Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Mikrostruktura, chropowatość i twardość warstwy wierzchniej stopu Ti6Al4V po dynamicznej powierzchniowej obróbce plastycznej

Skroban Katarzyna, Cieślak Grzegorz, Mońka Grzegorz, Korzeniewski Wojciech, Jeleńkowski Jerzy

Inżynieria Powierzchni

|

2021

|

nr 3

23--29

PL

W pracy scharakteryzowano mikrostruktury stopu Ti6Al4V po wielowariantowej objętościowej obróbce cieplnej i dynamicznej powierzchniowej obróbce plastycznej - kulowaniu oraz dokonano pomiarów chropowatości i twardości powierzchniowej. Warunki obróbki cieplnej, zaczerpnięte z literatury, pozwoliły uzyskać mikrostruktury o różnym udziale objętościowym faz: płytkowej (α'), równoosiowej (α'+α+β) oraz bimodalnej (α+β). Twardość zwiększoną kulowaniem przyjęto za miarę umocnienia warstwy wierzchniej.

EN

The work characterizes the microstructures of the Ti6Al4V alloy after a multi-variant volumetric heat treatment and dynamic surface plastic working - shot peening and measurements of surface roughness and hardness were made. The conditions of heat treatment, taken from the literature, allowed to obtain microstructures with a different volume fraction of the phases: lamellar (α'), equiaxial (α'+α+β) and bimodal (α+β). Hardness increased by shot peening was taken as a measure of the strengthening of the surface layer.

2

Structure, Texture and Tensile Properties of Ti6Al4V Produced by Selective Laser Melting

Konečná Radomila, Medvecká Denisa, Nicoletto Gianni

Production Engineering Archives

|

2019

|

Vol. 25

60--65

EN

Additive manufacturing has recently expanded its potential with the development of selective laser melting (SLM) of metallic powders. This study investigates the relation between the mechanical properties and the microstructure of Ti6Al4V alloy produced by SLM followed by a hot isostatic pressing (HIP) treatment. HIP treatment minimizes the detrimental influence of material defects. Tensile specimens produced with reference to specific building axes were prepared using a Renishaw A250 system. It has been found that the tensile strength and elongation depend on specimen building direction. Microstructural and textural characterizations were carried out to identify the source of differences.

3

Analiza twardości zgrzewanego wybuchowo materiału warstwowego Al - Ti oraz jego materiałów bazowych

Kotyk Maciej, Kowalicki Krzysztof, Skibicki Andrzej

Postępy w Inżynierii Mechanicznej

|

2019

|

nr 13(7)

25--37

PL

Szeroko rozpowszechniony trend polegający na zmniejszeniu ciężaru obiektów technicznych poprzez zastosowanie do ich budowy materiałów lekkich wciąż nie traci na aktualności. W konsekwencji powoduje on powstawanie coraz to nowych, lżejszych materiałów, których charakterystyki mechaniczne wymagają weryfikacji eksperymentalnej. W artykule zaprezentowano wyniki pomiarów twardości jednego z opisywanych materiałów, tj. AA2519 – AA1050 – Ti6Al4V dwiema metodami. Dodatkowo wyniki badań odniesiono również do twardości materiałów bazowych. Stwierdzono, że twardość materiału bazowego różni się od warstwy w materiale warstwowym wykonanej z tego samego materiału.

EN

Widespread trend which is technical objects weight reduction through using very light materials to build is still very common. It leads us to create new and lighter materials which mechanical characteristics needs some experimental verification. In this article we present results of measurement one of described material which is AA2519-AA1050-Ti6Al4V in two different methods. Additionally all experiment results were refered to durability of basic materials. Is shows that hardness of base material is different from layer in layer material made from same material.

