Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wpływ obróbki kriogenicznej i cieplno-chemicznej na poprawę trwałości eksploatacyjnej matrycy prasy do wyciskania metodą KOBO

Gołębiewska-Kurzawska J., Wiśniewski K., Juszczyk B., Kulasa J., Marszowski K., Kalabis J.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2018

|

R. 63, nr 10

8--14

PL

Celem niniejszej pracy była analiza możliwości poprawy trwałości eksploatacyjnej matrycy prasy do wyciskania metodą KOBO poprzez łączne zastosowanie różnych wariantów zabiegów obróbki kriogenicznej i cieplno-chemicznej. W pracy analizowano i oceniono ich wpływ na poprawę twardości i zużycie tribologiczne materiału matryc w testach twardości, udarności i tribologicznych. Rozwiązania (warianty obróbcze) zostały przetestowane na matrycach w warunkach rzeczywistej pracy.

EN

The aim of the present study was to analyse the possibility of improving the exploitation durability of die for KOBO extrusion process by using a combination of cryogenic and thermo-chemical treatments. The study analyzed and evaluated their influence on the improvement of hardness and tribological wear of dies material. The solutions (machining variants) have been tested on the matrices in real-life conditions..

2

Eksperymentalna weryfikacja metody wykonywania otworów strzałowych technologią wybuchową z zastosowaniem głowic kumulacyjnych w warunkach podziemnych

Magier M., Zielenkiewicz M., Hildebrandt R., Pytlik M., Sobala J., Szastok M., Burian W., Kulasa J., Juszczyk B., Janiszewski J., Lachmajer J.

Problemy Techniki Uzbrojenia

|

2018

|

R. 47, z. 148

31--41

PL

Głównym sposobem urabiania skał w górnictwie podziemnym i odkrywkowym jest wykorzystanie materiałów wybuchowych. Optymalnym sposobem urobienia skały jest w tym przypadku wprowadzenie ładunku do otworu strzałowego. Proces wiercenia otworów w porównaniu do załadunku i detonacji materiału wybuchowego jest najbardziej czasochłonną operacją. Dodatkowo względy techniczne mogą utrudniać lub uniemożliwiać wykonanie otworów strzałowych. Wyeliminowanie procesu wiercenia poprzez zastosowanie ładunków kumulacyjnych może znacząco wpływać na zwiększenie postępów drążenia. Niniejsza praca ma na celu określenie możliwości wykonywania otworów strzałowych wykorzystując głowice kumulacyjne amunicji przeciwpancernej. Wyniki przeprowadzonych badań będą służyły do opracowania, wykonania i wprowadzenia do górnictwa nowego typu ładunków kumulacyjnych, które w przyszłości umożliwią zwiększenie efektywności górnictwa przy utrzymaniu lub obniżeniu kosztów.

EN

Use of explosives constitutes a primary method of rock extraction in underground and surface mining. The optimal method of rock extraction in this case is the insertion of a blasting charge into a blasthole. Process of blasthole drilling is the most time-consuming operation comparing to loading and detonation of explosives. Additionally, technical factors may render the drilling of blastholes difficult or impossible. Elimination of the drilling process through application of shaped charges could significantly increase the advancement of face mining. The purpose of this article is to determine possibilities for preparing blastholes through the application of shaped charge warheads of anti-tank ammunition. Results of conducted tests will be used to develop, produce and implement a new type of shaped charges for mining purposes, which in the future will increase the mining efficiency at keeping the costs down or by lowering them.

3

Badania procesu konsolidacji drobnych poprodukcyjnych odpadów stopu EN AW-6060 w procesie wyciskania z wykorzystaniem metody KOBO

Kazana W., Juszczyk B., Marszowski K.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2018

|

Vol. 85, nr 8

247--250

PL

W pracy przedstawiono wyniki wstępnych badań w zakresie otrzymywania skonsolidowanych wyrobów wyciskanych z brykietów uzyskiwanych z drobnych odpadów ze stopu aluminium EN AW-6060. Określono warunki prowadzenia procesu brykietowania wiórów oraz parametry procesu wyciskania w systemie KOBO. Badania własności wytrzymałościowych półwyrobów wyciskanych wykazały, że dla prasówki o średnicy 3 mm uzyskano wytrzymałość na rozciąganie Rm - 109 MPa, przy wydłużeniu A100 – 13,5%, natomiast prasówka o średnicy 2,1 mm charakteryzuje się wytrzymałością na rozciąganie Rm - 138 MPa, przy wydłużeniu A100 – 10%. Badania metalograficzne uzyskanych prasówek, obejmujące analizy mikrostruktur ich przekroju poprzecznego i wzdłużnego, pozwoliły na stwierdzenie zróżnicowanego stopnia konsolidacji materiałów wyciskanych w zależności od stopnia przerobu. Wyniki wstępnych badań w zakresie konsolidacji drobnych odpadów (wiórów) ze stopu aluminium, z wykorzystaniem prasy pracującej w systemie KOBO, prowadzonych w temperaturze otoczenia, wskazują na możliwość otrzymywania wyrobów o własnościach zbliżonych do wyrobów litych, przy zastosowaniu odpowiednio wysokiego stopnia przerobu.

