Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Warunki zatarcia dla pary ciernej stal-węglik wolframu (WC)

Rusowicz Artur

Szkło i Ceramika

|

2021

|

R. 72, nr 4

17--22

PL

Przegląd literatury pokazuje wiele danych dotyczących istotnego wpływu warstw ceramicznych na zużycie współpracujących elementów maszyn. Wpływ ten jest korzystny zarówno w niskich jak i w podwyższonych temperaturach. Mało natomiast jest informacji na temat wpływu warstw ceramicznych na zjawisko zatarcia. Należy tu przewidywać działanie dwóch przeciwstawnych czynników. Z jednej strony większa odporność na ścieranie i wyższa temperatura topienia warstw ceramicznych niż stali, może prowadzić do podwyższenia odporności na zatarcie. Z drugiej strony mniejsze przewodnictwo cieplne w stosunku do przewodnictwa cieplnego stali, powoduje wzrost temperatury powierzchni elementów pozostających w kontakcie. Fakt ten prowadzi do szybszego niszczenia warstw granicznych i jednocześnie powoduje obniżenie właściwości smarnych oleju stosowanego do smarowania, powodując w konsekwencji zmniejszenie grubości tworzącego się filmu smarnego i obniżenie odporności na zacieranie. W związku z tym podjęto badania zacierania pary trybologicznej, którą stanowią walec stalowy i próbka stalowa pokryta warstwą ceramiczną.

EN

The literature review shows a lot of data on the significant influence of ceramic layers on the wear of cooperating machine elements. This effect is beneficial at both low and elevated temperatures. However, little information is available on the influence of ceramic layers on the seizure phenomenon. Two opposing factors should be expected here. On the one hand, higher abrasion resistance and a higher melting point of ceramic layers than for steel may lead to increased seizure resistance. On the other hand, the lower thermal conductivity in relation to the thermal conductivity of steel causes an increase in the surface temperature of the elements in contact. This fact leads to a faster destruction of the boundary layers and at the same time reduces the lubricating properties of the oil used for lubrication, resulting in a reduction in the thickness of the lubricating film formed and a reduction in the resistance to scuffing. Therefore, research was undertaken on the mashing of the tribological vapor, which is a steel cylinder and a steel sample covered with a ceramic layer.

2

Spieki z austenitycznych stali chromowo-niklowych z dodatkiem WC10Ni

Moraczyński Oskar, Zinchuk Andrii, Wójcik Grzegorz, Krakówka Anna, Kucharska Barbara

Materiały Ceramiczne

|

2021

|

T. 73, nr 1

14--25

PL

Technologia metalurgii proszków pozwala na wytwarzanie wyrobów oraz półwyrobów niemożliwych do wykonania innymi metodami. Głównym walorem metalurgii proszków jest możliwość uzyskania materiałów trudnotopliwych oraz materiałów, których połączenie tradycyjnymi metodami jest niemożliwe; otwiera więc ona możliwości z zakresu tworzenia nowych materiałów. Metody metalurgii proszków stosuje się w masowej produkcji różnych elementów, znalazły one zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu. Najpopularniejszymi wyrobami metalurgii proszków są: koła zębate, podkładki, elementy amortyzatorów, łożyska samosmarowe, gniazda zaworów lub filtrów. W pracy skupiono się na wytwarzaniu i porównaniu spieków z proszków stali austenitycznej 304L, 310S i 316L oraz z dodatkiem WC10Ni i Cu. Porównanie obejmowało mikrostrukturę, grubość, twardość i gęstości proszków. Zestawienie końcowe objęło badania EDX i fazową analizę rentgenowską.

EN

The technology of powder metallurgy allows to produce products and semi-finished products that are impossible to be made by other methods. Main value of powder metallurgy is a possibility of obtaining hardly fusible materials and materials which merging by traditional methods is impossible; it provides opportunities in the field of creating new materials. Powder metallurgy methods are used in the mass production of various components and have found their application in many industries. Most popular products of powder metallurgy are gears, washers, shock absorber elements, self-lubricating bearings, valve seats or filters. The paper focuses on the production and comparison of sintered powders of austenitic stainless steel 304L, 310S and 316L and with the addition of WC10Ni and Cu. The comparison covered the microstructure, thickness, hardness, and density of powders. The final survey covered EDX and X-ray phase analysis.

