Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The influence of heating rate during sintering on mechanical properties of Fe40Al sinters at room temperature

Siemiaszko D., Nowakowska I., Komorek Z.

Inżynieria Materiałowa

|

2016

|

Vol. 37, nr 5

267--271

EN

The results of a uniaxial compression test of Fe40Al (at. %) sintered powders are presented. Compression yield stress Rc0.2, ultimate strength Rcm, permanent deformation, and true compression strength at the maximum force point were determined. All Fe40Al sinters behaved like a plastic material; they were not brittle, and the sample after the compression test did not fall apart and was barrel-shaped. Observations of the microstructure revealed plastically-deformed grains. The obtained sinters were characterized by very high ultimate compressive strength (ok. 2700÷2800 MPa) and low yield stress (Rc0.2 approx. 280 MPa). This paper presents also XRD analyses, microstructure, and density of Fe40Al sinters.

PL

Podstawowym celem pracy było zbadanie wpływu szybkości nagrzewania podczas spiekania na właściwości mechaniczne spieków Fe40Al. W pracy zaprezentowano wyniki analizy dyfrakcji rentgenowskiej, pomiary gęstości, twardości sposobem Vickersa (HV0,5), a także właściwości wytrzymałościowe uzyskane w próbie ściskania.

2

Fe40Al intermetallic samples sintered by pressure-assisted induction sintering (PAIS) method

Siemiaszko D., Mościcki R.

Inżynieria Materiałowa

|

2014

|

Vol. 35, nr 2

191--193

EN

The paper presents the results of sintered Fe40Al received inductive method PAIS (pressure-assisted sintering induction). The starting material was a mixture of elemental powders of Fe + 40 at. Al. The powder mixture was placed in a graphite die and pressed by graphite punches. The diameter of the sample was 50 mm and a height of 8 mm. The consolidation process was carried out using a inductive sintering device (PAIS) developed at the Department of Advanced Materials and Technology, Military Technical Academy. Sintering procedure was performed in a vacuum chamber (pressure of 2 mbar) using a pressing pressure of 60 MPa. Heating the samples was performed using three different power ranges 16 kW, 20 kW and 25 kW. The temperature was controlled with two devices: a pyrometer that measures the surface temperature of the die and a thermocouple placed at the axis of the sample approximately 1 mm from the surface. The studies showed that the difference between pyrometer and thermocouple is approximately 100°C. This effect is results from the specificity of induction heating where first the die is heat up then the sample situated in the middle. Heating velocity calculations performed have shown that it is respectively 75°C/min for a 16 kW, 150°C/min to 20 kW and 220°C/min for 25 kW. Sintered densities were tested (including open and closed porosity) also Vickers hardness (HV10), phase composition by X-ray diffraction (XRD) and microstructure were observed with a scanning electron microscope (SEM) analysis of the chemical composition (EDS).

PL

W pracy zaprezentowano wyniki badań spieków Fe40Al otrzymanych metodą indukcyjną PAIS (pressure-assisted induction sintering). Materiałem wyjściowym była mieszanina proszków elementarnych Fe + 40 at. Al. Mieszaninę proszku umieszczano w grafitowej matrycy i dociskano za pomocą grafitowych stempli. Średnica próbki wynosiła 50 mm, a wysokość 8 mm. Proces konsolidacji prowadzono za pomocą urządzenia do spiekania indukcyjnego (PAIS) opracowanego w Katedrze Zaawansowanych Materiałów i Technologii Wojskowej Akademii Technicznej. Spiekanie prowadzono w komorze próżniowej (ciśnienie 2·102 Pa) stosując ciśnienie prasowania 60 MPa. Nagrzewanie próbek wykonano stosując trzy różne moce grzania 16 kW, 20 kW i 25 kW. Temperatura kontrolowana była dwoma urządzeniami: pirometrem mierzącym temperaturę na powierzchni matrycy i termoparą umieszczoną w osi próbki ok. 1 mm od jej powierzchni. Przeprowadzone badania wykazały, że różnica wskazań pirometru i termopary wynosi ok. 100°C. Efekt ten wynika ze specyfiki grzania indukcyjnego, podczas którego w pierwszej kolejności nagrzewała się najbliżej położona matryca, a następnie, położona w środku próbka. Przeprowadzone obliczenia prędkości nagrzewania wykazały, że wynosi ona odpowiednio: 75°C/min dla 16kW, 150°C/min dla 20kW i 220°C/min dla 25kW. Spieki poddano badaniu gęstości (w tym także porowatości otwartej i zamkniętej), twardości sposobem Vickersa (HV10), badania składu fazowego metodą dyfrakcji rentgenowskiej (XRD) oraz poddano obserwacji mikrostruktury za pomocą skaningowego mikroskopu elektronowego (SEM) z analizą składu chemicznego (EDS).

