Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Abrasive wear resistance of Fe3Al and Satellite 6 coatings for the protection of valve seats surfaces

Szczucka-Lasota Bożena, Tarasiuk Wojciech, Cybulko Piotr, Węgrzyn Tomasz

Zeszyty Naukowe. Transport / Politechnika Śląska

|

2023

|

z. 118

219--228

EN

The development of a technology that increases the service life of valve seats in CNG/LNG-powered vehicles requires the appropriate selection of material and the technology of its application. Commercially used valve seat materials show accelerated wear under operating conditions, especially in natural gas vehicle engines. The authors developed a new material concept and a new technological concept for the protection of the valve seat in CNG/LNG-powered vehicles. This article aims to present the first stage of tribological research. Two materials were used in the research: Stellite 6 alloy and Fe3Al intermetal. A commonly used material for valve seats of combustion engines is Stellite 6. The Fe3Al is the new proposed material coating for the protection of the valve seats of internal combustion engines. This article compares the abrasive wear resistance of these materials. The abrasion tests were performed on a T-11 pin-on-disc tester, and the counter-sample was steel S235JR. The test conditions were similar to those prevailing during the operation of the valves in the head of the internal combustion engine, without the influence of temperature. The obtained results indicate that the Fe3Al intermetal is characterized by a lower coefficient of friction and lower wear intensity than Stellite 6. The results confirm that the Fe3Al phase is a prospective material to be used as a protective material on the valve seat of vehicles.

2

The effect of the austenitisation temperature for the two-stage heat treatment of high-manganese steels on its wear resistance under abrasive conditions

Dziubek Mateusz, Rutkowska-Gorczyca Małgorzata, Grygier Dominika

Tribologia

|

2023

|

nr 3

19--29

EN

Fine-grained high-manganese X120Mn12 grade steel was subjected to a two-stage heat treatment consisting of long-term isothermal annealing at 510°C, which was followed by resaturation in order to reduce the negative effect of the brittle carbide carbides of manganese cementite (Fe,Mn)3 C. The objective of the experiment was to elucidate the effects of distinct stages of heat treatment on the properties of high manganese steel with regard to its resistance to abrasive wear. Supersaturation was performed for eleven different variations of temperature values ranging from 600°C to 1100°C to verify its effect on the resistance to abrasion wearunder abrasion conditions. An increase in the supersaturation temperature results in the gradual coagulation and disintegration of the colonies of pearlite and needle-like carbides (Fe,Mn)3 C formed during isothermal annealing. At the same time, as a result of the PSN (particle stimulated nucleation) process, the microstructure of austenite undergoes partial refinement, which ultimately increases the resistance to abrasive wear. As a result of the final microstructural changes resulted in an increase in the resistance to abrasion of approximately 6% compared to the initial state.

PL

Drobnoziarnistą stal wysokomanganową gatunku X120Mn12 poddano dwustopniowej obróbce cieplnej złożonej z długoterminowego izotermicznego wygrzewania w temperaturze 510°C, a następnie ponownemu przesycaniu w celu zredukowania negatywnego wpływu kruchych wydzieleń węglików cementytu manganowego (Fe,Mn)3 C. Eksperyment miał na celu poznanie wpływu poszczególnych etapów obróbki cieplnej na właściwości stali wysokomanganowej w kontekście odporności na zużycie ścierne. Etap przesycania zrealizowano dla jedenastu różnych wariantów wartości temperatury z zakresu od 600°C do 1100°C w celu zweryfikowania jej wpływu na odporność na zużycie ścierne. Wzrost temperatury przesycania skutkuje stopniową koagulacją oraz rozpadem powstałych w trakcie wyżarzania izotermicznego kolonii perlitu oraz iglastych węglików (Fe,Mn)3 C. Jednocześnie w wyniku procesu PSN (ang. particles stimulated nucleation) mikrostruktura austenitu ulega częściowemu rozdrobnieniu, co finalnie wpływa na wzrost odporności na zużycie ścierne. W wyniku końcowych zmian mikrostrukturalnych uzyskano wzrost odporności na ścieranie o około 6% w porównaniu do stanu wyjściowego dla wariantu obróbki cieplnej złożonego z etapu długoterminowego izotermicznego wyżarzania w temperaturze 510°C oraz następującego po nim przesycania w temperaturze 750°C. Wzrost odporności wywołany został wydzieleniem globularnych węglików (Fe,Mn)3 C oraz powstaniem nowych ziaren austenitu.

