Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Charakterystyka kompozytów Al-Su/SiC spiekanych w próżni

Wąsik A., Leszczyńska-Madej B., Madej M., Kasprzyk J.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2018

|

R. 63, nr 2

11--15

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań kompozytów na osnowie stopu aluminium Al4Cu umocnionych dodatkiem 2,5; 5; 7,5; 10 oraz 15% wag. SiC. Przedmiotem badań było określenie możliwości zastosowania podstawowych procesów metalurgii proszków do wytworzenia kompozytów oraz zbadania wpływu cząstek fazy stałej SiC na mikrostrukturę oraz właściwości mechaniczne otrzymanego materiału. W tym celu elementarne proszki aluminium, miedzi oraz węglika krzemu zostały poddane procesowi mieszania w odpowiednich proporcjach wagowych, jednostronnego prasowania na zimno oraz spiekania w atmosferze próżni. Mikrostrukturę proszków i spiekanych materiałów badano przy wykorzystaniu skaningowego mikroskopu elektronowego (SEM), z kolei oceny właściwości mechanicznych otrzymanego kompozytu oraz wytrzymałości połączenia osnowa–umocnienie dokonano na podstawie pomiaru twardości metodą Brinella, próby trójpunktowego zginania oraz ściskania w temperaturze otoczenia. Na końcowym etapie wytwarzania porowatość kompozytów nie przekroczyła 10%. Twardość kompozytów wzrosła wraz ze zwiększeniem zawartości fazy SiC. Nie stwierdzono z kolei występowania zależności pomiędzy wytrzymałością na zginanie, a zawartością fazy umacniającej SiC. W przypadku wytrzymałości na ściskanie kompozytów, dodatek twardej fazy SiC skutkował jej obniżeniem. Najwyższą wytrzymałością na zginanie jak i ściskanie odznaczał się materiał osnowy.

EN

In the article the results Al4Cu matrix composites reinforced with the addition of 2.5; 5; 7.5; 10 and 15 wt % of SiC were presented. The purpose of the study was to determine the applicability of the basic powder metallurgy processes to produce the examined composites and to investigate the influence of SiC solid particles on the microstructure and mechanical properties of the obtained material. To achieve this goal the elemental powders of aluminum, copper and silicon carbide were subjected to a mixing process in appropriate weight proportions, uniaxial pressing and vacuum sintering process. The microstructure of powders and sintered materials was investigated using scanning electron microscope (SEM), while the mechanical properties of the obtained composite and the quality of interface bonding between matrix and reinforcement were determined by Brinell hardness, three-point bending and uniaxial compression tests at ambient temperature. At the final stage of production, the porosity of the composites did not exceed 10 %. Hardness of the composite increased with the increasing of SiC content. However, there was no relationship observed between the bending strength and the content of SiC reinforcing phase. In case of compressive strength of composites, the addition of hard particles of SiC resulted in its decreasing. The highest value of bending strength as well as compression strength was achieved for the matrix material.

2

Badania właściwości tribologicznych stopów łożyskowych na bazie cyny stosowanych do wylewania panewek łożysk ślizgowych

Hrabia-Wiśnios J., Leszczyńska-Madej B., Wąsik A., Madej M.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2018

|

R. 63, nr 11

14--19

PL

Do najpowszechniej stosowanych stopów łożyskowych należą stopy cyny i ołowiu. Stopy te posiadają plastyczną osnowę z cząstkami nośnymi twardych faz zapewniających dużą odporność na ścieranie. Łożyska wykonane z babbitów cynowych pracują w turbinie w warunkach tarcia płynnego. Zjawisko ścierania najintensywniej pojawia się podczas zatrzymywania lub rozruchu, kiedy łożysko pracuje w warunkach tarcia półpłynnego. Zarówno od powierzchni czopu jak i panwi, zależy niezawodna praca nie tylko samego łożyska, ale i całej turbiny parowej. Stop łożyskowy ma na celu niedopuszczenie do przytarć na kontakcie czop – panew. Ponieważ zatrzymanie pracy turbin jest bardzo kosztowne, od stopów tego typu wymagana jest również długotrwała praca. W artykule przedstawiono wyniki badań dwóch stopów łożyskowych na bazie cyny: Ł82 oraz L89, stosowanych do wylewania panewek łożysk ślizgowych. Stopy te różnią się przede wszystkim zawartością antymonu, miedzi oraz ołowiu. Wykonano obserwacje mikroskopowe z wykorzystaniem mikroskopii świetlnej i skaningowej mikroskopii elektronowej, pomiary twardości metodą Brinella oraz badania właściwości tribologicznych w warunkach tarcia technicznie suchego oraz z zastosowaniem oleju TU-32. Uzyskane wyniki wskazują na lepsze właściwości tribologiczne stopu Ł82 o wyższej zawartości antymonu, aniżeli stopu Ł89.