3

Parametric optimization of process parameters for Electric discharge Machining of Tungsten carbide (93% WC and 7%Co)

Sharma Rajiv Kumar

Production Engineering Archives

|

2020

|

Vol. 26, Iss. 4

154--161

EN

Nowadays there is a huge demand of High Strength Temperature Resistance (HSTR) alloys such as titanium, carbide, nimonics and ceramics in aerospace, defence and electronics. Among these alloys machining of tungsten carbide alloy is of interest, because of its numerous applications. Complex shapes of tungsten carbide are not generally made by traditional manufacturing process. To machine tungsten carbide with high accuracy, non-traditional machining process like Laser beam machining, Electron beam machining and Electrical discharge machining are a proper choice. In the present paper, the authors have machined Tungsten carbide (93% WC and 7%Co) with copper electrode. The machining is performed on EDM MODEL 500 X 300 ENC with VELVEX EDMVEL-2 as dielectric oil. The 17 experiments are carried out based on RSM (Box-Behnken) method. Further, in order to find the optimum combination grey relational approach is used. The results showed that pulse-on-time of 40µs, pulse-off-time of 2µs and current of 8A are optimum combination for machining of Tungsten carbide (93% WC and 7%Co). Lastly, the confirmation experiment has been conducted.

4

Wpływ azotowania jarzeniowego na właściwości narzędzi grawerskich z węglika wolframu

Wójcik Grzegorz, Moraczyński Oskar

Materiały Ceramiczne

|

2020

|

T. 72, nr 4

226--234

PL

Wykorzystywanie węglików wolframu jako narzędzi do obróbki mechanicznej innych materiałów wynika z faktu ich bardzo dobrych właściwości skrawających oraz wytrzymałościowych. Narzędzia te najczęściej wykonywane są metodą metalurgii proszków. W pracy badano narzędzia grawerskie o kątach wierzchołkowych 10°, 15°, 20° i 30°, wykonanych z proszku węglika wolframu rozproszonego w osnowie kobaltu - WC-6Co. Według specyfikacji producenta narzędzia te przeznaczone są do precyzyjnej obróbki materiałów takich jak drewno, metale miękkie, kompozyty, MDF itp. W pracy skupiono się na ocenie mikrostrukturalnej oraz wytrzymałościowej ostrzy, a dodatkowo poddano je obróbce cieplno-chemicznej azotowania jarzeniowego w temperaturze 520 °C przez 72 godziny. Mikrostrukturę narzędzi zbadano przy użyciu mikroskopii optycznej oraz skaningowej mikroskopii elektronowej, natomiast występujące w niej fazy zidentyfikowano metodą dyfraktometrii rentgenowskiej. Właściwości wytrzymałościowe narzędzi scharakteryzowano na podstawie pomiarów twardości oraz statycznej próby wciskania w zahartowaną stal C45. Skutkiem azotowania było utworzenie na powierzchni narzędzi azotków i węglikoazotków wolframu, obecność węgla jako pozostałości rozkładu WC i w rezultacie zmniejszona ilość węglika wolframu i zwiększona mikroporowatość. Stwierdzono spadek twardości narzędzi o ok. 200HV0,3 i niewielkie zwiększenie odporności mechanicznej ostrzy grawerskich na ściskanie niezależnie od ich kąta wierzchołkowego.

EN

The use of tungsten carbides as tools for machining other materials is due to their very good cutting and strength properties. These tools are most often made using the powder metallurgy method. The study investigated engraving tools with 10°, 15°, 20°, and 30° point angles, made of tungsten carbide powder dispersed in a cobalt matrix - WC-6Co. According to the manufacturer's specification, these tools are intended for precise processing of materials such as wood, soft metals, composites, MDF, etc. The study focused on the assessment of microstructure and strength of the blades, and additionally they were subjected to thermochemical treatment of glow discharge nitriding at a temperature of 520 °C for 72 hours. The microstructure of the tools was examined using optical microscopy and scanning electron microscopy, while the phases present in it were identified by X-ray diffraction. The strength properties of the tools were characterized based on hardness measurements and a static test for pressing into hardened C45 steel. The effect of nitriding was the formation of tungsten nitrides and carbonitrides on the tool surface, the presence of carbon as a residue of WC decomposition, and consequently a reduced amount of tungsten carbide and increased microporosity. It was found that the hardness of the tools decreased by approx. 200HV0.3 and a slight increase in the mechanical resistance of the engraving blades to compression, regardless of their tip angle.

5

The Effect of Surface Roughness and Material Hardness on the Tribological Performance of the Sliding Pair WC-42CrMo4 Under Starved Lubrication

Gałda Lidia, Smykla Jan

Tribologia

|

2019

|

nr 4

5--13

EN

Ceramic materials are more and more popular in industrial applications. Machine elements made of ceramic materials are characterized by long durability, especially those elements that work in hard operating conditions. In this paper, the results of tribological examinations of WC-42CrMo4 sliding pair are presented. Tribological tests were realized with the T-11 stand with the ball-on-disc sliding pair. For lubrication, the machine mineral oil L-AN 46 was used. The analysis showed that surface roughness significantly affected the tribological performance of tested sliding pairs. Steel samples were characterized with various hardnesses in the range of 22–42 HRC and this feature also effected on friction coefficient. Statistical analyses of the achieved results were made using the 3-level PS/DC 32 design. According to the statistical analysis, the quadratic functions describing the dependence for friction coefficient on surface roughness and material hardness were obtained. The most unfavourable surface roughness was after the grinding process, but the best was those after the lapping process which allows the smallest friction coefficient.