4

Rola wielkości uziarnienia proszku do natryskiwania w kształtowaniu właściwości użytkowych powłok WCCoCr nanoszonych naddźwiękowo na stopie Ti6Al4V

Iwaniak Aleksander

Ochrona przed Korozją

|

2019

|

nr 3

96--104

PL

W pracy badano wpływ wielkości uziarnienia proszku do natryskiwania cieplnego na strukturę i wybrane właściwości powłok typu WCCoCr nanoszonych naddźwiękowo na stop tytanu Ti6Al4V. Wykazano, że zastosowanie drobnego uziarnienia proszku do natryskiwania o granulacji 15 μm umożliwia otrzymanie dobrych jakościowo warstw bez pęknięć i nieciągłości, o dobrym połączeniu z metalicznym podłożem. Badania mikrostrukturalne z wykorzystaniem elektronowej skaningowej, pokazały, że powłoki nanoszone z drobnego proszku mają bardzo niską porowatość (0,2 %) i cechują się dużą jednorodnością składu chemicznego. Posiadają ponadto wysoką twardość 1221 HV0,3 przy niskiej wartości odchylenia standardowego wynoszącego 33. Powłoki te cechują się bardzo dobrą szczelnością i w porównaniu do powłok natryskiwanych z proszku o standardowym uziarnieniu (45 μm) odznaczają się lepszą odpornością korozyjną w 3,5% roztworze NaCl.

EN

The paper tests the influence of grain size in powder for heat spraying on the structure and chosen properties of coatings type WCCoCr supersonic sprayed on titanium alloy Ti6Al4V. It was shown in the paper that application of fine-grained powder for spraying with grain size of 15μm enables achievement of good quality layers without crackings and discontinuities with proper connection with metallic basis. Microstructure tests with application of scanning electron microscopy have shown that the coatings sprayed with the use of fine powder have very low porosity (0.2%) and are characterised with big homogeneity of chemical composition. Moreover, they have high hardness of 1221 HV0.3 with low value of standard deviation which equals 33. Such coatings are characterised with very good tightness and, in comparison with coatings sprayed with powder with standard grain size (45 μm), have better corrosion resistance in 3.5% solution of NaCl.

5

Corrosion resistance of Ti6Al4V alloy coated with caprolactone-based biodegradable polymeric coatings

Kajzer W., Jaworska J., Jelonek K., Szewczenko J., Kajzer A., Nowińska K., Hercog A., Kaczmarek M., Kasperczyk J.

Eksploatacja i Niezawodność

|

2018

|

Vol. 20, no. 1

30--38

EN

The aim of this study was to determine the influence of long-term exposure of Ringer’s solution on degradation of the anodically oxidated Ti6Al4V alloy coated with a biodegradable polymer coating. Polymeric coatings made of poly(glycolide-ε-caprolactone) – G-Cap and poly(glycolide- ε-caprolactone-lactide) – G-Cap-L were applied by a dip-coating method. Degradation was assessed on the basis of the results of pitting corrosion resistance and density of metal ions infiltrating to the solution. Studies were conducted for samples after 3, 6, 8, 10 and 12 weeks of exposure to the corrosive environment. In addition, topography of the surface of the polymer coating was assessed. As a result of potentiodynamic studies, the value of the polarization resistance and corrosion potential for the G-Cap and G-Cap-L coated samples were significantly decreased while simultaneous reduction of the density of metal ions infiltrating to the solution throughout the whole study period. There was also observed a faster degradation of the G-Cap coating compared to G-Cap-L, which showed local discontinuity after 12 weeks of exposure. The obtained results provide the basis for the development of polymeric coatings on surface of metal implants with predictable time / kinetics of degradation by selecting the composition of polymers while simultaneous limitation of metal ions infiltration into surrounding tissues.

