Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Tribology Characteristics of Heatproof Alloys at a Dynamic Pin Ladening in the Variable Temperature Field

Bembenek Michał, Tsyganov Volodymyr, Sakhniuk Nataliia, Lazarieva Olha, Machnik Ryszard, Ropyak Liubomyr

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2023

|

Vol. 17, no 5

140--152

EN

An analysis of the operating conditions of gas turbine engines, their components, and the destruction causes was carried out. The designer problems of tribo-joints operating under difficult conditions of force and temperature loads are singled out. The study aimed at obtaining the comparable quantitative dependences of blade material wear, taking into account the role of both cyclical changes in the temperature of the gas flow under the conditions close to real ones, and their frictional characteristics. Deformable heat-resistant nickel alloys and foundry heat-resistant nickel alloys from which T-shaped samples were made, were chosen for the research. The tests were carried out on the developed gas dynamic stand, which simulates the working conditions of the bandage joints of the bladed turbomachines of gas turbine installations. The intensity of wear was determined as the ratio of the worn material volume to the number of load cycles under different temperature conditions. The wear resistance of three-way connections operating under the conditions of non-stationary thermal loads and fluctuations in the contact was considered. It was shown that thermal cycling leads to a decrease in the wear resistance of heat-resistant nickel alloys by 2–3 times and depends on the average temperature of the cycle. It was found that resistance to the wear, and also the character of change of coefficient of friction is mainly determined by the terms of education and destruction of the protective superficial layer. Basic factors managing tribology processes in the zone of contact were determined.

2

Badania właściwości powłok na bazie chromu napawanych metodą TIG

Dudek D., Stefańczyk K., Skowron E., Mijas R.

Mechanik

|

2017

|

R. 90, nr 11

1057--1059

PL

Artykuł zawiera wyniki badań polegających na napawaniu blach wykonanych ze stali X10CrMoNb9-1. Stalowa blacha była napawana metodą TIG z wykorzystaniem 2 różnych materiałów. Proces napawania przeprowadzono na urządzeniu Electric Invertec V270-T pulse. Materiałami, których użyto do napawania, były W CrMo2Si oraz W CrMo91. Po przeprowadzonym procesie z napawanych blach wycięto próbki, z których następnie wykonano zgłady metalograficzne. W artykule przedstawiono fotografie mikrostruktur zarejestrowanych podczas obserwacji zgładów pod mikroskopem odwróconym Nikon Eclipse MA 200.

EN

The paper presents results of the deposition tests on the steel plates made of X10CrMoNb9-1. The steel sheet has been TIG-deposited using two different materials. Welding process has been performed applying Electric Invertec V270-T pulse device. The materials used for the deposition were W CrMo2Si and W CrMo91. After the process, samples have been cut from the deposited plates, from which the metallographic welds have been made. The paper presents photographs of microstructures recorded during observation of welds under Nikon Eclipse MA 200 inverted microscope.

3

The influence of the load and joint cartilage elasticity modules on synovial fluid viscosity

Wierzcholski K., Sójka M.

Tribologia

|

2016

|

nr 2

159--171

EN

During classical journal bearing lubrication the lubricant viscosity is independent of physical properties of cooperating bodies, which is well known by virtue of Hersey-Stribeck (H-S) curve presenting friction coefficient vs. Hersey number = viscosity×velocity/pressure. The result obtained by the H-S is valid for two cooperating bodies with homogeneous, isotropic properties, and for Newtonian oils omitting the elastohydrodynamic effects. In the presented paper, we take into account the two cooperating human joint cartilage surfaces, which, after new AFM measurements, have non-homogeneous hypo- or hyper-elastic properties, and the synovial fluid Has non-Newtonian features. Moreover, the cartilage surface during human limb motion and during the squeezing and boosted squeezing effects gains important small deformations. From the above mentioned description, it follows that the H-S result cannot be acceptable in human joint lubrication [L. 1–6]. During human joint hydrodynamic lubrication, we observe the influence of the material coefficients of the hypo- and hyper-elastic cartilage tissue on the apparent viscosity of non-Newtonian synovial fluid occupying the thin joint gap limited by the two cartilage superficial layers. This problem has not been considered in scientific papers describing the hydrodynamic lubrication of the human joint. This problem attains significant meaning because, after numerous AFM laboratory measurements confirmed by the literature achievements, it follows that the joint cartilage tissue with a thin polar membrane made of two lipid molecules has no isotropic but anisotropic properties in general. These membranes are flat sheets that form a continuous barrier around the cartilage cells. Non homogeneous, anisotropic biological bodies as distinct from classical isotropic materials have the various values of elasticity, hypoelasticity, or hyper-elasticity modules on individual places and directions. These places, loaded by the same forces, tend to various displacements and strains. In consequence, mutually connected physical implications caused by virtue of synovial fluid flow velocity and shear rates changes, indicate to us the conclusion that the dynamic viscosity of synovial fluid gains value variations caused by the cartilage’s physical properties during human joint lubrication.

