Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Analysis of mechanical state equations and plans for experiments in the plastometric research of titanium

Bańczerowski J., Jeleńkowski J., Skalski K.

Inżynieria Powierzchni

|

2017

|

nr 2

27--32

PL

Celem pracy było ustalenie przydatności równań stanu mechanicznego przy doborze warunków przeróbki plastycznej tytanu (Ti)typu Grade 4 metodą Gleeble. Poszukiwano takich parametrów obróbki jak: prędkość odkształcania ( ), zakres odkształcenia (ε), temperatura (T) oraz naprężenie (σ), które skutkują rozdrobnieniem ziarna i jego umocnieniem. Eksperyment plastometryczny został zweryfikowany empirycznymi równaniami stanu mechanicznego Dorna oraz Sellarsa-Tegartta. Określone w badaniach parametry procesu pozwolą na opracowanie innowacyjnej technologii z zaadaptowaniem jej potencjalnie do praktyki przemysłowej.

EN

he purpose of this work was to determine the suitability of mechanical state equations for the selection of plastic processing conditions of Grade 4 titanium (Ti) by Gleeble method. The process parameters such as: strain rate ( ), strain (ε), temperature (T) and stress (σ), which result in the fragmentation of grain and its strengthening, were looked for. The plastometric experiment was verified by Dorn and Sellars-Tegartt mechanical state equations. The process parameters identified in the research will allow for the development of an innovative technology with its potential adaptation to industrial practice.

2

Rozwój technologii regulowanego walcowania stali

Jeleńkowski J.

Obróbka Metalu

|

2016

|

nr 2

26--28

EN

The experience of many generations of researchers; metallurgists and designers have resulted in new types of steel, they called it: third generation.

PL

W artykule przybliżono postępy dokonane w pracach nad rozwojem technologii regulowanej przeróbki plastycznej na gorąco, które doprowadziły do wytwarzania stali o wielofazowej strukturze z wymaganym udziałem, rozmieszczeniem i morfologią poszczególnych składników strukturalnych. Wymaga to odpowiedniego sterowania procesami zachodzącymi już podczas obróbki plastycznej na gorąco, w zakresie stabilności austenitu i kontrolowanego przebiegu chłodzenia w warunkach przemiany fazowej austenitu przechłodzonego. Wytwarzane obecnie w tej technologii stale, tzw. trzeciej generacji, wymienione w końcowej części publikacji, są stosowane na elementy konstrukcyjne wymagające połączenia wysokiej wytrzymałości i plastyczności, zdolne do pochłaniania energii w warunkach odkształcenia plastycznego z dużymi prędkościami. Obecnie regulowane walcowanie, obok hartowania izotermicznego na bainit dolny, jest też jednym z finalnych zabiegów obróbki stali konstrukcyjnych wysokowęglowych oraz narzędziowych zarówno do pracy na zimno jak i szybkotnących.

3

Wytrzymałość zmęczeniowa kulowanego stopu magnezu AZ31B-F

Karpowicz M., Mońka G., Jeleńkowski J.

Obróbka Metalu

|

2015

|

nr 3

18--21

PL

W pracy, powierzchnie próbek stopu magnezu do obróbki plastycznej AZ31B-F, poddawano dynamicznej obróbce plastycznej kulkami z węglika wolframu, a następnie wygładzano kształtkami ceramicznymi. Po kulowaniu i po wygładzaniu wykonano pomiary chropowatości i twardości powierzchniowej, rozkłady mikrotwardości w warstwach odkształconych oraz obserwacje strukturalne. Porównywano je następnie z właściwościami w stanie początkowym. Oceny zmian właściwości mechanicznych dokonano głównie na podstawie badań wytrzymałości zmęczeniowej przy obciążeniu wahadłowym, przyjmując za jej miarę umowną granicę wytrzymałości zmęczeniowej przy 2×107 cykli obciążeń oraz rozkładów naprężeń własnych na płaskich próbkach, wykonane metodą Weismana-Phillipsa.

EN

In this paper, AZ31B-F magnesium alloy used for plastic forming was treated as shot peening by balls made of tungsten carbide, then samples were smoothed by ceramic fittings. Roughness measurements, surface hardness, microhardness in deformed layer and tructural observations after shot peening and smoothing was carried out and comparision with properties of intial state of this alloy. Mechanical properties were described by parameters from rotary bending fatigue test (fatigue strength NG on 2x107 cycles) and distributions of residual stresses by Waismana – Phillips method, on plane samples.

4

Charakterystyka strukturalna i właściwości stali Ni27Ti2AlMoNb

Jeleńkowski J.