PL

Celem pracy było określenie wpływu długotrwałego oddziaływania rozworu Ringera na proces degradacji utlenianego anodowo stopu Ti6Al4V pokrytego powłoką biodegradowalnego polimeru. Powłoki polimerowe wykonane z poli(glikolido- ε-kaprolaktonu) – G-Cap oraz poli(glikolido ε-kaprolaktono- laktydu) – G-Cap-L naniesiono metodą zanurzeniową (dip-coating). Proces degradacji w funkcji czasu oceniano na podstawie wyników badań odporności na korozję wżerową oraz gęstości masy jonów metalowych przenikających do roztworu. Badania przeprowadzono dla próbek po 3, 6, 8, 10 i 12 tygodniach ekspozycji na środowisko korozyjne. Ponadto oceniano topografię powierzchni powłoki polimerowej. W wyniku przeprowadzonych badań potencjodynamicznych stwierdzono wyraźne obniżenie wartości oporu polaryzacyjnego i potencjału korozyjnego dla próbek z naniesionymi powłokami G-Cap i G-Cap-L przy jednoczesnym wyraźnym ograniczeniu gęstości jonów metalowych przenikających do roztworu w całym okresie badawczym. Stwierdzono również szybszą degradację powłoki typu G-Cap w porównaniu do G-Cap-L, dla której po 12 tygodniu ekspozycji stwierdzono lokalnie występujące przerwania ciągłości. Uzyskane wyniki dają podstawę do opracowywania na powierzchni implantów metalowych powłok polimerowych o przewidywalnym czasie/określonej kinetyce degradacji, poprzez dobór składu polimerów z jednoczesnym ograniczeniem możliwości przenikania jonów metalowych do otaczających tkanek.

6

Fretting corrosion of cobalt and titanium implant alloys in simulated body fluids

Sulej-Chojnacka J., Wielowiejska-Giertuga A., Mróz A., Delfosse D.

Tribologia

|

2016

|

nr 6

149--158

EN

The most important advantage of using modular hip joint endoprostheses is the possibility to adapt the endoprosthesis to the morphology and size of individual patients. However, the additional contact surface is subjected to fretting wear due to mutual micro displacements and the aggressive chemistry of the environment inside the human body (fretting corrosion). Today’s hip endoprostheses are generally composed of a hip stem, a femoral ball head and an acetabular cup (Figure 1). The hip stem is made of stainless steel, CoCrMo or a Ti alloys. The femoral ball head is made of stainless steel, CoCrMo, or a ceramic material. In the case of a modular hip stem, i.e. with a modular neck portion, the materials used are generally CoCrMo and Ti6Al 4V. (The interface between femoral ball head and the acetabular cup is an articulating surface and not the subject of this research project.)

PL

Najważniejszą zaletą stosowania endoprotez modularnych stawu biodrowego jest możliwość adaptacji wymiarowej endoprotezy do osobniczych cech pacjentów. Niemniej, dodatkowa powierzchnia kontaktu narażona jest na zużycie wskutek wzajemnych mikroprzemieszczeń i agresywnego działania środowiska (korozja frettingowa). Współcześnie stosowane endoprotezy stawu biodrowego zbudowane są z trzpienia, głowy oraz panewki (Rys. 1). Trzpień wykonany jest ze stali nierdzewnej, CoCrMo lub stopu tytanu. Głowa endoprotezy wykonana jest ze stali nierdzewnej, COCrMo lub materiału ceramicznego. W przypadku endoprotez modularnych, gdzie połączenie modularne znajduje się w części szyjkowej trzpienia endoprotezy, w większości stosowanymi materiałami są CoCrMo oraz Ti6Al4V. W ramach niniejszej pracy dokonano badań porównawczych odporności na korozję frettingową trzech najczęściej spotykanych skojarzeń materiałowych występujących w połączeniach modularnych endoprotez całkowitych stawu biodrowego (CoCrMo-CoCrMo, CoCrMo-Ti6Al4V i Ti6Al4V-Ti6Al4V). Badania przeprowadzono z zastosowaniem testera tribologicznego pracującego ślizgowo w ruchu posuwisto-zwrotnym, zintegrowanego z potencjostatem wyposażonym w układ trójelektrodowy. Skojarzenie badawcze składało się z nieruchomego trzpienia dociskanego stałą siłą do płytki wykonującej ruch posuwisto-zwrotny z zadaną częstotliwością i amplitudą. Testy przeprowadzono w środowisku roztworu wodnego surowicy bydlęcej w temperaturze 37°C. Na podstawie uzyskanych wyników badań stwierdzono, że największą odporność korozyjną w warunkach statycznych wykazywała para trąca: CoCrMo-CoCrMo, natomiast najniższą wartość ΔE CoCrMo-Ti6Al4V. Potwierdzono także występowanie korelacji pomiędzy intensywnością procesu depasywacji spowodowanego niszczeniem mechanicznym warstwy wierzchniej a wartościami oporów tarcia w systemie tribologicznym.