EN

The paper presents the results of preliminary research conducted in the field of obtaining consolidated extruded products from briquettes obtained from small EN AW-6060 aluminum alloy waste. The conditions for conducting the chip briquetting process and parameters of the extrusion process in the KOBO system were determined. Tests on the strength properties of the extruded semi-finished products showed that for the 3mm diameter wire the tensile strength Rm - 109 MPa was obtained, the elongation A100 - 13.5%, while the wire with a diameter of 2.1mm is characterized by tensile strength Rm - 138 MPa, with elongation A100 - 10%. Metallographic examinations of the obtained extrudate, including analysis of microstructures of their cross-section and longitudinal section, allowed to find a differentiated degree of consolidation of extruded materials depending on the degree of processing λ. The results of preliminary research carried out as part of the work in the field of consolidation of small waste (chips) from aluminum alloy, using a press operating in the KOBO system, conducted at ambient temperature, indicate the possibility of obtaining products with properties similar to solid products, using a high enough extrusion ratio.

4

Badania podatności do przeróbki plastycznej niskoołowiowych mosiądzów armaturowych

Malec W., Juszczyk B., Wierzbicki Ł., Cwolek B., Kulasa J., Kalabis J., Borowski J., Staniek R., Meller G., Lehmann M.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2018

|

Vol. 85, nr 9

292--296

PL

W pracy przedstawiono wyniki prób ściskania mosiądzów o zmodyfikowanym składzie chemicznym przeznaczonych na odkuwki elementów armatury. Badano wpływ składu chemicznego oraz temperatury ściskania na zmiany naprężenia uplastyczniającego. Analizie poddano również zmiany mikrostruktury wywołane odkształceniem plastycznym. Stwierdzono, że w zakresie temperatury 650ºC-750ºC wartość naprężenia uplastyczniającego dla stopów normowanych CW617N i CW612N jest znacznie wyższa niż dla stopów doświadczalnych.

EN

This paper presents the results compression tests of brass with modified chemical composition designed for forged of fittings. The effect of the chemical composition and compression temperature on the changes of flow stress was investigated. The changes of microstructure due to plastic deformation were also analyzed. It was found that in the temperature range 650ºC-750ºC value of flow stress for normalized alloys is much higher than for experimental alloys.

5

Analiza procesu ciągłego odlewania półwyrobów z brązu cynowo-cynkowo-ołowiowego przeznaczonych na obrabiane mechanicznie elementy armatury

Wierzbicki Ł., Cwolek B., Juszczyk B., Kulasa J., Malec W.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2018

|

Vol. 85, nr 9

322--326

PL

W pracy przedstawiono analizę procesu ciągłego odlewania półwyrobów z brązu cynowo-cynkowo-ołowiowego przeznaczonego na obrabiane mechanicznie elementy armatury. Przedstawiono wyniki badań zmierzające do określenia przyczyn powstawania wad podczas procesu ciągłego odlewania. W tym celu wykonano analizę procesu ciągłego odlewania, rodzaju, postaci stosowanych materiałów wsadowych i pomocniczych oraz powstających wad. Na podstawie otrzymanych wyników badań, w celu udoskonalenia procesu, przedstawiono zakres wprowadzonych zmian i ich wpływ na jakość wytwarzanych wyrobów.

EN

The paper presents an analysis of the continuous casting process of semi-finished product made of tin-zinc-lead bronze, designed to mechanically machined elements of fittings. The results of tests to determine the causes of defects during the continuous casting process are presented. For this purpose, an analysis of the continuous casting process, as well as the type, the form of batch and auxiliary materials, and the appeared defects were made. Based on the results of the research, in order to improve the process, the scope of introduced changes and their impact on the quality of manufactured products are presented.

6

Działalność badawczo-naukowa Zakładu Technologii Przetwórstwa Metali i Stopów IMN

Juszczyk B., Wierzbicki Ł., Kulasa J.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2017

|

R. 62, nr 10

39--42

7

Badania porównawcze miedzi Cu-ETP i Cu-OFE przeznaczonej do przeróbki plastycznej

Wierzbicki Ł. J., Juszczyk B., Malara S., Malec W., Gołębiewska-Kurzawska J., Cwolek B., Kulasa J.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2014

|

Vol. 81, nr 8

616--622

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań dwóch gatunków miedzi. Pierwszy stanowiła miedź elektrolityczna Cu-ETP wytworzona w technologii Contirod, natomiast drugi miedź beztlenowa Cu-OFE wytworzona w technologii UpCast w zakładzie KGHM Polska Miedź S.A. w Orsku. W pierwszej części pracy przedstawiono ocenę procesu odlewania w zakresie analizy składu chemicznego, mikrostruktury oraz właściwości mechanicznych odlewnych prętów i walcówki. W drugiej części przedstawiono ocenę procesu przeróbki plastycznej realizowanego w procesie ciągnienia przy zastosowaniu zmiennych parametrów procesu. Przeprowadzono analizę wpływu warunków ciągnienia i obróbki cieplnej na mikrostrukturę i właściwości mechaniczne.

