Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Nieniszcząca kontrola elementów części maszyn metodą prądów wirowych

Jończyk S., Szawłowski J.

Inżynieria Powierzchni

|

2018

|

nr 4

20--24

PL

Nieniszcząca metoda prądów wirowych ma zastosowanie do badań metali i ich stopów przewodzących prąd. Metodą prądów wirowych można wykrywać obecność pęknięć, oceniać zmiany struktury, określać, grubości warstw przypowierzchniowych. Celem pracy była ocena przydatności układu kontrolno-pomiarowego typu Wirotest oraz sond do szybkiej kontroli jakości całych partii wyrobów. Zebrane doświadczenia i przedstawione wyniki oznaczeń metodą prądów wirowych, porównywanych z pomiarami twardości potwierdziły ich korelację. Metoda może być przydatna do wstępnej selekcji, a także kontroli jakości 100% detali, zwłaszcza nawęglanych.

EN

The non-destructive method of eddy currents is applicable to tests of metals and their conducting alloys. The method of eddy currents can detect the presence of cracks, evaluate structural changes, and determine the thickness of surface layers. The purpose of the paper was to assess the suitability of the Wirotest control - measurement system and the probes for fast quality control of whole batches of products. The collected experiments and the presented results of eddy current tests, compared to hardness measurements, confirmed their correlation. The method can be useful for the initial selection as well as for the 100% quality control of details, especially carburized.

2

Isothermal treatment of nitrided layers formed on steels

Nawrocki P., Szawłowski J.

Inżynieria Powierzchni

|

2018

|

nr 4

34--41

EN

This work was aimed at investigating the formation of nitrided layers during the isothermal transformation (austempering) and at describing the formed nitrided layer properties. The tested steels were characterized by a different content of carbon and alloying elements. In the case ofthe isothermal transformation, 4 variants of heat treatment parameters of nitrided layers were applied. The heat treatment differed in the austenitizing temperature (750°C-860°C) and the isothermal transformation temperature (390°C-420°C). The microstructure and the mechanical properties (hardness) of the nitrided layers formed after the heat treatment processes were determined. After the nitriding process, during 30 hours in the nitriding atmosphere consisting only of ammonia, the high nitrogen saturation in the surface zone of the layers was obtained. The nitrided layers, after the heat treatment processes, were characterized by the diversified thickness, as evidenced by the hardness distributions at their cross-sections.

PL

Niniejsza praca miała na celu zbadanie kształtowania się warstw azotowanych podczas przemiany izotermicznej oraz opis właściwości powstałej warstwy azotowanej. Badane stale charakteryzowały się różną zawartością węgla oraz zawartością pierwiastków stopowych. W przypadku przemiany izotermicznej zastosowano 4 warianty parametrów obróbki cieplnej warstw azotowanych. Obróbka cieplna różniła się temperaturą austenityzowania (750°C-860°C) i temperaturą przemiany izotermicznej (390°C-420°C). Określono mikrostrukturę oraz właściwości mechaniczne (twardość) powstałych warstw azotowanych po procesach obróbki cieplnej. Po procesie azotowania, w czasie 30 h w atmosferze azotującej, składającej się tylko z amoniaku, uzyskano wysokie nasycenie azotem w powierzchniowej strefie warstw. Warstwy azotowane, po procesach obróbki cieplnej, charakteryzowały się zróżnicowaną grubością, o czym świadczą rozkłady twardości na ich przekrojach.

3

Wpływ niklu na strukturę i właściwości nowej generacji stali UFG-TRIP

Gołaszewski A., Kursa D., Szawłowski J., Świątnicki W.

Inżynieria Powierzchni

|

2017

|

nr 4

33--40

PL

Opracowanie technologii zapewniających wysokie parametry wytrzymałościowe przy zachowaniu dobrych właściwości plastycznych pozwala na produkcję lżejszych wyrobów z wytrzymalszych materiałów, które znajdują zastosowanie m.in. w przemyśle motoryzacyjnym. Właściwości te otrzymano w stalach do ulepszania cieplnego 35CrSiMn5-5-4 i 30NiMnSiCr7-5-4-4, w których wytworzono ultradrobnoziarnistą, wielofazową mikrostrukturę typu TRIP (UFG-TRIP), składającą się z bainitu bezwęglikowego z austenitem szczątkowym w osnowie ferrytycznej. Na podstawie symulacji przemian fazowych i badań dylatometrycznych opracowano parametry obróbki cieplnej. Przeprowadzono badania mikrostrukturalne, twardości oraz udarności, które miały na celu określenie wpływu niklu na mikrostrukturę i właściwości stali po obróbce typu UFG-TRIP. Badania wykazały, iż obróbka tego typu prowadzi do silnego rozdrobnienia mikrostruktury w badanych stalach, a jednocześnie zapewnia wysoką twardość i udarność. Dodatek niklu do stali wpłynął na jej silniejsze rozdrobnienie, jednak udarności dla jednego z omawianych wariantów otrzymano wyższe dla stali bez niklu.

