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

Znaleziono wyników: 30

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
1
Content available remote Zwiększanie odporności kawitacyjnej stopów metali przez napawanie powłok
Szala M., Hejwowski T.
Przegląd Spawalnictwa
|
2015
|
R. 87, nr 9
56--60
PL
W pracy przedstawiono wyniki pomiarów odporności na zużycie kawitacyjne powłok NiCrBSi oraz powłoki stellitowej. Powłoki na osnowie niklu wykonano metodą napawania płomieniowo-proszkowego, na osnowie kobaltu metodą TIG. Badania kawitacyjne wykonano na stanowisku wibracyjnym zgodnie z normą ASTM G-32. Na podstawie badań makroskopowych oraz przy użyciu mikroskopii elektronowej dokonano identyfikacji mechanizmu zużywania powłok. Określono cechy i właściwości wytworzonych powłok sprzyjające ich odporności kawitacyjnej. Powłoki na osnowie niklu wykazują wysoką odporność kawitacyjną i mogą być stosowane w celu zwiększania odporności elementów maszyn przepływowych.
EN
In the work results of cavitation erosion test of NiCrBSi and stellite coatings were presented. Nickel based coatings were pad welded with the oxy-acetylene powder torch, cobalt based with TIG method. Cavitation tests were conducted on vibratory test rig according do ASTM G-32 standard. The cavitation erosion mechanism was examined by using macroscopic and SEM microscopy observation. The influence of the microstructure features and properties of produced coatings on cavitation erosion resistance was investigated. Presented coatings can be applied to increase erosion resistance of fluid machine elements.
2
Content available remote Odporność kawitacyjna powłok na osnowie niklu napawanych metodą płomieniowo-proszkową
Szala M., Hejwowski T.
Przegląd Spawalnictwa
|
2015
|
R. 87, nr 10
36--41
PL
W pracy przedstawiono wyniki pomiarów odporności na zużycie kawitacyjne powłok na osnowie Ni. Powłoki wykonano metodą napawania płomieniowo-proszkowego. Badania kawitacyjne wykonano na stanowisku wibracyjnym zgodnie z normą ASTM G-32. Określono wpływ mikrostruktury, twardości i mikrotwardości wytworzonych warstw na ich odporność kawitacyjną. Przy użyciu mikroskopii elektronowej dokonano identyfikacji mechanizmu zużywania powłok. Obserwacji dokonano w oznaczonych obszarach na powierzchni powłok w wybranych czasach ekspozycji. Powłoki objęte badaniami mogą być rozważane do regeneracji elementów maszyn i urządzeń podlegających zużyciu kawitacyjnemu.
EN
In the work results of cavitation erosion test of nickel based coatings were presented. Coatings were pad welded with the oxy-acetylene powder torch. Cavitation tests were conducted on vibratory test rig according do ASTM G-32 standard. The influence of microstructure, hardness and microhardness on cavitation erosion resistance was investigated. The cavitation erosion mechanism was examined by using SEM microscopy. Observations were conducted in specified areas of coatings in defined times of exposition. Presented coatings could be considered to repair cavitation worn machines elements and appliance.
3
Właściwości korozyjne powłok natryskiwanych metodą płomieniowo-proszkową z mieszanin proszków
Marczewska-Boczkowska K., Hejwowski T.
Inżynieria Powierzchni
|
2014
|
nr 4
11--18
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań korozyjnych w 3-procentowym roztworze NaCl oraz mikrostrukturalnych powłok natryskiwanych metodą płomieniowo-proszkową z mieszanin proszków Ni-5%Al i NiCrSiBFe (AMI 1045). Powłoki charakteryzują się dobrą odpornością korozyjną, zmierzone prądy korozji są rzędu 10-4–10-5 A/cm2. Odporność korozyjna powłoki wzrastała ze zwiększającym się udziałem AMI 1045 w mieszaninie proszków i zależała od mikrostruktury powłoki. Najniższą porowatość stwierdzono w powłokach zawierających 10–60% AMI 1045.
EN
In the paper, the results of corrosion tests in 3% NaCl solution and microstructural investigations of coatings flame sprayed with Ni-5%Al and NiCrSiBFe (AMI 1045) powder mixtures were presented. The coatings are distinguished by the good corrosion resistance, the measured corrosion currents were of order 10-4–10-5 A/cm2. The corrosion resistance rose with increasing AMI 1045 content in powder mixture and depended on coating microstructure. The lowest porosity was revealed in coatings containing 10–60 mas.% AMI 1045.
4
Mikrostruktura i odporność na korozję powłok na osnowie niklu natryskiwanych metodą płomieniowo-proszkową
Hejwowski T., Marczewska-Boczkowska K.