PL

Model zmiany współczynnika tarcia w zależności od liczby Herseya, czyli stosunku iloczynu lepkości i prędkości do ciśnienia, świadczy o niezależności lepkości czynnika smarującego od własności fizycznych smarowanych powierzchni w klasycznych łożyskach ślizgowych. Jednak ważny rezultat Herseya-Stribecka H-S obowiązuje przede wszystkim dla dwóch jednorodnych, izotropowych współpracujących ciał oraz cieczy smarującej o newtonowskich właściwościach przy pominięciu elasto-hydro-dynamicznych efektów. Niniejsza praca dotyczy smarowania dwóch współpracujących powierzchni pokrytych chrząstką stawową, która według najnowszych pomiarów przeprowadzonych za pomocą mikroskopu sił atomowych AFM ma zmienne, niejednorodne, anizotropowe, a w szczególności nadsprężyste właściwości uzależnione od położenia i kierunku. Ciecz synowialna jest nienewtonowska. Ponadto ruch kończyn człowieka, siadanie, klękanie, skoki powodują wzmożone wyciskanie (boosted squeezing) cieczy synowialnej w warstewce chrząstki stawowej skutkujące chociaż małymi, ale jednak bardzo istotnymi niepomijalnymi deformacjami. Stąd wynika hipoteza o braku akceptacji rezultatów H-S w zakresie smarowania stawów. Podczas smarowania stawów człowieka prawie zawsze występuje problem wpływu modułów nadsprężystych chrząstki stawowej na lepkość pozorną nienewtonowskiej cieczy synowialnej zalegającej w szczelinie stawu. Według informacji autora rozpatrywanie tego ważnego problemu nie jest uwzględniane we współczesnej literaturze naukowej z zakresu hydrodynamiki stawów. Problem ten nabiera jednak szczególnie dużego znaczenia w świetle najnowszych własnych badań chrząstek stawowych w mikro- i nanoskali potwierdzonych również w literaturze naukowej. Chrząstka stawowa pokryta dwuwarstwą fosfolipidów o różnym stopniu upakowania ma właściwości anizotropowe. Biologicznie niejednorodne ciała anizotropowe w odróżnieniu od klasycznych jednorodnych izotropowych materiałów mają różne wartości współczynników sprężystości i nadsprężystości w poszczególnych miejscach oraz kierunkach. Wskazane miejsca obciążone jednakowymi siłami odznaczają się wtedy różnymi przemieszczeniami i odkształceniami. W konsekwencji opisanych w niniejszej pracy wzajemnych implikacji związków fizycznych wywołanych zmianami prędkości przepływu oraz deformacji dochodzi się do wniosku, że lepkość dynamiczna cieczy synowialnej ulega zmianom w trakcie smarowania stawów w zależności od fizycznych właściwości chrząstki stawowej.

4

Optymalizacja wielokryterialna własności użytkowych warstwy wierzchniej w procesie kulowania żelaza armko jako materiału modelowego

Piekarski R., Zawora J.

Mechanik

|

2015

|

R. 88, nr 12CD1

45--50

PL

W artykule scharakteryzowano budowę modelu matematycznego procesu kulowania żelaza armco oraz optymalne nadawanie własności warstwie wierzchniej poprzez zastosowanie optymalizacji wielokryterialnej, jako podejścia modelowego. Przedsta-wiono model matematyczny procesu kulowania próbek z żelaza armco i podano przykłady optymalizacji.

EN

The mathematical development of a model describing processes of the Armco pure iron has been discussed in this paper. It was aimed at optimizing condition of the obtained of surface layer using multi criterion optimization. The influence of machining parameters selection on surface condition and typical results of optimization have been presented.