EN

The development of technologies that ensure high strength parameters while maintaining good plastic properties allows the production of lighter products from more durable materials that are applied, among others, in an automotive industry. These properties have been obtained in 35CrSiMn5-5-4 and 30NiMnSiCr7-5-4-4 grades of steel, dedicated to hardening and tempering type of heat treatment, in which an ultrafine, multi-phase microstructure (Ultra-Fine Grained-TRIP), consisting of carbide-free bainite with retained austenite in the ferritic matrix, has been formed. On the basis of the simulation of phase transformations and dilatometric tests the heat treatment parameters have been developed. Microstructural, hardness and impact strength tests have been carried out to determine the influence of nickel on the microstructure and the properties of steel after the UFG-TRIP treatment. The tests have revealed that this type of treatment leads to a strong microstructure refinement in the tested steels, while simultaneously providing high hardness and impact strength. The addition of nickel to steel will affect its stronger refinement, however, the impact strengths for one of the discussed variants have been higher for nickel-free steels.

4

Usprawnienie systemu logistycznego wspomagającego wytwarzanie jako efekt działań opartych na koncepcji Kaizen

Wiśniewski C., Walczak R., Szawłowski J., Piegat J.

Logistyka

|

2014

|

nr 6

11140-11150

PL

W artykule zaprezentowano problematykę wprowadzania usprawnień w systemie logistycznym wspomagającym wytwarzanie urządzeń mechanicznych w zakładzie produkcyjnym dużego, międzynarodowego koncernu. Usprawnienia te są wynikiem stosowania w zakładzie koncepcji zarządzania Kaizen i systemu sugestii pracowniczych. W celu eliminacji strat w systemie wytwórczym i logistycznym, zgodnie z założeniami filozofii zarządzania Lean, analizie poddano proces wytwarzania wyrobów, a w szczególności operacje logistyczne związane z tym procesem. W efekcie analizy zidentyfikowano w procesie wytwórczym miejsca występowania czynników, które wywołują straty produkcyjne w postaci zbędnych operacji transportowych, zbędnych działań i procesów, oczekiwania półwyrobów oraz stwarzają zagrożenia lub utrudnienia dla pracowników. Czynniki te mogą też być przyczyną obniżenia jakości wytwarzania wyrobów gotowych. Na podstawie analizy stworzono koncepcję usprawnienia systemu logistycznego wspomagającego wytwarzanie. Głównym elementem tej koncepcji jest wdrożenie w systemie wytwórczym nowego wózka transportowo-montażowego. Efektem usprawnienia polegającego na eliminacji lub ograniczeniu niektórych operacji logistycznych powinny być korzyści finansowe, zwiększenie produktywności systemu oraz poprawa warunków pracy pracowników.

EN

The article presents a problem of introducing improvements to the logistic system supporting production of machines in a manufacturing plant owned by a large international corporation. Those improvements are a result of the Kaizen Management and Employee Suggestion System. The analysis of production process and its logistic operations is performed in order to eliminate manufacturing losses in accordance with the Lean Management philosophy. Places that cause production losses resulting from unnecessary transport operations and unnecessary activities and intermediate product delays were identified. Those elements introduce risk and inconvenience employees as well as can cause quality deterioration of the final products. The effects of such optimizations and reductions should bring financial benefits, increased productivity and improvement of working conditions for employees.

5

Formation of ferritic-bainitic structure with retained austenite in subeutectoid steel

Gołaszewski A., Szawłowski J., Świątnicki W.

Inżynieria Materiałowa

|

2014

|

Vol. 35, nr 2

121--126

EN

An attempt to form a ferritic-bainitic microstructure with retained austenite in 35CrSiMn5-5-4 steel was undertaken. In order to obtain such a structure, the process of annealing in the intercritical region followed by the process of austempering was applied. JMatPro simulations, austenite quantitative analysis after annealing in the intercritical region and dilatometric tests were conducted to design the heat treatment. The dilatometric studies have shown that in order to determine the appropriate values of Ac1 and Ac3 temperatures, much lower heating rates should be used than the standard heating rate. The transmission electron microscopy (TEM) investigations revealed that in steel after annealing in the intercritical region followed by low temperature austempering the structure composed of ferrite and carbide-free bainite was formed. Mechanical tests demonstrated that after application of the designed heat treatment, 35CrSiMn5-5-4 steel gains an interesting set of mechanical properties.

PL

Podjęto próbę wytworzenia w stali struktury ferrytyczno-bainitycznej z austenitem szczątkowym. W celu wytworzenia takiej struktury zastosowano proces wyżarzania w zakresie międzykrytycznym, a następnie hartowania z przystankiem izotermicznym. Do zaprojektowania obróbki cieplnej wykorzystano symulacje za pomocą programu JMatPro, analizę ilościową austenitu po wyżarzaniu w zakresie międzykrytycznym oraz badania dylatometryczne. Badania dylatometryczne wykazały, iż do wyznaczenia właściwych temperatur Ac1 i Ac3 należy stosować znacznie mniejsze niż standardowe szybkości grzania. Badania za pomocą transmisyjnej mikroskopii elektronowej (TEM) ujawniły, iż w stali wyżarzanej w zakresie międzykrytycznym, a następnie hartowanej z przystankiem izotermicznym została wytworzona struktura złożona z ferrytu i bezwęglikowego bainitu. Badania mechaniczne wykazały, iż po zastosowaniu zaprojektowanej obróbki stal 35CrSiMn5-5-4 uzyskuje interesujący zespół właściwości mechanicznych.

6

Wytwarzanie struktury nanokrystalicznej w warstwach wierzchnich stali po nawęglaniu próżniowym

Wasiak K., Wasiluk K., Skołek E., Świątnicki W., Szawłowski J., Sut M., Korecki M., Krasoń M., Bazel M.