Obróbka Metalu

|

2015

|

nr 4

11--16

PL

Artykuł zawiera charakterystykę strukturalną stali Ni27Ti2AlMoNb a ponadto: wartości temperatur krytycznych przemiany austenitu w martenzyt i przemiany odwrotnej warunkujących rodzaj otrzymywanej struktury, spodziewane właściwości wytrzymałościowe oraz przykładowe zastosowania. Stal jest umacniana przemianą martenzytyczną, przemianą martenzytyczną odkształceniową oraz starzeniem. Posiada unikatowe właściwości, a wysokie koszty jej wytwarzania odgrywają drugorzędna rolę.

EN

The paper contains the characteristics of Ni27Ti2AlMoNb steel, upwards: the temperatures of critical transformation of austenite to martensite and reverse transformation, determining the type of structure to be obtained. The expected strenght properties and applications examples are also presented. The steel is trengthened by martensitic transformation end aging. It has unique properties and high manufacturing costs play a secondary role.

5

Austenit szczątkowy w stalach węglowych i stopowych

Jeleńkowski J.

Obróbka Metalu

|

2015

|

nr 1

14--18

PL

W artykule omówiono niektóre z przyczyn obecności austenitu szczątkowego w stalach stopowych, fazy będącej ubocznym produktem przemiany martenzytycznej. Stale stopowe zawierają zawsze pewne ilości austenitu szczątkowego, więcej te spośród nich, w których austenit obok kinetyki atermicznej może się przemieniać izotermicznie w martenzyt. Niektóre z nich charakteryzują się unikatowym wpływem szybkości chłodzenia na stabilność austenitu. Nieprzemieniony, stabilizowany bardziej stopowy austenit rozmieszcza się na granicach ziaren.

EN

Some problems of a presence of the retained austenite in the alloy steels, are disscused in the paper. The phase of aicidental product of the martensite transformation is also included into consideration. The alloy steel susually contains a carbon a certains amount of the retained austenite and that is more some of this can be isothermaly changed in martensite, independently near the atermical kineticts of austenite. Some a transformation can be characterized by original influence of the cooling speed on the austenite stability. Unchanged but stabilized alloy austenit eis located an the grain bondiers.

6

Potencjał grafenu 3DIMP

Babul T., Trzaska M., Jeleńkowski J., Wojciechowski A.

Logistyka

|

2015

|

nr 4

2282--2291, CD2

PL

Grafen to mówiąc potocznie płaska struktura złożona z atomów węgla, połączonych w sześciokąty. Materiał ten kształtem przypomina plaster miodu, a ponieważ ma jednoatomową grubość, uważa się go za strukturę dwuwymiarową. Prace badawcze prowadzone w IMP nad wytwarzaniem grafenu 3DIMP należą obecnie do jednych z najbardziej rozwijających się w Polsce. Grafen 3DIMP, w odróżnieniu od grafenu (o grubości jednej płaskiej warstwy atomów) jest materiałem, który możliwy jest do uzyskania przy zastosowaniu ciągu procesów cieplno–chemicznych, w prowadzeniu których IMP posiada wieloletnie doświadczenie. Grafen 3DIMP na podłożu miedzi (lub innych metali jak np. nikiel, srebro, chrom, tytan, kobalt itp.) wytwarzany jest w technologii wibrofluidyzacji w aktywnej atmosferze ochronnej. Innowacyjna technologia wytwarzania grafenu 3DIMP może stać się przedmiotem licencji eksportowych, zaś w kraju powinna zaowocować wdrożeniami w przemyśle motoryzacyjnym, elektronicznym i elektrotechnicznym. Grafen 3DIMP - może zrewolucjonizować niektóre dziedziny techniki w taki sam sposób jak obecnie czyni to grafen otrzymywany na powierzchniach płaskich. Szczególnie przydatny może okazać się w transporcie i przemyśle w dziedzinie wzrostu niezawodności i bezpieczeństwa użytkowania.

EN

Graphene is a flat structure of words commonly composed of carbon atoms connected in hexagons. This material is shaped like a honeycomb, and because it has a monatomic thickness is considered a two-dimensional structure. Research conducted over the production of graphene IMP 3DIMP are now one of the most developing in Poland. Graphene 3DIMP, unlike traditional graphene (about the thickness of a flat layer of atoms) is a material that is obtainable using thermochemical processes within the chemical, in the course of which the IMP has many years of experience. Graphene 3DIMP on the substrate, copper (or other metals such as. Nickel, silver, chrome, titanium, cobalt, etc.) Is prepared wibrofluidyzacji technology in a protective atmosphere. Innovative technology for producing graphene 3DIMP may be subject to export license in the country and should result in implementations in the automotive, electronics and electrical engineering. Graphene 3DIMP - could revolutionize some art in the same way as is being done is graphene obtained on flat surfaces. May be particularly useful in the transportation and industrial growth in the field of reliability and safety.