EN

In the paper, the results of development of two grade of cooper are presented. First one is Cu-ETP grade produced by Contirod technology and the second one is oxygen-free copper (Cu-OFE grade) produced by UpCast technology in KGHM Polska Miedź S.A. factory. In the first part of the work, an assessment of the casting process, within the scope of an analysis of chemical composition, microstructure and mechanical properties of bars and rods, is presented. In the next part, an evaluation of plastic working, realized in drawing process with variable process parameters, is presented. The evaluation includes analysis of drawing and heat treatment parameters influence on microstructure and mechanical properties.

8

Badania nad wytwarzaniem drutów z materiałów kompozytowych typu Cu/MgB2

Gołębiewska-Kurzawska J., Juszczyk B., Malara S., Wierzbicki Ł. J., Kulas J., Malec W.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2014

|

Vol. 81, nr 8

557--561

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań dotyczące otrzymywania na drodze przeróbki plastycznej drutów kompozytowych typu Cu/MgB2. Do badań zastosowano zarówno gotowy proszek związku MgB2, jak i wytworzony w warunkach laboratoryjnych,w procesie mechanicznej syntezy. Proces wykonania związku MgB2 wstępnie zainicjowany jest już podczas procesu mechanicznego stopowania, zaś dalsza jego synteza zachodzi na drodze reakcji insitu. Proces wytwarzania drutów kompozytowych zarówno metodą insitu, jak i exsitu obejmował następujące etapy: przygotowanie mieszanki proszkowej MgB2, umieszczenie jej w osłonie miedzianej oraz proces przeróbki plastycznej na zimno realizowany w próbach ciągnienia. Analizie poddano wpływ odkształcenia, temperatury oraz czasu międzyoperacyjnego wyżarzania na skład fazowy, strukturę, właściwości mechaniczne oraz fizyczne. Właściwości mechaniczne wyznaczono w próbie jednoosiowego rozciągania, a właściwości fizyczne na podstawie pomiarów przewodności elektrycznej przy użyciu mostka Thomsona.

EN

Within this paper the results of development of Cu/MgB2 composite wires by powder in tube method are presented. To research uses both commercial MgB2 powder and mixture of magnesium and amorphous boron powders made by mechanical synthesis. The process of MgB2 compound formationwas initiated by mechanically alloying process and next proceeds in-situ. The production process of composite wires by both in-situ and ex-situ methods included the following stages: preparation of mixture of MgB2 powder, loading of powders into Cu tubes and cold drawing process. The influence ofdegree of deformation, temperature and time of annealing on phase composition, microstructure, mechanicaland physical properties of MgB2 was investigated. Mechanical properties were determined by uniaxial tensile test, physical properties based on electrical conductivity measured by the Wheatstone bridge.

9

Tribological Properties of Copper-Based Composites with Lubricating Phase Particles

Juszczyk B., Kulasa J., Malara S., Czepelak M., Malec W., Cwolek B., Wierzbicki Ł.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2014

|

Vol. 59, iss. 2

615--620

EN

The results of research into influence of chemical composition on structure and tribological properties of copper-based composites intended for slide bearings are presented in this paper. The study was focused on copper alloys with lubricating phase particles in form of graphite, tungsten disulphide (WS2), molybdenum disulphide (MoS2) and glassy carbon. The metallic matrix of composite materials was composed of alloys from Cu-Sn-Zn system. The mass content of lubricating phase particles was from 5 to 20%. The process of production of subject materials included the processes conducted with full or partial contribution of liquid phase and it was conducted by two methods. Both the method of classic powder metallurgy and stir casting method were used for the production of composites. Lubricating phase particles heated to the temperature of 200°C were introduced to liquid metal bath and then the process of stirring and casting to moulds was performed. In case of production of composites by powder metallurgy, the process included mixing of bronze powders and lubricating phase particles, and then their consolidation. Sintering process was conducted in temperature between 750-800°C. The produced materials were tested in terms of microstructure and tribological properties with the CSM Instruments tribometer.