Inżynieria Powierzchni
|
2014
|
nr 4
3--5
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań mikrostruktury powłok natryskiwanych metodą płomieniowo-proszkową z mieszanin proszków Ni-5%Al i NiCrSiBFe + WC (EB-2005) oraz ich właściwości korozyjnych w 3-procentowym roztworze NaCl. Powłoki charakteryzują się dobrą odpornością korozyjną, zmierzone prądy korozji są rzędu 10-4–10-5 A/cm2. Odporność korozyjna powłoki wzrastała ze zwiększającym się udziałem EB-2005 w mieszaninie proszków i zależała od mikrostruktury powłoki. Minimalną porowatość stwierdzono w powłokach zawierających 20–60% mas. EB-2005.
EN
In the paper, the results of microstructural investigations of coatings flame sprayed with Ni-5%Al and NiCrSiBFe + WC (EB2005) powder mixtures and investigations of their corrosion properties in 3% NaCl solution were presented. The coatings are distinguished by the good corrosion resistance, the measured corrosion currents were of order 10-4–10-5 A/cm2. The corrosion resistance rose with increasing EB-2005 content in powder mixture and depended on coating microstructure. The lowest porosity was revealed in coatings containing 20–60 mas.% EB-2005
5
Content available Cavitation erosion resistance of Ni-Co based coatings
Szala M., Hejwowski T., Lenart I
Advances in Science and Technology. Research Journal
|
2014
|
Vol. 8, nr 21
36--42
EN
The Ni-Co based coatings were performed by means of PTA method from Ni-based and Co-based powders. The cavitation erosion resistance of Ni-Co specimens and reference sample in deionized water was determined by the ultrasonic vibration system. The microstructure, as well as mechanism of cavitation erosion of coating was examined by using SEM and LOM. The main mechanism of erosion is cracking and spalling at the boundary of dendrites and eutectics. Coatings exhibit higher cavitation erosion resistance than the reference sample. Therefore, they could be applied to repair and protect pump elements from cavitation wear.
6
Content available remote Mikrostruktura powłok cermetalowych natryskiwanych metodą płomieniowo-proszkową
Hejwowski T., Łabacz-Kęcik A.
Przegląd Spawalnictwa
|
2012
|
R. 84, nr 9
65-72
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań mikrostruktury powłok natryskiwanych metodą płomieniowo-proszkową mieszaninami proszków NiMoAl/ZrO2 - 30% CaO oraz NiAlMo/Al2O3-40% TiO2. Skład fazowy określono metodą XRD i wykazano, że w powłoce ZrO2 - 30% CaO występują fazy ZrO2 oraz CaZrO3, a w powłoce Al2O3-40% TiO2 - Beta tytanian glinu, korund, rutyl. Porowatość powłok cermetalowych zależała od składu proszków zastosowanych do natryskiwania. Wartości parametrów struktury geometrycznej powierzchni malały ze wzrastającą zawartością materiału ceramicznego. Dodanie do materiału bazowego tworzącego osnowę cermetalu niewielkiej ilości innego materiału zmienia mechanizm formowania powłoki.
EN
The paper presents results of microstructural investigations of coatings flame sprayed with the mixtures of powders NiMoAl/ZrO2-30% CaO and NiAlMo/Al2O3-40% TiO2. Phase composition was evaluated by means of the XRD method. The phases which appear in the ZrO2- 30% CaO coating are ZrO2 and CaZrO3, whereas in the Al2O3- 40% TiO2 coating – Beta aluminium titaniate, corundum and rutile. Porosity of cermet coatings depends on the composition of powders used for spraying. The values of parameters describing the geometrical structure of the coating surface decreased with increasing ceramic content. The admixture of low content of other material to the matrix creating base material changes the mechanism of the coating formation.
7
Content available remote Mikrostruktura i odporność na zużycie powłok natryskiwanych metodą płomieniowo-proszkową mieszaninami proszków
Hejwowski T., Łabacz-Kęcik A.
Przegląd Spawalnictwa
|
2012
|
R. 84, nr 9
57-64
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań mikrostruktury, struktury geometrycznej powierzchni oraz składu fazowego powłok natryskiwanych metodą płomieniowo-proszkową mieszaniną proszków AMI 3001.2 i UTP Exobond 2005. Wyznaczono parametry struktury geometrycznej i obliczono wymiary fraktalne profili powierzchni. Wykonano badania zużycia ściernego i erozyjnego powłok. Powłoki o wysokiej chropowatości wykazywały dużą odporność na zużycie ścierne. Wartość zużycia zależy od składu powłoki, struktury stereometrycznej oraz właściwości powierzchni rozdziału ziaren. Powłoki zawierające 30÷60% mas. UTP Exobond 2005 wykazują niższą wartość zużycia ściernego niż powłoki wykonane z materiałów bazowych. Intensywność erozji powłok cermetalowych zawierających poniżej 50% mas. UTP Exobond 2005 jest mniejsza niż intensywność erozji powłoki natryskiwanej UTP Exobond 2005.