Piece Przemysłowe & Kotły

|

2013

|

11-12

16--21

PL

W wyniku poddania stali niskowęglowych, procesowi nawęglania, hartowania i niskiego odpuszczania powstają znaczne naprężenia własne mogące doprowadzić nawet do pęknięcia materiału. W artykule przedstawiono badania mające na celu opracowanie takiej obróbki cieplnej, która zapewni uzyskanie pożądanych właściwości stali i zredukuje to niekorzystne zjawisko.

EN

By subjecting a low carbon steel to carburisation, hardening, and low temperature tempering, a high level of residual stress is produced, which can result even in cracking of the material. The article discusses research aimed at developing a heat treatment method that would allow for achieving the desired steel properties while minimising the adverse effects.

7

Otrzymywanie struktury nanokrystalicznej w stalach z wykorzystaniem przemiany bainitycznej

Świątnicki W. A., Pobiedzińska K., Skołek E., Gołaszewski A., Marciniak S., Nadolny Ł., Szawłowski J.

Inżynieria Materiałowa

|

2012

|

Vol. 33, nr 6

524--529

PL

W pracy omówiono procesy wytwarzania struktury nanokrystalicznej z wykorzystaniem przemiany bainitycznej w stalach nisko- i średniostopowych. Przedstawiono strukturę i właściwości opisanych w literaturze i opatentowanych stali nanobainitycznych o specjalnie zaprojektowanym składzie chemicznym. Omówiono warunki uzyskania struktury nanokrystalicznej oraz procesy obróbki cieplnej prowadzące do jej wytworzenia. Przedstawiono ograniczenia w zastosowaniu stali nanobainitycznych oraz przeanalizowano możliwości eliminacji tych ograniczeń. Zaprezentowano również wyniki badań własnych mających na celu wytworzenie struktury nanokrystalicznego bainitu w dwóch stalach handlowych: stali łożyskowej 67SiMnCr6-6-4 i stali narzędziowej do pracy na gorąco X37CrMoV5-l. Stale poddano hartowaniu z przystankiem izotermicznym w zakresie temperatury nieco powyżej temperatury przemiany martenzytycznej, w czasie pozwalającym na zakończenie przemiany bainitycznej. Badania wykazały, że po takiej obróbce w obu stalach powstaje struktura składająca się z listew bezwęglikowego ferrytu o nanometrycznej grubości rozdzielonych warstwami austenitu szczątkowego, a zatem bardzo podobna do tej, jaką cechują się specjalnie zaprojektowane i opatentowane stale nanobainityczne. Obie stale cechują się podobną do stali nanobainitycznych twardością i znacznie większą udarnością. Wykazano ponadto, że czas wyżarzania izotermicznego badanych stali konieczny do uzyskania nanostruktury jest znacznie krótszy niż w przypadku opatentowanych stali nanobainitycznych. Praca została zrealizowana w ramach Projektu Strukturalnego pt. „Wytwarzanie stali o strukturze nanokrystalicznej przy wykorzystaniu przemian fazowych” NANOSTAL nr WND-POIG.01.01.02-14-100/09 współfinansowanego przez Unię Europejską ze środków Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka, lata 2007÷2013.

EN

The processes of nanocrystalline structure formation with a use of bainitic transformation in low and medium alloyed steels have been described. The structure and properties of nanobainitic steels with specifically designed chemical composition, patented and described in the literature of the subject, have been presented. The conditions of obtaining nanocrystalline bainitic structure and the processes of thermal treatment leading to the nanostructure formation have also been discussed. The limitations in the use of nanobainitic steels have been presented and the possibilities of eliminating defined limits have been analysed. The paper describes also the actual results of our own research on the nanocrystalline bainite formation in two different commercial steels: 67SiMnCr6-4-6 bearing steel and the X37CrMoV5-1 tool steel. In the study steel samples were rapidly quenched to a temperature slightly above the martensite start temperature and austempered in the range of time allowing for a complete bainitic transformation. After such treatment in both types of steel a structure consisting of nanometric bainite lath, separated from each other by thin layers of retained austenite was revealed. That structure is very similar to the one distinctive for specifically designed and patented nanobainitic steels. Both steels have hardness values similar to the patented nanobainitic steels but with much higher impact strength. It has also been shown that the time of isothermal annealing during austempering, necessary for obtaining the bainitic nanostructure is significantly shorter than in the case of the patented nanobainitic steels. The study was accomplished within the Structural Project “Nanocrystalline structure formation in steels using phase transformation” NANOSTAL (contract no. POIG 01.01.02-14-100/09). The project is co-financed by European Union from the European Regional Development Fund within Operational Program Innovative Economy, 2007÷2013.

8

Zastosowanie nowoczesnych metod badawczych w analizie mikrostruktury powłok cynkowych

Płocińska M., Płociński T., Szawłowski J., Kurzydłowski K. J.