7

Influence of shot peening on the properties of aluminium alloy 7075 AW T6511 and magnesium alloy AZ31B-F

Jeleńkowski J., Karpowicz M., Mońka G., Tacikowski J.

Inżynieria Powierzchni

|

2015

|

nr 3

22--27

EN

This paper presents the investigation of aluminium alloy AW 7075 in the annealed stale as well as temper - T6511, used mainly in aircraft carrier structures and also of magnesium alloy AZ31B-F, used in the automotive industry. Test samples taken from the rod were plastic surface treated by means of shot peening. Aluminium alloy was surface treated by steel balls while magnesium alloy by tungsten carbide balls. The whole process was conducted on the experimental setup PENN — IMP, patented by the Institute oj Precision Mechanics. The process included the measurements of roughness, surface hardness,micro-hardness and the distributions of residual stresses by Waisman-Phillips method, in the cross section of the deformed layer, which were carried out after shot peening and shot peening with smoothing the surface of the samples by means of ceramic fittings. Mechanical properties were described by the parameters front static tensile test and rotary bending fatigue test (fatigue strength N(j for 2x10 cycles). Simultaneously, test program on the materials in the initial state was carried out for the comparison. The aim of the paper was to estimate the effect of shot peening, in option with different energy of a ball stream, on: surface roughness, the state of residual stress, fatigue strength and selected properties of the investigated alloys. In the ca.se of A W 7075 allow the carried out comparison referred to the obtained results and the literature data for the T6511 temper obtained in the fatigue test. In the literature there is no Information about the fatigue strength of this alloy in the study of a large number of load cycles.

PL

Niniejsza praca przedstawia badania stopu aluminium AW 7075 w stanie wyżarzonym, jak również o barwie metalowej - T6511, który jest używany głównie w strukturach lotniczych środków transportu, a także stopu magnezu AZ31B-F używanego w przemyśle motoryzacyjnym. Próbki pobrane z pręta zostały poddane obróbce plastycznej za pomocą kulek stalowych, a stop magnezu za pomocą kulek z węglika wolframu. Cały proces został przeprowadzony w układzie organizacyjnym PENN - IMP pod patentem Instytutu Mechaniki Precyzyjnej. Proces obejmował pomiary chropowatości, twardości powierzchni, mikrotwardości i rozkładu naprężeń szczątkowych za pomocą metody Waismana-Philipsa w przekroju poprzecznym zdeformowanej warstwy, które zostały przeprowadzone po śrutowaniu i śrutowaniu z wygładzeniem powierzchni próbek przy użyciu osprzętu ceramicznego. Właściwości mechaniczne zostały opisane parametrami z próby rozciągania i próby zmęczeniowej obrotowego wyginania (silą zmęczeniowa Nu na 2 x 10 cyklów). Jednocześnie, dla porównania, taki sam program testowy został przeprowadzony na materiałach w stanie początkowym. Celem niniejszej pracy było ocenienie działania efektów śrutowania w opcji z różną energią strumienia kulki na chropowatość powierzchni, stan naprężenia cząstkowego, silę zmęczenia oraz wybrane, właściwości badanych stopów. W przypadku stopu AW 7075 przeprowadzone porównanie odnosiło się do otrzymanych wyników i danych z literatury dla barwy metalowej 76511, uzyskanej w próbie zmęczeniowej. W literaturze brak informacji na temat siły zmęczeniowej tego stopu przy badaniu dużej ilości cyklów obciążenia.

8

Doświadczalna analiza procesu odkształcania plastycznego tytanu αTi z wykorzystaniem równań stanu mechanicznego

Jeleńkowski J., Klimas M., Skalski K., Dyja H., Sawicki S., Babul T.

