Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Fabrication and Characteristics of Copper- Intermetallics Composites

Kargul M., Konieczny M.

Archives of Foundry Engineering

|

2020

|

Vol. 20, iss. 3

25--30

EN

The paper presents the results of research on the production and application of sintered copper matrix composite reinforced with titanium-copper intermetallic phases. Cu- Ti composites were fabricated by powder metallurgy. The starting materials for obtaining the sintered composites were commercial powders of copper and titanium. Experiments were carried out on specimens containing 2.5, 5, 7.5 and 10 % of titanium by weight. Finished powders mixtures containing appropriate quantities of titanium were subjected to single pressing with a hydraulic press at a compaction pressure of 620 MPa. Obtained samples were subjected to sintering process at 880°C in an atmosphere of dissociated ammonia. The sintering time was 6 hours. The introduction of titanium into copper resulted in the formation of many particles containing intermetallic phases. The obtained sinters were subjected to hardness, density and electrical conductivity measurements. Observations of the microstructure on metallographic specimens made from the sintered compacts were also performed using a optical microscope. An analysis of the chemical composition (EDS) of the obtained composites was also performed using a scanning electron microscope. Microstructural investigations by scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive spectroscopy (EDS) showed that after 6 hours of sintering at 880°C intermetallic compounds: TiCu, TiCu2, TiCu4, Ti2Cu3, Ti3Cu4 were formed. The hardness increased in comparison with a sample made of pure copper whereas density and electrical conductivity decreased. The aim of this work was to fabricate copper matrix composites reinforced with titanium particles containing copper- titanium intermetallic phases using powder metallurgy technology and determine the influence of the titanium particles on the properties of the sintered compacts and, finally, analyse the potentials application for friction materials or electric motors brushes.

2

The Effect of the Addition of Zeolite Particles on the Performance Characteristics of Sintered Copper Matrix Composites

Kargul M., Borowiecka-Jamrozek J., Konieczny M.

Tribologia

|

2018

|

nr 6

51--62

EN

The paper presents the results of research on the possibilities of producing and using copper–zeolite composites obtained by powder metallurgy. The zeolite powder (0.0–0.2 mm fraction) used in the experiments was ground tuff rock extracted from the Kucin Quarry (VSK PRO-ZEO s.r.o.) in Slovakia. The as-delivered material was imaged and analysed using the SEM/EDS and XRD techniques. Before the sintering process, one-sided pressing was applied to the hydraulic press at a pressure of 620 MPa. The sintering process was carried out in a laboratory tube furnace at 900°C in an atmosphere of dissociated ammonia. The sintering time was 60 minutes. The resulting agglomerates were subjected to the following tests: measurements of density, hardness, electrical conductivity, and abrasion resistance. Observations of the microstructure on metallographic specimens made from the sintered samples were also performed using a scanning electron microscope (SEM). Zeolite was introduced into the copper matrix in the amounts of 2.5, 5, 7.5, and 10% by weight. The introduction of zeolite particles into the matrix as the strengthening phase caused an increase in the hardness of sinters while lowering a density and electrical conductivity. The introduction of zeolite particles caused a decrease in abrasion resistance for a composite containing up to 7.5% zeolite. The increase in abrasion resistance was observed for the composite containing 10% zeolite particles.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań nad możliwościami wytwarzania i zastosowania kompozytu miedź– –zeolit otrzymanego za pomocą technologii metalurgii proszków. Proszek zeolitu (frakcja 0.0–0.2 mm) wykorzystany do badań pozyskano ze skały zwanej tufem zeolitowym, wydobywanej w kopalni Kucice, (VSK PRO-ZEO s.r.o.), Słowacja. Proszek zeolitu został poddany obserwacjom SEM/EDS oraz rentgenowskiej analizie fazowej XRD. Przed procesem spiekania zastosowano jednostronne prasowanie na prasie hydraulicznej przy ciśnieniu prasowania 620 MPa. Proces spiekania przeprowadzono w laboratoryjnym piecu rurowym w temp 900°C w atmosferze zdysocjowanego amoniaku. Czas spiekania wynosił 60 minut. Wytworzone spieki poddano następującym badaniom: pomiarowi gęstości, twardości, przewodności elektrycznej oraz odporności na zużycie ścierne. Przeprowadzono również obserwacje mikroskopowe zgładów metalograficznych wykonanych z badanych spieków z użyciem skaningowego mikroskopu elektronowego (SEM). Zeolit wprowadzono do miedzianej osnowy w ilościach 2,5, 5, 7,5, 10% wagowych. Wprowadzenie do osnowy cząstek zeolitu jako fazy umacniającej spowodowało podwyższenie twardości spieków, natomiast obniżenie gęstości i przewodności elektrycznej. Wprowadzenie cząstek zeolitu w ilości do 7,5% spowodowało obniżenie odporności na zużycie ścierne. Wzrost odporności na zużycie ścierne zaobserwowano dla kompozytu zawierającego 10% zeolitu.