PL

Materiały ceramiczne znajdują coraz większe zastosowanie w urządzeniach przemysłowych. Elementy maszyn wykonane z materiałów ceramicznych charakteryzują się znaczną trwałością, szczególnie te elementy, które pracują w trudnych warunkach. W artykule przedstawiono wyniki badań tribologicznych węzła ślizgowego w skojarzeniu materiałowym WC-42CrMo4. Badania tribologiczne zrealizowano w wykorzystaniem testera T-11 z węzłem ślizgowym typu kula–tarcza. Do smarowania węzła tarcia zastosowano olej maszynowy L-AN 46. W wyniku analizy wykazano, że chropowatość powierzchni w istotny sposób wpływa na charakterystyki tribologiczne badanych węzłów ślizgowych. Stalowe próbki charakteryzowały się zróżnicowaną twardością w zakresie 22–42 HRC, co również wpływało na opory ruchu. Plan statyczny zdeterminowany kompletny PS/DC 32 posłużył do analizy statystycznej wyników badań. Otrzymano funkcje kwadratowe obrazujące zależności współczynnika tarcia od chropowatości powierzchni i twardości materiału. Najmniej korzystne wyniki uzyskano przy zastosowaniu powierzchni szlifowanych, natomiast najmniejsze wartości współczynnika tarcia otrzymano przy badaniu powierzchni docieranych.

6

Cechy mikrostruktury i właściwości narzędzi grawerskich z węglika wolframu

Wójcik Grzegorz, Moraczyński Oskar, Kucharska Barbara

Materiały Ceramiczne

|

2019

|

T. 71, nr 1

36--44

PL

W pracy badano narzędzia grawerskie w kształcie ściętych stożków o kątach wierzchołkowych 10°, 15°, 20° i 30°, wykonane z węglika wolframu w osnowie kobaltu. Badane narzędzia tzw. rylce, produkowane są z przeznaczeniem do obróbki materiałów takich jak: drewno, wosk, szkło akrylowe, PVC, MDF, miękkie metale, kompozyty wzmocnione włóknem szklanym, itp. Narzędzia poddano badaniom stanu powierzchni i krawędzi w obszarze około wierzchołkowym z użyciem skaningowej mikroskopii elektronowej. Dodatkowo, określono wymiary wierzchołków narzędzi. Mikrostrukturę narzędzi zobrazowano metodą mikroskopii świetlnej, a występujące w niej fazy zidentyfikowano metodą dyfraktometrii rentgenowskiej. Właściwości mechaniczne narzędzi scharakteryzowano w pomiarach twardości oraz statycznej próbie ściskania z przeciwpróbką z zahartowanej stali C20. W badaniach wykazano silnie porowatą mikrostrukturę narzędzi, charakterystyczną dla materiałów spiekanych z proszków.

EN

In the work, engraving tools in the shape of truncated cones with apex angles 10°, 15°, 20° and 30° made of tungsten carbide in the cobalt matrix were studied. Test tools called cutters are produced for the purpose of machining materials such as: wood, wax, acrylic glass, PVC, MDF, soft metals, glass fiber reinforced composites, etc. The tools were subjected to surface and edge condition testing in the apical area using scanning electron microscopy. In addition, the dimensions of tool tips have been specified. The microstructure of tools was visualized by means of light microscopy, and the phases present in it were identified by X-ray diffractometry. The mechanical properties of tools were characterized in the measurement of hardness and static compression test with counter-sample made of hardened C20 steel. The research showed a highly porous microstructure of tools, characteristic of materials sintered from powders.

7

Copper infiltrated high speed steel skeletons

Madej M.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2019

|

Vol. 98, nr 1

5--31

EN

Purpose: This article is a monographic summary of the most important research results from the last 10 years regarding HSS based materials. This materias were produced with powder metallurgy technology using spontaneous infiltration. The presented results answer the question of how iron, tungsten carbide and copper additives influence the final properties of these materials and present additional microstructural phenomena revealed during their manufacture. Design/methodology/approach: Materials were produced by spontaneous infiltration. Porous skeletons for infiltration were produced by pressing and pressing and sintering of mixed powders. Copper was used as the infiltrant. Findings: The molten copper was drawn into the porous skeletons, through a capillary action, and filled virtually the entire pore volume to get the final densities exceeding 97% of the theoretical value. Research limitations/implications: As part of further research, microstructures of M30WC composites obtained by direct infiltration of copper into as-sintered porous skeletons using TEM are planned. Practical implications: Efficiant mechanical strength, high hardness, adequate heat resistance and good wear resistance of M3 type 2 HSS powder produced by woter atomisation make it an attractive material for manufacture of valve train components, for example valve seat inserts. Originality/value: The novelty in the article are the results of research on the microstructure made using TEM, the results of testing materials after heat treatment, untypical for highspeed steels. The article attempts to explain the influence of iron addition on properties - such a slight loss of mass as a result of its addition. The second aim of this work is to analyse the microstructural changes during sintering porous skeletons made from HSS with WC additions.