5

Wybrane zagadnienia kształtowania warstwy wierzchniej obróbką elektroerozyjną kompozytów Al umacnianych cząstkami ceramicznymi. Część 2

Perończyk J., Biało D.

Inżynieria Powierzchni

|

2015

|

nr 2

47--57

PL

Prezentowany artykuł stanowi kontynuację opracowania autorów pod tym samym tytułem, które zostało opublikowane w „Inżynierii Powierzchni" nr 1 z 2015 r. Poniżej przedstawione są wyniki badań struktury geometrycznej powierzchni obrobionej WEDM i EDM kompozytów - o osnowie Al-20Si-3Cu-lMg, umocnionych cząstkami: Al2O3, SiC lub Si3N4, oraz kompozytu Al-20Si-5Fe-3Cu-1Mg, umocnionego cząstkami Al2O3 o stałej koncentracji 10% objętościowo i różnej ziarnistości.

EN

The presented paper is a continuation of the contribution provided by the authors with the same title and published in the Polish Journal Inżynieria Powierzchni No 1/2015. Below there are presented the results ofthe surface texture examination of the composite based on Al20Si3Cu-1Mg matrix strengthened by the Al2O3 or SiC or Si3N4 particles and the other composite Al20Si5Fe3Cu-1Mg strengthened by the A12O3 particles with an unchanging volume concentration 10% but with different granularity.

6

Wybrane zagadnienia kształtowania warstwy wierzchniej obróbką elektroerozyjną kompozytów Al umacnianych cząstkami ceramicznymi. Część 1

Perończyk J., Biało D.

Inżynieria Powierzchni

|

2015

|

nr 1

3--11

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań struktury geometrycznej i metalograficznej po obróbce elektroerozyjnej kompozytu AlSi7Mg + 20% Al2O3 i osnowy z Al20Si1Mg oraz utworzonych na jej bazie kompozytów umacnianych cząstkami ceramicznymi Al2O3 lub SiC lub Si3N4 o zawartościach: 2,5; 5 i 10% (objętościowo). Przedstawiono stereometryczne obrazy, liniowe przebiegi Ra i Rz oraz SEM powierzchni obrobionych. Ponadto pokazano wybrane zgłady metalograficzne i SEM warstw wierzchnich dokumentujące zachodzące w nich zmiany po obróbce. Uzyskane wyniki pozwoliły na sformułowanie szeregu wniosków i spostrzeżeń dotyczących odmienności tej struktury w stosunku do struktur powstających po obróbce elektroerozyjnej metali i ich stopów, a także potwierdziły mechanizmy erozji elektrycznej towarzyszące obróbce elektroerozyjnej kompozytów.

EN

The results for investigations of geometric and metallographic structure after the EDM of composite Al7Mg + 20% Al2O3 and Al20Si1Mg matrix and the resulting composite materials strengthened by Al2O3, SiC or Si3N4 particles with the various volumetric shares of 2,5; 5 and 10% were presented in the paper. The 3-D images, the linear roughness characteristics and the SEM images of the machined surfaces were shown. Moreover, the selected metallographic polished sections and surface layer SEM images were included for documenting changes taking place after machining. The obtained results made it possible to draw a range of conclusions and observances as to how different is the obtained structure from other structures established after the EDM of metals and alloys. These results were also presented in order to confirm the mechanism of the electrical erosion for the EDM of composite materials.

7

The superficial layer quality alloying by electro spark deposition method

Spadło S., Młynarczyk P.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2014

|

Vol. 64, nr 1

39--44

EN

Purpose: The paper presents a brief study of electro-discharge mechanical machining with an elastic, discrete electrode. Design/methodology/approach: The electrode is elastically pressed against the machined surface. This modified alloying method offers the following possibilities: machining of surfaces of complex shapes, high productivity, and ease of process automation. Attention has been given to the relation between the alloying effects and machining conditions. Findings: The superficial layer obtained by electro spark deposition method using brush electrode consist of several layer. At the top, a molten and resolidified layer, called recast layer, is observed. this layer is usually present because material transfer in electro spark deposition method is mainly based on melting process of the workpiece material. In the recast layer in machining condition the mixing and diffusion of the material hot electrode and the workpart can occur. Research limitations/implications: The factors causing the chemical composition, surface roughness and residual stress of superficial layer have also been taken into consideration. Attention has also been given to the relation between the material of electrode and the superficial layer chemical composition. Originality/value: The electrical discharge mechanical machining process has been used for more than 60 years. A new type of this method, which employs the tool-electrode in the form of a rotating brush consisting of wires, employed for alloying process, has been presented.

