The article presents a novel method that allows measurement of thermal conductivity that is based on Stefan-Boltzmann law. The developed method can be used to determine thermal conductivity of ceramic investment casting molds. The methodology for conducting thermal conductivity tests of ceramic material samples is presented. Knowledge of the value of thermal capacity and thermal conductivity as a function of temperature enables computer simulations of the process of cooling and solidification of liquid metal in a mold.
During the project a technology of making ceramic moulds using aluminosilicate microspheres was developed. According to the developed technology, ceramic samples were used to determine thermal conductivity in the temperature range of 500°C to 850°C. In this temperature range, thermal conductivity is about 0.5 W/mK. Strength measurements were conducted using a four-point bending technique. The strength of the developed ceramics and typical ceramics made from molochite materials is similar. Computer simulations facilitated the design of experimental moulds. The recording of Al alloy cooling curves in rectangular insulated and non-insulated moulds allowed for comparison of the thermal parameters of both types of moulds (i.e. ceramics). There was also a castability test performed using the moulds with a “grille” model with 1.5 × 1.5 mm channels, which determined the effect of increased material insulation on the number of properly filled mesh of the mould.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono opracowanie metody wykonywania połączeń pomiędzy węglikiem spiekanym WC/Co z dodatkiem 10% TiC a stalą, z wykorzystaniem metody lutowania twardego. Określono zwilżalność kształtek węglików spiekanych WC+TiC/Co przez ciekłe lutowie Cu87Mn10Co3. Próbki wykonanych połączeń lutowanych poddano badaniom wytrzymałości na ścinanie.
EN
The paper presents to develop a method of making joints between sintered carbide WC/Co with addition of 10% TiC and steel, using a method of brazing. The wettability of WC+TiC/Co substrates by liquid filler metal Cu87Mn10Co3 was determined. The brazed samples were subjected to shear strength measurements.
Manufacturing and geotechnical engineering utilise a number of machining tools. In their construction, a significant role is played by brazed joints, thanks to which the machining element can be made of WC/Co materials. The metal-ceramics material is joined with steel or cast steel elements with the use of filler metal, based on copper alloys. The components of filler metals are different depending on technological requirements. These may be the alloys of copper, silver, zinc, nickel, cobalt, and manganese. The article presents various techniques of brazing 40HM steel and WC/Co material with filler metal not containing zinc Cu87Mn10Co3. The experimental joints were made with the use of distance rods, steel mesh, and nickel mesh. The impact of the material that provides repeatability of the geometry of the brazing process was tested on the strength of a joint that is subjected to shear stress. The impact of distance elements is mostly positively assessed; however, in some data from publications, the impact of steel mesh is assessed negatively. In order to assess the correctness of joints, x-ray computer tomography was conducted.
