PL
 |
EN
Preferencje help
Polish version English version Język
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 123

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 7 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 7 next fast forward last
1
Content available remote Modification of macrostructure of nickel superalloys with cobalt nanoparticles
Binczyk F., Śleziona J., Gradoń P.
Kompozyty
|
2011
|
R. 11, nr 1
49-54
EN
The paper presents the results of studies on the effect of combined surface and bulk modifications on the macrostructure of castings made from remelted, post-production IN-713C, IN-100 and MAR-247 waste alloys. Surface modification was carried out by applying onto the wax pattern surface, a coating containing zirconium silicate and cobalt aluminate. Bulk modification was carried out when the cast liquid alloy was passed through a special ceramic filter containing, among others, cobalt aluminate. The nanoparticles of cobalt, acting as crystallisation nuclei, are the product of a modifier reaction (CoAl2O4 inoculant) with the chemically active constituents of the nickel alloys and with the additional filter components in the form of Al and Ti powders. The filters were placed in the mould pouring basin. The beneficial effect of combined modification on the macrostructure (equiaxial crystals) and mechanical properties was stated. The effect of the active constituents present in the nickel alloys and in the filter material was confirmed. A particularly strong refining effect on the macrostructure of equiaxial crystals was obtained in the MAR-247 alloy, which contained the strongest chemically active additives of Hf, Ta and Nb. A hypothetical model of the surface and bulk modification was developed. A strong influence of the alloy pouring temperature on the modification effect was reported. Modification was most effective when the pouring temperature did not exceed 1440°C.
PL
Zamieszczono wyniki badań wpływu łącznego modyfikowania powierzchniowego i objętościowego na makrostrukturę odlewów wykonanych po przetopie odpadów poprodukcyjnych ze stopów IN-713C, IN-100 i MAR-247. Modyfikację powierzchniową zrealizowano poprzez naniesienie na model woskowy powłoki zawierającej krzemian cyrkonu i glinian kobaltu. Modyfikację objętościową zrealizowano podczas odlewania ciekłego stopu przez specjalne filtry ceramiczne, zawierające między innymi glinian kobaltu. Nanocząstki kobaltu, pełniące rolę zarodków krystalizacji, są produktem reakcji modyfikatora (inoculant CoAl2O4) z aktywnymi chemicznie składnikami stopów niklu oraz dodatkowymi składnikami filtrów w postaci proszków Al i Ti. Filtry umieszczono w zbiorniku wlewowym formy. Stwierdzono korzystny wpływ łączonej modyfikacji na makrostrukturę (kryształy równoosiowe) i właściwości mechaniczne. Potwierdzono oddziaływanie aktywnych składników obecnych w stopach niklu i materiale filtrów. Szczególnie silny efekt rozdrobnienia makrostruktury kryształów równoosiowych uzyskano dla stopu MAR-247, który zawiera najbardziej aktywne chemicznie dodatki Hf, Ta i Nb. Opracowano hipotetyczny model modyfikacji powierzchniowej i objętościowej. Stwierdzono istotny wpływ temperatury odlewania stopu na efekt modyfikowania. Efekt modyfikowania jest szczególnie widoczny przy temperaturze odlewania poniżej 1440°C.
2
Content available remote Al/CF composites obtained by infiltration method
Dolata A. J., Dyzia M., Śleziona J.
Kompozyty
|
2011
|
R. 11, nr 4
310-316
EN
Aluminium alloys reinforced with carbon fibres can find applications in a variety of light constructions operating in complex load conditions. The methods of obtaining these types of composites are mainly based on liquid-phase methods, where the connection between the composites is achieved as a result of wetting the reinforcement phase with a liquid metal. For these processes, the aluminium matrix should be characterized by high strength, the possibility for heat treatment and adequate technological properties (high castability, good wettability of carbon fibre surface by molten metal). A following important aspect in the Al/CF discussed system is a reduction of reactivity between the liquid aluminium and carbon fibre. In the article, the results of infiltration tests on nickel coated carbon performs by a liquid Al alloy have been presented. In the examinations, aluminium with a silicon alloy (226D) modified by magnesium and strontium were used. The infiltration process was carried out on a Degussa press. The manufactured composite plates were characterized a regular shape, without surface casting defects. The nickel coating prevents the destruction of the fibres, but the reaction of Ni with the liquid aluminum alloy in the boundary area leads to the precipitation of a ductile phase of the Al-Ni system. Decohesion takes place among the matrix and fibres, which allows the supposition that the composite will be characterized by good mechanical properties. This requires experimental verification, which is planned in the successive stage of the research in the project "3D-textile reinforced aliminium matrix composites (3D-CF/Al-MMC) for complex stressed components in automobile applications and mechanical engineering" in the frames of the programme supported by the Polish Ministry of Science and Higher Education and by the DFG in Germany in the Polish-German Bilateral Project.