EN

Bearing alloys are widely used in friction assemblies. These alloys are building from soft and plastic matrix with load - bearing particles, which guarantee the great abrasion resistance. Babbitt with a high amount of tin consist three phases: α, β, η or α, β, ε. The α - phase is in the form of solid solution of antimony and copper in tin or in the form of three - component eutectic. Steam bearings play an important role in steam turbines. They determine the position of the movable shaft relative to other turbine components. In the bearing, the shaft, which is usually made of steel, cooperates with the pan with a several millimeter layer of the bearing alloy. The bearing alloy is intended to prevent contact between the pin and the bearing. The paper presents the results of two bearing alloys: Ł82 and L89 used for pouring bearing shells. These alloys differ mainly in the content of antimony, copper and lead. Microscopic observations were made using light microscopy and scanning electron microscopy, Brinell hardness was measured and tribological properties were determined in technically dry friction conditions and using TU-32 oil. The obtained results indicate better tribological properties of the Ł82 alloy with a higher antimony content than the Ł89 alloy.

3

The influence of SiC particle size on mechanical properties of aluminium matrix composites

Wąsik A., Leszczyńska-Madej B., Madej M.

Metallurgy and Foundry Engineering

|

2017

|

Vol. 43, no. 1

41--49

EN

The main aim of this study was to determine the influence of SiC particle size on the mechanical properties of aluminum matrix composites. The reinforcing phase was introduced into the aluminum matrix in two different particle sizes: a coarse fraction with particle size ranging from 40 to 60 μm, and a fine fraction with particle size of less than 2 μm. The SiC particles were added in various quantities equal to 2.5, 5, 7.5, and 10 wt% in order to determine the influence of different contents of the reinforcing phase on the density, hardness, and compressive strength of the obtained composite materials. By using scanning electron microscopy (SEM), the microstructure observations were performed and allowed for defining the influence of matrix/reinforcement particle size ratio (PSR) on the distribution of reinforcement particles in the matrix. The Al-SiC composites were prepared through the conventional powder metallurgy technique, including compaction under a pressure of 300 MPa and a sintering process in a nitrogen atmosphere at 600°C. Applying the reinforcing phase with the particle size (40–60 μm) similar to matrix (<63 μm) allowed us to obtain a more-uniform distribution of SiC particles in the matrix than after introducing the fine fraction of reinforcement (2 μm). The mechanical properties of the Al-SiC composites increased with increases in the weight fraction of the reinforcing phase, wherein this effect is more visible for composites reinforced with SiC particles of finer gradation.

PL

Celem badań było określenie wpływu wielkości cząstek fazy umacniającej SiC na właściwości mechaniczne kompozytów na osnowie aluminium. Do aluminiowej osnowy wprowadzono fazę SiC o różnej wielkości cząstek, tworzących tzw. frakcję drobną (2 μm) oraz grubą (40–60 μm). Celem zbadania wpływu zawartości cząstek węglika krzemu w osnowie na gęstość, twardość oraz wytrzymałość na ściskanie otrzymanych kompozytów udział wagowy cząstek SiC określono odpowiednio na poziomie: 2,5; 5; 7,5 oraz 10% wag. Przeprowadzono również obserwacje mikrostrukturalne przy użyciu skaningowego mikroskopu elektronowego (SEM), które pozwoliły na określenie wpływu stosunku wielkości cząstek materiału osnowy oraz fazy umacniającej na rozkład cząstek SiC w aluminiowej osnowie. Materiał został wytworzony metodą konwencjonalnej metalurgii proszków, obejmującą proces prasowania pod ciśnieniem 300 MPa oraz spiekania w atmosferze azotu w temperaturze 600°C. Zastosowanie cząstek fazy umacniającej o wielkości (40–60 μm) zbliżonej do rozmiaru cząstek materiału osnowy (<63 μm) pozwoliło uzyskać bardziej równomierny rozkład cząstek fazy umacniającej SiC w osnowie niż w przypadku wprowadzenia cząstek SiC o drobnej frakcji (poniżej 2 μm). Właściwości mechaniczne kompozytów Al-SiC wzrosły wraz ze wzrostem udziału wagowego fazy umacniającej, przy czym efekt ten jest bardziej widoczny w przypadku umocnienia cząstkami SiC o mniejszej gradacji.