8

Napawanie warstw trudnościeralnych na stali Hardox metodami OAW i MMA

Skrzypczyk A., Rutkowski S., Kasińska J.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika

|

2018

|

z. 90 [298], nr 2

213--222

PL

W artykule przedstawiono efekty napawania warstw trudnościeralnych w postaci węgliku chromu i wolframu na stali Hardox. Napoiny układano ręcznie na odcinki blachy o wymiarach 120x80x10 mm metodami OAW (Oxy Acetylene Welding – 311) oraz MMA (Manual Metal Arc Welding – 111) pod kątem doboru optymalnych parametrów technologicznych. Przeprowadzono obserwacje mikroskopowe z obszaru napoiny, linii wtopienia i strefy wpływu ciepła. Dokonano analizy rozkładu pierwiastków na granicy napoina–materiał podstawowy. Dla obu wariantów technologicznych wykonano badania rozkładu twardości na przekrojach poprzecznych napoin. Autorzy pokazali wpływ zastosowanych technologii na sposób kształtowania się napoin oraz na ich właściwości.

EN

This paper presents the effects of chromium and tungsten carbide hardfacing on Hardox steel. The padding welds were applied manually on the 120x80x10 mm steel plate sections using Oxy Acetylene Welding (311) and Manual Metal Arc Welding (111) to find the optimum processing parameters. The macrostructure of the padding welds was analyzed for quality. Microscopic observations of the padding weld, fusion line and heat affected zone were performed. The element distribution at the padding weld – base material boundary was analyzed. The distribution of hardness was investigated on the padding weld cross-sections for both technological variants. The authors demonstrated the influence of the technologies used on the formation mechanism and properties of the padding welds.

9

Kształtowanie mikrostruktury i właściwości kompozytów z mieszanek proszków węglika wolframu ze srebrem

Madej M., Leszczyńska-Madej B.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2017

|

R. 62, nr 11

5--9

PL

Przedstawiono wyniki badań właściwości i mikrostruktury spiekanych kompozytów srebro-węglik wolframu. Materiał badawczy stanowiły kształtki ze srebra z dodatkiem 20 i 40% węglika wolframu. Porowate kształtki dwukrotnie prasowano pod ciśnieniem 500 MPa oraz spiekano w atmosferze wodoru lub azotu w temperaturze 800 lub 900°C przez 60 min. Kompozyty poddano badaniom gęstości względnej, twardości, wytrzymałości na zginanie oraz przewodności elektrycznej w odniesieniu do czystego srebra. W artykule przedstawiono także fotografie typowych obszarów mikrostruktury kompozytów otrzymanych w wyniku prasowania, spiekania oraz doprasowania.

EN

The WC-Ag electrical contact materials are produced exclusively by means ofpowder metallurgy (PM). Tungsten carbide is used for contacts utilised in heavy-duty applications. Composites containing 30-80 vol % silver resist arc erosion and possess good antiwelding characteristics and acceptable interface resistance. The properties of PM electrical contacts depend on both their composition and manufacturing process. This means that the particie size, and distribution of the refractory phase, the homogeneity of the microstructure, and amount of porosity affect the electrical, mechanical, and thermo-physical properties of the composite materiał. In principle, the WC-Ag composite materials can be produced by two techniaues Attempts have been made to describe the influence ofproduction process parameters on the microstructure and properties of WC-Ag composites. The compositions of powder mixtures are Ag + 20% and 40% WCin allcases. They were subseąuently double cold pressed in a rigid die ona single action press. The pressure was 500 MPa. The compacts were sintered in hydrogen or nitrogen at 900°C for one hour. The properties ofthe investigated composites are a complex function ofthe manufacturing route and tungsten carbide content. The Brinell hardness of the WC-Ag composites increases with the increased content of tungsten carbide, whereas the bending strength seems to be adi/ersely affected by the addition of the tungsten powder. The microstructures of double pressed and sintered materials in Figs 8-12 illustrate uniform distribution of tungsten carbide (dark), silver (grey) and smali residua! porosity.

10

Zużycie ostrzy z regularnego azotku boru podczas wspomaganego laserowo toczenia twardej warstwy z węglików wolframu na osnowie niklowej

Kieruj P., Przestacki D., Chwalczuk T.

Mechanik

|

2016

|

R. 89, nr 8-9

1136--1137

PL

Zaprezentowano analizę zużycia ostrzy podczas toczenia wzdłużnego węglika wolframu na osnowie niklowej oraz wpływ obróbki hybrydowej na trwałość ostrzy. W badaniach analizowano skrawność ostrzy z regularnego azotku boru (KB9610). Stwierdzono kilkukrotne zwiększenie trwałości ostrza podczas toczenia w warunkach wspomagania laserowego.