8

Analysis of the effect of processing vibro-abrasive finishing on the ammunition scales topography surface and sharp edges

Spadło S., Bańkowski D., Młynarczyk P.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2014

|

Vol. 66, nr 1

39--44

EN

Purpose: The paper presents a comparison of the effects the processing time vibro-abrasive deburring and polishing process on the structure of the geometric surface. There is also analyzed the relationship between the duration of the treatment on the quality of sharp edges. Design/methodology/approach: Following the tests, the surface roughness and waviness of the machined job were measured by using optical profilometer Talysurf CCI Lite - Taylor Hobson. To illustrate the surface taper ratio and edge optical microscope Nikon MA 200 Eclipse with the image analysis system NIS 4.20 was used. Smoothing vibratory was carried out on the machine SMR-D25, which is discussed in study. Findings: Two types of treatment were analyzed by using a vibro-abrasive deburring and polishing. The first vibratory process - dry deburring was performed by using ceramic media CB 0815 VH Series. The degree of aggressive of ceramic given by the manufacturer is 24%. The second process- the vibration-surface polishing was performed by using the fittings with white porcelain series EB 0610.The process was carried out by using liquid supportive Series ME L100 A22/NF. Research limitations/implications: Analysis of the vibration smoothing technology in terms of technical refers mainly to comparethe results of the geometric structure of the surface. Originality/value: The 3D analysis of the surface topography for all samples was carried out. Deburring and polishing processes were compared.

9

Investigation of the surface quality alloying with the electrodes of chromium-nickel steel

Spadło S., Młynarczyk P.

Structure and Environment

|

2012

|

Vol. 4, no. 2

52--59

EN

The paper presents a brief study of electro-discharge mechanical machining with an elastic, discrete electrode. The factors causing the chemical composition and surface roughness of superficial layer have also been taken into consideration. Attention has also been given to the relation between the material of electrode and the superficial layer composition. The superficial layer obtained by BEDMM consist of several layers. At the top, a molten and resolidified laver, called recast layer, is observed. This layer is usually present because material removal in BEDMM is mainly based on melting process of the workpiece material. In the recast layer in machining condition the mixing and diffusion of the material hot electrode and the workpart can occur.

10

Charakterystyka rowkowanej warstwy wierzchniej mikrołożysk komputera

Wierzcholski K., Miszczak A., Khudoley A.

Tribologia

|

2011

|

nr 6

257-267

PL

W niniejszej pracy został przedstawiony pomiar własności materiału warstwy wierzchniej czopa i panewki nieeksploatowanych współpracujących powierzchni mikrołożyska występujących w komputerowym wentylatorze Kama Flow SP0825FDB12H 80 mm, w komputerowym wentylatorze Xilence Case Fan 92 mm, oraz w HDD 2,5” Samsung HM 160 HI 5400 rpm, a także w HDD 3,5” Seagate Barakuda 7200.10 ST380815AS, 7200 rpm. Nacięcia punktów podczas pomiarów modułu sprężystości Younga warstwy wierzchniej materiału zostały wykonane z użyciem statycznej spektroskopii sił na mikroskopie sił atomowych. Ponadto zaprezentowane zostały badania mikrotwardości dla powierzchni czopa i panewek z wykorzystaniem mikrotwardościomierza Vickersa PMT-3M-LOMO-Russia przystosowanego do takich badań. Przeprowadzone badania koncentrują się na pomiarach wykonanych na Skaningowym Elektronowym Mikroskopie oraz na analizie Mikro-X-Promieni, wykorzystując przyrząd Mira TESCAN INCA, ilustrujący obrazy powierzchni roboczych czopa i panewki systemem mikroskopowym, a także rejestrując trójwymiarowy test chropowatości powierzchni i profili przekrojów poprzecznych. Zbadane zmiany wartości modułu sprężystości po kierunku grubości warstwy wierzchniej uwidaczniają zmiany modułu sprężystości materiału leżącego na powierzchni nanorowków i nanożeberek, którymi pokryte są powierzchnie łożyskowe. W super cienkich szczelinach mikrołożysk o wysokościach mniejszych od 1 mikrometra lepkość dynamiczna oleju warstwy przyściennej zależy od modułu sprężystości materiału łożyskowego bezpośrednio przylegającego do warstwy smarującej. Dlatego zmienia się lepkość dynamiczna oleju wokół nanorowków i nanożeberek. Takie zmiany lepkości wpływają korzystnie na pracę mikrołożysk. Według informacji autorów, zaledwie od 5 lat producenci twardych dysków komputerowych montują na szerszą skalę mikrołożyska o powierzchniach pokrytych nanorowkami i nanożeberkami. Niniejsze badania mają na celu uzyskanie wyników doświadczalnych, aby na tej podstawie dokonać numerycznego ustalenia optymalnej geometrii rowków i żeberek na powierzchniach roboczych czopów i panewek pod kątem niezawodności oraz optymalnego sterowania pracą mikrołożyska.