3

Influence of Tempering Temperature on the Abrasive Wear of High-Strength, Martensitic Boron Steel Hardox Extreme

Zemlik Martyna, Konat Łukasz, Grygier Dominika

Tribologia

|

2023

|

nr 1

99--108

EN

The article discusses the microstructural and wear aspects of high-strength, martensitic boron steel Hardox Extreme. It is characterised by a hardness well in excess of 600 HBW and a static tensile strength Rm over 2000 MPa, which provides high resistance under abrasive wear conditions. However, such high mechanical properties reduce the steel's ductility parameters, including impact strength, elongation and area reduction. Examples of components exposed to abrasive wear, including ploughshares, cultivator teeth, excavator buckets or chutes, also require satisfactory resistance to impact wear. Subjecting Hardox Extreme steel to tempering treatments can enhance its performance characteristics by increasing its plastic properties while maintaining satisfactory mechanical indices. Therefore, it was decided to study the tribological properties of Hardox Extreme steel after stress-relieving and low-temperature tempering treatments. In the course of the work carried out, it was shown that with a reduction in hardness from 644 HBW to 508 HBW, it is possible to achieve satisfactory wear indices. The value of the coefficient of relative abrasion resistance kb is equal to 1.36–1.12, respectively, for the as-delivered condition and after tempering treatments at 250°C.

PL

W artykule omówione zostały aspekty mikrostrukturalne i zużyciowe wysokowytrzymałej, martenzytycznej stali z borem Hardox Extreme. Charakteryzuje się ona twardością znacznie przekraczającą wartość 600 HBW i wytrzymałością na statyczne rozciąganie Rm powyżej 2000 MPa, co zapewnia wysoką odporność w warunkach zużycia ściernego. Jednakże tak wysokie własności mechaniczne powodują obniżenie parametrów plastycznych stali, uwzgledniających udarność, wydłużenie i przewężenie. Przykładowe elementy narażone na zużycie ścierne, w tym lemiesze pługa, zęby kultywatora, łyżki koparek czy zsuwnie kosza czerpakowego wymagają także zadowalającej odporności na ścieranie udarowe. Poddanie stali Hardox Extreme zabiegom odpuszczania może wpłynąć na zwiększenie jej cech użytkowych poprzez podwyższenie właściwości plastycznych przy jednoczesnym zachowaniu zadowalających wskaźników mechanicznych. W związku z powyższym zdecydowano się zbadać własności tribologiczne stali Hardox Extreme po przeprowadzeniu za biegów odprężania i niskiego odpuszczania. W toku przeprowadzonych prac wykazano, że przy obniżeniu twardości z 644 HBW do 508 HBW możliwe jest uzyskanie zadowalającej odporności na zużycie ścierne. Wartość współczynnika względnej odporności na zużycie kb wynosi 1,36–1,12, odpowiednio dla stanu dostarczenia i po przeprowadzeniu zabiegów odpuszczania w temperaturze 250°C.

4

Effect of Corrosion on Wear Resistance of the Composite Based on GX120Mn13 Cast Steel Zonally Reinforced with Particles (Al2O3+ZrO2)

