Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The influence of the parameters of heat treatment on the mechanical properties of welded joints

Łuczak K., Wolany W.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2019

|

Vol. 95, nr 2

55--66

EN

Purpose: The main goal of the work is to determine the influence of the parameters of stress relief annealing on the mechanical and structural properties of welded joints made of chromium-molybdenum type 10CrMo9-10 steel. Design/methodology/approach: In the study, commercial 10CRMO9-10 steel was used, the Polish equivalent of 10H2M. This is a chromium-molybdenum toughened steel, i.e. after normalization (910-960°C) and high tempering (650-780°C). The materials were subjected to heat treatment, tests of mechanical properties, Charpy impact test, hardness of individual material zones, as well as macro and microscopic observations. Findings: The hardness tests indicated, that materials subjected to a single heat treatment possess the greatest hardness. Materials undergoing several heat treatments, possess hardness on a similar level to materials that have been annealed once, however they are characterized by low reproducibility of results. The most important parameter of heat treatment of the tested steel is heating up to a temperature of 690°C. Due to such heating, optimal mechanical properties are achieved, which results in long and safe exploitation of the produced elements. Research limitations/implications: The processes of heat treatment are very important to achieve optimal strength properties of welded joints. Practical implications: The development of energy worldwide has caused the creation of machines working in higher pressure and temperature ranges. The influence of temperatures decreases the service life of a given element. The adaptation and completion of the appropriate process of heat treatment extends the exploitation time of elements. Originality/value: Determining the mechanical properties of 10H2M steel, dependent on the temperature of heat treatment and heating time. It was concluded that the optimal parameter of heat treatment for the tested materials – is heating at a temperature of 690°C.

2

Ashes from Sewage Sludge and Bottom Sediments as a Source of Bioavailable Phosphorus

Ciesielczuk T., Rosik-Dulewska C., Poluszyńska J., Ślęzak E., Łuczak K.

Journal of Ecological Engineering

|

2018

|

Vol. 19, nr 4

88--94

EN

Phosphorus is an element necessary for the growth of plants. As phosphate rock gets depleted, it becomes an increasingly scarce resource. Therefore, it seems necessary to implement simple methods of cheap and effective phosphorus recovery from waste. The ashes of municipal sewage sludge and bottom sediments constitute particularly valuable sources of phosphorus. However, these materials usually carry significant amounts of pollutants, including heavy metals. Optimization of ash phosphorus sequential extraction methods from a thermal conversion of sewage sludge and bottom sediments allows to select an effective and simple technology of phosphorus recovery, while maintaining low heavy metal pollution, which is one of the main restrictions in use of ashes. Determination of an amount of bioavailable phosphorus is therefore a basis for estimation of the possibility of using it from waste. Extraction using the Golterman method or shaking out with calcium lactate or Trougs reagent indicates that the ashes from sewage sludge and bottom sediments are rich sources of bioavailable phosphorus, which could find use under field conditions as a viable alternative to fertilizers containing fossil phosphorus.

3

Eksperymentalna ocena jakości wykonania elementów metalowo-elastomerowych

Łuczak K., Wyciślok P.

Zeszyty Naukowe Wyższej Szkoły Technicznej w Katowicach

|

2016

|

nr 8

171--180

PL

Produkcja elementów metalowo-elastomerowych jest ważnym działem przemysłu maszynowego oraz motoryzacyjnego. Jednocześnie wzrastające wymagania jakościowe nakładają na producentów konieczność weryfikacji uzyskanej jakości wyrobów. Złożoność zjawisk zachodzących w takich elementach, z uwagi na własności materiałowe elastomerów powodują, że proces pełnej weryfikacji jest kosztowny oraz czasochłonny. Do tego dochodzi konieczność testowania własności elementów po ich wykonaniu, bez możliwości pobierania próbek w celu klasycznego sprawdzenia ich własności w próbie jednoosiowego rozciągania. Pojawiła się więc potrzeba opracowania prostego i taniego testu do stosowania w warunkach przemysłowych. W artykule omówiono eksperymentalną metodę szybkiej oceny jakości wykonania elementów metalowo-elastomerowych. Stwierdzono, że stosunkowo proste badanie jest wystarczające do wstępnej oceny jakości ich wykonania oraz eliminacji elementów uszkodzonych.