3

Evaluation of Wear and Corrosion Resistance of Titanium and Stainless Steel Joints Made of Al, Cu and Ni

Szwed B., Konieczny M.

Tribologia

|

2018

|

nr 6

149--156

EN

In the present study, commercial pure titanium (Grade 2) was joined to the stainless steel (X5CrNi18-10) by diffusion bonding using aluminium, copper, and nickel as interlayers (100 μm). The investigation focuses on comparing the wear and corrosion resistance of the obtained diffusion joints. The microstructure of the joints was investigated using scanning electron microscopy equipped with an energy dispersive X-ray system (EDS) to determine the chemical composition of joint. The value of friction force and the wear resistance of diffusion bonded joints were carried out by block-on-ring frictional pair, preformed on the tribological tester T-05. The study was carried out under conditions of technically dry friction for the concentrated sliding contact loaded with 300 N. The friction distance for each test was 400 m. The results show that the maximum values of the friction coefficient and mass loss were obtained for joints with a nickel interlayer. The galvanic corrosion tests were carried out in 0.5 M Na2SO4 solution acidified to pH 1 with a sulphuric acid solution. The potentiodynamic polarization curves show that the lowest corrosion current was registered for the joints performed by copper.

PL

W niniejszej pracy połączono czysty tytan (Grade 2) ze stalą nierdzewną (X5CrNi18-10) poprzez spajanie dyfuzyjne z użyciem międzywarstw z aluminium, miedzi oraz niklu (100 μm). Badanie koncentruje się na porównaniu odporności na zużycie i korozję uzyskanych złączy dyfuzyjnych. Mikrostrukturę połączeń badano za pomocą skaningowej mikroskopii elektronowej wyposażonej w system dyspersji energii (EDS) w celu określenia składu chemicznego spoiny. Wartość siły tarcia oraz odporności na ścieranie połączeń dyfuzyjnych została określona za pomocą testera tribologicznego T-05, który pracował w układzie pary ciernej typu „blok–pierścień”. Badania przeprowadzono w warunkach tarcia technicznie suchego dla styku ślizgowego obciążonego 300 N. Droga tarcia dla każdego testu wynosiła 400 m. Wyniki wskazują, iż najwyższą wartość współczynnika tarcia i ubytku masy uzyskano dla połączeń z niklową przekładką. Badanie odporności na korozję elektrochemiczną przeprowadzono w 0,5 M roztworze Na2SO4 zakwaszonym do pH 1 kwasem siarkowym. Potencjodynamiczne krzywe polaryzacji wskazują, że najniższą wartość prądu korozyjnego zarejestrowano dla połączeń wykonanych przy użyciu przekładki miedzianej.

4

Analysis of the impact of slot geometry on the stresses distribution in a plate of S235JR steel subjected at biaxial load

Konieczny M., Gasiak G.

Inżynieria Materiałowa

|

2018

|

Vol. 39, nr 6

228--235

EN

The numerical calculations the state of reduced stress in the plate with the slot at the biaxial load made it possible to determine areas of stress concentration around the top of the slot. It was shown that the highest of reduced stress concentration occurred in the plate with a flat slot with dimensions of l = 20 mm, r = 0.25 mm, c = 0.5 mm when the slope of the main axis of the slot forms an angle α = 30° and α = 60° for biaxial load, i.e. Pz = 100 kN and compression Py = –100 kN (pure shear case). The stress concentration factor k depending on the method of plate load, slot geometry and angle of inclination the main axis of the slot takes values from k = 3.07 to k = 18.69 for a flat slot when the inclination of the main axis of the slot formed an angle α = 0° and angle α = 90°; from k = 2.81 to k = 18.42 in the case of a flat slot when the slope of the main axis of the slot formed an angle α = 45° and from k = 2.83 to k = 18.48 for a flat slot when the inclination of the main axis of the slot formed an angle α = 30° and angle α = 60°. Significant values of reduced stresses concentration in the top area of the slot are usually the cause of microcracks, which under the influence of variable loads may initiate the propagation of fatigue cracks and lead to destruction of the machine element or construction element.

PL

Jedną z przyczyn powstawania i rozwoju pęknięć zmęczeniowych jest występowanie spiętrzenia naprężeń miejscowych, powstających wokół otworów, szczelin, podcięć, wgłębień kątowych w materiale oraz kołnierzy. Pęknięcia zmęczeniowe rozwijają się od tzw. ognisk, które powstają w miejscach spiętrzenia naprężeń. Znanych jest szereg metod analitycznych, eksperymentalnych i numerycznych podejmujących problem analizy stanu naprężenia w płytach lub tarczach zawierających otwory i szczeliny. Celem pracy jest numeryczna analiza stanu naprężenia w tarczy ze szczeliną, wykonanej ze stali S235JR, poddanej dwuosiowemu obciążeniu i na tej podstawie wskazanie miejsc spiętrzenia naprężeń wokół wierzchołka szczeliny.