7

Umacnianie zakładkowych połączeń klejowych stopu tytanu Ti6Al4V metodą pneumokulowania

Zielecki W., Korzyńska K.

Technologia i Automatyzacja Montażu

|

2016

|

nr 1

44--47

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu umacniania metodą pneumokulowania zakładkowych połączeń klejowych ze stopu tytanu Ti6Al4V. Pneumokulowanie przeprowadzono kulkami stalowymi o średnicy 1,5 mm, a intensywność umocnienia regulowano czasem obróbki, który zmieniano w zakresie 10–30 s. Przeprowadzone badania wykazały wzrost wytrzymałości na ścinanie zakładkowych połączeń klejowych wykonanych ze stopu Ti6Al4V o 42–63% w następstwie umacniania metodą pneumokulowania.

EN

The article discusses the results of researches concerning the strengthening of single lap adhesive joints of Ti6Al4V titanium alloy with the use of pneumatic ball peening method. In the process steel shots with the diameter of 1.5 mm have been applied. Intensity of strengthening was controlled by a treatment time, which was 10, 20 and 30 seconds. The study showed an increase in lap shear strength of adhesive joints made of alloy Ti6Al4V by 42-63% as a result of strengthening by pneumatic ball peening method.

8

Numerical Optimization Of The Gating System For An Inlet Valve Casting Made Of Titanium Alloy

Fourie J., Żak P. L., Krajewski P. K., Wołczyński W.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 3

2437--2446

EN

The main aim of this work was to numerically investigate and optimize feeding and geometrical parameters to produce inlet valves of Ti6Al4V alloy that are free from defects, especially porosity. It was found that the change of geometry orientation as well as inlet feeder diameter and angle showed distinct relationships between geometric alteration and occurrence of porosity. Alteration in the pouring parameters such as temperature and time had none or only slight effect on occurrence or position of porosity in the valve. It was also found that investigating individual parameters of simple geometry and then utilizing these best fit results in complex geometry yielded beneficial results that would otherwise not be attainable.

PL

Głównym celem pracy były numeryczne badania i optymalizacja procesu zasilania oraz parametrów geometrycznych zaworów dolotowych ze stopu Ti6Al4V, zapewniających uzyskanie odlewów bez wad, w szczególności pozbawionych porowatości. Stwierdzono, iż zmiana położenia oraz średnicy i kąta pochylenia nadlewu pozostają w ścisłym związku z położeniem oraz kształtem pojawiającej się porowatości skurczowej. Zmiana parametrów zalewania form (temperatura, czas) nie ma, bądź ma niewielki wpływ na wystąpienie porowatości i jej lokalizację w odlewie zaworu. Stwierdzono, iż metoda badania wpływu poszczególnych parametrów procesu odlewania dla prostych kształtów, a następnie uogólnienie wyników najlepszych dopasowań na kształty złożone, daje korzystny wynik symulacji numerycznej, niemożliwy do uzyskania w inny sposób.

9

Zastosowanie trzpienia wewnętrznego w procesach przepychania obrotowego

Bartnicki J., Krakowski M.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2014

|

Vol. 81, nr 7

498--500

PL

W opracowaniu przedstawiono technologię przepychania obrotowego wyrobów stopniowanych typu osie i wały. Potencjalne zastosowania tej metody mogą być poszerzone poprzez zastosowanie dodatkowego narzędzia obrotowego w postaci trzpienia o zarysie okrągłym bądź kształtowym. W analizach numerycznych wybranego procesu kształtowania wykonano obliczenia dla zastosowanych trzpieni o przekroju okrągłym oraz sześciokątnym w kształtowaniu wyrobu stopniowanego ze stopu tytanu Ti6Al4V. Uzyskane rezultaty obliczeniowe w zakresie rozkładów naprężeń, odkształceń wskazały na możliwość praktycznego stosowania tego rozwiązania. Analiza parametrów siłowych pozwoliła na określenie założeń do przeprowadzenia prób doświadczalnych wybranych procesów kształtowania.