EN

The production of metal-elastomer elements is an important sector of machinery and automotive industries. At the same time increasing quality requirements force manufacturers to verify the quality of the resulting products. The complexity of the phenomena occurring in these elements, due to the material properties of rubber, make the full verification process costly and time-consuming. What is more there is the need to test the properties of elements after they are manufactured, without the possibility of sampling for the classic uniaxial test of their properties. There is thus a need for a simple and inexpensive test for use in industrial environments. The article discusses the selection of experimental methods for the rapid evaluation of metalelastomer elements manufacturing quality. It was found that a relatively simple test is sufficient to evaluate the quality of their manufacturing.

4

Wykorzystanie środowiska labview do automatyzacji procesu przeginania dwukierunkowego

Łuczak K., Urbaniak R.

Zeszyty Naukowe Wyższej Szkoły Technicznej w Katowicach

|

2015

|

nr 7

157-164

PL

Dzisiejszy postęp technologiczny oraz informatyzacja wszystkich gałęzi przemysłu stwarza nowe możliwości dla organizacji działających w obszarze oceny zgodności, czyli jednostek certyfikujących, inspekcyjnych, oraz laboratoriów. Niemal na każdym etapie realizacji zlecenia pojawia się szansa zmniejszenia kosztów usługi, skrócenia czasu trwania całego procesu, bądź też poprawienia jakości informacji wyjściowej, poprzez zintegrowanie przynajmniej kilku procesów w obrębie odpowiedniego systemu. Na tym tle szczególne miejsce zajmują laboratoria specjalistyczne, gdyż dostępność, stosunkowo niskie koszty i niezawodność rozwiązań z zakresu współczesnej sensoryki, optyki i elektroniki, pozwalają na dużą swobodę w kształtowaniu zautomatyzowanych procesów badawczych. W pracy przedstawiono proces powstawania częściowo zautomatyzowanej procedury badawczej na przykładzie próby przeginania dwukierunkowego. Zadanie to objęło swoim zasięgiem modernizację urządzenia do przeprowadzania prób, oraz napisanie oprogramowania rejestrującego wyniki w formie cyfrowej. Jako element łączący zmodernizowane urządzenie z arkuszem kalkulacyjnym wykorzystano środowisko LabVIEW. Niewątpliwą zaletą rozwiązań zaproponowanych w ramach tej pracy jest znaczne skrócenie czasu przeprowadzania próby przy zachowaniu minimalnych kosztów modernizacji.

EN

Today’s technological progress and computerisation of all industries creates new opportunities for organizations working in the field of conformity assessment, i.e. certification and inspection bodies, and laboratories. Almost at every step of the commission realisation, there is a chance to reduce the cost of the service, to shorten the duration of the whole process, or improve the quality of output information by integrating at least several processes within the appropriate system. Against this backdrop, a special place is occupied by specialised laboratories, as availability, relatively low cost, and reliable solutions in the field of modern sensor technology, optics and electronics, allow greater freedom in the shaping of automated research processes. The paper presents the process of partially automated research procedure with the example of alternate bending test. This task scope covered modernization of equipment for testing, and writing the software recording the results in digital form. As the element connecting the modernised device with a spreadsheet, LabVIEW environment was used.

5

Wykorzystanie systemu wizyjnego do pomiaru ugięcia konstrukcji budowlanych

Kozielski L., Łuczak K.