EN
The paper presents results of investigations into microstructure, geometrical structure of the surface and phase composition of coatings flame sprayed with the mixture of AMI 3001.2 and UTP Exobond 2005 powders. Fractal dimensions and roughness parameters were evaluated. The tests of abrasive and erosive wear were done. High resistance to abrasion was revealed by high roughness coatings. Wear loss of coatings depends on coating composition, stereometric structure of the surface and intersplat surface properties. Coatings containing 30÷60% wt. UTP Exobond 2005 reveal lower wear loss in abrasion test compared to that of coatings performed from basic powders. Erosion intensity of cermet coatings containing less than 50% wt. UTP Exobond 2005 is lower than for coating sprayed with UTP Exobond 2005.
8
Content available Właściwości powłok napawanych stopami na osnowie Ni-Co
Szala M., Hejwowski T.
Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe
|
2012
|
R. 13, nr 7-8
157-166
PL
Stopy na osnowie niklu i kobaltu wykazują wysoką odporność na korozję i zużycie cierne i dlatego są rozważane do zastosowania na przylgniach zaworów wylotowych silników spalinowych. W pracy przedstawiono wyniki badań powłok na osnowie Ni-Co, napawanych plazmowo przy pomocy urządzenia NP1-250. Stwierdzono przydatność urządzenia do syntezy stopów z proszku na osnowie Ni oraz proszku na osnowie Co. Przeanalizowano rozkłady pierwiastków stopowych w celu określenia jednorodności wytworzonych powłok. Zbadano związek pomiędzy wartościami odporności na zużycie ścierne powłok oraz ich składem chemicznym i jednorodnością. Wytworzone powłoki charakteryzują się właściwościami przewyższającymi właściwości stellitów El-Co12 i El-Co6. Nowe powłoki cechowały się wysoką odpornością na zużycie ścierne, zmniejszającą się wraz ze wzrostem zawartości kobaltu w powłoce.
EN
Ni-Co based alloys reveal high corrosion and sliding wear resistance and thus can be considered to perform coatings on seal faces of exhaust valves of internal combustion engines. The paper presents the results of investigations of the Ni-Co based coatings deposited by means of the NP1 250 plasma unit. The feasibility of synthesizing alloys from the mixture of Ni and Co based powders was proven. The distributions of alloying elements were analyzed in order to evaluate the homogeneity of the coatings produced. The dependence of abrasive wear resistance of coatings on their chemical composition and homogeneity was examined. The performed coatings reveal better properties than El-Co12 and El-Co6 coatings. New coatings demonstrated abrasion resistance which decreased with the increasing Co content in the coating.
9
Content available Analiza numeryczna przyczyn uszkodzeń głowicy i zaworów silnika o zapłonie samoczynnym
Hejwowski T., Dębski H., Koszałka G.
Silniki Spalinowe
|
2011
|
R. 50, nr 3
PL
W pracy przedstawiono wyniki obliczeń numerycznych wykonanych metodą elementów skończonych rozkładów naprężeń, temperatury i przemieszczeń. Rozpatrywanym silnikiem był wolnossący silnik o zapłonie samoczynnym typu 4C90. Obliczenia wykonano przy pomocy programu ABAQUS/Standard. Rozważanymi elementami silnika były zawory dolotowy i wylotowy oraz głowica. Wyniki analiz numerycznych identyfikują mechanizm uszkodzenia głowic jako zmęczenie niskocyklowe spowodowane cyklicznym włączaniem i wyłączaniem silnika i poprawnie określają lokalizację pęknięć. Rezultaty obliczeń udowodniły, że występuje znaczny poślizg na powierzchni kontaktu grzybka i gniazda, co jest spowodowane wzajemnym przemieszczeniem gniazd i zaworów i jest przyczyną zużywania adhezyjnego. Wysoka temperatura powierzchni przylgni zaworu wylotowego powoduje intensywną korozję. Przeprowadzone obliczenia numeryczne umożliwiają szczegółową analizę przyczyn uszkodzeń silnika ZS.
EN
In the paper, the results of FEM calculations of stress, temperature and displacement distributions are presented. The considered engine was naturally aspirated diesel engine of 4C90 type. The numerical calculations were performed by means of ABAQUS/Standard software. The considered elements of the engine were cylinder head, inlet and exhaust valves. The results of numerical analysis identify mechanism of failure of cylinder head as low cycle fatigue caused by cyclic switching on and off the engine and provide precisely locations of cracks. Results of calculations proved that there is the considerable slip at the surface of contact of valve with valve insert, which is caused by the relative displacement of valves and inserts. It is the cause of adhesive wear. High temperature of exhaust valve surface accelerates corrosion. The carried out numerical calculations enable to analyze in detail failure causes of diesel engine.
10
Wpływ mikrostruktury i składu chemicznego stopów na osnowie żelaza na ich odporność na zużycie ścierne oraz erozyjne
Hejwowski T.