EN

In this paper the rolling- extrusion technology of stepped parts as shafts and axles is presented. Potential scope of application of this method may be extended by internal mandrels with circular and shaped form application. In numerical simulations of chosen case of forming the calculations for applied mandrels with circular and hexagonal shapes for stepped shaft from Ti6Al4V alloy are presented. Obtained results in the case of stresses and strains showed possibility of practical application of this process. The load parameters analysis permits to take assumptions for laboratory tests of calculated cases.

10

Modification of Ti-6Al-4V Alloy Surface by EPD-PEO Process in ZrSiO4 Suspension

Krząkała A., Młyński J., Dercz G., Michalska J., Maciej A., Niużyła Ł., Simka W.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2014

|

Vol. 59, iss. 1

199--204

EN

Investigations on the surface modification of the Ti-6Al-4V alloy by plasma electrolytic oxidation are reported here. The oxidation process was carried out in a solution containing a zirconium silicate (ZrSiO4) suspension and sodium hydroxide (NaOH). Anodising was realised at voltages in a range from 100 V to 250 V. It was found that the morphology of the sample surface did not change during the oxidation of the alloy at 100 V. Application of voltages higher than 100 V led to the incorporation of zirconium silicate into the formed oxide layer and to significant changes of the surface morphology.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań nad modyfikacją powierzchni stopu Ti-6A1-4V metodą plazmowego utleniania elek- trochemicznego. Proces ten prowadzono w roztworze zawierającym zawiesinę krzemianu cyrkonu (ZrSiO4 oraz wodorotlenek sodu (NaOH). Anodowanie prowadzono w zakresie napięcia od 100 do 250 V. Stwierdzono, że zastosowanie napięcia 100 V nie powoduje zmian w morfologii powierzchni stopu. Natomiast zastosowanie napięcia wyższego od 100 V powoduje wbudowanie krzemianu cyrkonu w tworzącą się warstewką tlenową oraz znaczne zmiany w morfologii powierzchni stopu Ti-6A1-4V.

11

Kucie odkuwki piasty sprzęgła kłowego wykonanej ze stopu Ti6Al4V

Samołyk G., Winiarski G.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2013

|

Vol. 80, nr 8

588--592

PL

W artykule przedstawiono wyniki modelowania numerycznego procesu kucia odkuwki sprzęgła kłowego. Analizę MES wykonano za pomocą programu DeForm-3D, zakładając pełny model termomechaniczny. Przyjęto, że odkuwka jest wykonana ze stopu tytanu Ti6Al4V, natomiast proces jest realizowany na kuźniarce (kucie wielozabiegowe). Celem wykonanej analizy jest wykazanie optymalnych warunków wykonania odkuwki drążonej posiadającej występy kłowe. Szczególną uwagę zwrócono na wyeliminowanie możliwych zakuć oraz otrzymanie korzystnego rozkładu ważniejszych parametrów, takich jak odkształcenie i funkcja zniszczenia odkuwki.

EN

The paper presents the results of numerical modeling of the die forging process a jaw coupling hub. The FEM analysis was performed using the DeForm-3D software, where assuming a full thermo-mechanical model. It is also assumed that the forging is made of the titanium alloy in Ti6Al4V grade, and the process is curried out on an upset-forging press (multi-stages die forging process). The aim of the curried out analysis is to demonstrate the optimal conditions for the performing a hollowed hub forging with jaws. Particular attention was given to eliminate possible overlaps and to obtain the favorable distributions of the most important parameters, such as strain and function of damage in the forging.

12

The kinetics of aluminium evaporation from the Ti-6Al-4V alloy

Siwiec G.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2013

|

Vol. 58, iss. 4

1155--1160

EN

In the paper, results of a kinetic analysis of aluminium evaporation from the Ti-6Al-4V alloy are presented. The analysis was performed based on the findings obtained during the alloy smelting in the vacuum induction furnace at 5 Pa to 1000 Pa and at 1973 K, 1998 K and 2023 K.

PL

W prezentowanej pracy przedstawiono wyniki analizy kinetycznej procesu parowania aluminium ze stopu Ti-6A1-4V. Przeprowadzono ją w oparciu o wyniki badań uzyskane w trakcie topienia stopu w indukcyjnym piecu próżniowym w zakresie ciśnień 5-1000 Pa w temperaturach 1973 K, 1998 K i 2023 K.