Ochrona przed Korozją

|

2011

|

nr 2

36-39

PL

Rozwój nowoczesnych metod badawczych, w połączeniu z coraz powszechniejszym dostępem do nich, pozwala na uzyskanie pełniejszego spojrzenia na budowę materiałów warstwowych takich jak powłoki cynkowe. Zastosowanie szeregu technik, umożliwiających analizowanie elementów mikrostruktury materiału w różnej skali, pozwala zobrazować wszystkie jej elementy, co daje możliwość właściwej interpretacji mechanizmów zachodzących na etapie powstawania powłok cynkowych. Proces cynkowania zanurzeniowego zachodzi na tyle szybko, że obecnie prowadzone badania opierają się głównie na analizie mikrostruktury już powstałych powłok. Klasyczne podejście do analizy właściwości powłok cynkowych oparte jest na wynikach obserwacji wykonanych na przekroju poprzecznym, przy użyciu mikroskopii świetlnej. Technika ta w zadowalający sposób przedstawia złożoną budowę powłoki, ujawniając poprzez chemiczne trawienie granice międzyfazowe. Jednak w celu pełnego scharakteryzowania budowy powłoki, konieczne jest zastosowanie innych technik takich jak skaningowa mikroskopia elektronowa (SEM), skaningowa transmisyjna mikroskopia elektronowa (STEM), skaningowa mikroskopia jonowa (SIM), których wykorzystanie gwarantuje zobrazowanie struktury w pełnym zakresie. Równie ważna w badaniu powłok cynkowych jest możliwość wykonania dokładnej analizy fazowej powłok cynkowych, którą jest najlepiej wykonywać przy wykorzystywaniu silnych źródeł promieniowania uzyskiwanego np. w synchrotronie. W niniejszej pracy przedstawiono opis szeregu różnych technik badawczych oraz wyniki obrazujące mikrostrukturę powłok cynkowych. Przedstawione wyniki pozwalają na uzyskanie nowego, pełniejszego spojrzenia na budowę powłoki cynkowej.

EN

Common use and development of novel investigations technique is useful to get complementary information on zinc layers microstructure. Different techniques application, which are able to analyze materials microstructure in wide range of scale, give possibility to imaging all microstructure elements. That kind results are easier for interpretation of zinc layer growth mechanism. Zinc layer formation in hot-dip zinc galvanizing technique is growing too fast to analyze it, so most of results are present microstructure after layer formation. Classical approach to properties analysis of zinc layer is based on cross-section microstructure observations by application of light microscopy. This technique is useful for investigation of zinc layers complicated structure. Microstructure of different phases is revealed by chemical etching. However for complete characterization of the zinc layer microstructure, it is necessary to apply other techniques like Scanning Electron Microscopy (SEM), Scanning Transmission Electron Microscopy (STEM), Focused Ion Beam (FIB). These techniques are more suitable for microstructure investigations in wide range of scale. Sophisticated phase analysis are also important during zinc layer investigations. That investigations are possible with synchrotron radiation. This paper contains description of different techniques and results which revealed zinc layer microstructure. Presented results can be used for novel approach on zinc layer composition.

9

Plasma-chemical surface engineering of wood

Sokołowska A., Szawłowski J., Frąckowiak I., Rudnicki J., Boruszewski P., Beer P., Olszyna A.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2009

|

Vol. 37, nr 2

694-697

EN

Purpose: Wood infiltrated with nano-silica hydrosol forms a “weak”, irregular composite of components bound with hydrogen bonds only. The purpose of this study was to investigate the influence of low-energy ions bombardment on the structure and properties of the surface of this composite. The aim of these investigations was to produce a shallow “buried” layer of a dense wood-ceramic composite on a wood surface . Design/methodology/approach: D.c. glow-discharge in N2/H2 (9:11) atmosphere under a pressure of 4hPa was the source of ions. A beech plate was placed on the cathode. The temperature of wood was 200°C. The material collected from the wood-silica composite surface was investigated with FTIR spectroscopy and SEM observations. The surface energy was determined with the use of contact angle measurements. Findings: The ions influenced silica only. The nano-particles underwent sintering changing its medium size twice and a small I.R. peak of N2 trapped in SiO2 suggest the possibility of silica nitriding. A buried, continual surface layer of sintered silica did not form. The surface energy of the “wood-silica” plate was slightly decreased after plasma treatment. Research limitations/implications: The results proved the possibility of plasma treatment of wood even in a d.c. glow-discharge under low pressure. Silica sintering, a difficult process which in a thermal way has to be carried out at a temperature of 1000°C, taking place in a plasma at a temperature of 200°C showed the very special nature of an influence of ions. Originality/value: The plasma surface treatment of wood in the d.c. glow-discharge (GD) under reduced pressure has not been investigated. There are only publications about glow-dielectric-barrier-discharge (GDBD) at atmospheric pressure applications for wood surface modification. The energy of ions in GDBD is much smaller than that of ions in GD and therefore the application of glow discharge under reduced pressure to wood surface treatment can be more efficient.

10

Czy konieczne są zmiany w kształceniu na kierunku Inżynieria Materiałowa w Polsce?

Szawłowski J.

Inżynieria Materiałowa

|

2009

|

Vol. 30, nr 2

100-102

11

Wpływ stopnia odkształcenia podłoża na właściwości powłoki cynkowej

Płocińska M., Płociński T., Szawłowski J.