3

Spieki NiAl-0,2% at. Hf otrzymywane metodą impulsowo-plazmowego spiekania

Michalski A., Siemiaszko D., Rosiński M.

Problemy Eksploatacji

|

2007

|

nr 1

67-75

PL

W pracy otrzymymano spieki NiAl-0,2% at. Hf o twardości 330 HV1 i gęstości ok. 95% gęstości teoretycznej. Spieki konsolidowano metodą impulsowo-plazmowego spiekania PPS (Pulse Plasma Sintering) z udziałem reakcji SHS (Self-Propagating High-Temperature Synthesis) z mieszaniny proszków: Ni, Al i Hf w czasie 25 min w temperaturze 900°C przy nacisku 50 MPa. Na podstawie przeprowadzonych badań strukturalnych, składu fazowego i chemicznego spieków w różnych stadiach procesu syntezy stwierdzono, że reakcja syntezy fazy NiAl przebiega w dwóch etapach. W pierwszym etapie w reakcji między niklem a aluminium po kilku wyładowaniach impulsowych inicjowana jest reakcja, w której powstają fazy NiAl3 i Ni2Al3 i NiAl. Następnie w temperaturze ok. 530°C z fazy NiAl3 i Ni2Al3 w reakcji egzotermicznej powstaje faza NiAl.

EN

NiAl-0.2 at. % Hf sinters were produced by the Pulse Plasma Sintering (PPS) method with the participation of the SHS (Self-Propagating High-Temperature Synthesis) reaction. The NiAl-0.2 at. % Hf sinters were consolidated of a mixture of the Ni, Al and Hf powders at temperature 900°C under a load of 50 MPa during 25 min. The sintered materials have a relative density of 95% and hardness of 330 HV1. Structural examinations and examinations of the phase and chemical composition of the sintered materials have revealed that the reaction of the NiAl synthesis proceeds in two stages. During the first stage nickel reacted with aluminum and formed NiAl3, Ni2Al3 and NiAl phases. This reaction is initiated by several pulse discharges. Then NiAl3 and Ni2Al3 phases are changed into NiAl phase by an exothermic reaction at a temperature of about 530°C.

4

Functionally graded W-Cu composites produced by the Pulse Plasma Sintering method

Rosiński M., Fortuna E., Michalski A., Siemiaszko D., Kurzydłowski K. J.

Inżynieria Materiałowa

|

2007

|

Vol. 28, nr 3-4

593-597

EN

The paper presents the results of studies on the fabrication offunctionally graded W-Cu composites using the Pulse Plasma Sintering (PPS) method. The functionally graded composites were produced during a single technological process, by sintering powder mixtures with various W/Cu proportions, arranged inconsecutive layers. The technological process and the microstructures of the materials obtained have been related to the mechanical properties of the composites with various W/Cu proportions via hardness measurements.

PL

W pracy prezentowane są wyniki badań nad otrzymywaniem gradientowych kompozytów W-Cu wytwarzanych metodą spiekania impulsowo-plazmowego (PPS). Procesy konsolidacji kompozytów W-Cu przeprowadzono z wykorzystaniem urządzenia zbudowanego na Wydziale Inżynierii Materiałowej Politechniki Warszawskiej (Rys. 2) [5,6]. W pierwszej serii eksperymentów wytworzono materiały kompozytowe o stałym stosunku wolframu do miedzi zawierające odpowiednio 25, 40, 50 i 60% obj. wolframu. Określono parametry przygotowania mieszanek proszkowych oraz spiekania kompozytów o stałym stosunku W/Cu. W drugim etapie prac wytworzono materiały warstwowe o trzech strefach zwierających odpowiednio 25, 40 i 50% obj. wolframu. Kompozyty z gradientem składu otrzymywano w jednym procesie technologicznym spiekając warstwowo ułożone mieszanki proszkowe. Procesy spiekania prowadzono w próżni, pod obciążeniem 60 MPa. W każdym z przypadków temperatura spiekania wynosiła 950°C, czas procesu wynosił od kilku do kilkunastu minut. Parametry procesu spiekania przedstawiono w tabeli 2. Obserwacje struktury kompozytu z gradientem składu spiekanego w temperaturze 950°C przez 10 min ujawniły, że obszary poszczególnych stref są pozbawione porowatości (Rys. 7). Na rysunkach 8 i 9 przedstawiono obszary granic rozdziału pomiędzy warstwami W50Cu50 / W40Cu60 i W40Cu60 / W25Cu75 dla tego materiału. W wyniku przeprowadzonych eksperymentów ustalono parametry procesu spiekania kompozytów W-Cu z gradientem składu. Określono, że w temperaturze 950°C można otrzymać kompozyty warstwowe (25/40/50% obj. W) o gęstości zbliżonej do teoretycznej w łącznym czasie ok. 800 s.