EN

This paper presents the measurement of superficial layer properties for a new undamaged journal and sleeve microbearing surfaces occurring in computer ventilator Kama Flow SP0825FDB12H 80 mm, in computer ventilator Xilence Case Fan 92 mm, and in computer Hard Disc Driver 2.5" Samsung HM 160 HI, 5400 rpm, and computer Hard Disc Driver 3.5" Seagate Barakuda, 7200.10 ST 380815AS, 7200 rpm. Indentation of the points during the measurements of the modulus of elasticity of the superficial layer material was performed using the static-force spectroscopy mode of the AFM. Moreover, Vickers micro-hardness value studies for journal and sleeve surface using micro-hardness Tester PMT-3M-LOMO-Russia are presented. Developed measurements from scanning electron microscope and micro-X-ray analysis, using Mira TESCAN INCA, illustrating images of journal and sleeve work surfaces taking into account Microscopy system, Atomic Force Microscope (AFM) roughness tests with 3D images of journal and sleeve work surfaces and profiles of their cross sections are also presented. The determined changes in the modulus of elasticity in the thickness of the superficial layer indicate the changes of the elasticity modulus on the nano-groove and nano-ridge surfaces. In the super thin microbearing gaps smaller than 1 micrometer, the oil dynamic viscosity depends on the modulus of elasticity of the bearing material laying on the micro bearing surfaces. Therefore, the oil dynamic viscosity changes in the boundary layers around the grooves and ridges on the bearing surface.

11

Analiza uwarunkowań decydujących o odporności szkliwa na zużycie. Część 2, Badania warstwy wierzchniej oraz mikrotwardości szkliwa zębowego

Ryniewicz W., Herman M., Ryniewicz A. M.

Engineering of Biomaterials

|

2011

|

Vol. 14, no. 102

23--27

PL

Opracowanie stanowi kontynuację zagadnień, w których wskazano uwarunkowania decydujące o odporności szkliwa naturalnego na zużycie. W części II opisano badania obejmujące ocenę stereometrii warstwy wierzchniej szkliwa z wykorzystaniem mikroskopii sił atomowych (AFM) oraz wyznaczenie mikrotwardości zębów z wykorzystaniem metody Oliver&Pharr. Analizę statystyczną parametrów morfologicznych szkliwa z zębów przedtrzonowych i trzonowych prze-prowadzono z zastosowaniem programu Scanning Probe Image Processor. Analiza pozwoliła identyfikować obrazy o różnym zakresie skanowania, wyznaczyć parametry chropowatości powierzchni na poziomie nano oraz różnicować struktury w sposób jakościowy i ilościowy. Zmiany chropowatości miały charakter okresowy o zbliżonych parametrach amplitudy, a częstotliwość była stała lub była wielokrotnością parzystą. Badania parametrów mikromechanicznych, poprzez nanoindentację, pozwoliły wyznaczyć twardość szkliwa oraz moduł sprężystości (Younga) na powierzchniach koron zębów trzonowych dolnych. Na podstawie charakterystyk wytrzymałościowych i pomiarów ustalono, że twardość zawarta była w przedziale od 337,2 HV do 335,3 HV, a moduł sprężystości w przedziale od 95,8 GPa do 106,3 GPa. Stwierdzono daleko posuniętą regularność w strukturach warstwy wierzchniej szkliwa oraz dużą powtarzalność w badaniach mikromechanicznych.