Inżynieria Powierzchni

|

2015

|

nr 4

72--77

PL

Mając na uwadze aplikację tytanu w organizmie człowieka [1, 2, 3], przeprowadzono próby rozdrobnienia ziaren czystego technicznie α-tytanu (αTi, Grade 4a), wykorzystując do tego celu metodę plastometryczną Gleeble. Z wykresu pełzania Ashby’ego wybrano charakterystyczny (dla wielu metali) obszar płynięcia materiału, wynikający z mechanizmu odkształcenia wraz z dominującym udziałem dyfuzji wzdłuż jąder dyslokacji. Obszar ten określony jest zakresem temperaturowym (0,3–0,5)Tm i znormalizowanym naprężeniem τ/G od 10-3 do 10-5[5]. Na tej podstawie opracowano plan eksperymentu obróbki plastycznej w zakresie temperatur 300–700⁰C, odkształcenia (0,2–0,5) i prędkości odkształcania (10-2–102)s-1. W procesie obróbki plastycznej w wymienionych warunkach możliwe jest minimalizowanie zjawisk strukturalnych kontrolowanych dyfuzją objętościową (na korzyść zjawisk kontrolowanych dyfuzją po granicach ziaren) oraz wzdłuż jąder dyslokacji umacniających materiał poprzez rozdrobnienie ziaren. Celem podjętych badań jest analiza empirycznego równania = f (σs; T; ε; Sj), (gdzie Sj – symbol parametrów strukturalnych), dla procesu obróbki plastycznej tytanu αTi z możliwością wpływania na wielkość ziarna i umożliwiającego dobór właściwości mechanicznych do określonych zastosowań. Przeprowadzone eksperymenty plastometryczne pozwolą na rozszerzenie badań w kierunku uzyskania wyników możliwych do wdrożenia do praktyki przemysłowej.

EN

Taking into consideration the application of titanium in a human body [1, 2, 3] the experiments of the disintegration of technically pure α-titanium grains (αTi, Grade 4a) were conducted with the use of Gleebe’s plastometric method. The area of material flow resulting from the deformation mechanism together with the dominating participation of diffusion along the dislocation nuclei, which is characteristic for many metals, was chosen from Ashby’s creep diagram. This area is defined by the temperature range: (0.3–0.5)Tm and by the normalised stress τ/G from 10-3 to 10-5. On this basis the plan of plastic processing experiment was worked out within the range of temperatures 300–700°C, of deformation (0.2–0.5) and of deformation rate (10-2 –102)s-1. In the process of plastic processing under the determined conditions it is possible to minimize the structural phenomena which are controlled by volumetric diffusion (for the advantage of the phenomena which are controlled by diffusion on the borders of grains) and along the dislocation of nuclei which strengthen the material thanks to grain disintegration. The aim of the undertaken research was to analyse an empirical equation: = (σs; T; ε; Sj), (where Sj is a symbol of structural parameters) for the process of plastic processing αTi with the possibility of the influence on the grain size and enabling the choice of mechanical properties according to the determined applications. The conducted plastometric experiment will enable to extend the research in the direction of gaining the results which can be practically applied in industry.

9

Substruktura stali X153CrMoV12 po obróbce cieplnej z głębokim wymrażaniem

Jeleńkowski J., Ciski A., Babul T.

Obróbka Metalu

|

2014

|

nr 4

24--28

PL

W artykule podjęto próbę przybliżenia celowości stosowania głębokiego (kriogenicznego) długookresowego wymrażania w technologii obróbki cieplnej dla zwiększenia trwałości narzędzi wykonanych z wysokostopowych stali narzędziowych. W rozważaniach przedstawiono możliwość skutecznego oddziaływania na ukształtowanie struktury i morfologii węglików poprzez wpływ obróbki cieplnej na przebieg procesów wydzieleniowych. Zwrócono uwagę na znaczenie temperatury austenityzacji, warunków hartowania oraz niskotemperaturowego odpuszczania, rozpoczynającego się już podczas ogrzewania materiału od temperatury kriogenicznej do temperatury otoczenia. Podczas eksploatacji narzędzi istotna jest wiedza o zjawiskach strukturalnych zachodzących w osnowie i w węglikach wtórnych. Zjawiska, o których mowa, autorzy starają się przybliżyć na przykładzie stali X153CrMoV12, w oparciu o struktury otrzymane metodą mikroskopii elektronowe.

EN

The article attempts to clarify the advisability of use of deep cryogenic treatment in route of heat treatment technology in order to enhance the durability of tools made of high-alloyed tool steels. The discussion presents the possibility of forming of the structure and morphology of carbides through the influence of heat treatment on the course of precipitation processes. The importance of the austenitizing temperature, quenching conditions and low-temperature tempering, starting already during the heating up of the material from the cryogenic to ambient temperature, was highlighted. When operating the tools it is important to know about the structural phenomena occurring in the steel matrix and secondary carbides. The phenomena referred to, authors try to discuss on the example of X153CrMoV12 steel, based on the structures observed by electron microscopy.

10

Behaviour of steel with the metastable austenite during segmental grinding

Dąbrowski L., Jeleńkowski J., Marciniak M., Szczęśniak D.

Advanced Technologies in Mechanics

|

2014

|

Vol. 1, no. 1 (1)

32--40

EN

The methods of the grinding process efficiency evaluation have been presented in this paper basing upon the temperature in the workpiece tool contact area. The technique of determining this temperature has also been given as a combination of analytical and experimental process. These are especially useful by properties and phase transformation investigations in the metastable austenite steels.

