase analysis and morphology of the silicon nitride powder are reported (Figs. 1 and 2). The results of investigations of surface and morphology topography of Ni-P and Ni-P/Si3N4 layers, as well as of the structure of produced layers and distributions of Si3N4 phase in nickel matrix are presented in Figures 4, 5, and 8, respectively. The method of computer analysis of images were applied to determine the content of the dispersed phase of silicon nitride in the composite material. The microstructures of the coatings were examined by transmission electron microscope (TEM) (Figs. 6 and 7). Analysis and distribution of individual elements in Ni-P and Ni-P/Si3N4 layers are presented in Figure 9 and Table 1.

7

Charakterystyka warstw kompozytowych Ni/Si3N4

Kowalewska M., Trzaska M.

Kompozyty

|

2005

|

R. 5, nr 4

36-40

PL

Zaprezentowano wyniki badań procesu wytwarzania metodą redukcji elektrochemicznej warstw kompozytowych z osnową niklową i dyspersyjną fazą ceramiczną Si3N4. Do wytwarzania warstw stosowano w pierwszym przypadku kąpiel Wattsa zawierającą mikrometryczny proszek azotku krzemu, a w drugim kąpiel Wattsa zmodyfikowaną substancją organiczną D1 i zawierającą nanometryczny proszek Si3N4. Przedstawiono wyniki analizy składu fazowego proszków Si3N4 stosowanych do wytwarzania warstw kompozytowych. Zaprezentowano wyniki badań wpływu substancji organicznej zawartej w kąpieli Wattsa na strukturę wytwarzanych warstw. Przeprowadzono analizę zarówno składu chemicznego materiału wytworzonych warstw kompozytowych, jak i ukształtowania ich powierzchni oraz zidentyfikowano ich budowę. Wyznaczono udziały objętościowe fazy dyspersyjnej w objętości wytworzonych warstw kompozytowych. Wykonano badania twardości wytworzonych warstw kompozytowych. Stwierdzono wzrost mikrotwardości materiału nanokrystalicznych warstw kompozytowych Ni/Si3N4 z nanodyspersyjną fazą ceramiczną azotku krzemu w stosunku do ich mikrometrycznych odpowiedników.

EN

Composite layers with nickel matrix and micro- and nano-sized Si3N4 disperse phase were examined. The layers have been produced by the electrochemical method in Watts bath. In the first case the used Watts bath contained of micro-sized Sijfin powder and in the second case the Watt's bath has been filled with an organic substance and contained of Si3N4 powder nanoparticles. Investigations of the phase composition of Si3N4 powders are performed (Fig. 1). Figures 2 and 3 show how the presence of the organic substance in the Watts bath influences on structure of nickel layers. Results of morfology examinations of the composite layers are shown in Figure 4. Distributions of Si3N4 phases in nickel matrix are show in Figure 5. Table 2 shows the results of the chemical analysis of the elements building layers. Investigations of the content of the disperse ceramic phase Si3N4 in the material of the composite layers were performed. Results of examinations of the hardness of the Ni and Ni/Si3N4 layers, respectively, are reported (Table 3). Increases of the microhardness of nanocrystalline composite layers Ni/Si3N4 with the nanodispersive ceramic phase Si3N4 in comparision with microcrystalline composite layers are identified.

8

Lutowanie złączy Al-Cu z użyciem niklowej warstwy buforowej

Ambroziak A., Lange A.

Przegląd Spawalnictwa

|

2004

|

R. 76, nr 2-3

7-9

9

Modyfikacja mikrostruktury warstw niklowych wytwarzanych prądem pulsującym

Trzaska M.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2004

|

R. 80, nr 3

220-223

PL

Zastosowanie prądu pulsującego w procesie elektrochemicznego wytwarzania powierzchniowych warstw niklowych zapewnia dużą jednorodność i równomierność osadzanych warstw oraz ich dobrą adhezję do podłoża. W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu częstotliwości prądu pulsującego, przy zachowaniu stałości jego amplitudy i współczynnika wypełnienia, na strukturę i właściwości elektrochemicznych warstw niklowych. Ustalone zostało, że prąd pulsujący umożliwia wytwarzanie materiału warstw o nanokrystalicznej strukturze. Tak uzyskane warstwy charakteryzują się większą odpornością na zużycie w wyniku tarcia w porównaniu do warstw wytwarzanych prądem stałym.

EN

Application of a pulse current in an electrochemical process of producing nickel surface coatings improves the deposit quality high their homogenity and uniformity as well as very well adhesion to substrates. Results of investigations of influences of the pulse current frequency at the constant amplitude and rate of the time pause on the structure and properties of electrochemical nickel deposits are presented in the paper. It has been shown, that the pulse current method presents the ability to produce the nanocristalline materials of the surface coatings with better control the electrocrystalization process of the nickel surface deposit in confrontation with the direct current method.