EN

This paper is a continuation of the issues that has pointed determinants deciding about the resistance of natural enamel to wear. Part II contains the examinations including the assessment of enamel superficial layer stereometry using Atomic Force Microscopy (AFM) and determination of teeth microhardness using Oliver & Pharr method. Statistical analysis of morphologic parameters in enamel from premolar and molar teeth was made using Scanning Probe Image Processor software. The analysis allowed the identification of images with various range of scanning, determination of roughness parameters of the surface in nanoscale and quantitative and qualitative differentiation of the structures. Changes in roughness are periodic, with similar parameters of amplitude, and a frequency can be constant or is an even multiple. Determination of enamel hardness and Young’s modulus for the surface of dental crowns in lower molar teeth were possible by micromechanical study using nanoindentation. Based on performance characteristics and measurements it was established, that the hardness ranged from 337.2 HV to 335.3 HV, and Young’s modulus ranged from 95.8 GPa to 106.3 GPa. Highly regular pattern in structures of enamel superficial layer and high repeatability in micromechanical examinations were found.

12

The composition of reaction substrates for TiC carbides synthesis and its influence on the thickness of iron casting composite layer

Olejnik E., Janas A., Kolbus A., Sikora G.

Archives of Foundry Engineering

|

2011

|

Vol. 11, iss. 2 spec.

165--168

EN

The effect of reaction substrates for the TiC carbide synthesis on the composite layer thickness produced in cast iron was examined. It was found that, at a constant weight of the charge amounting to 0.5 kg, changing the weight of the, placed in mould, stoichiometric mixture of titanium carbide (from 0.01 to 0.04 kg) changed the thickness of the composite layer from 1 to 15 mm. Carbides synthesis starts directly in mould induced by the temperature of molten alloy poured into this mould (1700 K). The TiC carbides formed in this reaction are later, i.e. during alloy solidification, acting as a base composite material. The size of TiC carbides obtained in the synthesis is from 1 to 10 μm. They occur in the layers as locally compact and coagulated forms. Microstructure, chemical composition and structure of the obtained materials were tested by scanning electron microscopy (SEM), X-ray microanalysis (EDS), and X-ray diffraction (XRD).

13

Rodzaje teksturowania laserowego w tribologii

Burakowski T., Napadłek W.

Tribologia

|

2010

|

nr 4

33-45

PL

W artykule przedstawiono ideę teksturowania laserowego, autorski podział oraz schematy ideowe różnych tekstur. Przedstawiono wybrane przykłady technologiczne zastosowania teksturowania laserowego w areologii na przykładzie żeliwa szarego EN-GJL300 i stopu aluminium ENAW-2618A (PA31). Przedstawiono również kierunki rozwoju teksturowania w areologii i tribologii.

EN

The idea laser texturing was introduced in the article, his the author's mislaid in the aerology and the ideological patern of various textures. Chosen examples were introduced technological uses laser texturing in the engineering of surface on the example of grey cast iron EN-GJL300 and melt of aluminum ENAW-2618A (PA31). The directions of the development texturing were also introduced in the aerology and tribology.

14

The morphology of TiC carbides produced in surface layers of carbon steel castings

Fraś E., Olejnik E., Janas A., Kolbus A.

Archives of Foundry Engineering

|

2010

|

Vol. 10, iss. 4

39--42

EN

The study presents the results of investigations of the process of in situ fabrication of TiC carbides in a surface layer of carbon steel casting. Carbides were produced by SHS reaction taking place between the substrates deposited on mould surface and cast molten alloy. The thickness of the obtained layer was up to 700 μm, and the size of carbides was comprised in a range of 1-10μm. During alloy solidification in mould, a thermal analysis was carried out; its results were used in evaluation of the morphology of the obtained titanium carbides. It has been found that, at the moment of reaction, the temperature of the reaction layer and the temperature of the central part of casting differed by 93 K. This difference has changed the morphology of the obtained carbides. In the region of reaction layer, where the temperature amounted to 1955 K, the crystals assumed an oval and coagulated shape, while at the layer-casting interface, TiC carbides in the form of cuboids were formed.

15

Heat-resisting alloys for hard surfacing and sealing pad welding

Wielgosz R. O.