PL
Stopy aluminium wzmacniane włóknami węglowymi mogą znaleźć zastosowanie w wielu lekkich konstrukcji, pracujących w złożonych warunkach obciążenia. Metody wytwarzania tego rodzaju kompozytów są oparte głównie na metodach ciekłofazowych, gdzie połączenie pomiędzy komponentami uzyskuje się w wyniku zwilżania fazy zbrojenia przez ciekły metal. Dla tego typu procesów aluminiowa osnowa powinna charakteryzować się wysoką wytrzymałością, możliwością przeprowadzenia obróbki cieplnej i odpowiednimi właściwościami odlewniczymi (wysoką lejnością, dobrą zwilżalnością powierzchni włókien węglowych, niską lepkością). Kolejny ważny aspekt w omawianym układzie komponentów to konieczność obniżenia reaktywności występującej pomiędzy ciekłym stopem aluminium a włóknami węglowymi. W artykule przedstawiono wyniki badań procesu infiltracji ciekłym stopem Al tkanin węglowych z powłoką niklową. Do infiltracji tkanin węglowych zastosowano stop aluminium z krzemem (226D) modyfikowany dodatkami magnezu i strontu. Proces infiltracji przeprowadzono na prasie Degussa. Wytworzone płytki kompozytowe charakteryzowały się regularnym kształtem bez powierzchniowych wad odlewniczych. Potwierdzono korzystny wpływ powłoki niklowej, która zabezpiecza włókna przed zniszczeniem. Jednak reakcja Ni z ciekłym stopem aluminium w obszarze granicznym prowadzi do powstania kruchych faz z układu Al-Ni. Zniszczenie materiału kompozytowego zachodzi poprzez osnowę i włókna, co pozwala przypuszczać, że kompozyty będą charakteryzowały się dobrymi właściwościami mechanicznymi. Wymaga to jednak dalszej weryfikacji eksperymentalnej planowanej w kolejnych etapach badawczych. Prace zostały zrealizowane w ramach projektu finansowanego w programie DFG: "Kompozyty o osnowie aluminiowej ze wzmocnieniem tekstylnym typu 3-D (3D-CF/Al-MMC) dla elementów podlegających złożonym obciążeniom w przemyśle samochodowym i w budowie maszyn".
3
Content available Struktura kompozytów Al-CF wytwarzanych metodami infiltracji
Dolata-Grosz A., Dyzia M., Śleziona J.
Archives of Foundry Engineering
|
2011
|
Vol. 11, iss. 2 spec.
23--28
PL
W artykule przedstawiono strukturę kompozytów uzyskanych w procesie infiltracji ciekłym stopem Al tkanin węglowych typu 2D oraz 3D. W badaniach zastosowano stop aluminium z krzemem i manganem AlSi9Mn (trimal 37 -TR37). Jako zbrojenie wykorzystano tkaniny węglowe przygotowane z włókien, na których zastosowano bariery ochronne w postaci powłoki niklowej, powłoki z węglika krzemu oraz węgla pyrolitycznego. Preformy węglowe wykonano w Instytucie Konstrukcji Lekkich i Przetwórstwa Tworzyw Sztucznych (ILK TU Dresden) oraz w Instytucie Technologii i Systemów Ceramicznych (Fraunhofer - IKTS). Proces infiltracji tkanin węglowych przeprowadzono z wykorzystaniem ciśnieniowo-próżniowej infiltracji na prasie Degussa oraz gazowo-ciśnieniowej infiltracji (GPI) w autoklawie zaprojektowanym i wykonanym w Katedrze Technologii Materiałów w Politechnice Śląskiej. Wytworzone kompozyty charakteryzowały się regularnym kształtem, bez powierzchniowych wad odlewniczych. Najlepsze połączenie komponentów, uzyskano w kompozycie AlSi9Mn/Cf(Ni) otrzymanym w procesie gazowo-ciśnieniowej infiltracji (GPI). Analiza mikrostruktury oraz obserwacja przełomów, nie wykazała oddzielania włókien od osnowy i ich wyciągania. Zniszczenie kompozytu następowało poprzez włókna. Przeprowadzone badania struktury nie wykazały obecności węglika aluminium na granicy włókno-osnowa, a także w osnowie, co pozwala przypuszczać, że kompozyty będą charakteryzowały dobre właściwości mechaniczne. Wymaga to jednak dalszej weryfikacji eksperymentalnej planowanej w kolejnym etapie badań, w projekcie realizowanym w ramach programu DFG: „Kompozyty o osnowie aluminiowej ze wzmocnieniem tekstylnym typu 3-D (3D-CF/Al-MMC) dla elementów podlegających złożonym obciążeniom w przemyśle samochodowym i w budowie maszyn”.
EN
The structure of the composites obtained in infiltration processes 2D and 3D carbon preform by liquid Al alloy have been presented in this paper. An aluminum alloy with silicon and manganese AlSi9Mn (trimal 37-TR37) was applied in the researches. As the reinforcement used carbon perform prepared with various protective barriers such as the nickel coating, the coating of silicon carbide and pyrolytic carbon coating. Carbon preforms was prepared at the Institute for Lightweight Structures and Polymer Technology (ILK TU Dresden) and at the Institute of Technology and Ceramic Systems (Fraunhofer-IKTS). The process of infiltration of carbon perform by liquid aluminium alloy was carried out using a pressure-vacuum infiltration on the Degussa press and gas-pressure infiltration (GPI) in an autoclave designed and built at the Department of Materials Technology at the Silesian University of Technology. The obtained composites were characterized by a regular shape, with no surface casting defects. The best connection of components was observed in AlSi9Mn/Cf(Ni) composite, obtained by gas-pressure infiltration method (GPI). On metallographic specimens, good interface between fibres and the aluminium matrix were observed. The obtained research results justify the application of nickel coatings on the fibres. During the failure crack propagated across fiber. There was no presence of aluminum carbide on the fiber-matrix. It can be assumed that the composite will be characterized by the good mechanical properties. However, this requires further experimental verification planned in the next stage of research, in the project realized within the DFG program: "3D textile reinforced aluminium matrix composites for complex loading situations in lightweight automobile and machine parts".