EN

This paper presents the analysis of tool’s flank wear during longitudinal turning of tungsten-carbides based on nickel matrix. The influence of hybrid machining was presented. The cutting inserts made of cubic boron nitride (KB9610) were applied in the research. The several times increase in tool life when turning under laser assisted conditions was found.

11

Possibilities of production of the composite coatings reinforced by hard ceramic particles by laser cladding

Bartkowski D., Dudziak B., Piasecki A., Matysiak W.

Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering

|

2015

|

Vol. 60, nr 2

17--20

EN

The paper presents research results of metal matrix composite coatings produced on S355 steel using laser cladding. Two powder mixtures Stellite-6/30% B4C and Stellite-6/30% SiC were used. The aim of this study was to determine the applicability of these materials in the production of composite coatings having a microstructure similar to sintered carbides. Applied carbides were characterized by very high hardness (B4C -3800 HV, SiC -2500 HV) and a high melting point (B4C -2763°C, SiO -2730°C).Such parameters are conducive to formation of coatings with composite microstructure. The purpose of analyzed process consisted in complete melting of matrix material, partial melting of reinforcing particles and minimal melting of substrate material. This effect has been achieved to a limited extent.

PL

Przedstawiono wyniki badań kompozytowych warstw powierzchniowych wytwarzanych na stali S355przy użyciu proszkowego napawania laserowego. Zastosowano dwie mieszaniny proszkowe Stellite-6/30%B4C oraz Stellite-6/30%SiC.Celem badań było określenie możliwości zastosowania tego rodzaju materiałów do wytwarzania kompozytowych warstw powierzchniowych o mikrostrukturze zbliżonej do węglików spiekanych. Zastosowane węgliki charakteryzowały się bardzo dużą twardością (B4C -3800 HV, SiC -2500 HV) oraz wysoką temperaturą topnienia (B4C -2763°C, SiC -2730°C). Takie parametry sprzyjają wytworzeniu warstwy o budowie kompozytowej. Celem badanego w pracy procesu było całkowite przetopienie materiału osnowy, częściowe cząstek fazy wzmacniającej oraz minimalne materiału podłoża. Efekt ten został osiągnięty w ograniczonym zakresie.

12

Microstructure and wear resistance of Stellite-6/WC metal matrix composite coatings

Bartkowski D., Kinal G., Dudziak B., Piasecki A., Matysiak W.

Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering

|

2015

|

Vol. 60, nr 2

21--25

EN

The paper presents the study results of metal matrix composite coatings formed on S355 and B27 steels by laser cladding with powder technology. Powder mixture consisting of cobalt based alloy and tungsten carbides particles was used. The study consisted of production of the coatings using Trumpf TruDisk laser device equipped with 3-stream nozzle powder feeding system. Composite coatings were produced both on laboratory specimens as well as on agricultural tools. The constant value of feed rate equals 460 mm min-1 and different values of laser beam power (400, 550 and 700 W) have been used. The influence of laser beam power on microstructure, chemical composition and wear resistance on produced coatings have been investigated.

PL

Przedstawiono wyniki badań z kompozytowych warstw powierzchniowych wytwarzanych na stalach S355 i B27 przez napawanie laserowe techniką proszkową. Zastosowano mieszaninę proszkową składającą się z proszku stopu na bazie kobaltu i cząstek węglika wolframu. Badanie polegało na wytworzeniu warstw powierzchniowych przy użyciu urządzenia laserowego Trumpf TruDisk wyposażonego w system trójstrumieniowego podawania proszku. Warstwy powierzchniowe wytwarzano zarówno na próbkach laboratoryjnych jak i na narzędziach rolniczych. Zastosowano stałą wartość posuwu wiązki lasera równą 460 mm min-1 oraz różne wartości mocy wiązki (400, 550 i 700 W). Badano wpływ mocy wiązki lasera na mikrostrukturę, skład chemiczny i odporność na zużycie przez tarcie wytworzonych warstw powierzchniowych.

13

Charakterystyka kompozytów WCCo–cBN otrzymanych metodą PPS

Zieliński R., Wachowicz J., Michalski A., Oleszak D.