PL

W pracy zamieszczono wyniki badań dotyczące wpływu składu chemicznego na strukturę oraz właściwości tribologiczne materiałów kompozytowych na osnowie miedzi przeznaczonych na łożyska ślizgowe. Przedmiot badań stanowiły stopy miedzi z udziałem cząstek faz smarnych w postaci grafitu, dwusiarczku wolframu (WS2)), dwusiarczku molibdenu (M0S2) oraz węgla szklistego. Metaliczną osnowę materiałów kompozytowych stanowiły stopy z układu Cu-Sn-Zn. Udział masowy cząstek faz smarnych wynosił od 5 do 20%. Proces wytwarzania badanych materiałów obejmował procesy przebiegające z całkowitym oraz częściowym udziałem fazy ciekłej i przebiegał dwutorowo. Do wytwarzania kompozytów zastosowano zarówno metodę klasycznej metalurgii proszków, jak i metodę topienia i odlewania z jednoczesnym mieszaniem tzw. stir casting. Do ciekłej kąpieli metalicznej wprowadzono podgrzane do temperatury 200°C cząstki faz smarnych a następnie realizowano proces mieszania i odlewania do form. W przypadku otrzymywania kompozytów na drodze metalurgii proszków proces obejmował mieszanie proszków brązu oraz cząstek faz smarnych, a następnie ich konsolidację. Proces spiekania prowadzono w temperaturze z zakresu 750+800°C. Wytworzone stopy poddano badaniom mikrostruktury oraz oceny właściwości tribologicznych na tribometrze CSM Instruments.

10

Microstructure and Tribological Properties of the Copper Matrix Composite Materials Containing Lubricating Phase Particles

Juszczyk B., Kulasa J., Malec W., Malara S., Czepelak M., Ciura L.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2014

|

Vol. 59, iss. 1

365--369

EN

The paper presents results of the studies into influence of individual particles of lubricating phase on microstructure and tribological properties of copper based composite materials for slide bearings. The studied material was composed of copper alloys with lubricating phase particles, e.g. in a form of graphite and glassy carbon. The metallic matrix of composite materials consisted of Cu-Sn type alloys. Production of the examined materials included processes with complete or partial participation of liquid phase and was conducted in two ways. In production of composites both classical powder metallurgy technology was applied and a method of melting with simultaneous mechanical stirring in liquid state (stir casting). Particles of lubricating phases were heated up to the temperature of 200°C and introduced into a liquid metal and then stirring process at constant rate of 1500 rpm rotational speed was applied. To improve wettability of graphite and glassy carbon particles titanium was introduced into the metallic matrix. In production of the composites by powder metallurgy methods the process consisted of mixing of bronze powders and particles of non-metallic phases and then their consolidation. Both quantitative and qualitative structure analysis of the produced composites was performed. Also through evaluation of tribological properties (friction coefficient, wear) with CSM Instruments high temperature tribometer THT was conducted.

PL

W pracy zamieszczono wyniki badań dotyczące wpływu poszczególnych cząstek faz smarnych na mikrostrukturę oraz właściwości tribołogiczne materiałów kompozytowych na osnowie miedzi przeznaczonych na łożyska ślizgowe. Przedmiot badań stanowiły stopy miedzi z udziałem cząstek faz smarnych m.in. w postaci: grafitu oraz węgla szklistego. Metaliczną osnowę materiałów kompozytowych stanowiły stopy z układu Cu-Sn Proces wytwarzania badanych materiałów obejmował procesy przebiegające z całkowitym oraz częściowym udziałem fazy ciekłej i przebiegał dwutorowo. Do wytwarzania kompozytów zastosowano zarówno metodę klasycznej metalurgii proszków, jak i metodę topienia z jednoczesnym mieszaniem mechanicznym w stanie ciekłym (stir casting). Do ciekłego metalu wprowadzono podgrzane do temperatury 200°C cząstki faz smarnych, a następnie prowadzono proces mieszania stosując stałą prędkość obrotową na poziomie 1500 obr/min. W celu poprawy zwilżalności cząstek grafitu i węgla szklistego do osnowy metalicznej wprowadzono tytan. W przypadku otrzymywania kompozytów na drodze metalurgii proszków proces obejmował mieszanie proszków brązu oraz cząstek faz niemetalicznych, a następnie ich konsolidację. Wytworzone materiały kompozytowe poddano analizie struk- tury zarówno w ujęciu ilościowym, jak i jakościowym. Dokonano również szczegółowej oceny właściwości tribologicznych (współczynnik tarcia, zużycie) przy wykorzystaniu tribometru wysokotemperaturowego THT firmy CSM Instruments.

11

Wybrane aspekty ciągłego wyciskania metodą conform

Gołębiewska-Kurzawska J., Malara S., Ciura L., Juszczyk B., Kulasa J., Wierzbicki Ł. J.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2013

|

R. 58, nr 1

18-27

PL

Przedstawione w artykule badania miały na celu wyeliminowanie wad powierzchniowych i podpowierzchniowych powstających w trakcie wyciskania płaskowników z miedzi beztlenowej metodą Conform. Wykonano badania metaloznawcze w celu pełnego scharakteryzowania wad. Następnie przeprowadzono numeryczną analizę MES procesu ciągłego wyciskania płaskownika, z zastosowaniem oprogramowania FORGE firmy Transvalor, w celu określenia parametrów procesu, które w największym stopniu wpływają na jakość gotowego wyrobu. Analizowano takie parametry jak prędkość procesu wyciskania oraz temperaturę narzędzi. Wyniki analizy numerycznej MES porównano z rzeczywistymi wynikami prowadzenia procesu ze zoptymalizowanymi parametrami. Wytwarzanie płaskowników z opracowanymi na podstawie analizy numerycznej parametrami technologicznymi pozwala na otrzymanie wyrobów wyciskanych pozbawionych wad.