11

Zastosowanie metody cyklicznych odkształceń do diagnostyki stentów naczyniowych

Marchlewski P., Jeleńkowski J.

Inżynieria Powierzchni

|

2013

|

nr 4

54--58

PL

Zaprojektowano i wykonano stanowisko do diagnostyki mechanicznej stentów kardiologicznych. Przeprowadzono na nim wstępne badania porównawcze metodą zmęczenia przy zastosowaniu małej liczby cykli (na poziomie 1000) odkształceń sprężystych. Do rejestracji czasu pojedynczego cyklu i siły obciążenia, przy zadanym stopniu odkształcenia, wykorzystano program komputerowy. Analiza profili obciążenia pozwoliła na śledzenie reakcji materiału stentu na wymuszone odkształcenie sprężyste imitujące krytyczne odkształcenia stentu w naczyniach krwionośnych człowieka. Wykazano różnice w zachowaniu materiału stentów w zależności od stanu powierzchni (topografia), będące konsekwencją zastosowanych zabiegów technologicznych, jak wycinanie laserowe oraz polerowanie chemiczne. Pozwoliło to na określenie, na którym z etapów produkcji stenty narażone są najbardziej na zainicjowanie mikropęknięć, które mogą się rozwijać w kolejnych etapach produkcji, jak również w trakcie i po zabiegu implantacji.

EN

In our work we designed and manufactured the test stand for the mechanical diagnosis of cardioviscular stents and realized comparative studies, by the fatigue method with small number elastic cycles (1000 cycles level). The computer program was used for the registration of results. Analysis of load profiles allowed to track the response of the stent material on the forced elastic deformation, imitating the critical stent strain in the human blood vessels. The differences in the behavior of the material of stents according to the state of the surface (topography) were demonstrated, as a consequence of the applied technological treatments such as , laser cutting and chemical polishing. This made it possible to determine at which stage of the production the stents are most likely to initiate micro-cracks which t may develop in successive stages of production, as well as during and after implantation.

12

Substruktura i odporność na zużycie przez tarcie stali narzędziowych wymrażanych w procesach obróbki cieplnej

Jeleńkowski J., Tacikowski J., Ciski A., Wach P., Babul T.

Inżynieria Powierzchni

|

2013

|

nr 3

3--13

PL

W artykule porównano odporność na zużycie przez tarcie stali narzędziowych X153CrMoV12 do pracy na zimno oraz HS6-5-2 szybkotnącej poddanych różnym wariantom obróbki cieplnej i azotowaniu z i bez niego. Badania tribologiczne przeprowadzono metodą „3 wałeczki-stożek” przy naciskach jednostkowych 100 i 400 MPa w powiązaniu z badaniami substruktury stali za pomocą mikroskopii elektronowej rzutującej na kształtowanie się właściwości tribologicznych. Stwierdzono wyraźny korzystny wpływ składu chemicznego stali, przemian fazowych i procesów wydzieleniowych w wyniku azotowania w połączeniu z wymrażaniem na zmniejszenie zużycia przez tarcie zwłaszcza dla stali HS6-5-2 przenoszącej naciski jednostkowe 100 i 400 MPa, przy których stal X153CrMoV12 uległa już zatarciu.

EN

The article compares the wear resistance of X153CrMoV12 cold work and HS6-5-2 high-speed steels subjected to different heat treatment involving nitriding, with and without deep cryogenic treatment. The wear testing was carried out by the three rolls-cone method with unit pressures of 100 and 400 MPa, in conjunction with steel substructure studied using electron microscopy, affecting the formation of tribological properties. There was a significant positive effect of chemical composition of steel, phase transformations and precipitation processes occurring by nitriding combined with deep cryogenic treatment on reduction of wear rate, observed especially for HS6-5-2 steel under 100 and 400 MPa unit pressure, at which the X153CrMoV12 steel has undergone galling. Key words

13

Morfologia i struktura węglików specjalnych wydzielających się we wczesnym stadium odpuszczania. Część I. Analiza literatury

Ciski A., Babul T., Jeleńkowski J.

Inżynieria Powierzchni

|

2013

|

nr 1

40--43

PL

Niezwykle ważna z punktu widzenia trwałości narzędzi jest wiedza o właściwościach węglików specjalnych, zjawiskach występujących w stadium ich zarodkowania i wzrostu oraz przemianach fazowych zachodzących z ich udziałem. Przedmiotem analizy, przeprowadzonej w tej pracy, są węgliki specjalne wydzielone z martenzytu we wczesnym stadium odpuszczania. Dla przejrzystości analizy, poza uwagami o charakterze ogólnym, pominięto opis zjawisk strukturalnych zachodzących w osnowie i w węglikach pierwotnych podczas eksploatacji narzędzia.