5

Mechatroniczne modele sterowania procesem ftracji w procesie produkcji napojów

Konieczny M.

Zeszyty Naukowe. Mechanika / Politechnika Opolska

|

2017

|

z. 108

55--60

EN

Filtration systems are using for separation of turbidity from liquid product in beverage industry. Real production plant have filtration system base on vessel candle filter and frame carton's filter for clarification but don't have any equipment for possibility of automation this system. I'm propose implementation of process elements for automation and control system, including filtration department and close departments like products storages and station for mixing and carbonization products.

6

Wpływ docisku na mikrostrukturę i własności mechaniczne połączeń wykonywanych pomiędzy tytanem a stalą austenityczną za pośrednictwem aluminium

Szwed B., Konieczny M.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2017

|

R. 62, nr 7

11--15

PL

Lutowanie dyfuzyjne zostało wykonane pomiędzy tytanem (Grade 2) a stalą austenityczną (X5CrNil8-10) z wykorzystaniem foli aluminiowej o grubości 120 pm. Lutowanie zostało przeprowadzone w temperaturze 600°C. Czas wytrzymania próbek w piecu wynosił 60 min pod dociskiem 2, 4, 6 oraz 8 MPa. Proces spajania przeprowadzono z zastosowaniem próżni. Wpływ docisku na mikrostrukturę połączenia został przebadany na mikroskopie optycznym oraz elektronowym mikroskopie skaningowym, wyposażonym w mikroanalizator rentgenowski (EOS). Lutowiny różniły się wyraźnie od siebie w zależności od zastosowanego docisku podczas procesu lutowania. Połączenie pomiędzy materiałami skutkuje formowaniem się faz międzymetalicznych na granicach łączonych materiałów. Aluminiowa przekładka skutecznie blokowała dyfuzję pomiędzy tytanem a stalą austenityczną, zapobiegając powstaniu faz między metalicznych z układu równowagi Fe-Ti. Na granicy stali austenitycznej z aluminium wydzieliły się warstwy faz FeAI3 oraz FeJ\\'s Struktura złącza od strony tytanu składała się z warstwy fazy międzymetalicznej TiAI2 oraz nieprzereagowanego aluminium. Badanie wykazało, że docisk jest ważnym czynnikiem do kontroli właściwości mechanicznych połączeń spajanych dyfuzyjnie. Najwyższą wytrzymałość na ścinanie (88 MPa) uzyskano dla próbek przygotowanych przy użyciu najwyższej wartości docisku.

EN

In present investigation diffusion bonded joints between titanium (Grade 2) and stainless steel (X5CrNi 18-10) using 120 pm thick aluminum foil as a filler metal were produced at 600°Cfor 60 minutes under: 2,4, 6 and 8 MPa pressure in vacuum. The microstructure was investigated using light optical microscopy and scanning electron microscopy equipped with an energy dispersive X-ray system (EDS) to determine chemical composition of joint. Area of the brazed joints were different from each other depending on the pressure applied during the brazing process. Joining between dissimilar materials results in formation of intermetallic phases in the interface. The aluminum interlayer effectively blocked the diffusion of titanium to stainless steel side, thus prevented from formation of Fe-Ti intermetallic phases on the boundaries of joined materials. The FeAI3 and Fe2AI5 intermetallic layers were observed at the stainless steel-aluminum interfaces. At the aluminum-titanium interfaces TIAI2 intermetallic layer and unreacted aluminum were identified. The investigation shows that the pressure is important factor to control mechanical properties of diffusion bonded joints. The highest shear strength (88 MPa) was achieved for samples prepared using the highest pressure value.

7

Effect of brazing temperature on microstructure and mechanical properties of dissimilar joints of titanium/stainless steel joint brazed by Al interlayer

Szwed B., Konieczny M.

Przegląd Spawalnictwa

|

2017

|

R. 89, nr 6

6--9

EN

In present investigation diffusion brazed joints between titanium (Grade 2) and stainless steel (X5CrNi18-10) using 100 μm thick aluminum foil as a filler metal were produced at the temperature range from 550 to 700°C for 60 minutes under 2 MPa bonding pressure in vacuum. The effect of temperature on the microstructure was investigated using light optical microscopy and scanning electron microscopy equipped with an energy dispersive X-ray system (EDS) to determine chemical composition of joint. The FeAl3 and Fe2Al5 intermetallic layers were observed at the stainless steel-aluminum interfaces. At the aluminum-titanium interfaces TiAl, TiAl2, TiAl3 intermetallic layers were identified. The thickness of the reaction products increases with increase in the joining temperature. The highest shear strength (91 MPa) was achieved for samples prepared at 600°C.