4

Microstructure Characterization of SiC Reinforced Aluminium and Al4Cu Alloy Matrix Composites

Leszczyńska-Madej B., Wąsik A., Madej M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2017

|

Vol. 62, iss. 2A

747--755

EN

A conventional powder metallurgy method (PM) was used to produce Al-SiC and Al4Cu alloy matrix composites with 2.5, 5, 7.5 and 10 wt% of SiC particles. Two different sizes of the reinforcing phase particles were applied to determine their effect on composite microstructure. The sintering process was carried out at 600°C under nitrogen atmosphere, and its consequence was the appearance of aluminium nitrides in composite microstructure acting as an additional strengthening phase. The composites were next re-pressed and re-sintered (2p2s) under the same conditions. The main aim of this article was to examine the microstructure of the SiC reinforced Al and Al4Cu alloy matrix composites. To achieve this goal and characterize the sintered materials, scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM) and X-ray diffraction (XRD) techniques were used.

5

Wpływ dodatku miedzi oraz zawartości fazy umacniającej sic na mikrostrukturę i twardość kompozytów Al-SiC

Wąsik A., Leszczyńska-Madej B., Madej M.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2016

|

R. 61, nr 6

259--263

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań dotyczące właściwości mechanicznych oraz mikrostruktury kompozytów na osnowie aluminium i jego stopu Al4Cu, umacnianych cząstkami węglika krzemu. Praca miała na celu określenie wpływu ilości fazy umacniającej SiC oraz dodatku miedzi do aluminiowej osnowy na mikrostrukturę oraz twardość tych kompozytów. Kompozyty Al-SiC oraz Al4Cu-SiC zostały otrzymane na drodze metalurgii proszków. Faza umacniająca została dodana w ilościach: 2,5; 5; 7,5; 10 oraz 15 wag. SiC. Formowanie kompozytów obejmowało proces prasowania jednostronnego pod ciśnieniem 300 MPa oraz proces spiekania w atmosferze azotu w temperaturze 600°C przez 1 godz. Dodatkowo dokonano operacji doprasowania i ponownego spiekania w celu uzyskania wyższej gęstości, a przez to lepszych właściwości mechanicznych. Uzyskane kompozyty poddano badaniom gęstości oraz twardości, a następnie dokonano obserwacji mikrostruktury przy użyciu mikroskopu świetlnego oraz skaningowego mikroskopu elektronowego. Przeprowadzone badania dowiodły, że ze wzrostem zawartości cząstek fazy SiC nastąpił wzrost twardości kompozytów, a najwyższą wartość twardości uzyskano dla najwyższej zawartości fazy umacniającej SiC. Dodatek miedzi do osnowy również pozwolił na niemal dwukrotny wzrost twardości kompozytów w porównaniu do kompozytów na osnowie aluminium bez dodatku miedzi. Jak przypuszczano, operacje doprasowania i ponownego spiekania skutkowały w obu przypadkach lepszym zagęszczeniem kompozytów.

EN

In this paper results of mechanical properties and microstructure of aluminium matrix and aluminium alloy AI4Cu matrix composites reinforced with silicon carbide particles are presented. The main purpose of the work was to determine the influence of weight fraction of reinforcing phase SiC and addition of copper into aluminium matrix on microstructure and hardness of these composites. Al-SiC and AI4Cu-SiC composites were fabricated by using powder metallurgy methods. The reinforcing phase was added in amounts of: 2.5; 5; 7.5, TO and 75 wt % of SiC. Composites forming consisted of single pressing under the 300 MPa pressure and sintering process in nitrogen atmosphere at 600 °Cfor one hour. The additional pressing and sintering were applied in order to obtain higher densification and therfore better mechanical properties. Obtained composites were subjected to density and hardness measurements. The microstructure observation by using both light and scanning electron microscopy was analyzed. Studies show that the increasing of silicon carbide reinforcement resulted in obtaining higher hardness and reached the highest value for the highest content of reinforcing phase. The addition of copper into the matrix also resulted in almost twice increasing of hardness value forAl4Cu matrix composites compared to aluminium matrix composites without the addition of copper. As expected the additional pressing and sintering operations allowed to obtain better densification for composites.

6

Wpływ atmosfery spiekania oraz zawartości fazy umacniającej SiC na mikrostrukturę i właściwości mechaniczne kompozytów AlCu-Si

Wąsik A., Leszczyńska-Madej B., Madej M.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2016