13

Analysis of Ti6Al4V P/M Properties Under Thermomechanical Compression Tests

Sleboda T., Fourie J.

Archives of Foundry Engineering

|

2013

|

Vol. 13, iss. 3 spec.

149--152

EN

Since titanium powder metallurgy poses opportunities for the manufacture of a range of components, there now exists the need to establish its performance characteristics under industrial conditions that these components need to operate under. In line with this, there is a need to analysing amongst others the mechanical properties of Ti6Al4V P/M [1, 5] under various thermomechanical conditions and compression tests. The main objective of the research is to study and compare the properties after forging of high quality Ti6Al4V powder metallurgy alloy with that of titanium ingot. Both samples has been manufactured under the same thermo mechanical conditions. P/M alloy will be prepared from the mixture of elemental powders, and will have the chemical composition of that of ingot Ti6Al4V alloy as per ASTM 1580-1 standard. Powder mixtures will be fully densified by hot compaction under precisely controlled conditions using the Thermal Technology Inc. press at AGH University of Science and Technology in Poland. Various physical tests will be conducted including mechanical property tests and microstructural analysis. Additionally simulations will be performed using simulation software, GForm ™ , using parameters used on actual forgings. Results will be compared to physical tests performed earlier.

14

Wpływ temperatury spiekania na gęstość, mikrostrukturę i właściwości wytrzymałościowe stopu Ti6Al4V wytwarzanego metodą iskrowego spiekania plazmowego (SPS)

Garbiec D., Heyduk F., Wiśniewski T.

Obróbka Plastyczna Metali

|

2012

|

T. 23, nr 4

265-275

PL

W artykule omówiono metodę iskrowego spiekania plazmowego. Przedstawiono schemat urządzenia oraz wyjaśniono mechanizm spiekania impulsami prądu stałego. Opracowano proces spiekania proszku stopu Ti6Al4V. Przedstawiono wyniki pomiarów gęstości, mikrostrukturę spieków i wyniki badań wytrzymałości na rozciąganie w zależności od temperatury spiekania. Wykazano, Se wraz ze wzrostem temperatury spiekania wzrasta gęstość oraz wytrzymałość na rozciąganie.

EN

The spark plasma sintering method is discussed in the article. A diagram of the device is presented, and the mechanisms of sintering using direct current impulses is explained. The sintering process for Ti6Al4V alloy powder has been developed. The results of density measurements, sinter microstructure, and the results of tensile strength tests as a dependency on sintering temperature are presented. It was shown, that as sintering temperature increases, density and tensile strength also increase.

15

Numerical analysis of the influence of lubrication conditions on the filling pattern in a complex process of extruding particular high-melting materials

Krawiec A., Chyła P., Chyła P., Bednarek S., Łukaszek-Sołek A.

Metallurgy and Foundry Engineering

|

2012

|

Vol. 38, no. 1

13-24

EN

In this paper, the process of extrusion was analyzed numerically for a axisymmetric forging model where there is a complex material flow diagram (Fig. 1a). The analysis was performed assuming a different stoke slenderness ratio so you can control how to fill the die impression (direct extrusion, in direct and side - Fig. 1b)-d), using lubricants with different values of friction factor.

PL

W niniejszej pracy proces wyciskania analizowano numerycznie na modelowej odkuwce osiowosymetrycznej, w której występuje złożony schemat płynięcia materiału. Analizę przeprowadzono, zakładając różną smukłość wsadu, dzięki czemu można było sterować sposobem wypełniania wykroju (wyciskanie współbieżne, przeciwbieżne i boczne), przy zastosowaniu smarów o różnych wartościach czynnika tarcia. Przy precyzyjnym dawkowaniu środka smarującego (sterowane smarowanie) możemy obniżać wartość końcową siły kształtowania. Ten problem był analizowany w niniejszym artykule.