5

Impulsowo plazmowe spiekanie nanokrystalicznych węglików WC-12Co

Michalski A., Siemiaszko D.

Inżynieria Materiałowa

|

2006

|

Vol. 27, nr 3

629-631

PL

Kompozyty WC-Co otrzymywane są poprzez spiekanie węglika wolframu (WC) z ciekłą fazą kobaltu. Spiekanie nanokrystalicznych proszków WC-Co w obecności ciekłej fazy prowadzi jednak do rozrostu ziaren WC. W pracy przedstawiono wyniki badań struktury i właściwości nanokrystalicznych węglików konsolidowanych metodą impulsowo plazmowego spiekania (PPS). Nanokrystaliczne węgliki spiekane otrzymywano z mieszaniny proszków WC-12% wag. Co z średnim rozmiarem ziaren WC ok. 100 nm. Spiekanie prowadzono w temperaturze od 1 2 0 0 o C przy nacisku 50 MPa przez 6 min. W warunkach tych otrzymywano węgliki spiekane z średnim rozmiarem krystalitów WC ok. 120 nm i gęstość 14,6 g/cm3. Węgliki spiekane otrzymywane w tych warunkach mają twardość 2248 HV30 i współczynnik intensywności naprężeń KIC = 12,5 MPam1/2. Twardość i odporność na kruche pękanie węglików WC-12% wag. Co spiekanych metoda PPS jest większa niż węglików spiekanych metodami konwencjonalnymi z udziałem ciekłej fazy kobaltu. Przykładowo węglik spiekany (WC-10%wag. Co) z średnim rozmiarem ziarna WC 300 nm ma twardość 1800 HV30 i współczynnik intensywności naprężeń KIC = 11,9 MPam1/2.

EN

WC-Co carbides are usually produced by sintering with the participation of a liquid cobalt phase. However, the sintering of nanocrystalline WC-Co powders in the presence of a liquid cobalt phase results in the WC grains growing out. The study presents the results of examinations of the structure and properties of nanocrystalline cemented carbides consolidated by the Pulse Plasma Sintering method (PPS). The sintered nanocrystalline carbides were produced of a mixture of WC-12wt.% Co powders with an average WC grain size of about 120 nm. The sintering process was carried out at a temperature of 1200oC under a load of 50 MPa for 6 min. The thus sintered carbides had an average crystallite size of about 120nm, a density of 14.6 g/cm3, hardness of 2248 HV30 and the stress intensity factor KIC = 12.5 MPaźm1/2. The hardness and resistance to brittle fracture of the WC-12wt.%Co carbides sintered by PPS are higher than those of carbides sintered by the conventional methods with the participation of a liquid cobalt phase. For example, a conventionally sintered carbide (WC – 10 wt.%Co) with an average WC grain size of 300nm has a hardness of 1800 HV30 and a stress intensity factor KIC of 11.9 MPaźm1/2.

6

Spieki WC-Co otrzymywane z elementarnych proszków metodą impulsowo plazmowego spiekania

Siemiaszko D., Michalski A., Jaroszewicz J.

Zeszyty Naukowe Politechniki Świętokrzyskiej. Mechanika

|

2005

|

Z. 82

187-189

PL

W artykule prezentowane są wyniki badań spieków węglika wolframu wytwarzanych w jednym procesie z mieszniny proszków (wolframu, węgla i kobaltu) przy wykorzystaniu metody PPS (Pulse Plasma Sintering) opracowanej na Wydziale Inżynierii Materiałowej Politechniki Warszawskiej. Z mieszaniny proszków: wolframu, węgla i kobaltu otrzymanow jednym procesie kompozyty WC-Co. Stosując spiekanie impulsowo-plazmowe otrzymano w czasie 480 s kompozyty WC-Co, którego wytworzenie w konwencjonalny sposób wynosi kilka godzin.