Inżynieria Materiałowa
|
2010
|
Vol. 31, nr 2
127-131
PL
W pracy przeanalizowano wpływ składu chemicznego i mikrostruktury stopów żelaza na ich odporność na zużycie przez ziarna cementu portlandzkiego. Najwyższą odporność na zużycie ścierne wykazało żeliwo wysokochromowe zawierające 6,6% węgla oraz 34,9% chromu. Stwierdzono, że wartość względnego zużycia ściernego powodowanego przez ziarna cementu jest proporcjonalna do odwrotności twardości. Wykazano silniejszą zależność odporności na zużycie ścierne od zwartości chromu niż węgla. Optymalny udział objętościowy węglików wynosi około 35%, a wielkość wydzieleń 10 @m. Najlepszą odporność na erozję wykazało żeliwo chromowo-molibdenowe zawierające 2,9% węgla, 27% chromu i 0,7% molibdenu. Wielkość wydzieleń węglików zapewniających wysoką odporność na zużycie erozyjne wynosi około 10 @m. Najkorzystniejszy udział objętościowy węglików dla kąta padania 60° wynosi około 0,2. Dla kątów padania ?60° zaznacza się silniejszy wpływ zawartości chromu w stopie na odporność na zużycie erozyjne niż zawartości węgla. W badaniach SEM wykazano znaczne różnice w intensywnościach zużywania osnowy i fazy węglikowej, wiodącym procesem uszkodzenia było usuwanie wydzieleń osnowy co ułatwiało oddzielanie wydzieleń węglików.
EN
In the paper, the effect of chemical composition and microstructure of Fe-base alloys on their resistance to wear caused by Portland cement abrasive was analyzed. The highest abrasion resistance demonstrated chromium cast iron containing C = 6.6% and Cr = 34.9%. It was found that the relative abrasive wear loss was proportional to the reciprocal of bulk hardness. Stronger dependence of abrasive wear resistance on chromium content than on carbon content was revealed. The optimum volume content of carbides is about 35% and precipitate size 10 @m. The highest erosion resistance demonstrated the chromium-molybdenum cast iron containing C = 2.9%, Cr = 27% and Mo = 0.7%. The precipitate size securing high resistance to erosion is about 10 @m. The optimum volume fraction of carbides for the impact angle of 60° is about 0.2. For impact angles ?60°, the chromium effect on erosion resistance is more distinct than that of carbon. It was proved in SEM examinations that wear resistances of matrix and carbide phase differ significantly, the leading destruction process was removal of matrix precipitates which facilitated detachment of carbides.
11
Odporność na zużycie epoksydowych materiałów regeneracyjnych
Hejwowski T.
Zeszyty Naukowe Politechniki Świętokrzyskiej. Nauki Techniczne
|
2009
|
Z. 12
CD-CD
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań nad zużyciem ściernym oraz erozyjnym epoksydowych materiałów regeneracyjnych i powłok na osnowie Ni oraz Co napawanych metodą gazowo-proszkową oraz TIG. Badania zużycia wykonano z wykorzystaniem masy formierskiej, mieliwa kwarcowego oraz korundu. Mikrostrukturę materiałów regeneracyjnych określono metodą metalografii ilościowej. Wykazano, że istotnymi właściwościami materiałów regeneracyjnych jest wielkość cząstek zbrojących i ich związanie z osnową. Materiały epoksydowe powinny być stosowane jedynie do regeneracji miejscowych uszkodzeń, lepszą metodą jest napawanie lub natryskiwanie z przetopieniem stopami NiCrSiB. Konstrukcja węzła tarcia powinna ograniczać zawartość pyłów.
EN
The paper presents results of abrasive and erosive wear investigations of epoxy recla- mation materials and Ni- and Co- base coatings deposited by means of TIG and gas- powder methods. Wear tests were performed with foundry sand, crashed silica and corundum. Microstructure of reclamation materials was evaluated by means of the quantitative metallography method. It was demonstrated that the important features of reclamation materials were the size of particles and their adhesion to the matrix. Epoxy materials can be only used to repair localized wear scars, more advantageous method is pad-welding or spraying with NiCrSiB alloys. Design of friction pair should limit dust content.
12
Odporność na erozję wybranych stali i żeliw
Hejwowski T.
Zeszyty Naukowe Politechniki Świętokrzyskiej. Nauki Techniczne
|
2009
|
Z. 12
CD-CD
PL
W pracy przedstawiono konstrukcję testera odśrodkowego do badania erozji oraz wyniki badań erozji stopów na osnowie żelaza. W badaniach wykorzystano jako ścierniwa SiC i pył klinkierowy pobrany z elektrofiltru. Wykazano istotny wpływ zjawiska fragmentacji ziaren na przebieg zjawiska erozji. Rankingi badanych stopów zależały od warunków testu. Zużycie przez cząstki klinkieru stopów o dużej zawartości dodatków stopowych miało charakter preferencyjny. Wartości udziału objętościowego faz i twardości mogą być stosowane jako kryterium wstępnej selekcji stopów jedynie w przypadku zużycia powodowanego przez twarde cząstki padające pod niewielkim kątem.