Ochrona przed Korozją

|

2008

|

nr 10

365-369

PL

Asortyment elementów poddawanych cynkowaniu zanurzeniowemu jest zróżnicowany pod względem składu chemicznego, grubości przekroju oraz stopnia odkształcenia plastycznego. Właściwości materiału cynkowanego elementu mają z kolei wpływ na mikrostrukturę i właściwości powłoki cynkowej, w szczególności na jej grubość i odporność korozyjną. Jednym z czynników, który w stosunkowo niewielkim stopniu został zbadany jest wpływ odkształcenia plastycznego materiału podłoża na właściwości powłoki cynkowej. Celem pracy jest określenie czy zmiany stopnia odkształcenia plastycznego cynkowanego elementu mają wpływ na jakość powłok oraz czy mogą w niekorzystny sposób wpływać na możliwość kontroli i powtarzalność procesu. Stosowanie w trakcie produkcji kształtowników stalowych obróbki plastycznej, powoduje powstanie mikrostruktury różniącej się parametrami, takimi jak wielkość oraz kształt ziarna, które z kolei mają wpływ na kształtowanie się mikrostruktury tworzącej się powłoki. W artykule przedstawiono kompleksowy opis morfologii powłok cynkowych oraz ich odporność korozyjną uzyskanych na podłożu o różnym stanie odkształcenia plastycznego. W tym celu materiał podłoża został poddany walcowaniu na zimno, a następnie obróbce cieplnej. Po uzyskaniu kilku stanów (różniących się wielkością, kształtem i teksturą ziarna), materiał został poddany cynkowaniu zanurzeniowemu w warunkach przemysłowych.

EN

Broad range of assortments coated by hot dip-zinc galvanization technique has different chemical composition, thickness and plastic deformation level. Material properties of coated element influence the microstructure and properties of zinc layer. especially its thickness and corrosion resistance. One factor, which is still not enough investigated is the influence of plastic deformation level of coated element on zinc layer properties. The aim of this work is to determine what influence has the material on zinc layer quality, process monitoring and repeatability. An application of plastic deformation during manufacture of steel constructional elements has an effect on material microstructure which can by described by different parameters like grain size and shape. These parameters determine the microstructure of formed layer. In this paper complex description of zinc layers morphology and their corrosion resistance are presented. Zinc layers were formed on the substrate with different plastic deformation levels. Substrate materials was cold-rolled and heat treated with different parameters. Obtainment materials differing in microstructure were coated using hotdip zinc galvanization technique in industrial conditions.

12

Morfologia powłoki cynkowej na żelazie Armco o różnym stanie odkształcenia plastycznego

Płocińska M., Płociński T., Szawłowski J.

Inżynieria Materiałowa

|

2008

|

Vol. 29, nr 6

784-787

PL

Pomimo udoskonalania technologii cynkowania ogniowego przez ponad 150 lat nadal jest ona tematem prac badawczo-rozwojowych mających na celu polepszenie jakości powłok, poprawy kontroli i powtarzalności procesu, zwiększeniu jej wydajności oraz efektywności. Z powodu różnorodnego asortymentu elementów wspomniane czynniki wymagają szczególnej uwagi w przypadku jednostkowego cynkowania zanurzeniowego. Jednym z czynników mających wpływ na mikrostrukturę powłoki, jest mikrostruktura stali. Parametry, takie jak wielkość oraz kształt ziarna, a także stopień odkształcenia materiału cynkowanego mają wpływ na dyfuzję pierwiastków tworzących powłokę. W artykule przedstawiono kompleksowy opis morfologii powłok cynkowych uzyskanych na podłożu o różnym stanie odkształcenia plastycznego. W tym celu materiał podłoża został poddany walcowaniu na zimno, a następnie obróbce cieplnej. Po uzyskaniu kilku stanów (różniących się wielkością, kształtem i teksturą ziarna), materiał został poddany cynkowaniu zanurzeniowemu w warunkach przemysłowych. Odkształcenie plastyczne różnicujące materiał podłoża po względem wielkości i kształtu ziaren powoduje zmiany w morfologii i grubości poszczególnych stref powłoki: - największe niejednorodności mikrostruktury występujące w fazie ?? można zauważyć w próbkach po zgniocie 30% i temperaturze wyżarzania 650°C, - najmniejszy udział fazy ? występuje w próbkach po zgniocie 30% i temperaturze wyżarzania 850°C, powłoka ta również charakteryzowała się największą jednorodnością faz, - fazę ? cechuje najbardziej równomierna grubość we wszystkich próbkach, - grubość powłoki w głównej mierze determinuje grubość faz ? ?i? ?. Większe niejednorodności grubości tych faz powodują nadmierny przyrost powłoki cynkowej.

EN

The principles of hot-dip zinc galvanizing technology are known for 150 years, but it is still the topic of research. Main goal of these investigations is development of an improved process yielding higher layers quality, Belter control and repeatability and increased efficiency. It is very important to known the influence of galvanized materials on the layer because his technology is applied for coating of various types of elements. One of the most important parameter, which has influence on the zinc layer microstructure is steel microstructure. Parameters such as grain size and shape and plastik deformation have influence on diffusion kinetics during layer solidification. The paper presents comprehensive description of zinc layers morphology, obtained on steel with varying plastic deformation. To this end the steel was cold rolled and heat treated. Different state of steel (with various grain size, shape and texture), were coated by industrial hot-dip zinc galvanizing process. Different degree of plastic deformation of substrate steel changes its microstructure, that consequently has influence on the zinc layer thickness and morphology: - the most distinct inhomogenities of the microstructure are present in ? phase after 30% plastic deformation and heat treatment in 650°C - smallest ? phase concentration was observed in specimens with 30% plastic deformation and heat treatment in 850°C, these samples exhibited the best phase homogeneity - ? phase has the most uniform thickness in all samples - thicknesses of the ? and ? mainly determine the zinc layer thickness. Higher inhomogenities of these phases thickness, cause an excessive growth of zinc layer.