PL
Przemysł przetwórczy oraz geotechnika wykorzystują w swojej działalności olbrzymie ilości narzędzi skrawających. W ich konstrukcji znaczącą rolę odgrywa połączenie lutowane, dzięki któremu element skrawający może być wykonywany z materiałów typu WC/Co. Materiał metalowo-ceramiczny łączony jest z elementami stalowymi lub staliwnymi przy wykorzystaniu lutowi wysokotemperaturowych, bazujących na stopach miedzi. Składniki lutowi są różne i, w zależności od wymagań technologicznych, mogą to być stopy: miedzi, srebra, cynku, niklu, kobaltu oraz manganu. W artykule przedstawiono różne techniki wykonania połączenia lutowanego stali 40HM i materiału WC/Co lutowiem bezcynkowym Cu87Mn10Co3. Doświadczalne połączenia wykonywano z wykorzystaniem dystansowych drutów stalowych, siatek lutowniczych stalowych oraz niklowych. Zbadano wpływ materiału zapewniającego powtarzalność geometrii procesu lutowniczego na wytrzymałość połączenia poddanemu naprężeniu ścinającemu. Wpływ elementów dystansujących jest przeważnie oceniany pozytywnie, jednak w niektórych danych literaturowych [5] wpływ siatki stalowej oceniany jest negatywnie. Do określenia poprawności wykonanych spoin wykorzystano rentgenowski tomograf komputerowy.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono technikę wytwarzania materiałów metalowo-ceramicznych przy wykorzystaniu obróbki cieplno-ciśnieniowej (HIP). Badania rozpoczęto od określenia parametrów fizykochemicznych jedenastu, zaproponowanych przez technologów firmy GONAR BIS sp. z o.o., kompozycji proszków opartych na bazie węglika wolframu i kobaltu. Stosując technikę mikrofluorescencji rentgenowskiej określono ich skład chemiczny. Wykorzystując różne techniki badawcze określono skład ziarnowy. Otrzymane wyniki ułatwiły wytypowanie mieszanek przeznaczonych do uzyskania techniką HIP materiałów na elementy robocze narzędzi przeznaczonych dla geotechniki. Opracowany proces HIP wykorzystuje nadplastyczność stopu tytanu Ti6Al4V. Wykonane z niego szczelne kapsuły pozwalają doprasować umieszczony w nich proszek w temperaturze wybranej z przedziału 725–1450°C, co pozwala na opracowanie przemysłowego procesu technologicznego w warunkach laboratoryjnych. Uzyskane zdjęcia struktur metalograficznych umożliwiły przeprowadzenie weryfikacji badań składu ziarnowego. Następny etap prac prowadzonych w warunkach przemysłowych doprowadził do wykonania doświadczalnych serii kształtek z wytypowanych materiałów. Prostopadłościenne kształtki pozwoliły na określenie wytrzymałości mechanicznej doświadczalnych połączeń: materiał metalowo-ceramiczny–lutowie–podłoże stalowe.
EN
The paper presents the technique of producing metal-ceramic materials using hot isostatic pressing (HIP). The study began by determining the physico-chemical parameters of eleven powder compositions based on tungsten carbide and cobalt proposed by the technologists of the GONAR BIS Ltd. company. Using the technique of X-ray microfluorescence their chemical composition was determined. Using a variety of research techniques the grain composition has been identified. The obtained results facilitated predicting blends for HIP technique to obtain construction materials for parts of cutting tools for geotechnics. Developed HIP process uses superplasticity of titanium alloy Ti6Al4V. The sealed capsules made from this alloy allow to press the powder contained in them at a temperature selected from the range of 725°C to 1450°C which allows for the development of an industrial process in the laboratory. The resulting images of metallographic structures allowed the verification of tests of grain composition. The next stage of the work carried out in industrial conditions led to the implementation of the experimental series of profiles of the selected materials. Rectangular shapes allowed us to determine the mechanical strength of experimental connections: metal-ceramic material–solder–steel substrate.
W artykule zaprezentowano metodę badania przejścia zol-żel, w której płytki odpowiedniego podłoża są wyciągane z wodnego spoiwa koloidalnego ze stałą prędkością. Grubość naniesionej warstwy jest związana z wielkością cząstek występujących w spoiwie. Przydatność technologiczna spoiw koloidalnych ograniczona agregacją cząstek jest trudna do oceny bez dostępu do specjalistycznych urządzeń pomiarowych. Opracowanie prostej metody umożliwiającej szybką ocenę parametrów użytkowych spoiwa koloidalnego może znaleźć zastosowanie w praktyce przemysłowej.
EN
This paper presents the method of investigating the sol-gel transition by constant speed removal of plates, made of suitable substrate, from an aqueous colloidal binder. The thickness of the deposited colloidal binder layer depends on the particle sizes in the binder. The processing feasibility of colloidal binders reduced by aggregation of particles is difficult to evaluate without access to special measuring equipment. Development of a simple method for prompt evaluation of performance parameters in colloidal binders may have industrial applications.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.