EN
In the paper the scheme of centrifugal erosion tester was presented along with results of erosion tests carried out on a number ofFe-base alloys. In the tests, a clinker dust collected from the electrofilter of the cement plant and SiC were applied as abrasives. The distinct effect of particle fragmentation on erosion was proved. Rankings of tested alloys depended on experimental conditions. Erosive wear of alloys with high content of additives by clinker dust revealed preferential character. Volume content of hard phase and bulk hardness can be only used as criteria of preliminary choice of materials resistant to low angle erosion by hard abrasives.
13
Content available remote Odporność na zużycie erozyjno-korozyjne powłok natryskiwanych łukowo na rurach przegrzewaczy trzeciego stopnia kotła elektrociepłowni
Hejwowski T., Gała Z., Drzeniek H.
Przegląd Spawalnictwa
|
2009
|
R. 81, nr 9
81-85
PL
Przedstawiono wyniki badań odporności na zużycie powłok natryskiwanych metodą łukową z drutów 75B (warstwa wiążąca) i 95MXC oraz Ami Spray Arc 100. Wykazano istotny wpływ chropowatości powłoki i kohezji granic ziaren na przebieg procesów zużywania ściernego i erozyjnego. W badaniach eksploatacyjnych stwierdzono, że intensywność zużywania powłok natryskiwanych jest porównywalna do stali 10H2M. Korzystne jest wykonywanie powłok na rurach przegrzewacza pary kotła energetycznego z drutu Ami Spray Arc 100.
EN
The paper presents results of wear resistance investigations of coatings arc sprayed with 75B (bond layer), 95MXC and Ami Spray Arc 100. It was demonstrated that coating roughness and cohesion of grain boundaries have distinct effect on the course of abrasion and erosion processes. In the field trials, it was found that wear intensity of sprayed coatings was comparable to that of 10H2M steel. It is profitable to perform coatings on heat exchanger tubes of boiler with Ami Spray Arc 100.
14
Content available remote Mikrostruktura i odporność na zużycie powłok cermetalowych natryskiwanych metodą płomieniowo-proszkową
Hejwowski T., Łabacz-Kęcik A.
Przegląd Spawalnictwa
|
2009
|
R. 81, nr 9
53-57
PL
Przedstawiono wyniki badań odporności na zużycie ścierne oraz erozyjne powłok cermetalowych Ni-5%AI/ ZrO2-30%CaO natryskiwanych metodą płomieniowo-proszkową. Zależność odporności na zużycie ścierne oraz erozyjne przez cząstki ścierniwa kwarcowego może być opisana z dobrym przybliżeniem regułą IROM. Istotny wpływ na zużycie powłok cermetalowych miała budowa granic ziaren powłoki oraz obecność pęknięć w natryskiwanych ziarnach ceramicznych.
EN
The results of investigations into the abrasive and erosive wear resistance of flame sprayed Ni-5%AI/ZrO2-30%CaO are presented. The dependence of abrasive or erosive wear resistance on the mass content of ceramics fits well to the IROM rule. The significant effect of grain boundaries and cracks present within the grains on the wear process of coatings was found.
15
Content available Investigations into the degradation mechanism of thermal barrier applied in IC engine
Hejwowski T.
Journal of KONES
|
2009
|
Vol. 16, No. 3
129-134
EN
In the present paper the results of investigations into the degradation mechanizm of thermal barrier coating (TBC) applied in spark ignited and naturally aspirated diesel engines are presented. The TBC comprised 0.09 mm thick NiCrAlY bond coat and 0.36 mm thick Al2O3-40%TiO2 top coat. The coating was atmospheric plasma sprayed on piston heads, inlet and outlet valves and engine head. Top coating was heavily damaged in thermal fatigue tests and in exploitation test on spark ignited engine. The mechanism of damage was spalling of the outermost layer of ceramics. Porosity of the ceramic coating increased significantly which made the coating permeable to the products of combustion and thus facilitated corrosion attack on bond layer. Spalling of coating did not increase wear of piston rings and sleeves. X-ray diffraction studies proved high phase stability ofAl2O3-40%TiO2 top coat. Al2Or40%TiO2 APS sprayed coating cannot be considered the alternative top coat to currently used ZrO2-8%Y2O3in engine applications. Thermal barrier coating based on Al2O3-40%TiO2 can not be used for adiabatization of diesel or spark ignited engines. Al2O3-40%TiO2 based TBC can be used in less demanding applications.
16
Content available Effect of thermal barrier coating on temperature and stress distribution in diesel engine
Hejwowski T., Dębski H.