13

Wpływ niejednorodności struktury na wytrzymałość i plastyczność stali maszynowej po azotowaniu

Szawłowski J.

Zeszyty Naukowe. Hutnictwo / Politechnika Śląska

|

2004

|

z. 71

3-101

PL

W pracy zbadano możliwości modyfikacji mikrostruktury i właściwości strefy dyfuzyjnej warstwy azotowanej w stopach Fe-0,3Al i Fe-0,5Mo, w procesach niezależnych od procesu azotowania. Do tego celu wykorzystano procesy przesycania azotem uprzednio dostarczonym w czasie azotowania i starzenia. Zbadano zmiany strukturalne wywołane procesami przesycania i starzenia w obszarze strefy dyfuzyjnej warstwy oraz wynikające z nich zmiany właściwości mechanicznych i wytrzymałościowych. Określono mechanizmy umocnienia odpowiadające za obserwowane zmiany właściwości mechanicznych po procesach starzenia. Stwierdzono, że w stopie Fe-0,3Al zmiany właściwości mechanicznych są efektem umocnienia roztworowego rozpuszczonym azotem i wydzieleniowego, natomiast w stopie Fe-0,5Mo tylko roztworowego. Określono również rodzaje wydzielających się w czasie starzenia faz, ich zakresy temperaturowe wydzielania i rozpuszczania oraz energie aktywacji tych procesów. W pracy określono również wpływ warstwy azotowanej na właściwości wytrzymałościowe azotowanych stali 40HM i 33H3MF w zależności od udziału warstwy w badanych przekrojach. Krytycznym skutkiem występowania warstwy azotowanej w przekroju jest stan kruchy azotowanej stali. Wyznaczono krytyczne udziały warstw azotowanych charakteryzujące przejście w stan kruchy azotowanych stali 40HM i 33H3MF. Określono współczynniki intensywności naprężeń KIc dla warstw oraz azotowanych stali w zależności od udziału warstwy w badanych przekrojach a także wartości tego współczynnika (KIc) dla stanu kruchego azotowanej stali 40HM i 33H3MF.

EN

In the work there were investigeted possibilities of microstructure modification and properties of diffusion area nitrided layer in the Fe-0,3Al and Fe-0,5Mo alloys, both in the processes independent from nitriding. There were used processes of super saturation by the nitrogen delivered during nitriding and quench aging. Structular changes produced by super saturation and quench aging in the diffusion area of layer were researched, together with resulted from them changes of mechanical and strength properties. Strengthening mechanisms causing observed, after quench aging, changes of mechanical properties were defined. It was found that, in the Fe-0,3Al alloy, changes of mechanical properties were the result of solid solution and precipitate hardening. While in the Fe-0,5Mo alloy, changes were only the effect of solid solution hardening. While in the Fe-0,5Mo alloy, changes were only the effect of solid solution hardening. Additionally types of precipitation phases during the quench aging, its temperature ranges of precipitation and solution, together with activation energy of the processes, were defined. In the work there was also determined the influence of the nitrating layer on strength of the nitrided 40HM and 33H3MF steels, depending on the participation of layer in the sample section. The critical effect of presence of nitrided layer in the section is brittle state of nitrided steel. The critical volume of nitrided layers characterizing the transition of the 40HM and 33H3MF steels into brittle state were defined. There were determined of the stress intesity coefficient (KIc) for layers and nitrided steels dependently on the participation layer in the samples sections and the coefficient value (KIc) for the brittle state of 40HM and 33H3mf steels.

14

Mikrostrukturalne uwarunkowania trwałości powłok cynkowych

Szawłowski J., Mizera J.

Ochrona przed Korozją

|

2004

|

nr 11

316-319

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu powłok cynkowych na właściwości mechaniczne i odporność na korozję stali niskowęglowej, niestopowej i stopowej. Stwierdzono, że grubość powłok cynkowych zależy od wielkości przekroju (grubości) elementów poddanych cynkowaniu ogniowemu. Obecność powłoki cynkowej na podłożu stalowym podwyższa granicę plastyczności, wytrzymałości i odporność na korozję, obniża zaś plastyczność. Obniżenie plastyczności obserwuje się głównie w przypadku cynkowania stali stopowych. Przyczepność powłok cynkowych zmniejsza się wraz ze zwiększaniem wielkości przekroju i ma miejsce głównie w przypadku stali niestopowej.

EN

The paper presents the results of research conducted to determine the influence of zinc coatings on the mechanical properties and corrosion resistance of alloy and unalloyed steel. The investigation determined that the thickness of zinc coatings depends on the substrate thickness of the galvanized elements. The presence of zinc coating on the steel surface resulted in increased yield stress, tensile strength, and corrosion resistance, but contributed to the decrease of total strain, the latter being observed mainly in the galvanizing of alloy steel. The growth of substrate thickness on the other hand caused the coating's worse adherence in the case of unalloyed steel.

15

Tensile strength of hot-dip galvanized steels

Szawłowski J., Płociński T., Mizera J., Kurzydłowski K.J., Lenartowicz Z., Jagiełło W.

Inżynieria Materiałowa

|

2004

|

R. XXV, nr 3

670-672

EN

The study is concerned with the effect of zinc coatings, produced on unalloyed and alloyed steels, on the mechanical properties of these steels on the alloyed steels, the thickness of the coatings appears to increase with increasing thickness of the substrate. The coating increases the yield strength and tensile strength of the steel. Moreover, at the same thickness of the substrate, the total strain decreases as the galvanization time increases. A macroscopic analysis of the samples after a tensile test has shown that, on unalloyed steel, the adherence of the coatings is decreasing with increasing substrate thickness, whereas on alloyed steel - it increases (at the same galvanization time).