Medyński Daniel

Archives of Foundry Engineering

|

2023

|

Vol. 23, iss. 3

133--139

EN

The subject of the work are modern composite materials with increased wear resistance intended for elements of machines operating in difficult conditions in the construction and mining industries. The study determined the effect of zone reinforcement of GX120Mn13 cast steel with macroparticles (Al2O3 + ZrO2) on the corrosion resistance and abrasion wear of the composite thus obtained. SEM studies have shown that at interface between two phases, and more precisely on the surface of particles (Al2O3 + ZrO2) a durable diffusion layers are formed. During the corrosion tests, no significant differences were found between the obtained parameters defining the corrosion processes of GX120Mn13 cast steel and GX120Mn13 with particles (Al2O3 + ZrO2) composite. No intergranular corrosion was observed in the matrix of the composite material, nor traces of pitting corrosion at both phases interface. This is very important in terms of tested material’s service life. Reinforcement of cast steel with particles (Al2O3 + ZrO2) resulted in a very significant improvement in the abrasion resistance of the composite – by about 70%. After corrosion tests, both materials were subjected to further operational investigations. These examinations consisted in determining the impact of corrosion processes on the durability of the composite in terms of abrasion. The obtained results indicate that corrosion processes did not significantly deteriorate the wear resistance of both the cast steel and the composite.

5

Hardfacing of mild steel with wear-resistant Ni-based powders containing WC particles using PPTAW technology

Appiah Augustine, Bialas Oktawian, Jędrzejczyk Marcelina, Ciemała Natalia, Wantuch Łucja, Żuk Marcin, Czupryński Artur, Adamiak Marcin

Welding Technology Review

|

2022

|

R. 94

3--18

EN

This study explores the use of powder plasma transferred arc welding (PPTAW) as a surface layers deposition technology to form hardfaced coatings to improve upon the wear resistance of mild steel. Hardfaced layers/coatings were prepared using the PPTAW process with two different wear-resistant powders: PG 6503 (NiSiB+60% WC) and PE 8214 (NiCrSiB+45% WC). By varying the PPTAW process parameters of plasma gas flow rate (PGFR) and plasma arc current, hardfaced layers were prepared. Microscopic examinations were carried out to investigate the microstructure and surface characteristics of the prepared hardfaced layers. Penetration tests were performed to ascertain the number and depth of crack sites in the prepared samples by visual inspection. The hardness of the hardfaced layers were determined: hardfacings prepared with PG 6503 had hardness of 46.3 - 48.3 HRC, those prepared with PE 8214 had hardness of 52.7 - 58.3 HRC. The microhardness of the matrix material was in the range of 573.3 - 893.0 HV, and the carbides had microhardness in the range of 2128.7 - 2436.3 HV. Abrasive wear resistance tests were carried out on each prepared sample to determine their relative abrasive wear resistance relative to the reference material, abrasion resistant heat-treated steel, Hardox 400, having a nominal hardness of approximately 400 HV. Findings from the research showed that the wear resistance of the mild steel was improved after deposition of hardfaced layers; the hardness and wear resistance were increased upon addition of Cr as an alloying element; increasing the PGFR increased the hardness and wear resistance of the hardfacings, as well as increase in the number of cracks; increasing the PTA current resulted in hardfacings with less cracks, but relatively lowered the wear resistance. The wear mechanisms were discussed.

6

The Procedure of Selecting the Values of the Work Condition parameters of the Ball-Cratering Method for the Assessment of Resistance to Abrasive Wear

Osuch-Słomka Edyta, Słomka Zbigniew

Tribologia

|

2022

|

nr 4

51--60

EN

In the example of the CrN coating deposited by the cathodic arc evaporation (CAE) method on two differently prepared substrates, the procedure for selecting the values of the work condition parameters of the ballcratering method was presented. The procedure was developed thanks to applying an individual experiment design from Taguchi's approach and has not been used to determine the values of the parameters of the operating conditions of the test friction node for tribological tests. The procedure, according to Taguchi, allowed us to determine the values of the parameters for assessing the abrasion resistance of anti-wear coatings, with the use of a much smaller number of tests, compared to the methods used so far and a repetitive wear mechanism. The starting point of the presented procedure was selecting the area of the permissible values of the operating parameters, in the ball-cratering method, in which optimal values were searched for to minimise the relative error in determining the diameters of wear marks craters. After determining the area of limit values, an experiment plan was generated in which the variables were: load, rotational speed, minimum friction path, and maximum friction path. The results of abrasive wear tests performed with the ball-cratering method, in accordance with the developed test procedure for the CrN coating – were deposited on the substrate after heat treatment and the substrate after the nitriding process had been successfully verified.