PL

Lutowanie dyfuzyjne zostało wykonane pomiędzy tytanem (Grade 2) a stalą nierdzewna (X5CrNi18-10) z wykorzystaniem foli aluminiowej o grubości 100 μm. Lutowanie zostało przeprowadzone w temperaturach od 550 do 700°C w czasie 60 minut pod dociskiem 2 MPa w próżni. Wpływ temperatury na mikrostrukturę połączenia został przebadany na mikroskopie optycznym oraz elektronowym mikroskopie skaningowym wyposażonym w mikroanalizator rentgenowski (EDS). Na granicy stali nierdzewnej z aluminium wydzieliły się warstwy faz FeAl3 oraz Fe2Al5. Struktura załącza od strony tytanu składała się oraz warstw faz międzymetalicznych TiAl, TiAl2, TiAl3. Grubość warstw reakcyjnych rosła wraz ze wzrostem temperatury lutowania. Najwyższą wytrzymałość (91 MPa) uzyskano podczas testów ścinania technologicznego połączeń lutowanych w temperaturze 600°C.

8

Microstructure and Mechanical Properties of Joints of Titanium with Stainless Steel Performed using Nickel Filler

Szwed B., Konieczny M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2016

|

Vol. 61, iss. 2B

997--1001

EN

Diffusion brazing was performed between titanium (Grade 2) and stainless steel (X5CrNi18-10) using as a filler a nickel foil at the temperatures of 850, 900, 950 and 1000°C. The microstructure was investigated using light microscopy and scanning electron microscopy equipped with an energy dispersive X-ray system (EDS). The structure of the joints on the titanium side was composed of the eutectoid mixture αTi+Ti2Ni and layers of intermetallic phases Ti2Ni, TiNi and TiNi3. The stainless steel-nickel interface is free from any reaction layer at 850°C, above this temperature thin layer of reaction appears. The microhardness measured across the joints reaches higher values than for titanium and stainless steel, and it achieves value from 260 to 446 HV. The highest shear strength (214 MPa) was achieved for joints brazed at 900°C.

9

Regular standby duty a key component of enhancing defence readiness of the state

Konieczny M.

Zeszyty Naukowe / Wyższa Szkoła Oficerska Wojsk Lądowych im. gen. T. Kościuszki

|

2015

|

Nr 3

32--42

EN

The article attempts to signal problems related to the increase of defence readiness of the state. There are presented procedures for launching regular standby duty and issues concerning its functioning. In addition, tasks for individual persons fulfilling on-call duties are listed. Issues taken in connection with the unstable geopolitical situation in Eastern Europe are important as far as increasing defence readiness of the state is concerned.

10

Badania balistyczne wolframowych stopów ciężkich skłonnych do fragmentacji wykonanych z różnie przygotowanych mieszanek

Konieczny M., Kaczorowski M., Cybula L.

Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa

|

2015

|

Vol. 6, Nr 2 (20)

55-70

PL

W artykule zamieszczono wyniki badań balistycznych wolframowych stopów ciężkich (WSC) skłonnych do fragmentacji. Materiałem badawczym były próbki w formie zmodyfikowanych pocisków naboi kal. 7,62 × 54 mm do karabinu „Mosin” wykonane ze stopów ciężkich otrzymanych z mieszanek proszków W, Ni, Fe, Co z dodatkiem ceramiki. WSC uzyskano z wyprasek spiekanych z udziałem fazy ciekłej lub w fazie stałej, w atmosferze wodorowej. Testy z zakresu balistyki końcowej przeprowadzono zgodnie z procedurą badawczą PBO-50. Otrzymane rezultaty umożliwiają przedstawienie skłonności WSC do fragmentacji w postaci graficznej. W pracy zaproponowano ilościowe kryterium oceny podatności WSC na fragmentację materiałów.

EN

The paper describes the results of ballistic tests of tungsten heavy alloys (WSC) susceptible to fragmentation. The materials being studied were the samples in the form of cal. 7.62 × 54 mm „Mosin” of heavy alloys projectiles prepared from the mixtures of powders W, Ni, Fe, and Co with the addition of ceramics. WSC’s were obtained from the compacts which were liquid phase or solid sintered in the hydrogen atmosphere. Final ballistics tests were conducted in accordance with the research procedure PBO-50. The results obtained allow for the graphic evaluation of WSC susceptibility to fragmentation. On the basis of analysis of the results obtained during ballistic experiment, the qualitative criterion of frangible WSC to fragmentation was proposed.

11

Smart Metering – przyszłość na tle praktycznych wdrożeń w Polskiej Spółce Gazownictwa Sp. z o.o. Oddział w Tarnowie

Konieczny M., Jarek A.

Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu

|

2014

|

nr 194

95--107

12

Influence of diffusion bonding parameters on the structure and properties of titanium and stainless steel joints with copper interlayer

Szwed B., Konieczny M.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2014

|

Vol. 67, nr 1

21--25

EN

Purpose of this paper is investigating if the effect of diffusion bonding parameters on the microstructure and mechanical properties of the joints. Design/methodology/approach: Titanium and X5CrNi18-10 stainless steel samples were joined by diffusion bonding using copper foil as a filler metal at temperatures of 850, 875, 900, 925, 950 and 1000°C. From the stainless steel site of joint in all samples, regardless of the temperature of the process, there were formed layers of FeTi phase, and additionally layers of Fe2Ti at 925, 950 and 1000°C. Findings: The structure of the joint from the titanium site was composed of the eutectoid mixture αTi+CuTi2 and layers of phases CuTi2, CuTi, and Cu4Ti3. Hardness of joints reached higher value than for titanium and stainless steel, and it achieved value from 185 to 580 HV. The hardest phase was FeTi. The maximum shear strength was achieved for joints performed at 900°C. Researches limitations/implications: The structural examinations have shown significant changes in joints and relatively expansive diffusion zones on the borders of the joined materials. Structures of joints depended on the temperature of the process. Originality/value: The useful properties have led to a considerable interest in joining titanium and titanium alloys to steel (especially stainless steel) for application in aerospace, transportation, petrochemical and power generation industries.

13

Effect of processing parameters on the tensile behavior of laminated composites synthesized using titanium and aluminum foils

Konieczny M., Szwed B.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2014

|

Vol. 66, nr 2

61--66

EN

Purpose: This study describe effect of processing parameters on the tensile behaviour of laminated composites synthesized using titanium and aluminium foils. Design/methodology/approach: 50, 100 and 150 μm thick titanium and 50 μm thick aluminium foils have been used to fabricate Ti-Al3Ti and Ti-(Al3Ti+Al) composites. These laminated materials were synthesized in vacuum with controlled treating time and temperature. All composites were synthesized at 650°C. Treating time was a main factor determining the composition and tensile behaviour of the composites. Tensile tests were performed on the materials with different microstructures to establish their properties and fracture behaviour. Findings: Since the examinations showed that Al3Ti was the only intermetallic phase formed during the reaction between titanium and aluminium, the initial foil thicknesses affected only the volume fraction of the resultant Ti, Al and Al3Ti layers. Aluminium layers reacted completely after 60 minutes resulting in microstructures with Ti residual layers alternating with the Al3Ti layers. After 60 minutes of treating all composites had higher yield strength and higher ultimate tensile strength than composites after 20 minutes of treating produced with the same thickness of starting Ti foil. On the other hand, strain at fracture behaved conversely. Research limitations/implications: The results of investigations indicated that tensile behaviour of the composites depended strongly on the thickness of individual Ti layers and the presence of residual Al layers at the intermetallic centrelines. Originality/value: In the present study, the reaction synthesis was employed to fabricate laminated composites in vacuum using Ti foils with different original thicknesses and Al foils with one constant thickness.

14

Properties of γ-Ni+γ’ composite coatings transformed from Ni+Al electrodeposits

Konieczny M., Szwed B., Kardynał I.

Composites Theory and Practice

|

2014

|

R. 14, nr 1

33--37

EN

Composite γ-Ni+γ’ coatings on an iron substrate were developed by the conversion of Ni+Al electrodeposits with dispersed Al particles in an Ni matrix. The conversion was made by vacuum annealing at 900°C for 3 h under a uniaxial pressure of 1 MPa and full-density composite coatings were obtained. A nickel interlayer was successfully employed to block the mutual diffusion between the iron substrate and aluminium and therefore hard and brittle Fe-Al intermetallics were not formed. The oxidation resistance of as-plated Ni and γ-Ni+γ’ composite coatings at 1000°C was compared. After 100 hours at 1000°C, a mass gain of oxides for the γ-Ni+γ’ coating was about 7 times less than for the nickel coating. The γ-Ni+γ’ coating follows parabolic oxidation kinetics, which implies that oxidation is bulk-diffusion controlled. SEM/EDS and XRD characterization showed that during oxidation, a thin continuous Al2O3 layer is formed below the matrix of an NiAl2O4 spinel. The wear mass loss of the γ-Ni+γ’ coatings was found to be about 3 times smaller than the as-plated Ni and Ni+Al coatings. Moreover, the γ-Ni+γ’ coatings oxidised for 20 h, containing very hard and wear-resistant Al2O3 particles, show the smallest wear mass loss of all the tested materials.