PL

W pracy badano wpływ powłoki cynkowej naniesionej w procesie cynkowania ogniowego na stal węglową i stopową (Tabela 1.) na ich właściwości mechaniczne. Stwierdzono, że grubość powłoki cynkowej na stali stopowej wzrasta wraz ze wzrostem grubości podłoża (Rys. 2.). Powłoka cynkowa (Rys. 1.) powoduje wzrost wartości granicy plastyczności i wytrzymałości na rozciąganie badanych stali (Rys. 3.). Dodatkowo, w stali stopowej o tej samej grubości podłoża, zaobserwowano spadek wartości odkształcenia do zerwania wraz ze wzrostem czasu nanoszenia powłoki. Analiza makroskopowa próbek (Rys. 4.)po rozciąganiu wykazała, że w stali węglowej przyczepność powłoki (nakładanej w jednakowym czasie) maleje wraz ze wzrostem grubości podłoża, natomiast w stali stopowej rośnie. Analiza wartości granicy plastyczności, wytrzymałości na rozciąganie i całkowitego odkształcenia (Rys. 5) wskazuje na brak jednoznacznych zależności pomiędzy tymi parametrami a grubością podłoża. Ponadto ustalenie zależności między udziałem objętościowym poszczególnych warstw tworzących powłokę na podłożu o zmiennym przekroju a wartością odkształcenia do zerwania (Rys. 6) jest trudne do określenia.

16

Warstwy azotowane w stalach WLV i WCLV-stabilność mikrostruktury i właściwości.

Szawłowski J., Kamiński L., Skoczylas A.

Inżynieria Materiałowa

|

2002

|

R. XXIII, nr 5

305-310

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań właściwości warstw azotowanych na stalach narzędziowych do pracy na gorąco - WLV i WCLV. Badaniu poddano warstwy bezpośrednio po azotowaniu oraz po procesach ich wyżarzania w temperaturach 550-650 stopni. Określono zmiany mikrostruktury warstwy oraz ich właściwości: twardości oraz odporności na ścieranie. Wykazano, że procesy wyżarzania do temperatury 600 stopni Celsjusza nie zmieniają istotnie mikrostruktury warstw. Obserwuje się natomiast podwyższenie odporności na ścieranie. Cykliczne (grzanie-chłodzenie) oddziaływanie podwyższonych temperatur do 600 stopni Celsjusza nie powoduje pękania powierzchniowej warstwy azotowanej.

EN

The paper presents the results of investigations on properties on nitrided layers on hot-work steels WLV and WCL. Layers were investigated immediately after nitriding and annealing in 550 - 650 degrees centigrade temperature range. Changes of layers microstructure as well as their properties, namely hardness and abrasion resistance were determined. It was stated that annealing processes to 600 degrees centigrade do not influence considerably layers microstructure, on the other hand, an increase of abrasion resistance can be noticed. Serial (heating-cooling) influence of increased temperatures to 600 degrees centigrade does not cause cracking of the superficial nitrided layer.

17

Kształcenie podyplomowe na kierunku inżynieria materiałowa - dylematy, propozycje

Szawłowski J., Kurzydłowski K.J.

Inżynieria Materiałowa

|

2000

|

R. XXI, nr 5

206-207

PL

Wyższe uczelnie techniczne w swojej ofercie studiów zawierają liczne studia podyplomowe. Adresowane są one do osób czynnych zawodowo i mają na celu głównie uzupełnianie wiedzy zdobytej w czasie studiów, podwyższanie kwalifikacji zawodowych oraz umożliwienie zmiany specjalności zawodowej. Studia tego typu stają się szczególnie istotne na progu XXI wieku, tj. w okresie w którym nastąpił i ciągle następuje lawinowy rozwój nauki i technologii. Inżynieria materiałowa jest właśnie tą dyscypliną naukową, gdzie rozwój ten jest szczególnie widoczny. Wprowadzanie nowych materiałów i technologii warunkuje rozwój przemysłu i w istotny sposób wpływa na konkurencyjność gospodarki. Kształcenie podyplomowe zapobiega "zapominaniu" wiedzy indywidualnej oraz zmniejsza szybkość tego procesu. Podstawowym zaś jego celem jest aktualizacja wiedzy uczestników kształcenia do poziomu aktualnie istniejącego. Studia podyplomowe z zakresu inżynierii materiałowej powinny być adresowane w pierwszej kolejności do absolwentów studiów wydziałów mechanicznych oraz kierunku bądź specjalności inżynieria materiałowa, a następnie do absolwentów studiów technicznych innych kierunków oraz absolwentów innych szkół wyższych, np. ekonomicznych, uniwersytetów (fizycy, chemicy). Propagowaną formą studiów podyplomowych powinny być studia "zamawiane", np. przez korporacje przemysłowe, duże zakłady produkcyjne różnych gałęzi przemysłu. Słuchaczami tego rodzaju studiów byliby pracownicy zakładu zamawiającego. Tematyka, program, czas trwania oraz forma studiów w takich przypadkach powinna być uzgadniana pomiędzy organizatorem studiów (uczelnią, wydziałem) a zainteresowanym zakłdem pracy. Ponieważ studia podyplomowe prowadzone są na otwartym rynku edukacyjnym, wymagają one działań promocyjnych.