Inżynieria Materiałowa

|

2015

|

Vol. 36, nr 5

224--228

PL

Węglik wolframu w osnowie kobaltu jest jednym z najczęściej wykorzystywanych materiałów na narzędzia skrawające. W celu zwiększenia jego odporności na ścieranie wprowadza się rozproszone cząstki cBN, które mają kilkakrotnie większą odporność na ścieranie niż węgliki spiekane w osnowie kobaltu. W pracy przedstawiono wyniki badań otrzymywania kompozytu WC6Co–20% cBN metodą PPS (Pulse Plasma Sintering) na Wydziale Inżynierii Materiałowej Politechniki Warszawskiej. Spieki zostały wykonane w temperaturze 1050, 1100, 1200°C, były spiekane przez 300 s, ich gęstość wynosi odpowiednio 98,2%, 100% oraz 99,7% gęstości teoretycznej. Twardość spieku o 100% gęstości teoretycznej wynosi 2197 HV5. Dyfrakcja rentgenowska wykonana dla próbki spiekanej w temperaturze 1100°C przez 300 s nie ujawnia przejścia twardej odmiany cBN w niepożądaną i miękką strukturę hBN. Zdjęcia wykonane na skaningowym mikroskopie elektronowym w próbkach otrzymanych w temperaturze 1050°C ujawniają niepełne ukształtowanie ziarna węgliku wolframu, ponadto w strukturze obserwuje się występowanie porów. Obraz mikrostruktury próbki spiekanej w 1100°C przez 180 s przedstawia dobrze ukształtowane ziarno WC, występuje porowatość. Wydłużenie czasu spiekania do 300 s korzystnie wpływa na mikrostrukturę próbki, ziarno jest dobrze ukształtowane o charakterystycznych ostrych krawędziach, z dobrym umocowaniem ziaren cBN oraz brakiem zauważalnej porowatości. Zwiększenie temperatury spiekania do 1200°C sprzyja zjawisku powierzchniowej degradacji cząstek cBN (przemianie w niepożądaną strukturę hBN).

EN

One of the most widely used cutting tool materials is a tungsten carbide cobalt. Dispersed cBN particles are introduced in order to enhance abrasion resistance of this material and in the result it achieved several times greater wear resistance than cemented carbides in the matrix cobalt. In this paper the results of WC6Co–20% cBN composite, which are produced using PPS (Pulse Plasma Sintering) method at the Department of Materials Science and Engineering Warsaw University of Technology. The samples which were sintered at 1050, 1100, 1200°C during 300 s, their densities are 98.2%, 100% and 99.7% of the theoretical density. The hardness of the sinter of 100% (GT) is 2197 HV5. The X-ray diffraction carried out for a sample of 1100°C and sintering time was not revealed that passage of hard cBN in undesirable variations and soft structure hBN. The pictures, taken with an scanning electron microscope, of samples prepared at 1050°C discloses incomplete formation of tungsten carbide grain in addition to the structure observed in the presence of pores. Figure 9d of the microstructure of the sample which was sintered under temperature 1100°C during 180s shows a well-evolved is a porosity. With extending of a sintering time to 300 s the positive effect of the microstructure of sample was observed. A grain has well formation with sharp-edged with a good fastening of cBN grains moreover a lack of porosity was notice. Increasing of the sintering temperature to 1200°C is favorable for the phenomenon of surface degradation cBN particles (transformed to the undesired structure hBN).

14

Extraction Factor Of Tungsten Sources From Tungsten Scraps By Zinc Decomposition Process

Pee J-H., Kim G. H., Lee H. Y., Kim Y. J.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 2B

1311--1314

EN

Decomposition promoting factors and extraction process of tungsten carbide and tungstic acid powders in the zinc decomposition process of tungsten scraps which are composed mostly of tungsten carbide and cobalt were evaluated. Zinc volatility was suppressed by the enclosed graphite crucible and zinc volatilization pressure was produced in the reaction graphite crucible inside an electric furnace for ZDP (Zinc Decomposition Process). Decomposition reaction was done for 2hours at 650°, which 100% decomposed the tungsten scraps that were over 30 mm thick. Decomposed scraps were pulverized under 75μm and were composed of tungsten carbide and cobalt identified by the XRD (X-ray Diffraction). To produce the WC(Tungsten Carbide) powder directly from decomposed scraps, pulverized powders were reacted with hydrochloric acid to remove the cobalt binder. Also to produce the tungstic acid, pulverized powders were reacted with aqua regia to remove the cobalt binder and oxidize the tungsten carbide. Tungsten carbide and tungstic acid powders were identified by XRD and chemical composition analysis.

15

The influence of technological parameters on surface texture of dld cemented tungsten carbide after grinding

Wstawska I.

Archives of Mechanical Technology and Materials

|

2015

|

Vol. 35

33--40

EN

This paper presents the analysis of surface texture after grinding of claddings of tungsten carbide (WC). The workpiece material was cemented tungsten carbide produced by DLD (direct laser deposition) technology. The 3D surface topography was analyzed and the measurement results were obtained using Hommewerke T8000 surface profiler. The grinding process included two phases, i.e. stock removal and spark out. During the stock removal part axial depth of grinding ap was selected as 5÷20 μm. Subsequently, a sample was sparked out. The number of spark out passes was equalled to 20. The variable parameters were feed vf and depth of cut ap. The main factor affecting machined surface roughness is the occurrence of micro grooves and protuberances on the machined surface, as well as other phenomena connected, inter alia, with the mechanism for material removal. This work can be also the starting point to the further research, related to the grinding performance analysis of tungsten carbide during the cutting with the tools with undefined geometry.