4
Content available remote Interactions at the mould - modifying coating - molten nickel alloy interface
Binczyk F., Śleziona J., Gradoń P., Michalska J., Bąk S.
Archives of Foundry Engineering
|
2011
|
Vol. 11, iss. 3
5-10
EN
The study describes thermal-chemical interactions that take place in the molten nickel alloy-ceramic mould system, where the mould is either coated with a modifying coating ('blue' mould) or is not ('white' mould). The ceramic mould based on zirconium silicate was made by investment process at the WSK Rzeszów Foundry. The main component of the modifying coating was cobalt aluminate CoAl2O4 added in an amount of 10%. Thermodynamic calculations indicated the possibility of chemical reactions taking place between the chemically active nickel alloy constituents (Al, Ti, Hf, Ta and Nb) and the components of a ceramic mould and modifying coating. The result of such interactions is the risk of the formation of cracks on the surface of mould and molten metal penetration into these cracks, combined with the formation of casting defects, like burns-on, pitting, etc., as proved by extensive X-ray microanalysis. Changes of chemical composition in the surface layer of castings were also reported.
5
Content available remote Effect of technological parameters on structure of castings made from IN-713C nickel alloy
Binczyk F., Śleziona J., Szymszal J., Gradoń P.
Archives of Foundry Engineering
|
2011
|
Vol. 11, iss. 4
9-12
EN
The work includes studies to determine the significance of the effect of selected technological parameters of moulding and casting conditions on the macrostructure of IN-713C cast nickel alloy. Two-level, fractional 24-1 experiment was carried out, requiring eight experiments. The evaluation covered the number of grains per 1mm2 of the sample surface, the average grain surface area, and the shape index. Macrostructure of test castings indicates a positive effect of combined surface and bulk inoculation treatment, with the effect of surface inoculation prevailing as regards its importance. Statistically significant effect on the number and surface of grains have in descending order: surface modification, bulk modification and temperature of alloy pouring.
6
Content available Ceramic filters for bulk inoculation of nickel alloy castings
Binczyk F., Śleziona J., Gradoń P.
Archives of Foundry Engineering
|
2011
|
Vol. 11, iss. 3 spec.
29--32
EN
The work includes the results of research on production technology of ceramic filters which, besides the traditional filtering function, play also the role of an inoculant modifying the macrostructure of cast nickel alloys. To play this additional role, filters should demonstrate sufficient compression strength and ensure proper flow rate of liquid alloy. The role of an inoculant is played by cobalt aluminate introduced to the composition of external coating in an amount from 5 to 10 wt.%. The required compression strength (over 1MPa) is provided by the supporting layers, deposited on the preform, which is a polyurethane foam. Based on a two-level fractional experiment 24-1, the significance of an impact of various technological parameters (independent variables) on selected functional parameters of the ready filters was determined. Important effect of the number of the supporting layers and sintering temperature of filters after evaporation of polyurethane foam was stated.
7
Content available Aluminiowe kompozyty heterofazowe przeznaczone na tłoki do sprężarek powietrza
Dyzia M., Dolata-Grosz A., Wieczorek J., Śleziona J., Starczewski M., Złotecki M.
Archives of Foundry Engineering
|
2011
|
Vol. 11, iss. 2 spec.
35--38
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań powierzchni odlewów kompozytowych kształtowanych w procesie odlewania kokilowego. W ramach realizacji projektu badawczo rozwojowego w Katedrze Technologii Materiałów Politechniki Śląskiej, zbudowano stanowisko umożliwiające wytworzenie w jednym cyklu produkcyjnym ponad 50 kg zawiesiny kompozytowej. Wykonane w warunkach przemysłowych odlewy do formy z rdzeniem wewnętrznym pięciodzielnym zamontowanej w kokilarce GM110 potwierdziły możliwość formowania metodami odlewniczymi tłoków kompozytowych. Odlewy wykonane z kompozytu AlSi7Mg/SiC i kompozytu heterofazowego AlSi7Mg/SiC+Cg zgodnie z procedurą technologiczną zakwalifikowano jako, poprawne i przeznaczono do obróbki mechanicznej kształtującej właściwe powierzchnie robocze tłoka do sprężarki powietrza. Wykonano badania porównawcze dla odlewów z niezbrojonego stopu AlSi7Mg i odlewów kompozytowych. Do oceny zdolności do wypełnienia wnęki formy i dokładności odwzorowania kształtu wykorzystano profilograf FRT analizując odległości pomiędzy środkami rowków na powierzchni płaszcza tłoka. Badania te potwierdziły różnice w lejności niezbrojonego stopu osnowy i zawiesin kompozytowych. Różnica w dokładności odwzorowania wymiarów formy nie dyskwalifikuje materiałów kompozytowych, wszystkie odlewy zostały zakwalifikowane jako poprawne i przeznaczone do obróbki mechanicznej.