Zeszyty Naukowe Wyższej Szkoły Technicznej w Katowicach

|

2015

|

nr 7

151-156

PL

W pracy zaprojektowano oraz wykonano stanowisko pomiarowe do badania linii ugięcia belek i konstrukcji budowlanych z wykorzystaniem algorytmu suwmiarki wizyjnej. Zaprojektowanie stanowiska wiązało się z potrzebą powiązania analizy uzyskanego obrazu z kamery cyfrowej z zagadnieniem ugięcia belki. Wszystkie materiały i urządzenia wykorzystane do budowy stanowiska zostały dobrane w taki sposób, aby zoptymalizować stanowisko pod kątem wytrzymałości, lekkości i stabilności, a także zapewnić dokładny i jak najbardziej zautomatyzowany odczyt. Do budowy modelowej konstrukcji zostały wykorzystane profile stalowe, a układ pomiarowy został wykonany na bazie tensometrycznego czujnika nacisku i układu z mikrokontrolerem. Odczyt ugięcia belki jest realizowany poprzez program LabVIEW za pomocą modułu wizyjnego. Na zaprojektowanym stanowisku można, w praktyczny sposób, zmierzyć ugięcie belki obciążonej siłą skupioną. Pomiary dokonywane na stanowisku testowym są obarczone błędem wynikającym z użycia kamery internetowej o niskiej rozdzielczości, natomiast może być ono w przyszłości modernizowane do precyzyjnych badań z zakresu zagadnień z mechaniki budowli.

EN

In the study, a test stand for testing beams deflection lines and building structures using a calliper visual calliper algorithm was designed and made. Designing the stand was associated with the need to link the analysis of the image obtained from a digital camera to the issue of beam deflection. All materials and equipment used to build the stand were selected so as to optimize the stand for the strength, lightness and stability, and to ensure the most accurate and automated reading. To build the model structure, steel profiles were used, and the measurement system was made on the basis of a strain gauge pressure sensor and the setting with a microcontroller. Beam deflection reading is realised through the Labview program using a video module. On the designed stand it is possible, in a practical way, to measure the deflection of a beam loaded with concentrated forc. Measurements performed on the test stand are subject to errors resulting from the use of a webcam with low resolution, but it can be modernised in the future to precise tests on issues of structural mechanics.

6

Aktuator piezoelektryczny wykonany z włókna ceramicznego

Kozielski L., Łuczak K.

Zeszyty Naukowe Wyższej Szkoły Technicznej w Katowicach

|

2015

|

nr 7

145-150

PL

Współcześnie stosowane w szeroko pojętej automatyce i mechatronice urządzenia wykonawcze (aktuatory) stawiają duże wymagania inżynierii materiałowej. Materiałom przeznaczonym na aktuatory stawia się wysokie wymagania dotyczące ich twardości, sztywności oraz wytrzymałości i lekkości. Umożliwia to zwiększenie dokładności obróbki i miniaturyzację produktów. Największe zastosowanie w tego typu urządzeniach znalazły materiały piezoelektryczne. Aktuatory na bazie ceramiki piezoelektrycznej między innymi są wykorzystywane jako części układów napędowych w motoryzacji (piezoelektryczne wtryskiwacze paliwa), w automatyzacji procesów przemysłowych jako siłowniki do precyzyjnych robotów, w awionice do zmiany geometrii skrzydeł samolotów [1,2]. Największą ich zaletą jest wysoka wytrzymałość mechaniczna i duża odporność na trudne warunki oraz bardzo krótki czas reakcji poniżej 1 ms. Aktuatory tego typu wykonywane są najczęściej z litej ceramiki piezoelektrycznej, która jest materiałem kruchym o dużej gęstości. W artykule została zaproponowana innowacyjna metoda wytwarzania piezoceramicznych materiałów do aplikacji aktuatorowych w formie włókien ceramicznych pozwalającą na ominięcie ograniczeń związanych z naprężeniami wewnętrznymi ceramiki w formie objętościowej.