EN

The experimental research carried out in this work aimed eliminating surface and subsurface defects of profile extruded in continuous rotary extrusion process. Micro- and macrostructure observations were performed for accurate describing of defects. Next, numerical analysis FEM of extrusion process was carried out with using of Forge software from Transvolator company. Influence of process parameters on quality of final products and optimal parameters were analysed. Velocity of process and temperature of tools were analyzed. Results of numerical analysis FEM were compared with real results of process with optimized parameters. Continuous rotary extruding with developed technological parameters enable surface defect-free products manufacturing.

12

Technologia wytwarzania ekologicznych bezkadmowych spoiw twardych

Wierzbicki Ł. J., Malec W., Ciura L., Cwolek B., Juszczyk B., Kulasa J., Gołębiewska-Kurzawska J., Malara S.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2013

|

Vol. 80, nr 8

607--614

PL

W niniejszej pracy przedstawiono wybrane technologie wytwarzania ekologicznych bezkadmowych spoiw twardych na przykładzie kilku gatunków stopów na bazie srebra lub z niewielkim dodatkiem srebra. W szczególności skupiono się na przedstawieniu technologii wytwarzania spoiw z grupy AgCuZnSn i AgCuZn w oparciu o proces ciągłego poziomego odlewania taśm i prętów. Zaprezentowano wyniki badań wpływu warunków odlewania ciągłego na właściwości, strukturę i jakość uzyskiwanych wyrobów oraz określono ich podatność do przeróbki plastycznej. Zaprezentowano również problemy technologiczne występujące podczas wytwarzania i przetwarzania bezkadmowych spoiw twardych.

EN

The selected technologies of processing of a few alloys based on silver or containing low amount of silver as an example of ecological cadmium- free fillers were presented in the paper. The technologies of horizontal continuous casting of AgCuZnSn and AgCuZn types of bars and flat bars were particularly shown. Influence of continuous casting parameters on microstructure, properties and quality of final product as well as workability of examined alloys were examined. The technological problems, which appear during producing and processing of cadmium-free fillers, were also presented.

13

Numeryczne modelowanie procesu ciągnienia na zimno drutów miedzianych przeznaczonych na przewody elektryczne

Wierzbicki Ł. J., Gołębiewska-Kurzawska J., Juszczyk B., Malec W., Malara S., Cwolek B., Kulasa J.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2013

|

Vol. 80, nr 8

615--620

PL

Czysta miedź z uwagi na wysoką konduktywność i przewodność cieplną, a także dobrą plastyczność i związaną z tym możliwość łatwego przetwarzania, stosowana jest m.in. do wytwarzania kabli energetycznych, elektrycznych i telekomunikacyjnych przeznaczonych dla elektrotechniki i elektroniki, w tym także pokrywanych powłokami metalowymi. Oprócz popularnego gatunku Cu-ETP, coraz częściej na te cele stosuje się miedź beztlenową o wysokiej czystości m.in. w gatunku Cu-OFE. W pracy przedstawiono wyniki numerycznego modelowania procesu ciągnienia obu gatunków miedzi, charakteryzujących się zróżnicowaną strukturą wyjściową, a tym samym podatnością do przeróbki plastycznej. Symulacje komputerowe realizowano przy zastosowaniu programu Forge. Otrzymane wyniki badań pozwoliły na określenie wpływu warunków kształtowania na umocnienie materiału oraz zmianę temperatury drutu podczas ciągnienia.

EN

Due to its high electric and thermal conductivity as well as good formability, pure cooper is widely used for production of energetic, electric and telecommunication cables intended for use in electrical engineering and electronics, including metal-coated cables. Besides the popular Cu-ETP grade, the high-purity oxide-free copper (i.a. Cu-OFE grade) is increasingly used for these purposes. In the paper, numerical modelling results of wire drawing are presented. Two mentioned copper grades with different initial microstructure and formability characteristics were considered. FEM simulations were carried out by means of Forge software. The results obtained were used to assess the impact of deformation conditions on material hardening and temperature changes in wire during the drawing process.