PL

Na przykładzie powłoki CrN, osadzonej metodą katodowego odparowania łukiem (CAE) na dwóch różnie przygotowanych podłożach, przedstawiono procedurę doboru wartości parametrów pracy metody ball-cratering. Procedurę opracowano dzięki zastosowaniu indywidualnego planu eksperymentu wynikającego z podejścia Taguchiego dotychczas niestosowanego do wyznaczania wartości parametrów warunków pracy testowego węzła tarcia do badań tribologicznych. Sposób postępowania według Taguchiego pozwolił na wyznaczanie wartości parametrów oceny odporności na zużycie ścierne powłok przeciwzużyciowych, przy zastosowaniu zdecydowanie mniejszej liczby prób w stosunku do dotychczas stosowanych metod oraz powtarzalnym mechanizmie zużywania. Punktem wyjścia zaprezentowanej procedury był wybór obszaru dopuszczalnych wartości parametrów pracy, w metodzie ball-cratering, w której poszukiwano wartości optymalnych ze względu na minimalizację błędu względnego wyznaczania średnic kraterów śladów zużycia. Po ustaleniu obszaru wartości wielkości dopuszczalnych wygenerowano plan eksperymentu, w którym zmiennymi były: obciążenie, prędkość obrotowa, minimalna droga tarcia i maksymalna droga tarcia. Wyniki badań zużycia ściernego wykonanych metodą ball-cratering, zgodnie z opracowaną procedurą badawczą dla powłoki CrN – osadzonej na podłożu po obróbce cieplnej oraz na podłożu po procesie azotowania, zostały pomyślnie zweryfikowane.

7

Analysis of the Hard-Faced Multi-Phase Material Wear Process by the Ball-Cratering Method

Ligier Krzysztof, Napiórkowski Jerzy, Lemecha Magdalena

Tribologia

|

2022

|

nr 3

59--67

EN

This paper presents the results of tribological testing performed on multi-phase layers produced by the hard-facing method. Three materials based on Fe-C-Cr alloys and containing carbide-forming elements B, V, Nb, Mn, Mo and W, used to hard-face abrasion-resistant layers, were selected for the study. The ball- cratering method performed the tests in two variants: with or without an abrasive slurry. The obtained results demonstrated that all test materials showed similar wear intensity in the presence of abrasive slurry, while the wear intensity varied for the test with no abrasive slurry.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań tribologicznych warstw wielofazowych wykonanych metodą napawania. Do badań wybrano trzy materiały na bazie stopów Fe-C-Cr zawierających pierwiastki węglikotwórcze B, V, Nb, Mn, Mo i W, stosowane do napawania warstw odpornych na ścieranie. Badania przeprowadzono metodą ball-cratering w dwóch wariantach: z obecnością zawiesiny ściernej i bez zawiesiny ściernej. Uzyskane wyniki wykazały, że w obecności zawiesiny ściernej wszystkie badane materiały charakteryzowały się podobną intensywnością zużywania, natomiast w badaniu bez zawiesiny ściernej intensywność zużycia była zróżnicowana.

8

Influence of Shot Peening on the Wear Behaviour of Medium Carbon Steel

Vicen Martin, Bokůvka Otakar, Trško Libor, Drbul Mário, Nikolić Ružica, Nový František

Production Engineering Archives

|

2022

|

Vol. 28, Iss. 3

241--245

EN

Influence of shot peening on the wear behaviour of medium carbon, C55 steel was experimentally verified. Experimental work included determination of the chemical composition, heat treatment, microstructure evaluation, mechanical properties measurement, shot peening treatment, the magnitude of the compressive residual stresses was evaluated, roughness profiles measurement and finally the friction tests. The results evidence the significant role played by the applied shot peening on wear behaviour of medium carbon steel. An important effect of surface roughness has been demonstrated. The coefficient of friction after shot peening compared to ground surface increased, 1.44 – 1.85 times.