PL

Artykuł przedstawia analizę struktury geometrycznej powierzchni po szlifowaniu powłok z węglika wolframu. Materiałem obrabianym był węglik wolframu wytworzony technologią DLD (direct laser deposition). Obrazy 3D topografii powierzchni oraz wyniki zostały uzyskane za pomocą profilografometru Hommelwerke T8000. Proces szlifowania obejmował dwa etapy: usuwanie materiału oraz wyiskrzanie. Głębokość skrawania podczas pierwszego etapu mieściła się w zakresie 5÷20 μm. Następnie, próbki poddane zostały wyiskrzaniu. Liczba przejść narzędzia podczas wyiskrzania wynosiła 20. Zmiennymi parametrami podczas obróbki były posuw v f oraz głębokość skrawania ap. Głównym czynnikiem mającym wpływ na chropowatość powierzchni obrobionej jest występowanie rowków i wypukłości na obrabianej powierzchni, jak również inne zjawiska związane, między innymi, z mechanizmem usuwania materiału. Niniejsza praca stanowić może punkt wyjścia do dalszych badań, dotyczących skrawalności spiekanych węglików spiekanych podczas obróbki narzędziami o niezdefiniowanej geometrii.

16

Electromachining of tungsten carbide

Wstawska I., Czajkowski K.

Advances in Manufacturing Science and Technology

|

2015

|

Vol. 39, nr 2

41--48

EN

The study were aimed to determine the machinability of tungsten carbide after electromachining, on the basis of the machined surface roughness measurement, for variable current I values. In addition, another series was carried out to determine the differences in surface roughness parameters values (expected values and measured values). After two series, the analysis of the machining process was conducted, taking into account the material removal rate.

PL

W pracy określono skrawalność węglika wolframu przy użyciu kryterium parametru chropowatości powierzchni obrobionej, w zakresie zmiennych wartości natężenia prądu w procesie obróbki elektroerozyjnej. Prowadzono dodatkowe badania w celu wyznaczenia różnicy wartości parametrów chropowatości (wartości oczekiwane i rzeczywiste). Wykonano analizę procesu obróbki elektroerozyjnej z uwzględnieniem objętościowej wydajności skrawania.

17

Struktura i właściwości mechaniczne hybrydowych powłok nc-WC/a-C:H

Gawroński J., Makówka M., Pawlak W., Kaczmarek Ł.

Inżynieria Materiałowa

|

2013

|

Vol. 34, nr 5

434--437

PL

W ostatnich latach daje się zaobserwować coraz większe zainteresowanie przemysłu motoryzacyjnego, lotniczego i AGD poprawą właściwości użytkowych odlewniczych stopów aluminium. O ile badania z zakresu modyﬁkacji powierzchni stopów Al przeznaczonych do przeróbki plastycznej z grupy 2024 i 7075 są prowadzone na świecie od wielu lat, o tyle w zakresie stopów odlewniczych Al, w szczególności siluminów, prace te są dopiero w fazie początkowej. W pracy wykonano badania na wybranym siluminie z naniesioną powłoką nc-WC/a-C:H metodą PVD, w temperaturze 150°C, atmosferze argonu, pod ciśnieniem 0,55 Pa oraz w zakresie mocy 0,2÷1,4 kW. Do nanoszenia powłok użyto targetów z wolframu i graﬁtu. Tak wytworzone powłoki badano pod względem przyczepności do podłoża, właściwości mechanicznych (nanotwardość, moduł Younga), tribologicznych (współczynnik tarcia, zużycie) oraz strukturalnych (EDS, XRD). W wyniku przeprowadzonych badań stwierdzono, że wytworzone powłoki metodą PVD na wybranym siluminie w znaczący sposób zwiększają jego właściwości użytkowe, co może przyczynić się do ich coraz szerszego zastosowania na części maszyn, w których jest wymagane zwiększenie odporności na ścieranie.

EN

In recent years it is observed increasing interest of automotive, aviation and power hydraulics industries of the use properties improvement of aluminium casting alloys. While the scientiﬁc research in the field of aluminium alloys surface modiﬁcation predicted for mechanical working - within the 2024 and 7075 groups - has been carried out all over the world since many years whereas in terms of casting aluminum alloys, in particular silumins, studies are at the very initial phase. In this work, tests were performed on the selected casted silumin with former deposited by PVD method nc-WC/a-C:H coating. Process conditions were: temperature of 150°C, argon atmosphere, pressure of 0.55 Pa and the power range of 0.2÷1.4 kW. The targets used for coating were tungsten and graphite. As deposited coatings were tested in terms of its adhesion to the substrate, mechanical properties (nanohardness, Young's modulus), tribological properties (friction coefﬁcient, wear) and structural properties (EDS, XRD). As a result it was found that deposited by PVD method coatings on the selected silumin significantly improve its performance and use properties which may contribute to their increasingly wider application wherever the need of increased wear resistance.