|

R. 61, nr 7

307--313

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań, których celem było określenie wpływu atmosfery spiekania na mikrostrukturę i właściwości mechaniczne kompozytów na osnowie stopu aluminium Al4Cu z dodatkiem fazy umacniającej w postaci cząstek węglika krzemu, dodanego w ilości 2,5; 5; 7,5 oraz 10% wag. SiC. Kompozyty AlCu-SiC zostały otrzymane metodą konwencjonalnej metalurgii proszków. Zastosowano dwa rodzaje atmosfer do spiekania: azot oraz próżnię. Kształtki spiekano w temperaturze 600°C przez 1 godz. Dodatkowo kompozyty poddano operacji doprasowania i ponownego spiekania, przy zastosowaniu takich samych parametrów procesu, w celu lepszego zagęszczenia otrzymanych spieków. Uzyskane kompozyty poddano pomiarom gęstości, twardości metodą Brinella, próbie trójpunktowego zginania oraz obserwacjom mikrostrukturalnym. Do obserwacji mikrostruktury wykorzystano mikroskop świetlny (LM) oraz elektronowy mikroskop skaningowy (SEM). Zastosowanie atmosfery azotu w procesie spiekania kompozytów AlCu-SiC skutkowało formowaniem azotków aluminium (AlN), co ma korzystny wpływ na otrzymane właściwości mechaniczne, które były wyższe niż dla kompozytów spiekanych w próżni. Stwierdzono wzrost twardości badanych kompozytów wraz ze wzrostem zawartości cząstek SiC. Jakkolwiek, zastosowanie małych cząstek fazy umacniającej SiC (> 2 μm) przyczyniło się do lokalnego tworzenia aglomeratów cząstek węglika krzemu.

EN

The main purpose of the work was to determine the influence of sintering atmosphere on microstructure and mechanical properties of aluminium alloy AI4Cu matrix composites with the addition of reinforcing phase in the form of silicon carbide particles added in an amount of 2.5; 5; 7.5 and 10 wt % ofSiC. AlCu-SiC composites were obtained using conventional powder metallurgy methods. Nitrogen atmosphere and vacuum were applied in the sintering process. Samples were sintered at 60CfCfor1 hour. Additionally the composites were re-pressed and re-sintered under the same con¬dition in order to better densification of obtained sinters. Fabricated composites were subjected to density, hardness and bending strength meas¬urements. For microstructure observation the light and scanning electron microscopy were used. Application of nitrogen atmosphere in sintering process of A/Cu-SiC composites resulted in formation of aluminium nitrides (AIN), what has a favorable influence on obtained mechanical properties, which are higher than after sintering in vacuum. The increase of hardness with increase of SIC particles content was observed. However, introduction small size of reinforcing phase (> 2 urn) into the matrix contributed to the formation of agglomeration of si/icon carbide particles.

7

Wykorzystanie Ekologicznej Oceny Cyklu Życia (nowej normy ISO) w górnictwie

Kulczycka J., Wąsik A.

Przegląd Górniczy

|

2001

|

T. 57, nr 10

48-52

PL

Ekologiczna Ocena Cyklu Życia (LCA) jest nową techniką zarządzania środowiskiem (pozostałe to m.in.: ocena ryzyka, ocena efektów działalności środowiskowej, auditowanie środowiska, ocena wpływu na środowisko). Jest ona wciąż we wstępnym stadium tworzenia, jednak jej podstawowe zasady zostały już opisane i wdrożone w normach ISO 14040+14049. Do tej pory w Polsce jedynie norma ISO 14040 została ustanowiona i wydrukowana, a pozostałe są w fazie weryfikowania. Wprowadzenie techniki LCA do norm ISO nadaje jej znacznie wyższą rangę, gdyż coraz więcej firm, w tym tych zajmujących się produkcją i przetwarzaniem surowców mineralnych pragnie wykazać, że ich produkty oraz sposób ich wytwarzania spełniają międzynarodowe standardy.

EN

Ecological Live Cycle Assessment (LCA) is a new environment management engineering (among the others there are: risk evaluation, environmental activity effects assessment, environment audit, impact on vironment assessment). It is still in the preliminary stage of formation but its basic principles are described and introduced into ISO 14040-14049 standards. So far only ISO 14040 standard has been made and printed. The others are under verification. Introduction of LCA into ISO standards makes it more and more important since more and more companies, including those producing mineral raw materials, want to prove that their products and processing meet interantional standards.

8

Polski eksport węgla -jego rola na rynku międzynarodowym oraz w krajowym bilansie handlowym i płatniczym

Kulczycka J., Wąsik A.

Przegląd Górniczy

|

2001

|

T. 57, nr 5

4-9

PL

W artykule przedstawiono, w ujęciu historycznym, pozycję Polski jako dostawcy węgla na rynku międzynarodowym, a także znaczenie eksportu węgla w krajowym bilansie handlu zagranicznego. Wykazano, że w ujęciu wartościowym węgiel kamienny jest nadal najważniejszym surowcem mineralnym eksportowanym z Polski. Określono skutki ewentualnej eliminacji eksportu polskiego węgla dla bilansu płatniczego kraju.

EN

Position of Poland as a coal supplier on the world market, as historical description, is presented as well as importance of coal export for the home balance of the foreign trade. It is proved that referring to value hard coal is still the most important mineral raw material exported from Poland. The results of the possible elimination of the Polish coal export for the home balance of payments are determined.