EN
The article presents the results of surface test of composite shaped in the permanent mould casting process. As part of the research and development project realized in the Department of Materials Technology at the Silesian University of Technology, a pilot plant scale stand was built to manufacture of more than 50 kg suspensions in a single technological cycle. Made in industrial conditions castings to form in the five inner core mould mounted in GM110 permanent mould casting machine confirmed the possibility of the shaping the composite pistons. Castings made from composite suspension AlSi7Mg/SiC and AlSi7Mg/SiC + Cg according to the technology procedure were classified as correct and devoted to the proper machining forming working surfaces of the piston to the air compressor. Comparative tests were performed for the casting of unreinforced AlSi7Mg alloy and composite castings. To assess the ability to fill the mold cavity and the accuracy of mapping used in contour shape FRT analysis of the distance between the grooves on the surface of the piston skirt. Studies have confirmed the differences in the fluidity of alloy matrix and composites suspensions. The difference in the accuracy of the dimensional mapping mould does not disqualify of composite materials, all castings are classified as correct and used for machining.
8
Content available remote Możliwości zastosowania kompozytów heterofazowych w tłokowych sprężarkach powietrza (komunikat)
Dyzia M., Dolata-Grosz A., Śleziona J.
Kompozyty
|
2010
|
R. 10, nr 4
399-400
PL
Technologie wytwarzania kompozytów, bazujące na metodach ciekłofazowych, i kształtowanie wyrobów metodami odlewniczymi w porównaniu z metodami wykorzystującymi techniki sycenia preform są kilkasetkrotnie tańsze. Nowym rozwiązaniem materiałowo-technologicznym może okazać się wykorzystanie metody zawiesinowej do wytwarzania kompozytów o zbrojeniu heterofazowym. Jak wykazały badania autorów, zastosowanie jako zbrojenia cząstek SiC i węgla szklistego pozwala na stabilizację współczynnika tarcia, a przede wszystkim obniżenie zużycia partnera tarcia. Właściwości te mogą być wykorzystane w układzie tribologicznym tłok-cylinder, od którego wymaga się stabilności wymiarowej, wytrzymałości i trwałości. Celem badań realizowanych w ramach projektu badawczo-rozwojowego PBR N RO7 001106 jest opracowanie kompleksowej technologii wytwarzania tłoków kompozytowych o zbrojeniu heterofazowym. Planuje się przeniesienie procedury wytwarzania zawiesin kompozytowych, opracowanej w skali laboratoryjnej przez autorów projektu, na skalę półtechniczną, umożliwiającą w warunkach przemysłowych odlewanie kokilowe tłoków do sprężarek powietrza. Efektem końcowym realizowanego projektu rozwojowego będzie dokumentacja techniczna metody wytwarzania tłoków kompozytowych w oparciu o technologię odlewania kokilowego zawiesiny kompozytowej oraz wytworzenie partii prototypowej tłoków kompozytowych do sprężarek powietrza we współpracy z odlewnią "Złotecki" Sp. z o.o. w Rojewie.
EN
The technologies of composite production, basing on liquid phase methods and the formation of products by the casting methods are most economical in comparison with methods the using infiltration perform. New material and technological solution could be stirring method for obtaining heterophase composite suspension. The investigation realized on Faculty of Material Engineering and Metallurgy on Silesian Engineering within a framework of projects PBZ / KBN / 114 / T08 / 2008, KBN 3 T08D 024 28 confirmed good casting proprieties of composite suspensions. Applying as heterophase reinforcement (mixture of SiC and glassy carbon particles) make possible to obtain material with stable of the friction coefficient and the first of all lowering wear of friction partner. These properties can be used in piston - cylinder tribological system which was required dimension stability, strength and durability. Aim of investigations realized in frames of project PBR the N RO7 001106 is the develop of complex production technology of heterophase composites pistons applied in air compressor. Transfer from laboratory method to semi technical scale which enabling in industrial conditions cast the pistons is planned. As final result of project will be introduce full technological enabling procedure producing in quantity composite suspension approx. 50 kg of once melting. The realization of prototype part pistons should make possible in industrial conditions in support with mould casting method applied in firm "Złotecki".
9
Content available remote Wytwarzanie i struktura nasycanych kompozytów Al - włókno węglowe
Dolata-Grosz A., Dyzia M., Śleziona J.