EN

The paper presents the results of examinations of tungsten carbide sinters produced of a mixture of tungsten, carbon and cobalt powders using the PPS method (Pulse Plasma Sintering), developed at the Faculty of Materials Engineering, Warsw University of Technology. With the use of the powder mixture, the WC-Co composites were produced during a single technological process. The WC-Co composite was produced by subjecting the elemental powers to sintering with high-current electric pulses for the time as short as 480 s, whereas with conventional methods the fabrication time of this composite amounts to several hours.

7

Twarde powłoki na narzędzia skrawające do obróbki materiałów drewnopochodnych

Siemiaszko D., Rosiński M., Michalski A., Miklaszewski S.

Inżynieria Materiałowa

|

2003

|

R. XXIV, nr 6

571-574

PL

W pracy prezentowane są wyniki badań trwałości ostrzy skrawających, pokrywanych azotkiem boru oraz stopowym azotkiem tytanu podczas frezowania płyty wiórowej. Powłoki nakładano metodą impulsowo-plazmową (PPD). Badania składu fazowego powłok azotku boru przeprowadzone za pomocą spektrometru ramanowskiego wykazały obecność dwóch faz: c-BN i h-BN. W badaniach skrawalnościowych uzyskano wzrost trwałości ostrzy pokrytych warstwą azotku boru o około 400% oraz około 250% dla frezów pokrytych stopowym azotkiem tytanu.

EN

The paper presents the results of examinations of the service life of cutting edges coated with boron nitride and alloyed titanium nitride, intended for cutting chipboards. The coatings were deposited by the pulse plasma method (PPD). The phase composition of the boron nitride coatings was examined with a Raman spectrometer. The phases identified were: c-BN and h-BN. The cutting tests showed a 400% prolongation of the service life of the tools coated with boron nitride and a 250% prolongation in tools coated with alloyed titanium nitride.

8

Powłoki z azotku boru na ostrzach z węglików spiekanych do obróbki materiałów drewnopodobnych i tworzyw metalicznych

Siemiaszko D., Rosiński M., Michalski A., Miklaszewski S.

Problemy Eksploatacji

|

2002

|

nr 3

73-81

PL

W artykule przedstawiono porównanie trwałości narzędzi z węglików spiekanych pokrytych powłoką c-BN stosowanych do obróbki płyty wiórowej i stali. Powłoki nanoszono metodą impulsowo-plazmową. Uzyskano wzrost trwałości wynoszący około 400% w przypadku ostrzy do obróbki płyty wiórowej natomiast dla ostrzy skrawających stal wzrost wyniósł 700%.

EN

The paper presents the durability comparison of instruments from sintered carbides with c-BN coating to chipboard treatment and steel treatment. The coatings were deposited with using of the impulse-plasma method. There were achieved the durability increase about 400% for edges to chipboard treatment and about 700% for edges to steel cutting.

9

Powłoki z azotku boru na ostrzach z węglika spiekanego do obróbki materiałów drewnopochodnych.

Rosiński M., Siemiaszko D., Michalski A., Miklaszewski S.

Inżynieria Materiałowa

|

2002

|

R. XXIII, nr 5

468-470

PL

W pracy prezentowane są wstępne wyniki badań trwałości ostrzy skrawających, pokrywanych azotkiem boru podczas frezowania płyty wiórowej. Powłoki nakładano metodą impulsowo-plazmową. Badania składu fazowego przeprowadzone za pomocą spektrometru ramanowskiego wykazały obecność dwóch faz azotku boru: e-BN i h-BN. Powłoki charakteryzują się dobrą przyczepnością do podłoża i wysoką odpornością na zużycie ścierne. W badaniach skrawalnościowych uzyskano wzrost trwałości ostrzy pokrytych warstwą azotku boru o około 400%.

EN

The paper presents the preliminary results of examining the durability of boron nitride coated tool edges in cutting fibreboards. The coatings were deposited using the impulse-plasma method. Examinations by Raman spectroscopy revealed the presence of the two boron nitride phases: e-BN and h-BN. The coatings have a good adhesion to the substrate and a high frictional wear resistance. The cutting tests have shown that the boron nitride coatings increase the service life of the tool edges by about 400%.