Archives of Foundry Engineering

|

2010

|

Vol. 10, iss. 3 spec.

129--134

EN

The paper deals with heat-resisting alloys used to harden surfaces of elements operating in increased temperatures. It also deals with alloys used to seal cooperating surfaces of elements operating in the conditions of increased temperatures and aggressive utilities. Application methods and properties of thus obtained layers have been presented and adhesion of layers with matrix material has been assessed.

16

Fabrication of in situ composite layer on cast steel

Fraś E., Olejnik E., Janas A., Kolbus A.

Archives of Foundry Engineering

|

2010

|

Vol. 10, iss. 1 spec.

175--180

EN

The study describes the technology of fabrication of composite layers in cast steel reinforced with titanium carbides. In the process under discussion, the reinforcing TiC phase is formed in situ from the substrates deposited on mould cavity, where the said substrates under the effect of heat supplied by molten metal poured into mould (1823K) undergo a synthesis in the SHS reaction. An outcome of this process is the formation, within the casting surface, of a layer from 550 to 1200μm thick. Carbides produced in this synthesis have the size from 0,5 to 20μm and a non-typical spheroidal shape. The hardness of the produced layer examined in function of the distance from the casting surface is from 700 to 1134 HV, and is determined by volume fraction of the reinforcing TiC phase. To better document the type of microstructure obtained in the produced material, metallographic and structural examinations were carried out using the method of scanning electron microscopy (SEM), X-ray microanalysis (EDS/EDX), and phase analysis (XRD). To check the mechanical properties of the examined material, hardness was measured by the Vickers test.

17

The materials engineering contribution in microbearing lubrication

Łupicka O., Wierzcholski K.

Journal of KONES

|

2009

|

Vol. 16, No. 4

293-299

EN

In microbearings where the gap is very thin e.g. much smaller than one micrometer, the materials properties of the thin superficial layer have the important influence on the oil dynamic viscosity and hence on the microbearing operating parameters such as microbearing carrying capacities, friction forces, friction coefficients and wear. therefore very important meaning has the application of a novel method of depositing thin organie and inorganic layer(superficial layer) onto a metal substrate utilizing electro-spraying (electrostatic atomization) method. Microbearings assure the greater stability of work. the lubricant factor, introduced between friction elements, delays the dry contact and prevents to seizing between co-operative rotary surfaces and gives better effects of sealing up and hydrodynamic stiffness. microbearings are used in microturbines, micromechanisms, microengines, mechanical medical devices, e.g. manipulators and microsurgical cutting tools. the diminution sizes of devices cause more and more wide their usage in ophthalmology, laryngology, neurology, vascular and orthopaedic surgery. the essential part in microbearings has the top-layer on friction surfaces microelements which are metal layers -polymer layer s , ceramic layers and layers with addition carbon inform of nanopipes.

PL

W mikrołożyskach, gdzie szczelina jest bardzo cienka, dużo mniejsza od jednego mikrometra, właściwości materiałowe cienkiej warstwy wierzchniej mają decydujący wpływ na lepkość dynamiczną oleju. wpływają również na takie parametry eksploatacyjne mikrołożyska jak nośność mikrołożyska, siły tarcia, współczynniki tarcia oraz zużycie. dlatego bardzo duże znaczenie ma zastosowanie nowych metod nakładania cienkich nieorganicznych lub organicznych powłok metodą natryskiwania. nowe osiągnięcia w tym zakresie dotyczą zastosowań technologii nanoszenia warstw wierzchnich w odniesieniu do współpracujących powierzchni w mikrołożyskach. Mikrołożyska zapewniają większą stabilność pracy. czynnik smarujący, wprowadzany pomiędzy elementy trące, opóźnia suchy kontakt i zapobiega zatarciom pomiędzy współpracującymi obrotowymi powierzchniami oraz daje lepsze efekty uszczelniania i sztywności hydrodynamicznej. mikrołożyska są wykorzystywane w mikroturbinach, mikromechanizmach, mikrosilnikach, mechanicznych urządzeniach medycznych, np. manipulatorach i mikrochirurgicznych narzędziach tnących mems. zmniejszenie wymiarów urządzeń powoduje coraz szersze ich stosowanie w okulistyce, laryngologii, neurologii, chirurgii naczyniowej i ortopedycznej. słowa kluczowe: mikrołożyska, warstwa wierzchnia, nanoskala