Archiwum Technologii Maszyn i Automatyzacji
|
2010
|
Vol. 30, nr 3
11-18
PL
W artykule przedstawiono wyniki wstępnych prób infiltracji ciekłym stopem Al tkaniny węglowej 2D i 3D, utkanej z włókien pokrytych niklem (HTS 40 A23 12K). W badaniach zastosowano stop 226D (Al-Si-Cu-Mg) modyfikowany 1% Mg i 0,03% Sr. Infiltrację prowadzono na prasie Degusa (temperatura 720°C, p = 15 MPa). Otrzymany kompozyt charakteryzował się regularnym kształtem, bez powierzchniowych wad odlewniczych. Korzystne połączenie komponentów, uzyskane w wyniku zastosowania odpowiednich parametrów procesu, potwierdziła analiza mikrostruktury i obserwacja przełomów, na których nie stwierdzono oddzielania włókien od osnowy i ich wyciągania. Dekohezja następowała przez osnowę i włókna, co pozwala przypuszczać, że kompozyt będzie miał dobre właściwości mechaniczne. Wymaga to jednak dalszej weryfikacji eksperymentalnej, co zaplanowano w projekcie „Kompozyty o osnowie aluminiowej ze wzmocnieniem tekstylnym typu 3-D (3D-CF/A1-MMC) dla elementów podlegających złożonym obciążeniom w przemyśle samochodowym i w budowie maszyn", realizowanym w ramach programu DFG.
EN
In the article the results of preliminary infiltration tests 2D and 3D carbon performs, with the nickel couched (HTS 40 A23 12K), by the liquid Al alloy have been presented. In examinations 226D alloy (Al-Si-Cu-Mg) modified 1% Mg and Sr 0.03% was used. Infiltration process was carried out on the Degusa press (T =720°C, p =15 MPa). The manufactured composite was characterized the regular shape, without surface casting defects. Profitable connection components obtained as a result of applied parameters of the process, analysis confirmed microstructure and observation of turning points, which separating fibres from the warp and taking them wasn't being watched on. Decohesion takes place via the matrix and fibres, which allows the supposition that the composite will be characterized by the good mechanical properties This requires experimental verification, which is planned in the successive stage of the research in project "3D-textile reinforced aliminium matrix composites (3D-CF/A1-MMC) for complex stressed components in automobile applications and mechanical engineering" in frames of programme DFG.
10
Content available remote Struktura i właściwości kompozytów po odlewaniu ciśnieniowym
Wieczorek J., Śleziona J., Dyzia M., Dolata-Grosz A., Myalski J.
Archiwum Technologii Maszyn i Automatyzacji
|
2010
|
Vol. 30, nr 1
41-49
PL
Próby odlewania ciśnieniowego kompozytów AK12+15%SiC, AK12+15%Cs i AK12+15%SiC-Cs wykonano w firmie PRESS na zimnokomorowej maszynie ciśnieniowej o sile zwarcia 100 t. Stwierdzono, że odlewanie zawiesin kompozytowych metodą ciśnieniową nie stanowi większego problemu. Próby wykazały, że konieczne jest odpowiednie zaprojektowanie formy i poprawny dobór parametrów odlewania kompozytów. Wyniki badań struktury i właściwości odlewów ciśnieniowych wskazują, że struktura dobrze wykonanego odlewu jest bardzo korzystna, niezależnie od typu cząstek wzmacniających. Efektem tego jest dobry poziom właściwości wytrzymałościowych, różniących się jednak znacznie od właściwości wytrzymałościowych odlewów grawitacyjnych. Wyróżnikiem jest zwiększona plastyczność odlewów ciśnieniowych. Badania twardości HB wykazały, że kompozyty po odlaniu ciśnieniowym mają dużą twardość: AK12+15%SiC 138 HB, która jest znacznie większa niż odlewów grawitacyjnych - 115 HB. Wszystkie odlewy kompozytowe charakteryzuje stosunkowo mała udarność - na poziomie 22 kJ/m2.
EN
Trials of pressure die casting of: AK12/15%SiC, AK12/15C and AK12/10%SiC5%C were carried out using a cold-chamber pressure machine of pressure force 100 t, in PRESS company, Poland. It was found that pressure casting of composite suspensions does not deliver problems. The trials showed that casting of the composites demands adequately designed mold and properly assorted process parameters. The results of investigations concerning structure and properties of the casts reveal very advantageous structure, independently of reinforcing particles type. In consequence the composites show good level of mechanical properties, however, similar to gravity cast composites. Only significant increase in plasticity distinguishes the pressure casts. The pressure composites showed also higher HB hardness - 138 HB in comparison with 115 HB for gravity cast ones. All composite casts characterizes relatively low impact resistance - about 22 kj/m2.
11
Content available remote Aspekty technologiczne wytwarzania kompozytów stop aluminium - włókno węglowe dobór materiału osnowy
Dyzia M., Dolata-Grosz A., Śleziona J.