14

Spektralne certyfikowane materiały odniesienia dla brązu aluminiowo-niklowego

Cwolek B., Ciura L., Bolibrzuch B., Muller E., Wierzbicki Ł. J., Juszczyk B.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2012

|

R. 57, nr 11

755-760

PL

W niniejszym artykule przedstawiono wyniki badań dotyczące optymalizacji składu chemicznego serii spektralnych certyfikowanych materiałów odniesienia dla brązów aluminiowo-niklowych. Materiał wytwarzano na drodze topienia i odlewania. Oceny jednorodności oraz zgodności składu chemicznego dokonano na podstawie badań na spektrometrze emisyjnym ARL 4460 firmy Thermo-Fisher-Scientific ze wzbudzeniem w iskrze niskowoltowej, wyposażonej w dwa systemy kontroli wyładowań elektrycznych: current controlled source (CCS) i time resolved spectroscopy (TRS), które powodują polepszenie precyzji i uzyskanie korzystnych granic wykrywalności. Uzyskano pozytywne wyniki zarówno pod względem jednorodności jak i składu chemicznego odlanego materiału na serię spektralnych certyfikowanych materiałów odniesienia dla brązów aluminiowo-niklowych, co pozwoliło zakwalifikować materiał do dalszych badań nad opracowaniem certyfikowanych materiałów odniesienia.

EN

Chemical composition of a series of certified reference materials for aluminium?nickel bronze grade were developed (BP series). The material of precisely specified chemical composition, produced by melting and casting, was preliminary tested regarding to homogeneity and conformity of its chemical composition with the planned specification. The studies were conducted with application of simultaneous Thermo-Fisher-Scientific (ARL) 4460 emission spectrometer using low-voltage spark excitation equipped with two systems of electric discharge control: (CCS) current controlled source and (TRS) time resolved spectroscopy resulting in better precision and beneficial limits of detection. There were obtained positive results with respect of both homogeneity and chemical composition of the material cast for the series of certified reference materials for aluminium-nickel bronze. In effect it was possible to qualify the material for further studies into development of certified reference materials and to provide basis of studies into BP series production.

15

Influence of chemical composition and production process parameters on the structure and properties of silver based composites With ZnO

Juszczyk B., Kulasa J., Gubernat A., Malec W., Ciura L., Malara M., Wierzbicki Ł., Gołębiewska-Kurzawska J.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2012

|

Vol. 57, iss. 4

1063-1073

EN

The paper shows results of the study into influence of chemical composition and consolidation process conditions on changes of physical and electrical properties of silver-based composites used in production of electric contacts. The investigations addressed influence of content of zinc oxide (ZnO) and modifying additions in a form of silver tungstate (Ag2WO4) and silver molybdate (Ag2MoO4) on changes in density, porosity and electrical conductivity. Density of the produced compacts was established by geometric method. The results of density measurements were used in determination of total porosity of sinters. Also arc erosion was examined to determine applicability of the produced composites for production of electric contacts. The erosion was measured as mass loss of individual materials after specific number of connections. The studies were conducted at current intensity of 10 A and voltage of 500V. The scope of the studies covered also evaluation of kinetics of sintering of the examined composites and determination of the mechanisms of mass transport in the process. Studies into kinetics of sintering were conducted in the air atmosphere at constant temperature of 900°C. Production of the examined composite materials consisted of mechanical synthesis of powders of silver, zinc oxide and silver tungstate and molybdate, and then their consolidation by two-sided pressing and subsequent sintering. In cold pressing various pressures were applied 200, 300 and 400 MPa. Sintering was performed with a partial participation of liquid phase in temperature of 900°C. Also additional two-sided pressing was applied under pressure of 500 MPa and stress-relieving recrystallization annealing was performed as the final operation.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badan wpływu składu chemicznego oraz parametrów procesu konsolidacji na zmiany właściwości fizycznych oraz elektrycznych materiałów kompozytowych na osnowie srebra przeznaczonych na styki elektryczne. Analizie poddano wpływ zawartości tlenku cynku (ZnO) oraz dodatków modyfikujących w postaci wolframianu srebra (Ag2WO4) oraz molibdenianu srebra (Ag2MoO4) na zmiany gęstości, porowatości oraz przewodności elektrycznej. Gęstość uzyskanych wyprasek wyznaczono metoda geometryczna. Na podstawie uzyskanych wyników gęstości wyznaczono porowatość całkowita spieków. Wykonano również badania erozji łukowej jako parametru określającego przydatność wytworzonych materiałów kompozytowych do zastosowania na styki elektryczne. Miara erozji był ubytek masy poszczególnych materiałów po określonej liczbie łączeń. Badania zostały przeprowadzone przy natężeniu 10 A i napięciu 500 V. W ramach badan dokonano również oceny kinetyki spiekania badanych materiałów kompozytowych oraz podjęto próbę określenia mechanizmów transportu masy jakie występują podczas tego procesu. Badania kinetyki spiekania prowadzono w atmosferze powietrza w stałej temperaturze wynoszącej 900°C. Proces wytwarzania badanych materiałów kompozytowych obejmował mechaniczna syntezę proszków srebra, tlenku cynku oraz wolframianu i molibdenianu srebra, a następnie ich konsolidacje poprzez dwustronne prasowanie i następujące po nim spiekanie. Zabieg prasowania prowadzono na zimno, stosując różne ciśnienie prasowania 200, 300 oraz 400 MPa. Proces spiekania przebiegał z częściowym udziałem fazy ciekłej w temperaturze 900°C. Zastosowano także dodatkowe prasowanie dwustronne pod ciśnieniem 500 MPa oraz jako zabieg końcowy wyżarzanie rekrystalizująco-odprężające.