9

Tribological studies of monolithic drawing dies for the production of reinforcing wires used in construction

Náprstková Nataša, Kruzel Robert, Dembiczak Tomasz

Budownictwo o Zoptymalizowanym Potencjale Energetycznym

|

2022

|

Vol. 11

23--30

EN

Cold drawn products are widely used in the construction industry. Drawn products are obtained by a drawing process in which the most important tool is the drawing tool. Drawn products include wire, bar and pipe. The material used in this study was a drawing die mesh made of sintered carbide, grade H10S. The abrasive wear analysis of prepared samples was carried out using the ball on disc method with a ZrO2 ceramic ball. Hardness measurements were carried out using the Vickers method in accordance with the PN-EN 23878:1996 standard. The resistance to brittle fracture was determined based on the length of the measurement of cracks formed at the corners of the impression.

10

Assessment of Abrasive Wear Rate for Ptfe-Based Composites in Combination with Steel

Lemecha Magdalena, Ligier Krzysztof, Napiórkowski Jerzy

Tribologia

|

2021

|

nr 2

29--35

EN

This paper presents a study of the tribological wear rate for PTFE-based composites in combination with C45 steel. PTFE composites with the addition of glass fibre, bronze, carbon fibre, and graphite were selected for the study. Tribological tests were conducted in a roller-block combination over an expanded contact area with no lubrication, using an SMC-2 machine. The study assessed the mass and volumetric wear for the test materials and the wear rate index. The highest wear values were noted for the PTFE composite with the addition of bronze, while the lowest was for the PTFE composite with the addition of glass fibre. For all the test materials, the formation of a polymer film on the steel counter specimen was noted.

PL

W pracy przedstawiono badania intensywności zużycia ściernego kompozytów na osnowie PTFE w skojarzeniu ze stalą C45. Do badań wytypowano kompozyty PTFE z dodatkiem włókien szklanego, brązu i włókna węgla oraz grafitu. Badania tribologiczne prowadzono w skojarzeniu rolka–klocek w styku rozwiniętym bez smarowania z wykorzystaniem maszyny SMC-2. Ocenie poddano zużycie masowe oraz objętościowe badanych materiałów oraz dokonano oceny wskaźnika intensywności zużycia. Najwyższe wartości zużycia zaobserwowano dla kompozytu PTFE z dodatkiem brązu. Najniższe wartości zużycia zaobserwowano dla kompozytu PTFE z dodatkiem włókna szklanego. W przypadku wszystkich badanych materiałów zaobserwowano tworzenie się filmu polimerowego na przeciwpróbce stalowej.

11

Projektowanie innowacyjnych przenośników ślimakowych

Rubacha Piotr

Transport Przemysłowy i Maszyny Robocze

|

2021

|

Nr 1

15--20

PL

W artykule opisano aktualną problematykę związaną z projektowaniem przenośników ślimakowych. Zaprezentowano ograniczenia teoretycznych metod obliczeniowych przeznaczonych do wyznaczania wydajności masowej oraz zapotrzebowania na moc przenośnika ślimakowego. Przedstawiono Metodę Elementów Dyskretnych (ang. DEM - Discrete Element Method) jako zaawansowane narzędzie numeryczne wspierające proces projektowania przenośników ślimakowych. Metoda ta umożliwia zgodne z rzeczywistością zasymulowanie zachowania się dowolnego materiału ziarnistego w trakcie transportu w przenośniku ślimakowym. W efekcie umożliwia ona wyznaczenie wiarygodnych wyników wydajności masowej oraz zapotrzebowania na moc urządzenia. Zastosowanie metody DEM umożliwia porównanie różnych wariantów konstrukcyjnych przenośnika pod kątem wydajności oraz zapotrzebowania na moc urządzenia, a także pod kątem zużycia ściernego piór ślimaka.