Archiwum Technologii Maszyn i Automatyzacji
|
2010
|
Vol. 30, nr 3
19-25
PL
Głównym celem badań wykonywanych w ramach w projektu „Kompozyty o osnowie aluminiowej ze wzmocnieniem tekstylnym typu 3-D (3D-CF/A1-MMC) dla elementów podlegających złożonym obciążeniom w przemyśle samochodowym i w budowie maszyn", należącego do programu DFG, jest opracowanie składu chemicznego stopu Al na osnowę kompozytu Al - włókno węglowe. Zgodnie z przyjętymi założeniami technologicznymi, otrzymanie kompozytu musi być możliwe w warunkach infiltracji ciśnieniowej, infiltracji gazowej (GPI) oraz odlewania ciśnieniowego. Z tego względu osnowa musi mieć określone właściwości w stanie ciekłym i po zakrzepnięciu. Z jednej strony konieczne jest ograniczenie reaktywności w układzie Al-C, z drugiej poprawa zwilżalności włókien węglowych przez ciekły stop. Jako stop bazowy wybrano AlSi9Cu(Fe), a jego skład chemiczny modyfikowano z użyciem zapraw AlMg, AlTiB oraz AlSr. Wstępne kryterium oceny modyfikacji oparto na zmianie zakresu temperatury krzepnięcia, wynikach próby lejności i próby infiltracji ciśnieniowej na prasie Degussa.
EN
Presented results are part of realized investigations in project ,,3D-textile reinforced aluminium matrix composites (3D-CF/A1-MMC) for complex stressed components in automobile applications and mechanical engineering" in frames of programme DFG. The main aim of the researches at Sile-sian University of Technology is to develop the chemical composition an Al alloy for the matrix of Al/carbon fibres composite obtained as a result of infiltration process of a porous fibrous structure with a liquid matrix. For this reason, the matrix must have a number of features in a liquid state as well as after solidification. Selection of alloying additions was made with paying special attention to improvement of the carbon fibres surface wettability with a liquid aluminum alloy, necessary to obtain proper strength and technological properties, as well as possibilities of its further thermal treatment. As a base alloy AlSi9Cu(Fe) was selected and chemical composition was modified by AlMg, AlTiB and AlSr master alloys As preliminary criterion of evaluation of the modification the range of solidification temperature was accepted as well as results of test of castability.
12
Content available remote Influence of thermal boundary condition on casting process of metal matrix composite
Zagórski R., Śleziona J.
Archives of Materials Science and Engineering
|
2010
|
Vol. 42, nr 1
53-61
EN
Purpose: of this paper is to present a computer simulation as a tool for modelling the gravity casting process of metal matrix composite (MMCs) in the sand mould and predicting the arrangement of heterophase reinforcement particles in the composite and impact of the parameter which characterizes the thermal boundary condition on the course of solidification process (speed, direction) and thus, on the arrangement of reinforcement particles. Design/methodology/approach: Computer simulations have been carried out following the methods and procedures included in the program Fluent. The calculation are based on two-dimensional model in which the Volume of Fluid (VOF), enthalpy method and the Discrete Phase Model (DPM) have been applied to describe two-phase system, solidification and behaviour of reinforcement particles, respectively. The calculations also include the method which allows to model the contact resistance at the interface between mould wall and liquid alloy. Findings: Obtained results show that the cast solidification as well as final arrangement of heterophase reinforcement particles depend on the assumed thermal boundary conditions. The appearance of the contact resistance lengthens the solidification process and extends the effect of aggregation, sedimentation and particle engulfment or pushing ahead of solidification front. Research limitations/implications: The created model and procedures can be treated as a basis for more advanced researches. Practical implications: Presented simulations allows to study phenomena occurring during the casting process and predict the behaviour of the reinforcement particles (distribution of reinforcement) for the different thermal boundary conditions. Originality/value: The applied simulation methods allows to study the course of the casting process of metal matrix composite and arrangement of the reinforcement particles.
13
Content available remote The ATD thermal analysis of selected nickel superalloys
Binczyk F., Śleziona J.
Archives of Foundry Engineering
|
2010
|
Vol. 10, iss. 2
13--18
EN
The study presents the results of the ATD thermal analysis made on selected nickel alloys used by WSK Rzeszów for parts of aircraft engines. The aim of the studies was investigation of solidification parameters, especially Tlik and Tsol. The said parameters are very important in the determination of pouring temperature and maximum operating temperature of castings. Another important technical information is the quality of "master heat" ingots, examined for the stability of chemical composition and presence of different impurities. It has been concluded that the pouring temperature of CMSX-4 and MAR-247 alloys should be comprised in a range from 1470 to 1480°C, while for the remaining alloys the recommended range of pouring temperatures is from 1440 to 1450°C. Examinations have also proved that some batches of the supplied ingots are contaminated with non-metallic impurities, located mainly in the region of shrinkage cavities.
14
Content available remote Mechanical properties and creep resistance behaviour of IN-713C alloy castings
Binczyk F., Śleziona J.
Archives of Foundry Engineering
|
2010
|
Vol. 10, iss. 4
9--12
EN
The paper presents the results of investigations on the effect of modification process on mechanical properties and high-temperature creep resistance behaviour of IN-713C alloy specimens. Two melts modified in volume were made and one melt modified by combined surface-volume technique. A beneficial modifying effect of filters designed according to the authors’ genuine concept has been proved. As a reference, the results obtained on non-modified castings were used. A very beneficial effect of combined modification on the degree of equiaxial grain refinement and increase of Rm and R02 has been reported. Unfortunately, refining of macrostructure obviously deteriorates the alloy high-temperature creep resistance behaviour.
15
Content available remote Effect of repeated remelting on the chemical composition and structure of nickel alloys
Binczyk F., Śleziona J., Mikuszewski T.