EN

Particularly important from the point of view of tool life is the knowledge about the properties of special carbides as well as phenomena taking place at the stage of nucleation and growth of carbides and phase transformations occurringwith their participation.The subject of the analysis carried out in this work are special carbides precipitated from the martensite during the early stage of tempering. For clarity of analysis, except the comments of a general nature, description of the structural phenomena occurring in the matrix and primary carbides during the life of the tool, have been omitted.

14

Badania możliwości wystąpienia uszkodzeń w stentach naczyniowych z nitinolu metodą cyklicznych odkształceń

Marchlewski P., Jeleńkowski J.

Inżynieria Materiałowa

|

2013

|

Vol. 34, nr 6

749--751

PL

W podjętych pracach zaprojektowano i wykonano stanowisko do diagnostyki mechanicznej stentów kardiologicznych oraz przeprowadzono na tym stanowisku wstępne badania porównawcze metodą zmęczenia przy małej liczbie cykli odkształceń sprężystych. Stanowisko diagnostyczne zostało zaprojektowane i wykonane w Instytucie Mechaniki Precyzyjnej w Warszawie. Budowę stanowiska diagnostycznego oparto na założeniu, że stent naczyniowy jest obciążony na całej długości obciążeniem prostopadłym do osi. Badanie miało również charakter treningu stosowanego do elementów z materiałów z pamięcią kształtu z możliwością regulacji stopnia odkształcenia sprężystego i częstotliwości obciążenia. Podczas badania ażurowy stent wykonuje niewielkie dyskretne ruchy wzdłuż swojej osi. Do rejestracji czasu pojedynczego cyklu i siły obciążenia przy zadanym stopniu odkształcenia wykorzystano dedykowany program komputerowy działający w środowisku Windows. Rejestrowane dane pozwalają na stworzenie profili obciążenia dla każdego z badanych stentów. Badania skoncentrowano na stentach wykonanych z nitinolu z pamięcią kształtu, pochodzących z różnych etapów cyklu produkcyjnego, mających różny stopień dokładności wykończenia powierzchni. Rejestrowane zmiany obciążenia dla poszczególnych cykli tworzą graficzny profil obciążenia w ramach pełnej próby do założonej liczby cykli. Analiza profili obciążenia pozwala na śledzenie reakcji materiału stentu na wymuszone odkształcenie sprężyste, imitujące krytyczne odkształcenia stentu w naczyniach krwionośnych człowieka. Wykazano różnice w zachowaniu materiału stentów w zależności od stanu powierzchni, będącej konsekwencją zastosowanych zabiegów technologicznych, takich jak wycinanie laserowe oraz czyszczenie chemiczne. Pozwoliło to na określenie, na którym z etapów produkcji stenty są najbardziej narażone na zainicjowanie mikropęknięć, które mogą rozwijać się w kolejnych etapach produkcji, jak również w trakcie i po zabiegu implantacji.

EN

In the work the diagnostic stand for mechanical diagnosis of cardiac stents has been designed and manufactured. Preliminary, comparative studies of fatigue at low number of cycles of elastic deformation have been performed. The diagnostic stand has been designed and made at the Institute of Precision Mechanics in Warsaw. The construction of the diagnostic stand based on the assumption that the vascular stent is loaded with the entire length of the load perpendicular to the axis. The study was the nature of training applied to the elements made of the shape-memory materials with the possibility of adjusting the degree of elastic deformation and load frequency. During the test, openwork stent partly performs small movements along its axis. Time registration and a single cycle of the load force at a given degree of deformation used a dedicated computer program running in Windows environment. The recorded data allows the creation of load profiles for each of the stents. The study focused on stents made of Nitinol shape memory alloy originating from different stages of the production cycle, with different degrees of accuracy of surface finishing. The recorded changes in load for individual cycles form graphic load profile in the context of the full sample to a predetermined number of cycles. Analysis of load profiles allows to track the stent material response on forced elastic deformation, imitating the critical strain of the stent in human blood vessels. Differences in the behaviour of the material, depending on the stent surface state as a consequence of treatments applied technology, such as cutting Laser and cleaning, have been shown. This made it possible to determine in which stages of the production stents are most likely to initiate microcracks that may develop in successive stages of production, as well as during and after implantation.

15

Badania trwałości wierteł krętych ze stali szybkotnących

Dąbrowski L., Marciniak M., Jeleńkowski J., Oniszczuk D., Świercz R.