Journal of KONES
|
2009
|
Vol. 16, No. 4
147-154
EN
The paper presents results of FEM investigations into the effect of thermal barrier coating (TBC) on stress and temperature distributions in the components of naturally aspirated diesel engine. Calculations were performed by means of Abaqus ver. 6.8-3 computer program. The considered coating was plasma sprayed double-layered TBC consisting 0.15 mm thick NiCrAl bond layer and 0.3 mm ZrO2-8%Y2O3 top coat. TBC reduced the maximum temperature of the cylinder head by 15K compared to uncoated metal head, increased temperature of the outlet channel by 10 K and reduced maximum temperatures in inlet and outlet valves by 2 and 1.2 K, respectively. Although maximum temperature of the pis ton head remained the same after deposition of the coating but the range of temperatures at the piston head was reduced by 23.8%. Application o f TBC considerably reduced stresses in acritical region of outlet valve- the interface of stellite hardfacing /valve. The highest thermal stresses in the TBC were in the bondcoat, which confirms the common localization of damages. Stress concentrations were also found in the metal part at the edges of TBC and at the edges of the recess machined in the piston head. The reduction of metal temperatures and thermal gradients in protected components should have some positive effect on the components' durability.
PL
W pracy przedstawiono rezultaty badań numerycznych wpływu powłoki typu bariery cieplnej (TBC) na rozkład temperatur i naprężeń w elementach wolnossącego silnika ZS. Obliczenia numeryczne zostały wykonane przy pomocy programu Abaqus wer. 6.8-3. Rozważano natryskaną plazmowo powlokę dwuwarstwową składającą się z warstwy podkładowej o gr. 0,15 mm i warstwy ceramicznej ZrO2-8%Y2O3 o grubości 0,3 mm. TBC obniżyła maksymalną temperaturę głowicy silnika o 15 K w porównaniu do głowicy nie pokrytej powłoką oraz obniżyła maksymalne temperatury zaworów wylotowego i dolotowego o 2 K i 1,2 K, odpowiednio. Wprawdzie maksymalna temperatura tłoka pozostała stała ale obniżył się o 23,8% zakres temperatur na powierzchni tłoka. Zastosowanie powłoki znacznie obniżyło wartość naprężeń w krytycznym miejscu zaworu wylotowego- granicy podłoża i warstwy napawanej stellitem Najwyższa wartość naprężeń TBC występowała w warstwie podkładowej co potwierdziło częstą lokalizację pęknięć. Znaleziono również koncentracje naprężeń na krawędzi TBC i krawędzi wybrania w denku tłoka. Obniżenie temperatur metalu i gradientów temperatur w pokrytych elementach powinno wydłużyć trwałość elementów.
17
Effect of chemical composition on microstructure and wear resistance of flame sprayed Ni-5% Al/Al2O3 -40% TiO2 cermet coating
Hejwowski T., Łabacz-Kęcik A.
Inżynieria Materiałowa
|
2009
|
Vol. 30, nr 5
414-417
EN
Flame subsonic spraying is capable of depositing dense cermet coatings. Incorporation of ceramics into the coating increases erosion resistance for mass fractions of Al2O3-40% TiO2 below 40%. In the 3-body abrasion test, the mass losses of cermet coatings were found greater than for either Ni-5% Al or Al2O3 -40% TiO2 coating which was caused by the dominating effect of microstructure. The microstructure of cermet coating expressed in terms of splat shape factor, pore shape factor and porosity volume fraction depended on the chemical composition of the feedstock material. Large values of ceramic grain shape factor (over 1.5) corresponded to high wear resistance. Effect of surface roughness, pores and cracks on mass loss in wear tests was proven in SEM examinations.
PL
Natryskiwanie płomieniowe poddźwiękowe umożliwia wytwarzanie powłok o stosunkowo nieznacznej porowatości. Wprowadzenie ceramiki do materiału powłoki zwiększa odporność na erozję dla udziałów objętościowych Al2O3-40% TiO2 poniżej 40%. Wyznaczone w badaniach ścieralności ubytki masy powłok cermetalowych były wyższe od ubytków masy powłok Ni-5% Al oraz Al2O3-40% TiO2, co było spowodowane istotnym wpływem mikrostruktury. Mikrostruktura powłoki, wyrażona przez współczynniki kształtu ziaren i porów oraz przez udział objętościowy porowatości, zależała od składu chemicznego materiału proszkowego. Wysokie wartości współczynnika kształtu ziaren ceramiki (powyżej 1,5) były skojarzone z wysoką odpornością na zużycie. Wpływ chropowatości, porów i pęknięć na ubytek masy w testach zużycia został potwierdzony w badaniach SEM.
18
Content available Analysis of failures to inlet and exhaust valves of 4C90 diesel engine
Hejwowski T., Dębski H., Gardyński L., Nastaj T.