18

Zastosowanie metody różnic skończonych do modelowania fali ciśnienia generowanej nanosekundowym impulsem laserowym w stali i aluminium

Sarzyński A., Napadłek W., Marczak J.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2006

|

Vol. 55, nr 4

139-148

PL

W artykule zaprezentowano wyniki prac teoretycznych i eksperymentalnych, dotyczących umacniania warstwy wierzchniej materiałów konstrukcyjnych za pomocą impulsowego promieniowania laserowego. Opisano wyniki numerycznego modelowania impulsu ciśnienia generowanego przez impuls laserowy oraz propagacji fali uderzeniowej. Przedstawiono wyniki modyfikacji właściwości warstwy wierzchniej wybranych stopów. Stosowano laser Nd:YAG o energii w impulsie około 0,5 J i czasie trwania 10 ns. Badania modyfikowanej powierzchni obejmowały obserwacje za pomocą mikroskopu skaningowego (SEM) oraz analizę topografii powierzchni przy użyciu profilometru.

EN

The paper presents the description of strengthening of the top layer of selected constructional materials using pulse laser radiation. The preliminary results of modification of the characteristics of selected alloys surface layers will be presented. The source of radiation was Nd:YAG laser with pulse energy of 0.5 J and pulse width of 10 ns. Investigations cover observations with scanning microscope (SEM) as well as topographic surface analysis using profilometer.

19

Kształtowanie technologicznej warstwy wierzchniej stali zaworowej X53CrMnNiN 21-9 przez azotowanie jarzeniowe

Burakowski T., Napadłek W., Tacikowski J., Woźniak A., Pakowski C.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2006

|

Vol. 55, nr 3

211-220

PL

W artykule przedstawiono wybrane wyniki badań technologicznej warstwy wierzchniej wytworzonej na stali zaworowej X53CrMnNiN 21-9 przez azotowanie jarzeniowe. Określono wpływ azotowania na mikrostrukturę, skład chemiczny oraz mikrotwardość wytworzonej warstwy. Dzięki różnym wariantom obróbki cieplno--chemicznej ustalono warunki prowadzenia przemysłowego procesu azotowania jarzeniowego tej stali. Wyniki przeprowadzonych badań potwierdziły możliwości zastosowania tej technologii w procesach modyfikacji warstwy wierzchniej zaworów wylotowych stosowanych w silnikach spalinowych.

EN

In the paper, chosen results of investigations of a superficial layer produced on valve steel X53CrMnNiN 21-9 by glow discharge nitriding were presented. The influence of nitriding onto microstructure, chemical constitution, and microhardnees of a superficial layer was qualified. Due to different variations of thermo-chemical treatment, the conditions of industrial process of glow discharge nitriding of valve steel were established. Investigation results confirmed applicability of this technology for modification of a surface layer of exhaust valves of combustion engines.

20

Struktura i twardość warstwy wierzchniej nawęglonych stali o podwyższonej wytrzymałości po procesach perlityzowania.

Kowalski S., Żółciak T.

Inżynieria Materiałowa

|

2002

|

R. XXIII, nr 5

244-248

PL

W niniejszej pracy przedstawiono wyniki badań mających na celu ustalenie optymalnych parametrów obróbki cieplnej warstw nawęglonych stali o podwyższonej wytrzymałości typu 20HN3A i 20H2N4A dla uzyskania niskiej twardości do międzyoperacyjnej obróbki mechanicznej i odpowiedniej struktury wyjściowej do końcowego hartowania. W przypadku stali 20HN3A uzyskuje się twardość powierzchniową poniżej 30 HRC po klasycznej perlityzacji w szerokim zakresie temperatur. Stal 20H2N4A wymaga natomiast zastosowania wąskiego zakresu temperatur perlityzowania i dodatkowo wysokiego odpuszczania.

EN

The paper presents results of investigations on obtaining optimal parameters of heat treatment of case carburized steels 20HN3A and 20H2N4A to achieve appropriate low hardness and structure for mechanical treatment before final hardening. In case of steel 20HN3A hardness less than 30HRC can be obtained after classic annealing in subcritical temperature range (550-650 degrees centigrade). Case-carburized steel 20H2N4A requires use of very narrow temperature range of subcritical annealing and additionally a high temperature tempering.