Mechanik

|

2012

|

R. 85, nr 8-9CD (SOS)

117--124

16

Ocena trwałości eksploatacyjnej metodą stykowej wytrzymałości zmęczeniowej stali łożyskowej 100CrMnSi6-4

Jeleńkowski J., Rożniatowski K., Nakonieczny A.

Inżynieria Powierzchni

|

2012

|

nr 2

55-63

PL

W artykule zaprezentowano badania stykowej wytrzymałości zmęczeniowej stali łożyskowej l OOCrMnSi6-4, poddanej innowacyjnej obróbce cieplnej, w której dotychczasową standardową obróbkę cieplną zastąpiono hartowaniem izotermicznym. W miejsce nisko odpuszczonego martenzytu otrzymano mikrostrukturę złożoną z martenzytu, bainitu dolnego z midribami oraz austenitu szczątkowego. Temperaturę Ms dla nowych warunków obróbki cieplnej określano w badaniach dylatometrycznych. Mikrostrukturę stali obrazowano przy użyciu mikroskopu świetlnego i elektronowego mikroskopu skaningowego. Formy zużycia pittingowego obrazowano mikroskopem wyposażonym w kolorową kamerę cyfrową. Stwierdzono, że mikrostruktura zapewniająca najlepszą zmęczeniową wytrzymałość stykową badanej stali zawiera bainit dolny z midribami, tworzący się w zakresie temperaturowym najniższej trwałości przechłodzanego austenitu przy temperaturze niższej od Ms. Przemiana w tym zakresie temperaturowym rozdrabnia też istotnie strukturę stali. Badania stykowej wytrzymałości zmęczeniowej przeprowadzono w warunkach określonych normą.

EN

The article presents the contact fatigue strength testing of bearing steel 100CrMnSi6-4, subjected to an innovative heat treatment in which the current standard heat treatment was replaced by isothermal gueriching. In place of low-tempered martensite the microstructure consisting of martensite, lower bainite with midribs and retained austenite was obtained. Ms temperature for the new conditions of heat treatment was determined in dilatometric studies. Imaging of microstructure of steel was carried out using light microscope and scanning electron microscope. Forms of pitting wear were imaged by a microscope equipped with a colour digital camera. It was found that the microstructure providing the best contact fatigue strength of tested steel contained the lower bainite with midribs, which was formed in the temperature range of the lowest stability of under cooled austenite, at a temperature below the Ms. The transformation in this temperature range also significantly refines the structure of steel The contact fatigue tests were carried out under the conditions specified in proper standard.

17

Metody badawcze w ocenie warstwy wierzchniej wyrobów metalowych

Jeleńkowski J., Nakonieczny A.

Inżynieria Powierzchni

|

2012

|

nr 2

3-8

PL

Obecnie podstawowe zasady mechaniki i dynamiki ciał stałych są dobrze ugruntowane i nie podlegają istotnym zmianom, również każda z grup tworzyw konstrukcyjnych charakteryzuje się określonym zakresem wytrzymałości, ale też posiada pewne ograniczenia. Metale, których warstwy wierzchnie są przedmiotem tego opracowania posiadają zalety, do których, w odróżnieniu od innych grup materiałów, zalicza się dobrze wyznaczone moduły sprężystości i inne wskaźniki właściwości wytrzymałościowych. W porównaniu do innych grup tworzyw konstrukcyjnych, rozwój materiałów metalicznych jest stosunkowo wolny, ale lepsze poznanie mechanizmów związanych z wytwarzaniem warstw powierzchniowych i skuteczne metody podwyższania ich jakości prowadzą do uzyskiwania metali i ich stopów o znacząco lepszych właściwościach. Określanie właściwości warstw wierzchnich ma istotne znaczenie dla prognozowania trwałości wyrobów. Z tego powodu istnieje wiele wyspecjalizowanych metod określenia chemicznych, fizycznych i mechanicznych właściwości powierzchni w tym stosowanych do warstw o małej grubości. Ze względu na złożoność oddziaływania warstw wierzchnich na właściwości finalnego wyrobu badania prowadzi się przy statycznych, cyklicznych i dynamicznych obciążeniach przy zwykłych, niskich i wysokich temperaturach w powietrzu, w gazach i w próżni.

EN

Basic principles of mechanics and dynamics of solid states are well established and they are not subjected to significant changes. Each group of materials from engineering plastics has specific range of strength with some restrictions. Metal surfaces, on which this survey is focused, are advantageous against the other group of materials and they are classified as having well-appointed elastic modules and also other indicators of the strength properties. Development of metallic materials is relatively slow, however, better knowledge of mechanical mechanisms of generation of surface layers and effective methods of increasing their quality lead to significant improvement of metals and alloys properties. Determining the properties of surface layers is important for predicting the durability of products. For this reason, there are many specialized methods for the evaluation chemical, physical and mechanical properties used for layers of small thickness. Due to the complexity of the impact of surface layers on the properties of the final product tests are carried out at a static, cyclic and dynamic loads with normal, low and high temperatures in air, in gases and in vacuum environment.