10

Struktura warstw kompozytowych Ni-Si3N4 wytwarzanych metodą elektrochemiczną

Kowalewski M., Trzaska M.

Kompozyty

|

2003

|

R. 3, nr 6

3-7

PL

Przedstawiono wyniki badań wpływu gęstości prądu i szybkości mieszania kąpieli na strukturę i wydajność procesu wytwarzania warstw niklowych Ni i kompozytowych Ni-Si3N4 metodą redukcji elektrochemicznej na podłożu stalowym. Warstwy Ni wytwarzano w kąpieli Wattsa, zaś Ni-Si3N4 w kąpieli Wattsa + 5 g/dm3 proszku Si3N4. Zarówno warstwy Ni, jak i Ni--Si3N4 wytwarzano w takich samych warunkach: przy stałej szybkości mieszania kąpieli mieszadłem mechanicznym o obrotach 400 obr/min, regulowanej gęstości prądu w zakresie 0,5:6 A/dm2, a następnie przy stałej gęstości prądu 3 A/dm2 i dobieranej szybkości mieszania w zakresie 300:600 obr/min mieszadła. Wpływ gęstości prądu na wydajność procesu osadzania warstw niklowych i kompozytowych przedstawiono na rysunku 2. Natomiast wpływ gęstości prądu na strukturę warstw Ni zaprezentowano na rysunkach 3 i 4, a w odniesieniu do warstw kompozytowych Ni-Si3N4 na rysunkach 5 i 6. Rysunek 7 z kolei przedstawia wpływ szybkości mieszania kąpieli na strukturę warstw kompozytowych. Wykazano, że wydajność procesu osadzania warstw Ni oraz Ni-Si3N4 jest rzędu 82:99%. Stwierdzono ponadto, że gęstość prądu oraz szybkość mieszania kąpieli decydują w znacznym stopniu o rozmieszczeniu dyspersyjnej fazy ceramicznej oraz jej zawartości w warstwie kompozytowej.

EN

Results of investigations of the influence of the electric current densities and the bath mixing on the structure and efficiency of the deposition of nickel and composite coatings Ni-Si3N4 on the steel substrate are presented in this paper. The Ni layers have been deposited in the Watts bath but the composite layers have been deposited in the Watts bath containing 5 g/dm3 of Si3N4 powder. In order to have the possibility of obtained results comparisons both Ni as well as Ni-Si3N4 layers have been deposited in identical conditions, i.e., the same velocity of bath mixing, same densities of electric current changed in the range 0.5:6 A/dm3 and next at constants current density 3 A/dm2 but various velocities of bath mixing that have been taken from the interval 300:600 turns/min. Influence of the current densities on the efficiency of the Ni and Ni-Si3N4 layers deposition are illustrated in Figure 2. Influences of the current densities on the structure of Ni layers are presented in Figures 3 and 4 and in the case of Ni-Si3N4 layers they are given in Figures 5 and 6, respectively. The rate of the bath mixing velocities and structures of composite layers are compared in Figure 7. The realized investigations have showed that the efficiency of the Ni and Ni-Si3N4 layers deposition takes the very high level which is of order 82:99%. Moreover, it has been identified that the current density and the bath mixing velocity have import influence on the distribution of the disperse phase within the composite coatings and on its content in the whole deposited material.

11

Napawanie elektryczne oporowe warstw niklowych i kobaltowych z dodatkiem węglika wolframu.

Bartnik Z.

Inżynieria Materiałowa

|

1999

|

R. XX, nr 5

362-364

PL

Metodą napawania elektrycznego oporowego wykonano cienkie warstwy na podłożu stalowym o grubości 2,5 mm. Użyto jako materiału na warstwy mieszaniny proszku stopowego na osnowie niklu i węglika wolframu oraz mieszaniny proszku kobaltu i węglika wolframu. Podczas napawania oporowego rejestrowano w sposób ciągły parametry elektryczne procesu. Dokonano obserwacji mikroskopowych wraz z mikroanalizą punktową z obszaru podłoże - granica połączenia - warstwa napawana. Mierzono twardość warstw i przeprowadzono próby zginania warstw do uzyskania równoległości ramion.

EN

Thin layers were created on the surface of 2,5 mm steel substrate by means of electrical resistance pad welding. The layers were made of mixed nickel alloy powder with tungsten carbide and cobalt powder with tungsten carbide. During electrical resistance welding the electrical parameters of the process were recorded. Microscopical observations and microanalysis of the area between foundation and the border of the joint were carried out as well. On the basis of hardness measurement and bend test the selected layer properties were established.