16

Studies into new, environmentally friendly Ag-Cu-Zn-Sn brazing alloys of low silver content

Wierzbicki L. J., Malec W., Stobrawa J., Cwolek B., Juszczyk B.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2011

|

Vol. 56, iss. 1

147-158

EN

The paper present selected results of the research conducted for elimination of toxic cadmium from silver based brazing alloys of Ag-Cu-Zn-Cd type. The investigations were conducted with nine new alloys of constant, low silver content (25%) and diversified copper (38.8-46%), zinc (19-32%) and tin (3-10%) contents. Tin was selected as potentially the best cadmium substitute basing on literature review and analysis of equilibrium systems. For examinations and tests a series of ingots in laboratory scale was manufactured, as well as some ingots in pilot scale for the selected, most promising alloys. Complex metallographic examinations of the brazing alloys samples produced in various conditions were made as well as analyses of their phase composition. Also mechanical properties of the samples both in ambient and in elevated temperatures were examined, and physical and technological properties and usability of the alloys were determined. The last stage of the study covered laboratory trials of brazing using the selected alloys. Basing on the results it can be said that there is a possibility to substitute selected cadmium containing silver-based alloys with environmentally friendly alloys of Ag-Cu-Zn-Sn type of relatively low silver content. Low range of melting point was reached, as preliminary assumed. Mechanical properties of the studied alloys strongly depend on temperature, and present limited plasticity in room temperature, while at high temperature (over 500°C) present superplasticity. The examined alloys show good spreadability and the brazing tests confirmed their good reactions both with copper and brass base in a wide temperature range.

PL

W niniejszym artykule przedstawiono wybrane wyniki prac, których celem jest wyeliminowanie toksycznego kadmu ze srebrowych spoiw twardych typu Ag-Cu-Zn-Cd. Badaniami objęto 9 nowych gatunków stopów o stałej, niskiej zawartości srebra (25%) oraz zróżnicowanej zawartości miedzi (38,8-46%), cynku (19-32%) oraz cyny (3-10%). Cyna została wytypowana, na podstawie analizy literaturowej oraz układów równowagowych, jako potencjalnie najlepszy zamiennik kadmu. Wytworzono szereg wlewków w skali laboratoryjnej oraz dla wybranych, najbardziej obiecujących gatunków spoiw, wlewki w skali półtechnicznej przeznaczone do badań i prób. Przeprowadzono kompleksowe badania metalograficzne próbek spoiw wytworzonych w róznych warunkach oraz dokonano analizy skżadu fazowego. Wykonano także badania wżaściwości mechanicznych próbek zarówno w temperaturze otoczenia jak i podwyższonej oraz badania właściwości fizycznych, technologicznych i użytkowych. W ostatnim etapie pracy przeprowadzono laboratoryjne próby lutowanie przy zastosowaniu wybranych spoiw. Uzyskane wyniki badań pozwalają stwierdzić, że możliwe jest zastąpienie wybranych gatunków spoiw srebrowych kadmowych stopami ekologicznymi z grupy Ag-Cu-Zn-Sn o stosunkowo niskiej zawartości srebra. Uzyskano, zakładany we wstępnym etapie prac, niski zakres temperatury topnienia. Właściwości mechaniczne badanych stopów silnie zależą od temperatury, charakteryzują się one ograniczoną plastycznościa w temperaturze pokojowej, by w wysokiej temperaturze (ponad 500°C) wykazywać cechy nadplastyczne. Badane spoiwa charakteryzują się dobrą rozpływnością, a próby lutowania wykazały, że dobrze reagują zarówno z podłożem miedzianym jak i mosiężnych w szerokim zakresie temperatury.

17

Structure and properties of new ecological copper alloys for fittings

Juszczyk B., Kulasa J., Cwolek B., Malec W., Wierzbicki Ł.

Archives of Foundry Engineering

|

2011

|

Vol. 11, iss. 3 spec.

97--102

EN

The article presents the results of studies concerning the selection of the chemical composition of the new ecological copper alloys for fittings. It was analyzed, among other things, the impact of the content of bismuth, aluminum, iron and boron. Their solidification process was characterized on the grounds of thermal and derivative analysis (TDA). Also the microstructure and mechanical properties were analyzed. Casting properties were determined by the castability spiral test. It was found that zinc is an essential component of the tested group of alloys, determining the course of their crystallization, phase composition and microstructure. There was no significant effect from the other elements on the course of crystallization. The obtained results revealed that bismuth is the element of the strongest impact on the castability changes. The formulated alloys surpass the commonly used standardized alloy intended for components of fittings, namely MO59, in terms of casting and mechanical (hardness) properties.