16

Porównanie kształtowania chropowatości powierzni obrabianych w procesach frezowania i szlifowania stopu Ti6Al4V

Habrat W, Żyłka Ł, Krupa K, Laskowski P

Mechanik

|

2012

|

R. 85, nr 8-9CD (NSOŚ)

127--134

17

Wpływ procesu kucia matrycowego na mikrostrukturę stopu Ti-6Al-4V

Śleboda T., Krawczyk J., Bała P., Łukaszek-Sołek A., Paćko M.

Inżynieria Materiałowa

|

2012

|

Vol. 33, nr 4

275--279

PL

W ramach przedstawionych badań analizie poddano zmiany w mikrostrukturze odkształcanego w procesie kucia na gorąco stopu Ti-6Al-4V. Po wygrzaniu w piecu elektrycznym komorowym, wsad w formie walca był odkształcany w temperaturze 950°C. Temperatura wygrzewania, odkształcania oraz chłodzenia była w sposób ciągły monitorowana. Kształtowanie badanego stopu było poprzedzone badaniami dylatometrycznymi stopu oraz analizą numeryczną wariantów kucia, co pozwoliło na precyzyjne określenie parametrów odkształcania w warunkach rzeczywistych.

EN

This research focuses on the development of the microstructure in the hot forged Ti-6Al-4V alloy. After heating in an electric chamber furnace, a billet was forged at 950°C. The temperature of heating, forging and cooling of the billet was constantly monitored. Processing of the investigated alloy in industrial conditions was preceded by dilatometric analysis of the investigated alloy as well as by numerical modelling of the forging modes, which enabled precise determination of the forging parameters.

18

Mikrostruktura odkuwek narzędzi chirurgicznych ze stopu tytanu

Krawczyk J., Karaś M., Łukaszek-Sołek A., Bała P., Śleboda T., Bednarek S.

Inżynieria Materiałowa

|

2012

|

Vol. 33, nr 4

288--291

PL

W pracy przedstawiono analizę zmian mikrostruktury odkuwek narzędzi chirurgicznych ze stopu tytanu Ti6Al4V w procesie kucia matrycowego. Scharakteryzowano mikrostrukturę stopu w stanie wyjściowym oraz wpływ kolejnych etapów kucia na zmiany morfologii jej składników fazowych. Rozwój mikrostruktury analizowano w określonym miejscu na przekroju: odkuwki wstępnej oraz odkuwki finalnej bez i ze smarowaniem. Badania wykonano w celu pełnego opisu procesu kucia matrycowego narzędzi chirurgicznych ze stopu Ti6Al4V, który w przyszłości powinien zostać zoptymalizowany.

EN

This work presents the analysis of changes in the microstructure of surgical instruments forged from titanium alloy Ti6Al4V. The microstructure of the investigated alloy was analyzed after each stage of forging. The research started from the analysis of the microstructure of an as-received billet. The influence of the forging stages on the microstructure of the forged material was investigated. The development of the microstructure was analyzed on a chosen area of the cross-section of a forged blank, final forging processed without lubrication and final forging processed with lubrication. The research was aimed at complete analysis of the forging of surgical instruments of the Ti6Al4V alloy. Such analysis will be used to optimize this process.

19

Mikrostruktura i właściwości tribologiczne niskotarciowej powłoki MoS2(Ti, W) na utwardzonym tlenem podłożu stopu Ti-6Al-4V

Moskalewicz T., Wendler B., Nolbrzak P., Zimowski A., Czyrska-Filemonowicz A.

Inżynieria Materiałowa

|

2012

|

Vol. 33, nr 3

181--184

PL

Na podłożu utwardzonego tlenem stopu Ti-6Al-4V wytworzono niskotarciową powłokę MoS2(Ti, W) metodą rozpylania magnetronowego. Grubość powłoki wynosiła ok. 3,1 μm. Pomiędzy powłoką MoS 2(Ti, W) a podłożem występuje warstwa przejściowa z tytanu technicznego o grubości ok. 20 nm. Metodami skaningowej i transmisyjnej mikroskopii elektronowej oraz rentgenowskiej analizy dyfrakcyjnej opisano mikrostrukturę warstwy wierzchniej po obróbce powierzchniowej. Badania mikrostruktury powłoki za pomocą wysokorozdzielczej transmisyjnej mikroskopii elektronowej pozwoliły na stwierdzenie obecności cząstek MoS 2 o rozmiarach 3÷8 nm w amorficznej osnowie. Obserwowano również występowanie nanokrystalitów faz α i W. Stwierdzono znaczne obniżenie współczynnika tarcia w styku niesmarowanym od 0,85 dla stopu bez powłoki do 0,15 dla stopu z powłoką MoS 2(Ti, W). Wykazano, że zastosowana obróbka powierzchniowa istotnie wpływa również na poprawę odporności stopu Ti-6Al-4V na zużycie przez tarcie.