Archives of Foundry Engineering
|
2010
|
Vol. 10, iss. 1 spec.
189--194
EN
The results of preliminary tests and studies on the effect of repeated remelting of selected nickel alloys on changes in the chemical composition and structure were presented. The aim was to investigate possible management and utilisation of post-production waste (rejects, parts of the gating system, etc.). It has been reported that repeated remelting of IN-713C alloy had no significant effect on changes in its chemical composition. Only aluminium slightly reduced its content due to melting loss, as confirmed further by the results of ATD thermal analysis. On the other hand, in MAR-247 alloy after remelting, a decrease in the content of Cr, Ta, Hf, and C in particular, was observed. To re-use the post-production waste, it is necessary to make up the content of some elements (especially trace elements) and carry out the modification process.
16
Content available remote Effect of modification on the mechanical properties of IN-713C alloy
Binczyk F., Śleziona J.
Archives of Foundry Engineering
|
2010
|
Vol. 10, iss. 1 spec.
195--198
EN
The results of studies on the effect of modification on macrostructure and mechanical properties (hardness, R02, Rm, elongation A5 and reduction of area Z) of IN-713C nickel alloy, examined on “carrot”- type specimens(1) were presented. One surface-volume modified melt and two volume-modified melts were made. As a reference, the results obtained on non-modified castings were used. A very beneficial effect of the combined surface-volume modification on alloy macrostructure (equiaxial crystals) and mechanical properties was reported. Volume modification produces mixed structure of columnar and equiaxial crystals. The efficiency of modification was additionally enhanced by application of filters made according to the authors’ genuine design. The inoculant used in these filters was cobalt aluminate CoAl2O4.
17
Content available remote Die-cast heterophase composites with AlSi13Mg1CuNi matrix
Dyzia M., Dolata-Grosz A., Wieczorek J., Śleziona J.
Archives of Foundry Engineering
|
2010
|
Vol. 10, iss. 1 spec.
301--304
EN
On the basis of the performed tests, an advantageous interaction of glassy carbon particles in a couple consisting of a heterophase composite and a spheroidal cast iron has been corroborated. It was found that, the presence of glassy carbon in the heterophase composite (SiC+C) affects the stabilization of the friction coefficient value as a function of the friction distance and reduces the intensity of the wearing-in stage of the interacting surfaces. Both a decrease of the friction coefficient and the wear of the heterophase composites may be connected with the carbon particles' chipping effect and the deposition of its fragments on the surface of the interacting components of the friction couple, which forms a kind of a solid lubricating agent in the system. This should allow applying of this material to the composite piston-cylinder sleeve system in piston air-compressors. Further works will concern the selection of the matrix alloy composition with the purpose of reducing the phenomenon of particles chipping during machining. It seems that one of the possibilities is the application of a more plastic matrix and optimizing the fraction of reinforcing phases and their gradient distribution in the casting.
18
Content available remote Analysis of thermal-chemical interactions at the ceramic mould – molten nickel alloy interface
Binczyk F., Śleziona J., Michalska J.
Archives of Foundry Engineering
|
2010
|
Vol. 10, iss. 4
5--8
EN
A model of thermal-chemical interactions at the ceramic mould – molten nickel alloy interface was described. Studies were carried out on mould coated with a layer of modifier based on zirconium silicate and cobalt aluminate. The thermodynamic calculations indicated the possibility of chemical reactions taking place between the chemically active nickel alloy constituents (Al, Ti, Hf, Ta and Nb) and components of the modifying coating. The result of such interactions is possible formation on the surface of mould and casting of "new compounds" which can be the source of casting defects, like burns-on, pitting, etc., the fact proved by extensive X-ray microanalysis. In addition, the possibility of crack formation on mould surface and of the molten metal penetration into thus formed crevices was observed.
19
Kompozyty metalowo-ceramiczne wytwarzane przez infiltrację ciśnieniową metalu do ceramicznej preformy o budowie piany
Potoczek M., Śliwa R. E., Myalski J., Śleziona J.
Rudy i Metale Nieżelazne
|
2009
|
R. 54, nr 11
688-692
PL
Jednym ze sposobów poprawy właściwości użytkowych metali w przemyśle lotniczym jest zastępowanie tych tworzyw kompozytami metalowo-ceramicznymi. Już od wielu lat produkowane są kompozyty zbrojone fazą ceramiczną w postaci cząstek lub włókien. Jednak w tego typu kompozytach faza ceramiczna nie jest fazą ciągłą. Niniejsza praca poświęcona jest wytwarzaniu kompozytów metalowo-ceramicznych (AlCu5/Al2O3) o strukturze infiltrowanej charakteryzującej się wzajemnym przenikaniem szkieletów obydwu faz. Preformy ceramiczne (Al2O3) do infiltracji roztopionymi metalami wytworzono nową metodą otrzymywania wysokoporowatej ceramiki, którą jest żelowanie spienionej zawiesiny (ang. gelcasting of foams). Preformy ceramiczne o budowie piany o porowatości w zakresie 60-90 % charakteryzowano pod względem wytrzymałości mechanicznej i przepuszczalności fazy ciekłej. Wytrzymałość mechaniczna i przepuszczalność fazy ciekłej określają przydatność ceramiki porowatej do procesu infiltracji ciśnieniowej roztopionymi metalami. W procesie infiltracji ciśnieniowej stopu AlCu5 do pianek Al2O3 o porowatości 88 % uzyskano kompozyty metalowo-ceramiczne o strukturze infiltrowanej charakteryzujące się pełnym wypełnieniem sferycznych makroporów preformy ceramicznej przez metal i dobrym przyleganiem na granicy faz ceramika-metal.