18

Phase reactions during sintering of M3/2 based composites with WC additions

Madej M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2013

|

Vol. 58, iss. 3

703--708

EN

Attempts have been made to describe the influence of WC additions on properties of M3/2 high speed steel (HSS) based composites. The powder compositions used to produce skeletons for further infiltration were M3/2, M3/2+10%WC and M3/2+30%WC. The powders were cold pressed at 800 MPa. The green compacts were subsequently sintered for 60 minutes at 1150°C in vacuum. These as-sintered specimens were used for copper infiltration. A qualitative EDX analysis revealed presence of both MC type vanadium-rich carbides and M6 C type tungsten and iron rich carbides. In specimens containing 10 and 30% WC the carbide phase was uniformly distributed within copper-rich regions. The WC monocarbide reacts with the surrounding HSS matrix and forms a carbide grain boundary film. The microstructural observations of the as-sintered specimens was followed by Brinell hardness test and supplemented with dilatometric studies.

PL

Badania miały na celu określenie wpływu dodatku węglika wolframu WC na własności kompozytów na osnowie stali szybkotnącej. Do wytwarzania porowatych kształtek stosowano następujace mieszanki proszków: 100% M3/2, M3/2+10%WC i M3/2+30%WC. Mieszanki proszków prasowano pod ciśnieniem 800MPa. Część wyprasek poddano spiekaniu przez 60 minut w temperaturze 1150°C w próżni lepszej od 10-2. Do infiltracji stosowano wypraski i porowate spieki. Analiza przy użyciu mikrosondy rentgenowskiej potwierdziła obecność dwu typów węglików: MC bogatych w wanad oraz M6 C bogatych w wolfram i żelazo. W kształtkach z dodatkiem 10 i 30% węglika wolframu następuje rozpuszczanie węglika i rekcja z osnową stali szybkotnącej, w wyniku czego powstaje nowy węglik w postaci filmu otaczającego cząstki dodanego węglika wolframu. Dodatkowo przedstawiono wyniki badań twardości, wytrzymałości na zginanie oraz odporności na zużycie ścierne badanych kompozytów.

19

Synthesis and characterization of nanostructured molybdenum & tungsten carbide materials, and study of diffusion model

Covington L., Munirathinam K., Islam A. W., Roberts K. L.

Polish Journal of Chemical Technology

|

2012

|

Vol. 14, nr 1

28-34

EN

Powders of two molybdenum carbides (Mo2C and MoC1-x) and tungsten carbide (WC) were prepared by means of temperature programmed reaction (TPR) method. Mo2C and MoC1-x were synthesized by reacting MoO3 with a preselected molar ratio of methane/hydrogen and carbon monoxide/hydrogen gas mixtures respectively. WC was prepared using tungsten oxide (WO3) and a methane/hydrogen gas mixture. These carbides were ultrasonically dispersed in de-ionized water. Samples were characterized using room temperature x-ray diffraction and scanning microscopy. A kinetic diffusion model is also studied to determine diffusivities in solids where the diffusing species desorbs or reacts at the external surfaces, and where the diffusivity does not vary appreciably with concentrations. The method involves measuring the flux of the diffusive species into the solid under the influence of a temperature program.

20

Możliwości zastosowania wybranych powłok natryskiwanych cieplnie na pierścieniach ślizgowych uszczelnień mechanicznych jako alternatywa wobec litych pierścieni z węglika wolframu

Iwaniak A, Pawiński Ł, Rosner K, Więcław G

Mechanik

|

2012

|

R. 85, nr 8-9

779--782

EN

A discussion on application of thermally sprayed rings coats in mechanical seals as an alternative for solid tungsten carbide rings.

PL

W pracy analizowano możliwości zastosowania pierścieni ze stali nierdzewnej pokrytych powłokami natryskiwanymi cieplnie, jako alternatywę wobec litych ceramicznych pierścieni ślizgowych z węglika wolframu. Na specjalistycznym stanowisku przeprowadzono badania par trących próbek stalowych, które były pokryte w różnych kombinacjach powłokami molibdenowymi i na bazie NiCrFeBSi. W trakcie 100 h testu mierzono moment tarcia pary trącej oraz jej szczelność - medium roboczym był olej maszynowy Transmil 320. Przed i po teście zmierzono chropowatość powierzchni par trących oraz określono wielkość ich zużycia. Spośród analizowanych par trących najmniejsze zużycie zarejestrowano dla układu; powłoka molibdenowa natryskiwana płomieniowo - powłoka typu NiCrFeBSi natryskiwana płomieniowo i przetapiana. Para ta charakteryzowała się jednym z najmniejszych momentów tarcia w trakcie testu - jego wartość zawierała się w granicach 9-26 Nm.