Journal of KONES
|
2008
|
Vol. 15, No. 3
171-178
EN
The paper presents results of MES calculations of temperature, stress and displacement distributions. The considered engine was the actual naturally aspirated one of 4C90. Calculations were performed by means of Abaqus Standard computer program. The engine elements considered were exhaust and inlet valves. This numerical tool used in the calculations enabled the execution of the finite element method calculations in non-linear range on the basis of iterative calculations of the geometrically non-linear issues using Newton - Raphson methods. The elements utilized in model were of C3D8T type, 8th. nodal, hexagonal to paired temperature-distortional analysis with the shape function of the first type. The elements of this type were used to model geometrically straight elements, such as: the valve seats, weld overlay, the valve guides, the valve disks, the valve stems. The remaining parts of engine were modelled with the utilization of C3D4T elements 4th nodal, tetragonal to paired temperature-distortional analysis with the shape function of the first type. The paired temperature-distortional analysis was carried out. The total number of elements was 371095, in this 20698 elements in inlet valve, 15117 elements in exhaust valve, 3264 elements in weld overlay, 2108 of elements in inlet valve seat, 1664 elements in exhaust valve seat, 126233 elements in the head. Obtained results are in fair agreement with similar studies for the other CI engines. Results of experimental studies into wear mechanisms at the valve seat surfaces are presented. Corrosion, adhesion and indentation wear were documented by means of SEM and EDX measurements. Results of numerical calculation proved that significant sliding takes place on the mating surfaces, which was caused by the mutual displacement of valve seat insert and valve stem.
PL
W pracy przedstawiono wyniki obliczeń numerycznych wykonanych metodą elementów skończonych rozkładów naprężeń, temperatur i odkształceń. Rozpatrywanym silnikiem był wolnossący silnik ZS typu 4C90. Obliczenia wykonano przy pomocy programu Abaqus Standard. Rozpatrywanymi elementami silnika były zawory dolotowe i wylotowe. Zastosowane do obliczeń narzędzie numeryczne umożliwiało wykonywanie obliczeń MES w zakresie nieliniowym w oparciu o iteracyjne techniki obliczeń zagadnień geometrycznie nieliniowych z wykorzystaniem metody Newtona - Raphsona. W modelu wykorzystano elementy typu C3D8T 8-węzłowe, heksagonalne do analizy sprzężonej temperaturowo-odkształceniowej z funkcją kształtu 1-rzędu. Elementy tego typu były wykorzystane do zamodelowania elementów prostych geometrycznie, takich jak: gniazda zaworów, napoina, prowadnice zaworów, talerzyki zaworów, trzonki zaworów. Pozostałe części silnika zamodelowano z wykorzystaniem elementów C3D4T 4-węzłowych, tetragonalnych do analizy sprzężonej temperaturowo-odkształceniowej z funkcją kształtu 1-rzędu. Wykonano analizę sprzężoną temperaturowo-odkształceniową. Liczba elementów wynosiła 371095, w tym 20698 elementów w zaworze ssącym, 15117 elementów w zaworze wydechowym, 3264 elementy w napoinie, 2108 elementów w gnieździe ssącym, 1664 elementy w gnieździe wydechowym, 126233 w głowicy. Rezultaty analiz numerycznych są w dobrej zgodności z publikowanymi wynikami dla innych silników ZS. Zostały przedstawione wyniki badań eksperymentalnych mechanizmu zużywania powierzchni przylgni zaworów. Udokumentowano metodami SEM i EDX występowanie korozji, odkształcenia plastycznego oraz zużycia adhezyjnego. Rezultaty obliczeń numerycznych udowodniły, że występuje znaczny poślizg na powierzchni tarcia co jest spowodowane wzajemnym przemieszczeniem gniazd i zaworów.
19
Content available Analysis of failure causes of 4C90 diesel engine head
Gardyński L., Dębski H., Hejwowski T., Weroński A., Nastaj T.
Journal of KONES
|
2008
|
Vol. 15, No. 3
179-185
PL
Warunki pracy głowic silników można określić jako ciężkie ze względu na występujące obciążenia mechaniczne i cieplne. Istotnym czynnikiem jest również nierównomierność nagrzewania się głowic silników. Głowice silników ze względu na swój skomplikowany kształt są wykonywane w technologii odlewniczej a najczęściej stosowanymi stopami są żeliwa stopowe i siluminy. Konstrukcja głowicy zależy od przyjętego systemu spalania, usytuowania zaworów i wałka rozrządu oraz liczby zaworów przypadających na cylinder. Powierzchnia głowicy pomiędzy gniazdami zaworów należy do najbardziej obciążonych cieplnie miejsc głowicy. W pracy przedstawiono przyczyny uszkodzeń głowic silnika 4C90. Podano rezultaty badań metalograficznych. Lokalizacja pęknięć była związana z rozkładami temperatur i naprężeń. Obliczenia numeryczne rozkładów temperatur i naprężeń były wykonane za pomocą programu MES Abaqus Standard. Pęknięcia pojawiały się w miejscach występowania najwyższych temperatur i naprężeń. Zwykle powstaje kilka pęknięć, z których jedno formuje złom. Obliczenia numeryczne MES określają rejon mostka międzyzaworowego jako miejsce najbardziej narażone na uszkodzenie, w którym występuje największe naprężenie, około 250 MPa. Miejscem podatnym na pękanie jest również mostek pomiędzy zaworem wylotowym i wkładką żarową. Ze względu na występujące wartości naprężeń, można scharakteryzować mechanizm uszkadzania powierzchni ogniowej głowicy jako zmęczenie niskocyklowe. Obliczone wartości temperatury i naprężeń są w dobrej zgodności z opublikowanymi pracami. Wyniki badań eksperymentalnych potwierdzają rezultaty obliczeń numerycznych.