EN

The materials, from which present-day actuators are produced, are increasingly harder, stiffer and more durable, and lighter at the same time. This makes it possible to increase processing accuracy, and miniaturisation of products. Piezoelectric materials have found the widest application in this type of devices. Piezoelectric actuators are widely used nowadays as automotive drives (piezoelectric fuel injectors), in automation as servomotors for precise robots, as well as in airplanes to change the wings geometry. Their greatest advantage is high mechanical strength and high resistance to difficult conditions, and very short response time, less than 1 ms. Actuators of this type are usually made of solid piezoelectric ceramic, which is a brittle material with high density. This article proposes an innovative method of producing piezoceramic materials for actuator applications, in the form of ceramic fibers, which allows to bypass the limitations related to internal stresses in ceramic in volume (standard) form.

7

Wpływ składu chemicznego stali na jej obrabialność

Ślęzok M., Łuczak K.

Zeszyty Naukowe. Organizacja i Zarządzanie / Politechnika Śląska

|

2015

|

z. 82

261--272

PL

W dzisiejszych czasach rosnące oczekiwania sprawiają, że cały czas poszukuje się coraz to nowszych technologii. Wiele firm produkcyjnych szuka oszczędności, które można uzyskać, polepszając procesy produkcyjne, np. obróbką skrawaniem, polegającą na zeskrawaniu warstwy materiału, który jest podatny na zmiany kształtu, objętości i wymiarów. Zagłębiając się w tę dziedzinę, można stwierdzić, że oprócz wysokiego stopnia innowacyjności możliwe jest także zmniejszenie kosztów bez pogarszania jakości wyrobu, co w dobie globalnego kryzysu finansowego ma coraz większe znaczenie. Celem niniejszego artykułu było określenie wpływu składu chemicznego stali na obrabialność przez ocenę chropowatości powierzchni.

EN

Nowadays, growing expectations make it all the time looking for a newer and newer technologies. Many manufacturing companies put savings that can be achieved by improving the manufacturing processes, for example. Machined, consisting of cutting layer of material which is susceptible to changes in shape, volume and dimensions. Delving into this field can be said that in addition to the high degree of innovation, it is possible to also reduce costs without compromising the quality of the product, as in the time of global financial crisis is increasingly important. The purpose of this study was to determine the effect of chemical composition on workability through the evaluation of the surface roughness.

8

Intelligent building, automated car parking system

Ślęzok M., Łuczak K.

Zeszyty Naukowe. Organizacja i Zarządzanie / Politechnika Śląska

|

2015

|

z. 77

217--226

EN

The incentive to raise the subject of automated car park is still too small number of parking spaces in the cities, as well as continuing problems arising from traditional car parks (the problem with parking, cars damages, or even collisions) and, consequently, increasing frustration and nervousness of drivers, often leading to contentious situations. The idea to address this situation, and even the solution of the problem, would be to design automated car parks, and thus create a design harmonized with the environment in which this project would be realized. With the progress in technology, the development of electronics and ubiquitous automation the automated car park, which is a hybrid of construction, architecture, and advanced electronics was created.

PL

Bodźcem do podjęcia tematu automatycznego parkingu jest wciąż zbyt mała liczba miejsc parkingowych w miastach, a także ciągłe problemy powstające na tradycyjnych parkingach (problem z zaparkowaniem, uszkodzenia samochodów, czy nawet kolizje), a w konsekwencji rosnąca frustracja oraz zdenerwowanie kierowców niejednokrotnie prowadzące do sytuacji spornych. Pomysłem na rozwiązanie takiej sytuacji, a nawet samym jej rozwiązaniem byłoby zaprojektowanie automatycznych parkingów, a co za tym idzie  stworzenie projektu zharmonizowanego z otoczeniem, w którym ów projekt miałby powstać. Wraz z postępem techniki, rozwojem elektroniki i wszechobecną automatyzacją powstał parking automatyczny, będący hybrydą budownictwa, architektury i zaawansowanej elektroniki.