PL

Warstwy kompozytowe γ-Ni+γ’ na podłożu żelaza zostały wytworzone na drodze galwanicznych powłok Ni+Al. Konwersji dokonano poprzez wygrzewanie w próżni w temperaturze 900°C przez 3 godziny pod naciskiem. Uzyskano nieporowate powłoki kompozytowe. Zastosowana warstwa niklu skutecznie zablokowała dyfuzję pomiędzy podłożem z żelaza oraz cząstkami aluminium i dlatego w badanych próbkach nie stwierdzono występowania kruchych faz z układu Fe-Al. Porównano odporność na utlenianie w temperaturze 1000°C galwanicznej powłoki niklowej oraz powłoki kompozytowej γ-Ni+γ’. Stwierdzono, iż przyrost masy tlenków dla warstwy kompozytowej był około 7-krotnie mniejszy niż dla powłoki niklowej. Określono także kinetykę przyrostu masy tlenków. Badania z wykorzystaniem metod SEM/EDS oraz XRD pozwoliły scharakteryzować powstałe podczas utleniania produkty. Stwierdzono, że na niklu powstawały warstwy NiO, a warstwy tlenków na kompozycie γ-Ni+γ’ składały się z NiAl2O4, pod którymi występowały ciągłe warstewki Al2O3. Testy trybologiczne wykazały, że ubytek masy warstw kompozytowych γ-Ni+γ’ był około trzy razy mniejszy niż galwanicznych warstw niklowych oraz kompozytowych warstw Ni+Al. Ponadto stwierdzono, że utleniane przez 20 h warstwy γ-Ni+γ’ miały najmniejszy ubytek masy podczas prób ścierania spośród wszystkich badanych materiałów. Efekt ten pojawiał się po czasie badania dłuższym niż 25 minut, gdy zostały odsłonięte w warstwie twarde i odporne na ścieranie cząstki Al2O3.

15

Mechanical properties of Ti-(Al3Ti+Al) and Ti-Al3Ti laminated composites

Konieczny M.

Composites Theory and Practice

|

2013

|

R. 13, nr 2

102--106

EN

Laminated Ti(Al3Ti+Al) and TiAl3Ti composites have been synthesised with controlled temperature and treating time using 50, 100 and 150 μm thick titanium and 50 μm thick aluminium foils. Microstructural examinations showed that Al3Ti was the only phase formed during the reaction between Ti and Al. After 20 minutes of treating at 650°C, not all the aluminium was consumed and the composites consisted of alternating layers of Ti, Al and Al3Ti. After 60 minutes, the aluminium layers were completely consumed, resulting in microstructures with Ti residual layers alternating with the Al3Ti layers. Tensile strength, flexural strength and impact toughness measurements were performed on the materials with different microstructures to establish the properties and fracture behaviour. After 60 minutes of treating, all the composites had a higher yield strength, higher ultimate tensile strength and higher flexural strength than those composites after 20 minutes of treating produced with the same thickness of starting Ti foil. On the other hand, the strain at fracture and impact toughness of the composites behaved conversely. The results of the investigations indicated that the mechanical properties of the composites strongly depend on the thickness of the individual Ti layers and the presence of residual Al layers at the intermetallic centrelines.

PL

Kompozyty warstwowe Ti-(Al3Ti+Al) oraz Ti-Al3Ti wytworzono w kontrolowanych warunkach, używając jako materiałów wyjściowych folii tytanowej o grubościach: 50, 100 i 150 µm oraz folii aluminiowej o grubości 50 µm. Mikroanaliza rentgenowska pozwoliła stwierdzić, że faza Al3Ti była jedyną fazą międzymetaliczną powstałą podczas reakcji między tytanem i aluminium w temperaturze 650°C niezależnie od czasu reakcji. Badania wykazały, że po 20 minutach wygrzewania aluminium nie w pełni przereagowało i dlatego kompozyty składały się z warstw Ti, Al oraz Al3Ti. Po 60 minutach wygrzewania kompozyty składały się już tylko z naprzemiennie ułożonych warstw Ti oraz Al3Ti. Wszystkie wytworzone kompozyty poddano próbie statycznej rozciągania, zginania trójpunktowego oraz udarności. Kompozyty składające się tylko z warstw Ti oraz Al3Ti charakteryzowały się większą granicą plastyczności, wytrzymałością na rozciąganie oraz zginanie w porównaniu do kompozytów Ti-(Al3Ti+Al). Z drugiej jednak strony kompozyty zawierające warstwy Ti, Al i Al3Ti charakteryzowały się większym wydłużeniem oraz wyższą udarnością. Rezultaty badań wykazały jednoznacznie, że właściwości mechaniczne kompozytów są silnie zależne od grubości indywidualnych warstw tytanu oraz od obecności warstw aluminium. Na podstawie analizy fraktograficznej dokonano oceny mechanizmów niszczenia tych materiałów ze szczególnym uwzględnieniem wpływu obecności warstw aluminium występujących pomiędzy warstwami fazy Al3Ti na propagację pęknięć.