EN
The work conditions of IC engines heads can be defined as heavy, considering the occurring mechanical and thermal loads. The essential factor is also inequality of warming of the engine heads. Considering their complicated shape, the heads of engines are manufactured in the casting process, and material most often applied is alloy iron or silicon aluminum alloy. The construction of head will depend of the assumed combustion system, valve and camshaft placement and the number of valves in the single cylinder. The head surface between the valve inserts is the most heavily thermally loaded head place. The paper reviews causes of failure to naturally aspirated 4C90 diesel engine heads. Results of metallographic examinations of scrapped engine heads are given. Locations of cracks were connected with stress and temperature distributions. Numerical analysis of temperatures and stresses developed in the engine head was performed by means of Abaqus Standard finite element program. Cracks origins appeared in regions of high temperature and stress levels. Usually a few cracks originated and one of them developed, forming fracture. Finite element method numerical calculations define inter-valve bridge region as the place most susceptible to the damage, in which the largest stresses, valued about 250 MPa are appearing. The place also susceptible on cracking is the bridge between exhaust valve and glow insert. Considering the values of stresses occurring, it is possible as to characterize the mechanism of the igneous head surface damage as a low cycle wear. The computed values of the temperature and the stresses are in the good conformability with values published in the literature. The results of experimental investigations confirm the results of numerical calculations.
20
Content available Alloys for PTA deposition onto seatings of exhaust valves
Hejwowski T., Szewczyk S., Nastaj T.
Journal of KONES
|
2008
|
Vol. 15, No. 4
171-178
EN
The paper presents results of corrosion investigations of alloys used for PTA deposition and three experimental Ni-Co based alloys for plasma deposition containing 37.7-60.5% Ni, 22.8-38% Co and 10.8-18% Cr. Results were compared with experimental data obtained in the similar experiment on currently applied valve steels and H23N18 heat resistant steel. Experimental alloys containing 15-18% of chromium revealed higher heat resistance compared to valve steels and H23N18 heat resistant steel. Experimental alloys Nos 1 and 2 demonstrated lower linear loss in corrosion test carried out in molten salts compared to satellite grade 6. The chemistry of molten salts used in crucible tests resembled that of deposits formed on exhaust system elements of engines burning heavy fuels. Experimental alloys in corrosion research tests in the air atmosphere proved the smaller increase of mass in the temperatures of tests 1073 K and 1173 K, in comparison to Stellite grade 6 alloy, currently used to weld deposition on valve sealing surface. Considering of the contents of hard phases assuring good wear resistance and the their high corrosion resistance, coatings welded on with the powder mixtures based on nickel and cobalt can be poised for the application on sealing surfaces of exhaust valves of diesel engines instead of currently applied expensive Stellite grade 6 alloy.
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań korozyjnych stopów stosowanych do napawania metodą plazmową oraz TIG a także trzech stopów eksperymentalnych na osnowie Ni-Co, o zawartości 37,7-60,5% Ni, 22,8-38% Co oraz 10,8-18% Cr i przewidywanych do napawania metodą plazmową. Rezultaty porównano z wynikami badań dla aktualnie stosowanych stali zaworowych i stali żaroodpornej H23N18. Stopy eksperymentalne o zawartości 15-18% Cr wykazały wyższą żaroodporność od stali zaworowych i stali żaroodpornej H23N18 i aktualnie stosowanego do napawania stopu stellite grade 6. Stopy eksperymentalne w badaniach korozyjnych w atmosferze powietrza wykazały, w porównaniu do aktualnie stosowanego do napawania przylgni zaworów stopu Stellite grade 6, mniejsze przyrosty masy w temperaturach testu 1073 K i 1173 K. Stopy Ni-Co nr 1 i 2 wykazały mniejszy ubytek liniowy w porównaniu do stellitu grade 6 w badaniach korozyjnych w stopionych solach, których skład chemiczny był zbliżony do składu osadów utworzonych na elementach układów wydechowych silników napędzanych ciężkimi paliwami. Z uwagi na zawartość twardych faz zapewniających dobrą odporność na zużycie oraz wysoką odporność na korozję powłoki napawane mieszaninami proszków na osnowie niklu oraz na osnowie kobaltu mogą być rozważane do zastosowania na przylgniach zaworów wylotowych silników Diesla zamiast aktualnie stosowanego kosztownego stellitu grade6.
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.