EN

This paper deal with the current issues related to the designing of the screw conveyors. The limitations of the theoretical computational methods for determining the mass efficiency and power demand of a screw conveyor were described. The Discrete Element Method (DEM) was presented as an advanced numerical tool supporting the design process of screw conveyors. This numerical method allows for a realistic simulation of the behavior of bulk material during transport in a screw conveyor. As a result, DEM provides reliable results of mass efficiency and power demand of the screw conveyor. Also, DEM method allows comparing various design variants of the conveyor in terms of mass efficiency and power demand of the device, as well as in terms of abrasive wearing of the screw flights.

12

Ocena uszkodzeń dozowników w zbiornikach retencyjnych podziemnych kopalń rud miedzi

Szczerbakowicz Mateusz, Krzęćko Wiesław, Król Robert

Transport Przemysłowy i Maszyny Robocze

|

2021

|

Nr 1

43--53

PL

W artykule przedstawiono ocenę udokumentowanych typów uszkodzeń oraz analizę prowadzonych napraw tych uszkodzeń w całej populacji dozowników urobku w skali jednej kopalni. Do oceny porównawczej awaryjności dozowników zaproponowano liczbowy wskaźnik uszkodzenia, określający liczbę napraw przypadających na jeden dozownik, oraz wskaźnik masy, określający częstość powstawania konkretnego uszkodzenia w odniesieniu do masy przepływającego strumienia urobku. Wykazano, że kluczowym problemem jest zużywanie się elementów stalowych wskutek zachodzących procesów abrazyjnych. Zaobserwowano występowanie intensywnego zużycia ściernego wykładzin elementów dozownika. Wpływ na zużycie ścierne analizowanych elementów dozownika ma skojarzone działanie wielu czynników przede wszystkim zróżnicowanie właściwości fizykomechanicznych rudy miedzi, materiału, składającego się z trzech odmianach litologicznych (łupek, dolomit, piaskowiec) o zmiennym uziarnieniu i wilgotności.

EN

The article presents an assessment of the described types of damage to feeders in ore bunkers and an analysis of the repair of these damage in the entire population of ore feeders at the scale of one mine. For a comparative assessment of the failure frequency of feeders, a failure index was proposed, which defines the number of repairs per one feeder, and a mass index, which defines the number of occurrence of a specific failure relates the mass of the transported ore stream. It has been shown that the key problem is the wear of steel elements due to the abrasive processes. The occurrence of intense abrasive wear of the linings of the feeder elements was observed. The abrasive wear of the analyzed elements of the feeder is influenced by the combined effect of many factors, primarily the differentiation of the physical and mechanical properties of the transported copper ore, consisting of three lithological types (shale, dolomite, sandstone) with variable grain size and moisture content.

13

Szyny o mikrostrukturze bainitycznej

Szymański Michał

Problemy Kolejnictwa

|

2021

|

Z. 193

53--57

PL

W artykule będącym przeglądem literatury opisano bainit jako przykład mikrostruktury stali, która z powodzeniem może być stosowana do produkcji szyn kolejowych. Porównano kluczowe parametry, jakie muszą spełniać szyny kolejowe: odporność na zużycie ścierne, odporność na złuszczanie, obecność białej warstwy dla stali bainitycznej i perlitycznej. Opisano istotną rolę austenitu szczątkowego i procesu odpuszczania w kształtowaniu właściwości mechanicznych szyn o mikrostrukturze baintycznej.

14

Rails with Bainitic Microstructure

Szymański Michał

Problemy Kolejnictwa

|

2021

|

Z. 193

115--119

EN

The review article describes bainite as an example of a steel microstructure that can be successfully used in the production of railway rails. A comparison has been made between the key parameters to be met by railway rails: resistance to abrasive wear, resistance to flaking and presence of white etching layer for bainitic and pearlitic steel. The important role of residual austenite and the tempering process in shaping the mechanical properties of rails with bainitic microstructure has been discussed.

15

The synergy of fatigue, corrosion and abrasive wear processes in operation of mining round link chains

Remiorz Eryk, Mikuła Stanisław

Archives of Mining Sciences

|

2021

|

Vol. 66, no. 1

29--42

EN

The mutual influence of fatigue processes, abrasive wear and corrosion of chain links on the functional properties of mining round link chains has been presented in this paper. Selected results of experimental investigations in the field of synergic impact of these destructive processes on the operational durability of mining chains have also been presented. The emphasis was given to the necessity of a comprehensive consideration of destructive processes that occur in various conditions of use of round link chains applied in mining machines.