16

Badania właściwości fizycznych i mechanicznych wolframowych stopów ciężkich skłonnych do fragmentacji wykonanych z różnie przygotowanych mieszanek

Konieczny M., Kaczorowski M., Nowak W.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2012

|

R. 57, nr 7

469-472

PL

W artykule zamieszczono wyniki badań wolframowych stopów ciężkich (WSC) skłonnych do fragmentacji, otrzymanych z mieszanek proszków W, Ni, Fe, Co z dodatkiem ceramiki Al203 lub W03. Wolframowe stopy ciężkie uzyskano z wyprasek spiekanych wstanie stałym i z udziałem fazy stałej oraz ciekłej w atmosferze wodorowej. Otrzymane wyniki sq cennym źródłem wiedzy na temat własności fizycznych i mechanicznych tych unikatowych stopów ciężkich.

EN

The paper presents results of examination of the physical and mechanical properties of tungsten heavy alloys (WSC) prone to fragmentation prepared from the mixtures of the W, Ni, Fe, Co with the addition ofAl203 ceramics or W03. The tungsten heavy alloys were obtained from the compacts solid or liquid phase sintered in hydrogen atmosphere. The results obtained are a valuable source of knowledge about the physical and mechanical properties of these unique heavy alloys.

17

Badania strukturalne wolframowych stopów ciężkich skłonnych do fragmentacji wykonanych z różnie przygotowanych mieszanek

Konieczny M., Kaczorowski M., Nowak W.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2012

|

R. 57, nr 8

544-548

PL

W artykule zamieszczono wyniki badań wolframowych stopów ciężkich skłonnych do fragmentacji, otrzymanych z mieszanek proszków W, Ni, Fe, Co z dodatkiem ceramiki Al203 lub W03. Wolframowe stopy ciężkie uzyskano z wyprasek spiekanych z udziałem fazy stałej oraz ciekłej.

EN

The paper presents the results of structural examination of tungsten heavy alloys susceptible to fragmentation prepared from the mixtures of the W, Ni, Fe, Co with the addition of Al203 ceramics or W03. Tungsten heavy alloys were obtained from the compacts liquid or solid phase sintered.

18

Enriching WSN environment with context information

Konieczny M.

Computer Science

|

2012

|

Vol. 13 (4)

101-114

EN

Currently the Internet of Things environment suffer from a variety of unique problems such as low throughput, inadequate support for mobility and notcompatible (and often close) application environments. However, characteristic of physical environment often provides opportunities to address these problems. This paper explores concepts of enriching the WNS environment with context-based information. By context we consider all data available in sensors environment, not only data processed by them. Currently this data are not utilized by sensors, but we think that they can improve overall functionality of the sensor network. We also discuss the practical challenges facing the integration of such an approach into the sensor application stack.

19

The effect of sintering temperature,sintering time and reinforcement particle size on properties of Al-Al2O3 composites

Konieczny M.

Composites Theory and Practice

|

2012

|

R. 12, nr 1

39-43

EN

The main aim of this paper was to investigate the effect of sintering temperature, sintering time and reinforcement particle size on the properties of Al-Al2O3 composites. Three sintering temperatures were applied: 500, 550 and 600 °C for 30, 60 and 90 minutes. Experiments were performed using specimens containing 0, 5 and 10% of alumina. The average particle sizes of alumina were 2, 10 and 20 μm. The investigated properties included relative density, hardness and compressive strength. Microstructural observations showed that Al-Al2O3 composites could be successfully formed for all of the studied combinations of sintering temperature, sintering time, alumina particle sizes and amount of reinforcement. The relative density of all the composites increased when the particle size of alumina was reduced. The highest relative density was obtained at 600 °C. Higher hardness and compressive strength were observed in samples containing finer Al2O3 particles. The variations in hardness and compressive strength of Al-Al2O3 composites were dependent on the sintering temperature and time. Increasing sintering time at 500 and 550 °C led to a gradual increase in hardness and compressive strength. Similar results were obtained as well after sintering at 600 °C when the sintering time was increased up to 60 minutes. A prolonged sintering time up to 90 min had a contrary effect on the hardness and compressive strength of the composites.

PL

Głównym celem badań było przeanalizowanie wpływu temperatury spiekania, czasu spiekania oraz wielkości cząstek zbrojących na własności kompozytów Al-Al2O3. Zastosowano trzy temperatury spiekania: 500, 550 i 600°C oraz trzy czasy: 30, 60 oraz 90 minut. Eksperymenty prowadzono na próbkach wykonanych ze spiekanego proszku aluminium oraz na próbkach zawierających dodatkowo 5 i 10% tlenku glinu. W badaniach używano proszku Al2O3 o trzech wielkościach cząstek: 2, 10 oraz 20 μm. Badano wpływ parametrów wytwarzania kompozytów na ich gęstość względną, twardość oraz wytrzymałość na ściskanie. Obserwacje mikroskopowe wykazały, że kompozyty Al-Al2O3 mogą być skutecznie wytwarzane przy zastosowaniu wszystkich użytych kombinacji temperatury spiekania, czasu spiekania oraz zastosowanych ilości oraz wielkości cząstek zbrojących. Gęstość względna kompozytów wzrastała wraz ze zmniejszaniem się wielkości zastosowanych cząstek Al2O3. Najwyższą względną gęstość otrzymano dla kompozytów spiekanych w temperaturze 600°C. Wyższa twardość oraz wyższa wytrzymałość na ściskanie była uzyskiwana w próbkach zawierających mniejsze cząstki tlenku glinu. Zmiany twardości i wytrzymałości na ściskanie były uzależnione od czasu oraz temperatury spiekania. Wzrost czasu spiekania w temperaturach 500 oraz 550°C prowadził do stopniowego wzrostu twardości oraz wytrzymałości na ściskanie. Podobne rezultaty otrzymano także po spiekaniu w temperaturze 600°C, gdy czas spiekania był krótszy niż 60 minut. Jednak wydłużenie czasu spiekania do 90 minut spowodowało spadek twardości oraz wytrzymałości na ściskanie.