9

The influence of coconut fibre and salts composite used for eliminating slipperiness and on roads on soils

Łuczak K., Kusza G.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2015

|

Vol. 22, nr 4

481--488

EN

The subject of the study is analyzing the impact of coconut fibre and salt mixture used for eliminating slipperiness on roads on roadside soil. The tests were done on the soil samples taken from the fixed areas twice: in the autumn before applying the composite and in the following spring. Laboratory tests indicated decrease of conduciveness in soil after using the composite in wintertime. This can cause decreasing saltiness of roadside soil. In contrast to commonly used methods of eliminating slipperiness on roads with salts only applying the composite could diminish the negative effects of roadside soil saltiness.

PL

Przedmiotem badań jest analiza wpływu zastosowanego kompozytu mieszanki włókna kokosowego i soli drogowej do usuwania śliskości drogowej na gleby w pasie przydrożnym. Badania laboratoryjne przeprowadzono na próbkach gleby pobranych z wyznaczonych poletek doświadczalnych w dwóch okresach: jesiennym przed zastosowaniem mieszanki oraz wiosną roku następnego. Analizy laboratoryjne wykazały głównie spadek wartości przewodnictwa właściwego po okresie zimowego stosowania zaproponowanego kompozytu, przyczyniając się do redukcji zasolenia gleb przydrożnych. Zastosowanie omawianej metody do usuwania śliskości jezdni może przyczynić się do zmniejszenia negatywnych skutków procesu zasolenia gleby w porównaniu z powszechnie stosowanymi technikami wykorzystującymi wyłącznie mieszanki samych soli.

10

Wpływ dodatków przeciwmrozowych na wytrzymałość betonu

Łuczak K., Nagięć A., Kaproń P., Bzowski B.

Zeszyty Naukowe Wyższej Szkoły Technicznej w Katowicach

|

2014

|

nr 6

83-94

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań własności mechanicznych betonów oraz zapraw cementowych z domieszkami przeciwmrozowymi. Domieszkami były: chlorek wapnia oraz mieszanka związków organicznych zwana dalej mieszanką Pro- Invest. Pierwszą serię badań przeprowadzono na normowych zaprawach cementowych. Do badań przygotowano zaprawy cementowe bez żadnych dodatków oraz zaprawy cementowe, w których zastąpiono odpowiednio 20%, 40%, 60%, 80% oraz 100% wody roztworem CaCl2 lub roztworem na bazie mieszanki Pro-Invest. Część z przygotowanych materiałów dojrzewała w warunkach normowych. Druga część w obniżonej temperaturze ok. -20°C, w której pozostawała aż do czasu badania. Badano wytrzymałość na ściskanie po 28 dniach. Stwierdzono, że dodatek mieszanki Pro-Invest w mniejszym stopniu wpływa na obniżenie wytrzymałości niż dodatek chlorku wapnia. Drugą serię badań przeprowadzono na betonach klasy C16/20. Badania wytrzymałościowe przeprowadzono na próbkach dojrzewających w zróżnicowanych temperaturach ujemnych, tj. -5, -8 i -13 stopni Celsjusza, w różnych fazach dojrzewania betonu: po 7, 14, 21 i 28 dniach. Dla betonów z domieszkami mieszanki Pro-Invest odnotowano mniejsze spadki wytrzymałości w stosunku do betonu dojrzewającego w warunkach standardowych, niż w przypadku betonów z dodatkami CaCl2. Następnie na podstawie wcześniejszych wyników badań opracowano optymalny skład mieszanki zawierającej mieszankę Pro-Invest + CaCl2. Dla betonów z ww. mieszanką dojrzewających w analogicznych warunkach, przeprowadzono koleją serię badań. Stwierdzono, że synergiczne działanie mieszaniny obu składników pozwala na zachowanie optymalnej wytrzymałości mechanicznej przy jednoczesnym braku jakiegokolwiek oddziaływania korozyjnego.