18

Badania podatności do przeróbki plastycznej spoiw twardych z grupy Ag-Cu-Zn-In

Wierzbicki Ł. J., Malec W., Cwolek B., Stobrawa J., Juszczyk B.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2010

|

Vol. 77, nr 8

431-434

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań stopów Ag-Cu-Zn-In, zawierających 40 do 50 % Ag, 20 do 40 % Cu, 10 do 25 % Zn i 8 do 10 % In, jako potencjalnych zamienników szeroko zpowszechnionych lutowi kadmowych. Prezentowane wyniki badań obejmują ocenę mikrostruktury oraz właściwości mechanicznych w próbie ściskania w temperaturze otoczenia i podwyższonych, ze szczególnym uwzględnieniem podatności do przeróbki plastycznej.

EN

The paper presents results of testing Ag-Cu-Zn-In alloys containing 40 to 50 % Ag, 20 to 40 % Cu, 10 to 25 % Zn and 8 to 10 % In, as interchangeable for popular cadmium brazing alloys. The study presents estimation of microstructure and mechanical properties in ambient and elevate temperatures in compression test for good plastic workability.

19

Badania mikrostruktury i własności plastycznych spoiwa Ag45Cu27Zn25Sn3

Cwolek B., Ciura L., Malec W., Juszczyk B., Wierzbicki Ł. J.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2010

|

Vol. 77, nr 8

374-377

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań niskotemperaturowego spoiwa Ag45Cu27Zn25Sn3 (BAg-36 wg AWS) przeznaczonego do łączenia stali i metali nieżelaznych. Główny nacisk położono na określenie warunków uzyskania możliwie najlepszej podatności do przeróbki plastycznej na gorąco i na zimno. Zaprezentowano wyniki zarówno badań metalograficznych po obróbce cieplnej oraz uzyskane w wyniku sterowania mikrostrukturą zmiany właściwości wytrzymałościowych i plastycznych.

EN

The study presents results of research tests of low-temperature Ag45Cu27Zn25Sn3 brazing alloy (BAG-36 according to AWS) usefull for joining steels and non-ferrous metals. Particular emphasis was placed on determination of conditions ensuring achieving good cold and hot workability. A metallography examination after heat treatment and changes of mechanical properties have been presented.

20

Influence of Production Parameters on Microstructure and Properties of Copper Matrix Composites

Juszczyk B., Malec W., Ciura L., Cwolek B., Marchewka Ł.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2010

|

Vol. 55, iss. 1

15-24

EN

The paper presents results of studies into production of copper-based composites hardened with particles od A1203. Influence of chemical composition and process conditions on changes in structure and properties of the composites was examined. The following process parameters were examined: duration of powder composites milling, pressing pressure and temperaturę of sintering. Manufacturing process consisted of mechanical synthesis of copper powders and oxide of aluminium in the volume from 3 to 12%, and then their consolidation by two-side pressing followed by sintering. Sintering took place in the solid phases (Ts = 650 C) and with partial presence of liąuid phase (Ts = 950°C). Pressing was conducted in cold conditions, using various pressures of 300 and 400 MPa. As a finał operation a two-side pressing was applied under pressure of 500 MPa and recrystallization annealing. Evaluation of morphology of initial powders and structure of produced composites was done using scanning electron microscope (SEM), while the size of crystallites of Cu + A1203 powder mixture was determined by X-ray method. Density of the produced compacts was determined by geometrical method. Nasing on the density results also total porosity of the samples was determined.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań dotyczące otrzymywania materiałów kompozytowych na osnowie miedzi umacnianych cząstkami AI2O3. Badano wpływ składu chemicznego oraz parametrów wytwarzania na zmiany struktury i właściwości badanych materiałów kompozytowych. Analizowano wpływ następujących parametrów wytwarzania: czasu mielenia komponentów proszkowych, ciśnienia prasowania oraz temperatury spiekania. Proces wytwarzania obejmował mechaniczną syntezę proszków miedzi oraz tlenku aluminium w ilości od 3 do 12% obj., a następnie ich konsolidację poprzez dwustronne prasowanie i nastęujące po nim spiekanie. Proces spiekania przebiegał w fazie stałej (Trms = 650 C) oraz z częściowym udziałem fazy ciekłej (Trms = 950C). Zabieg prasowania prowadzono na zimno, stosując różne ciśnienie prasowania 300 oraz 400 MPa. Jako zabieg końcowy zastosowano prasowanie dwustronne pod ciśnieniem 500 MPa oraz wyżarzanie rekrystalizujące. Oceny morfologii proszków wyjściowych oraz charakterystyki struktury uzyskanych materiałów kompozytowych dokonano przy użyciu mikroskopu skaningowego (SEM), natomiast wielkość krystalitów mieszanki proszkowej Cu + A1203 określono metodą rentgenowską, Gęstość otrzymanych wyprasek wyznaczono metodą geometryczną. Na podstawie uzyskanych wyników gęstości wyznaczono również porowatość całkowitą próbek.