EN

Higher Education institutions generally offer a wide variety of courses under the concept of continuing education (CE). This type of education is becoming especially important at the area of XX century due to the rapid progress in science and technology. The importance of CE is well documented also in the area of materials science and engineering (MSE). The offer of CE courses in the particular should be addressed to a large community of mechanical engineers and in a long term perspective to graduates of MSE departments. One of the methods for organising CE should be courses for corporate partners. Since CE is offered on education market, it requires appropriate measures in promotion. Successful programs may also generate significant in come to public universities and strengthen their cooperation with industry.

18

Współczynnik intensywności naprężeń Kic azotowanych stopów żelaza.

Szawłowski J., Kamiński L., Skoczylas A.

Inżynieria Materiałowa

|

1999

|

R. XX, nr 5

476-480

PL

W pracy określono krytyczny współczynnik intensywności naprężeń Kic dla azotowanych stali 40HM i 33H3MF. Współczynnik ten określono dla różnych udziałów warstwy azotowanej w badanych przekrojach. Wyznaczenie Kic azotowanych stali wymagało określenia wartości tego współczynnika dla warstwy azotowanej i rdzenia. Dla warstwy wyznaczono go metodą Palmqvista natomiast dla rdzenia wartość tego współczynnika przyjęto z danych literaturowych. Stwierdzono zależność współczynnika intensywności naprężeń azotowanych stali od udziału warstwy w przekroju. Wartość jego maleje wraz ze zwiększaniem udziału warstwy. Dla stali 40HM wartość ta zmienia się w przedziale 168 MPa m do 1/2 dla udziałów warstw od 0,08 do 0,43, zaś dla stali 33H3MF w przedziale 149 MPa m do 1/2 dla udziałów od 0,16 do 0,45 warstwy w przekroju.

EN

In the present work the critical stress-intensity factor, Kic, for nitrided steels 40HM and 33H3MF has been evaluated. This factor was defined for different fractions of nitrided layer in the examined sections. The Kic was evaluated for both: the nitrided surface layer and for the core. For the surface layer the Palmqvist method was applied, however, for the core the literature published datas were applied. A dependence of the stress intensity factor on the fraction of the layer within the sample section was found. Value of this factor decrease with increasing fraction of the layer. For the 40HM steel the Kic value varies within the range of 168 MPa m to the 1/2 for the changes of the volume fractions in the range of 0.080,43. For the 33H3MF steel the respective dependences are: 149 MPa m to the 1/2 for the Kic and 0,16 to 0,45 for the volume fractions.

19

Odporność na pękanie warstw azotowanych - współczynnik K ic

Szawłowski J., Kamiński L., Skoczylas A.

Przegląd Mechaniczny

|

1998

|

nr 1

14-16

EN

Resultr are quoted of examining the critical stress intensity factor K for the zone of nitrided layer compounds. Differences in the value of K have been found depending on the grade of steel on which the layer has been deposited. The values determined for the nitrided zone in a nitrided layer are close to the values of solid nitrided materials.

20

Modelowanie termomechaniczne warstw wierzchnich metali konstytuowanych zgniotem i azotowaniem

Skalski K., Wróblewski G., Piekarski R., Szawłowski J.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Inżynieria Materiałowa

|

1998

|

z. 8

35-48

PL

W artykule zaproponowano realizację technologii dwuetapowego konstytuowania warstwy wierzchniej. Materiał poddany zostałby najpierw wstępnej obróbce zgniotem, a następnie obróbce azotowaniem. Warstwa wierzchnia po takich procesach odznacza się znacznie lepszymi właściwościami wytrzymałościowymi w porównaniu z warstwą powstałą w wyniku azotowania konwencjonalnego. Opisu stanu warstwy wierzchniej po kolejnych etapach proponowanego procesu dokonano przez zdefiniowanie odpowiednich energii deformacji, wyrażonych jako funkcje naprężeń i odkształceń własnych. Określenie zmiany stanów energetycznych pozwoli zbudować funkcję stanów naprężeń, którą można zidentyfikować doświadczalnie przez pomiar naprężeń własnych, jak też przez analizę numeryczną procesu. Matematyczny opis deformacji zachodzacych w materiale podczas procesów jest bardzo złożony, gdyż w równaniach konstytutywnych występują sprzężone pola odkształceń, temperatury, pełzania, dyfuzji i przemian fazowyh. W celu realizacji obliczeń numerycznych zaproponowano rozprzężenie tych pól. Rezultatem takiego uproszczenia jest możliwość otrzymania bezpośrednich rozwiązań pól i ich superpozycja.

EN

A two-step technology realisation for the creation of the super surface layer in the machined part is proposed in this paper. At the beginning the work hardening process (f.e. burnishing) and then the nitriding process are applied to the material. After there processes the super surface layer is much stranger than in comparison with a surface created as a result of conventional nitriding. A description ot the surface layer state after the consecutive stages of the proposed process was made by defining the relative consecutive deformational energy. The energy was expressed as a function of residual stress and strain. The definition of changes in the energy stages will permit the definition of the state stress function which may be verified experimentally by the residual stresses measurement and also by the numerical analysis of the considered processes. Deformational mathematical description (analysed in the material) during the performed process is complex, because the constitutive equations include the following: conjugate fields of deformation, temperature, creep, diffusion and phase transformation. In order to make the numerical ca