EN

This paper presents the results of the study of mechanical properties of concrete and cement mortars with anti-frost additives. The additives were: calcium chloride, and the mixture of organic compounds hereinafter referred to as the Pro Invest mix. The first series of tests was conducted on standard cement mortars. Cement mortars without any additives and cement mortar, where 20%, 40%, 60%, 80% and 100% of water was replaced by CaCl2 solution or a solution based on Pro- Invest mix were prepared for the tests. One part the prepared materials matured in standard conditions. The second part in the reduced temperature of about -20°C, where it remained until the time of testing. Compressive strength were tested after 28 days. It was verified that the addition of Pro Invest mix to a lesser extent influences the reduction in the strength than the addition of calcium chloride. The second series of tests was conducted on concretes of C16/20 class. Strength tests were performed on maturing samples in different negative temperatures, i.e. -5, -8, and -13 degrees Celsius, at various stages of concrete maturing: after 7, 14, 21 and 28 days. For concretes with addition of the Pro-Invest mix smaller decreases in strength were observed in relation to concrete maturing under standard conditions than in the case of concretes with CaCl2 additives. Then, based on previous research results the optimal composition of the mixture containing CaCl2 and Pro-Invest mix was developed. For concretes with the above mix maturing in analogous conditions, a consecutive series of studies was conducted. It was observed that the synergistic effect of the mixture of the two components allow the preservation of the optimum mechanical strength in the concurrent absence of any corrosive reaction.

11

Transformatorowe generatory energii do bezprzewodowych sieci samozasilających się czujników w budynkach inteligentnych

Łuczak K., Kozielski L.

Zeszyty Naukowe Wyższej Szkoły Technicznej w Katowicach

|

2014

|

nr 6

65-71

PL

W nowoczesnych budynkach bezprzewodowe sensory są stosowane nie tylko do wykrywania dymu, detekcji ruchu i kontroli dostępu ale również do systemów monitorowania bezpieczeństwa strukturalnego budynku w zakresie bezstykowego pomiaru przemieszczeń liniowych i kątowych oraz drgań ich konstrukcji. Ten niezwykle ważny obszar zastosowań wymusza poszukiwania nowych lepszych technologii pozwalających na ich miniaturyzację, co związane jest z eliminacją tradycyjnego bateryjnego zasilania tych urządzeń. Ten aspekt jest w szczególności istotny do monitorowania wibracji zabetonowanych elementów konstrukcyjnych w warunkach środowiskowych uniemożliwiających wymianę zużytych baterii. Polimerowy kompozyt tworzący strukturę transformatora magnetoelektrycznego (ME) składający się z mieszaniny ceramiki piezoelektrycznej i magnetostrykcyjnej w osnowie z materiału polimerowego (Poliamid) został wytworzony z przeznaczeniem d o tego typu aplikacji. Na wskutek oddziaływania pola magnetycznego następuje zmiana ukierunkowania domen ferromagnetycznych w materiale magnetostrykcyjnym powiązana z wytworzeniem naprężeń mechanicznych. Powstałe naprężenia zostają przeniesione przez poliamidową osnowę na materiał piezoelektryczny, gdzie na zasadzie efektu piezoelektrycznego następuje generacja napięcia oraz zmiana jego parametrów elektrycznych. Pomiary współczynników transformacji energii pola magnetycznego na elektryczną przeprowadzano metodą mostkową na podstawie analizy fazowej i amplitudowej impedancji. Wykazano, że praktycznym zastosowaniem otrzymanego transformatora magnetoelektrycznego mogą być generatory energii elektrycznej wykorzystujące w swej zasadzie działania konwersję energii drgań i pola magnetycznego na elektryczną w opisywanym materiale kompozytowym.