EN

A low friction MoS2(Ti, W) coating was deposited on the oxygen hardened Ti-6Al-4V alloy by magnetron sputtering. Microstructure characterization was performed by scanning and transmission electron microscopy methods as well as X-ray diffraction analyses. The coating thickness was about 3.1 μm. An intermediate layer composed of 20 nm thick Ti α was present between the coating and the substrate. The results of micro/nanostructural analyses performed by HRTEM showed that the coatings were composed of MoS2 nanocrystals (size in the range of 3÷8 nm) embedded in an amorphous matrix. Some Ti α and W nanocrystals were also found in the coating as well. The presence of the MoS2(Ti, W) coating decreases the friction coefficient from a value of 0.85 for the uncoated alloy to 0.15 for the coated one and essentially increases the wear resistance of the alloy.

20

Mikrostruktura i właściwości tribologiczne nanokrystaliczno-amorficznej powłoki nc-WC/a-C na podłożu stopu Ti-6Al-4V

Moskalewicz T., Wendler B., Kot M., Czyrska-Filemonowicz A.

Inżynieria Materiałowa

|

2012

|

Vol. 33, nr 4

232--235

PL

W celu poprawy właściwości tribologicznych stopu Ti-6Al-4V wytworzono nanokrystaliczno-amorficzną powłokę nc-WC/a-C metodą rozpylania magnetronowego. Warstwę wierzchnią podłoża przed osadzeniem powłoki dodatkowo utwardzono atomami tlenu w plazmie wyładowania jarzeniowego. Twardość tej warstwy wzrosła od 3,4 do 10,6 GPa. Prowadzono charakterystykę mikrostruktury wytworzonej powłoki i podłoża po obróbce powierzchniowej metodami skaningowej i transmisyjnej mikroskopii elektronowej oraz rentgenowskiej analizy dyfrakcyjnej. Grubość powłoki nc-WC/a-C wynosi 1,8 μm, natomiast twardość ok. 14 GPa. Zbudowana jest z nanokrystalicznych węglików W2C, W3C i β-WC1 - x o średnicy 2÷5 nm osadzonych w amorficznej osnowie węgla. Pomiędzy powłoką i podłożem stwierdzono obecność warstwy przejściowej o grubości 160 nm. Wykazano, że zastosowana obróbka powierzchniowa wpływa na zmniejszenie współczynnika tarcia w styku suchym od 0,4÷0,5 (stop Ti-6Al-4V) do ok. 0,1 (po obróbce powierzchniowej) oraz na poprawę odporności na zużycie w warunkach tarcia.

EN

A nanocrystalline-amorphous nc-WC/a-C coating was deposited on the Ti-6Al-4V alloy by magnetron sputtering in order to increase its tribological properties. Before coating deposition, the alloy was additionally oxygen hardened in the presence of plasma glow discharge. This treatment essentially increases the microhardness of the alloy just below the surface (from 3.4 GPa to 10.6 GPa). A nano/microstructure of the substrate material and coating was examined by scanning and transmission electron microscopy complemented by X-ray diffractometry. The coating thickness was 1.8 μm. The results of nano/ microstructural analyses showed that the coating is composed of different nanocrystals of tungsten carbides W2C, W3C and β-WC1 - x (size in the range of 2÷5 nm) embedded in an amorphous matrix. The coating hardness was measured to be about 14 GPa. The nc-WC/a-C coating decreases the friction coefficient from 0.4÷0.5 for the uncoated alloy to about 0.1 for the coated one as well as essentially improves the alloy wear resistance.