20

Composite γ-Ni+γ'/Ni coatings on iron transformed from electrodeposited Ni and sediment co--deposited Ni+Al films

Konieczny M.

Kompozyty

|

2011

|

R. 11, nr 2

168-173

EN

Ni+AI/Ni composite coatings on an iron substrate were successfufly deyeloped via two-step technology: conventional electrodeposition (CED) and sediment co-deposition (SCD). The Al content produced in the composite coatings was about 25 vol. %. The coating morphology and composition were characterised using light optical microscopy, scanning electron microscopy (SEM - JEOL JMS 5400) and electron probe microanalysis (EDS - ISIS 300 Oxford Instruments). No cracking, porosity or other defects were obseryed in the Ni+AI/Ni coating microstructure. The hardness of the Ni+Al coating was about 240 HV, whereas the hardness of the pure Ni interlayer coating was only 220 HV. The effect of heat treatment under pressure on coating phase formatlon was studied. The Ni+AI/Ni coatings were conyerted into γ-Ni+γ'/Ni coatings by yacuum annealing at 600°C for 2 h and subsequent at 900°C for 3 h under uniaxial pressure of 1 MPa. Full-density composite coatings were ob tained. The nickel interlayer was successfully employed to block the mutual diffusion between the iron substrate and alumi nium and therefore bard and brittle Fe-Al intermetallics were not formed. The hardness of the reaction-formed γ-Ni+γ' layer was about 280 HV. The hardness near the surface after oxidation tests decreased to about 250 HV, which was attributed to the depletion of the γ' phase. A hardness peak of about 320 HV appeared about 15 μm within the outer layer, where the alumina continuos Iayer was reyea The results of the mieroindentation hardness measurements were in accordance with the results of the SEM and EDS analysis.

PL

Warstwy kompozytowe Ni+Al/Ni na podłożu żelaza ARMCO zostały wytworzone metodą składającą się z dwóch etapów: konwencjonalnego osadzania galwanicznego warstw niklowych oraz współ osadzania sedymentacyjnego warstw Ni+Al. Zawartość aluminium w osadzanych warstwach wynosiła około 25% objętości. Morfologia oraz skład uzyskanych warstw były badane przy użyciu mikroskopu optycznego NEOPHOT 2, mikroskopu skaningowego JEOL JMS 5400 oraz mikroanalizatora rentgenowskiego ISIS 300 Oxford Instruments. Podczas obserwacji uzyskanych warstw Ni+Al/Ni nie stwierdzono występowania pęknięć, porowatości oraz innych defektów. Twardość warstw Ni+Al wynosiła około 240 HV, podczas gdy twardość warstw galwanicznych z czystego niklu wynosiła 220 HV. Zbadano wpływ obróbki cieplnej na formowanie się faz. Warstwy Ni+AI/Ni były przekształcane w warstwy kompozytowe Υ-Ni+Υ'/Ni podczas wygrzewania w próżni w temperaturze 600°C przez 2 godziny oraz następnie w temperaturze 900°C przez 3 godziny pod naciskiem (ciśnienie prasowania około 1 MPa). Po obróbce cieplnej uzyskano nieporowate kompozytowe powłoki zawierające roztwór stały Υ-Ni oraz fazę między metaliczną Υ'(Ni3Al). Zastosowana warstwa niklu skutecznie zablokowała dyfuzję pomiędzy podłożem z żelaza ARMCO oraz cząstkami aluminium i dlatego w badanych próbkach nie stwierdzono występowania kruchych faz z układu Fe-Al. Twardość warstwy Υ-Ni+Υ' uzyskanej w wyniku syntezy faz wynosiła około 280 HV. Po teście wyżarzania w atmosferze utleniającej zauważono spadek twardości w wierzchnim obszarze warstwy do około 250 HV, co wynikało ze zmniejszenia się ilości fazy y"Υ'. Na głębokości około 15 μm zaobserwowano skokowy wzrost twardości do około 320 HV i stwierdzono w tym obszarze występowanie warstwy składającej się z tlenku aluminium.