18

Porównanie zmian w substrukturze stali X153CrMoV12 po obróbce cieplnej bez i z głębokim wymrażaniem

Jeleńkowski J., Ciski A., Wach P., Babul T.

Inżynieria Materiałowa

|

2012

|

Vol. 33, nr 6

673--676

PL

W pracy analizowano przyczyny występowania efektu egzotermicznego, z maksimum w temperaturze –55°C, tworzącego się przy odpuszczaniu próbek ze stali X153CrMoV12. Ciepło, które wydziela się w pierwszym etapie grzania próbek poddanych głębokiemu wymrażaniu długookresowemu (rys. 1b), ujawnia procesy porządkowania się atomów węgla w martenzycie, od chaosu w ich rozmieszczeniu do tworzenia klasterów i wydzieleń węglikowych. Substruktura martenzytu po głębokim wymrażaniu była porównywana z substrukturą uzyskaną po standardowej obróbce cieplnej na podstawie badań z wykorzystaniem mikroskopii elektronowej SEM/TEM. Głębokie wymrażanie powoduje deformację kryształów martenzytu kompensowaną systemem równoległych i mało ruchliwych dyslokacji, a także ogólne rozdrobnienie ziaren (rys. 2b). Przeprowadzone badania pozwalają na lepsze zrozumienie przyczyn zmian w strukturze stali narzędziowych poddawanych głębokiemu wymrażaniu. Uzyskane wyniki umożliwiają poznanie sposobów kształtowania struktury w celu zapewnienia wymaganej twardości wtórnej i trwałości eksploatacyjnej.

EN

The study analyses the cause of the exothermic effect with its maximum at a temperature of –55°C, occurring during tempering of X153CrMoV12 steel. The heat, that is dissipated in the first phase of heating up of the samples subjected to deep cryogenic treatment (Fig. 1b), reveals the processes of ordering of carbon atoms in the martensite, from the chaos in their distribution to creating of clusters and carbide precipitations. Martensite substructure after deep cryogenic treatment is compared with the substructure obtained by standard heat treatment, using SEM/TEM electron microscopy. DCT causes a deformation of martensite crystals compensated with parallel, low-mobile dislocations, and general refinement of the grains (Fig. 2b). The studies allow a better understanding of the causes of changes in the microstructure of tool steels subjected to deep cryogenic treatment. The obtained results enable to know how to form the microstructure of steel in order to provide the required secondary hardness and durability.

19

Zjawisko pittingu na powierzchni zębów kół zębatych

Jeleńkowski J.

Obróbka Metalu

|

2011

|

nr 4

8-10

PL

Poszukiwanie wad materiałowych w nowych, bądź w eksploatowanych kołach zębatych nastręcza wiele problemów natury technicznej. Na ogół ujawnianie wad ogranicza się do oględzin przy niedużych powiększeniach lub w badaniach niszczących. W każdym z przypadków w ocenie przyczyn niszczenia niezbędny jest zasób wiedzy o głównych mechanizmach utraty zdolności eksploatacyjnych, jakimi są zużycie przez tarcie i pitting, form zużycia możliwych do ujawnienia za pomocą oględzin zewnętrznych, mikroskopu świetlnego oraz skaningowego. Makro mechanizmy zużycia przez tarcie są dobrze poznane. Bardziej złożone są zjawiska zachodzące na powierzchniach bocznych zębów i elementach łożysk tocznych nazwane pittingiem. Wiedza o rozwoju tej formy niszczenia pozwala na projektowanie struktury warstwy wierzchniej, w celu uzyskania pożądanej trwałości części czy elementów oraz zapobiegania przedwczesnemu zniszczeniu.

20

Niestabilność mechaniczna stopu kobaltu rejestrowana w próbie jednoosiowego rozciągania

Jeleńkowski J., Marchlewski P.

Obróbka Metalu

|

2011

|

nr 2

56-88

PL

Stopy na osnowie kobaltu Co-Cr-W-Ni wyróżniają się wysoką odpornością korozyjną, wysoką wytrzymałością przy statycznych i cyklicznych obciążeniach, odpornością na plastyczne odkształcenia przy krótkotrwałych przeciążeniach i odpornością na zużycie przez tarcie. Cechy te powodują, że są one stosowane na specjalne urządzenia do pracy w temperaturach od kriogenicznych do 400°C, a z powłoką Zr02 również do pracy przy temperaturach bliskich 1000°C