EN

In modern smart building wireless sensors applications are used not only for direct smoke and intruder detection but mainly for structural safety of buildings in non-contact measurement of linear and angular displacement as well as construction vibrations. This very important area of applications enforces the search for new and better technologies to their miniaturization, in a first place with elimination of batteries. This aspect is extremely significant in harsh environmental conditions for vibration monitoring of concreted structure. Polymer composite material for magnetoelectric (ME) transformer consisting of a mixture of piezoelectric and the magnetostrictive material in a polyamide matrix (polymer with amid bond) was manufactured for this application and has been tested in an AC magnetic field. The mechanical tensions created from reoriented ferromagnetic domains generate a voltage at the electrodes surfaces due to the piezoelectric effect via tensions transmitted by polyamide matrix. Measurements of these transformation coefficients is carried out by a bridge technique on the basis of the amplitude and phase impedance characteristics. Finally it was demonstrated that the practical application of the created composite can be ME Transformer for voltage generations in wireless sensor network systems.

12

Theses on the restructuring of key branches of traditional industries

Ślęzok M., Łuczak K.

Zeszyty Naukowe. Organizacja i Zarządzanie / Politechnika Śląska

|

2014

|

z. 71

281--290

EN

This paper presents a way to rescue traditional branches of Silesian industry based on the use of restructuring of mining and metallurgy. In recent years crisis has shaken the stability of many industries, including Silesian industry. To improve their condition, they began to use tools to rationalize resources and streamline internal processes more frequently. One example of such actions is restructuring. The fact of undertaking restructuring does not guarantee immediate improvement. Restructuring gives a good chance of achieving the desired objectives, but executed improperly ends in failure.

PL

W artykule tym przedstawiona została droga ratowania tradycyjnych gałęzi przemysłu śląskiego na podstawie restrukturyzacji górnictwa i hutnictwa. W ostatnich latach kryzys zachwiał stabilnością wielu gałęzi przemysłu, również przemysłu śląskiego. Aby polepszyć swoją kondycję, z większą częstotliwością zaczęły one stosować narzędzia służące racjonalizacji zasobów oraz usprawnieniu wewnętrznych procesów. Jednym z takich przykładów takich działań jest restrukturyzacja. Fakt przeprowadzenia restrukturyzacji nie gwarantuje jednak natychmiastowej poprawy. Restrukturyzacja daje duże szanse na osiągnięcie zamierzonych celów, jednak przeprowadzona niewłaściwie kończy się niepowodzeniem.

13

Wpływ udziału objętościowego i wielkości cząstek na odporność korozyjną kompozytów aluminium-cząstki ceramiczne

Łuczak K., Liberski P., Śleziona J.

Kompozyty

|

2003

|

R. 3, nr 6

75-78

PL

Przedstawiono porównawcze wyniki badań odporności korozyjnej kompozytów aluminium-cząstki ceramiczne. Badaniom poddano kompozyty o osnowie stopu AK12 zbrojone cząstkami Al2O3 i SiC oraz porównano je z materiałem osnowy. Badania przeprowadzono w środowisku zawierającym jony Cl-, na których działanie stopy aluminium są nieodporne. Wykonano porównawczy test korozyjny w obojętnej mgle solnej (NSS 5% roztwór NaCl) w przyśpieszonych badaniach laboratoryjnych. Wyznaczono zmiany masy próbek po określonych czasach ich ekspozycji oraz obliczono szybkość korozji. Stwierdzono, że dodatek cząstek wpływa na obniżenie odporności korozyjnej. Ponadto określono parametry elektrochemiczne procesu korozji metodą potencjostatyczną w 5% roztworze wodnym NaCl. Stwierdzono, że dodatek cząstek ceramicznych do osnowy aluminiowej wpływa na zwiększenie prądów roztwarzania anodowego oraz ogólnej szybkości korozji. Z wyznaczonych krzywych polaryzacji wywnioskowano, że badane materiały są podatne na korozję wżerową oraz że dodatek cząstek wpływa na zwiększenie intensywności korozji wżerowej. Przedstawione wyniki badań wskazują, że kompozyty aluminium--cząstki ceramiczne charakteryzują się mniejszą odpornością na działanie agresywnego środowiska niż materiał osnowy. Przy czym odporność korozyjna tych materiałów zależy w istotny sposób od rodzaju cząstek, ich wielkości i udziału objętościowego.