EN
In order to enhance the useful properties of metals in aerospace applications the replacement of these materials by metal matrix composites is used. Traditionally, most work in this sector has focused on particle- or fiber reinforced composites where the ceramic phase is not continuous. This work presents aluminium alloy-alumina (AlCu5/Al2O3) composites, where both phases are interpenetrating throughout the microstructure. Ceramic preforms were produced by a new method of manufacturing of porous ceramics known as gelcasting of foams. The obtained ceramics foams with porosity in the range 60-90 % were characterized in terms of the mechanical compression and flexural strengths and water permeability. A balance between flow resistance and mechanical strength has to be found and preforms with porosity of 88 % have chosen for metal infiltration. A direct pressure infiltration process (3 MPa) was used to infiltrate the preforms with AlCu alloy resulting in an interpenetrating microstructure.
20
Content available remote Zastosowanie kompozytowego mieszadła SiC/C w układach mieszania zawiesin
Dolata-Grosz A., Hufenbach W., Śleziona J., Gude M., Czulak A.
Kompozyty
|
2009
|
R. 9, nr 4
373-379
PL
Główny cel podjętych badań, przedstawionych w artykule, dotyczył zaprojektowania, wykonania i weryfikacji technologicznej mieszadła z włókien węglowych i ceramicznej osnowy (SiC) w zastosowaniu do wytwarzania zawiesin kompozytowych. Założono, że zalety włóknistych kompozytów o osnowie ceramicznej, takie jak: odporność na oddziaływania cieplne, mechaniczne i chemiczne, poprawią trwałość mieszadła w stosunku do dotychczas stosowanych rozwiązań konstrukcyjnych (metal, grafit). Projekt mieszadła (2D i 3D) wykonano w programie Solid Works. Analizę stanu naprężeń łopatki wraz z fragmentem osi kompozytowej wykonano metodą elementów skończonych (MES). Do wytworzenia poszczególnych elementów mieszadła zastosowano metody nawijania, laminowania ręcznego, a następnie technologię infiltracji i pirolizy polimerowo-ceramicznym prekursorem (PIP). Testy laboratoryjne zaprojektowanego i wykonanego w ILK (TU Dresden) kompozytowego mieszadła w układzie SiC/C potwierdziły założenia projektowe dotyczące jego odporności cieplnej, mechanicznej i chemicznej. Badania zrealizowano w ramach współpracy polsko-niemieckiej pomiędzy Instytutem Konstrukcji Lekkich i Technologii Polimerowych w TU Dresden a Katedrą Technologii Stopów Metali i Kompozytów w Politechnice Śląskiej.
EN
Among the factors that have a considerable influence on the quality of metal composites reinforced with ceramic particles or short fibre, obtained via liquid-phase technologies, the most significant one is the quality of the composite suspension intended for casting. Its quality is determined by such factors as: the degree of gassing, a uniform reinforcing phase distribution and absence of chemical or solid impurities. In a mechanical stirring process, the quality of the mixture depends on a number of elements, the most important ones including the thermodynamic conditions (stable temperature and process pressure), physiochemical conditions (furnace atmosphere, chemical composition of the metal bath and reinforcing phase), and mechanical conditions (whirling speed, vortex shape and limitation of flow turbulence, and proper distribution of the reinforcing phase), the latter being the most difficult to implement and maintain their repeatability. The type of stirrer used in the process is responsible for the overall mechanical conditions. Its shape, durability and chemical resistance determine, to a large degree, the quality of the composite mixture obtained. In article were presented assumptions and choose results of investigations connected with material selection and technology production of prototype's ceramic stirrer with destination to work in environment of liquid metal. Main aim of undertake investigations concerned designing, realization and technological verification of carbon fibres and ceramic matrix (SiC) stirrer used to production of composite suspensions. It was made an assumption that advantages of fibres composites with ceramic matrix, such as: thermal, mechanical and chemical will increase durability of stirrer in comparison with so far constructional solutions applied (metal, graphite). Project of stirrer (2D and 3D) was made in Solid Works programme. State of tensions analysis in blade with part of composites axis was executed with Finished Elements Method (MES). To producing of each elements of stirrer methods the winding, hand laminating and then polymer infiltration and pyrolysis technique, (PIP) were applied. Further laboratory tests of the SiC/C composite stirrer, designed and developed in the ILK (TU Dresden) have confirmed rightness of the design, assumptions regarding the thermal, mechanical and chemical resistance of the stirrer. Investigation was made within the confines of German-Polish cooperation between Institute of Lightweight Engineering and Polymer Technology in TU Dresden and Department of Alloys and Composite Materials Technology in the Silesian University of Technology.
first rewind previous Strona / 7 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.