EN

This paper presents the comparative results of corrosion resistance of the aluminium matrix composite with ceramic particles. The research was carried on the AK 12 aluminium matrix reinforced with Al2O3 and SiC particles. They were compared with the aluminium matrix. This research was conducted in environment containing Cl- ions which the aluminium alloys are not resistant to. The comparative corrosion test in neutral salt spray (NNS 5% solution NaCI) by laboratory investigation was made. Mass changes of specimens were determined in fixed period of time exposition (Fig. 1) and corrosion rate was calculated (Fig. 2). It has been noticed the addition of ceramic particles influences the decrease of the corrosion resistance. Also electrochemical parametres of corrosion process in potentiostatic method in 5% water solution were specified. It has been noted that the addition of ceramic particles into aluminium matrix influences the polarisation curves (Fig. 3) that the tested materials are susceptible to pitting corrosion and the additon of ceramic particles influences the increase of intensity of pitting corrosion. Presented results indicate on worse corrosion resistance of ceramic particles reinforced aluminium matrix composite, in comparison with aluminium matrix, and their resistance depends on particles kind, size and volume fraction. Moreover, introducing to AK12 aluminium matrix the SiC ceramic reinforcing particles gives better resistance to interaction of aggressive environment that AK12 aluminium matrix reinforced with Al2O3 particles. Corrosion resistance of these composites decreases with increase of volume fraction and diameter particles.

14

Ocena odporności korozyjnej kompozytów o osnowie stopu AK12 zbrojonych cząstkami ceramicznymi

Łuczak K., Liberski P., Śleziona J.

Inżynieria Materiałowa

|

2003

|

R. XXIV, nr 6

647-650

PL

Zbrojenie stopów aluminium cząstkami ceramicznymi prowadzi się w celu podwyższenia własności mechanicznych. Jednak w przypadku eksploatowania ich w agresywnym środowisku wody morskiej bądź przemysłowej sprawą dużej wagi jest utrzymanie wysokiej odporności korozyjnej. W pracy przedstawiono wyniki badań odporności korozyjnej kompozytów o osnowie stopu AK12 zbrojonego cząstkami Al2O3 i SiC o różnej wielkości cząstek. Przeprowadzono porównawczy test korozyjny w obojętnej mgle solnej (NSS 5% roztwór NaCl) w przyspieszonych badaniach laboratoryjnych. Prowadzono obserwacje wizualne zmian korozyjnych na powierzchni próbek w czasie trwania testu, wyznaczono zmiany masy po określonych czasach ich ekspozycji oraz obliczono szybkość korozji. Ponadto dokonano oceny odporności tych materiałów na działanie gazowego dwutlenku siarki, w tym celu przeprowadzono przyspieszony test laboratoryjny w atmosferze dwutlenku siarki z kondensacją wilgoci. W trakcie badań prowadzona była dokumentacja fotograficzna oraz badania grawimetryczne w celu określenia jednostkowych zmian masy. Stwierdzono, że dodatek cząstek wpływa na obniżenie odporności korozyjnej materiału osnowy w badanych środowiskach.

EN

Reinforcing aluminium matrix with ceramics particles is used to improve its mechanical characteristics. However, when used in aggressive marine or industrial environment their corrosion resistance becomes of great importance. The paper presents the results for corrosion resistance aluminium matrix alloys reinforced with ceramic particles Al2O3 and SiC. The comparative corrosion test in neutral salt spray was carried out in the laboratory. Mass changes of specimens were determined in fixed period of time exposition and corrosion rate was determined. Furthermore, resistance against activity of sulphur dioxide was tested. In order to do it, the short-time corrosion test in humide atmosphere containing sulphur dioxide was carried out. Photographic documentation and gravimetric investigations during test were made. Presented results indicate on worse corrosion resistance ceramic particles reinforced aluminium matrix composite in comparison to aluminium matrix.