16

Microsegregation of Elements in Steel Composite Reinforced with Ceramic

Medyński D., Janus A. J.

Archives of Foundry Engineering

|

2021

|

Vol. 21, iss. 1

63--66

EN

The paper presents results of research on steel castings GX120Mn13 (L120G13 by PN-89/H-83160), zone-reinforced by elektrocorundum particles (Al2O3), with a grain size from 2 to 3.5 mm. Studies revealed continuity at interface between composite components and formation of a diffusion zone in the surface layer of electrocorundum grains. In the area of this zone, simple manganese segregation and reverse iron and chromium segregation were found. The transfer of these elements from cast steel to electrocorundum grains resulted superficial depletion in aluminum and oxygen in this area. No porosity was observed at the interface between two components of the composite. We found it very beneficial from an exploitation point of view, as confirmed by the study of resistance to abrasive wear.

17

Analysis of the Tribological Properties of Cu-aTiO2 Composite Coatings Applied by the Cold Spray Method

Rutkowska-Gorczyca Małgorzata, Ptak Anita, Winnicki Marcin

Tribologia

|

2020

|

nr 4

51--57

EN

The properties of copper have been known and used for a very long time, and research has also been carried out for a long time to expand the applications of this material. One of the methods increasing the bactericidal and bacteriostatic effect of copper is modification by means of the TiO2 phase. The research was conducted in order to determine the impact of modification of copper coatings with TiO2 titanium dioxide on their tribological properties. The paper presents the results of studies on tribological wear of composite coatings applied on steel using the method of low-pressure cold gas spraying (LPCS). The tests of resistance to abrasive wear were carried out in a ball-disc combination in reciprocating motion. The analysis of the resistance to abrasive wear of the tested coatings included the determination of the impact of the pressure force on the intensity of wear and the kinetic friction coefficient of the tested friction pairs. It was found that the samples covered only with copper coatings were characterized by a higher value of friction coefficient in relation to the substrate made of AISI 316l steel. The modification of copper with the submicron particles TiO2 fraction does not increase the value of friction coefficient. The value of this parameter is maintained at a similar level regardless of the applied counterspecimen.

PL

Właściwości miedzi są znane i wykorzystywane od bardzo dawna, od dawna również są prowadzone badania nad zwiększeniem możliwości zastosowania tego materiału. Jedną z metod zwiększających działanie bakteriobójcze i bakteriostatyczne miedzi jest modyfikacja fazą TiO2 . Badania przeprowadzono w celu określenia wpływu modyfikacji powłok miedzianych ditlenkiem tytanu TiO2 na ich właściwości tribologiczne. W pracy zaprezentowano wyniki badań zużycia tribologicznego powłok kompozytowych nanoszonych na stal metodą niskociśnieniowego natrysku zimnym gazem (LPCS). Badania odporności na zużycie ścierne wykonano w skojarzeniu kula–tarcza, w ruchu posuwisto-zwrotnym. Analiza odporności na zużycie ścierne badanych powłok obejmowała określenie wpływu siły nacisku na intensywność zużywania i współczynnik tarcia kinetycznego badanych par trących. Stwierdzono, że próbki pokryte wyłącznie powłoką miedzianą charakteryzują się wyższą wartością współczynnika tarcia, w stosunku do podłoża ze stali AISI 316l. Modyfikacja miedzi frakcją submikronowych cząstek TiO2 nie powoduje zwiększenia wartości współczynnika tarcia. Wartość tego parametru zostaje zachowana na podobnym poziomie niezależnie od zastosowanego obciążenia przeciwpróbki.

18

Analysis of ore flow through longitudinal belt conveyor transfer point

Walker Piotr, Doroszuk Błażej, Król Robert

Eksploatacja i Niezawodność

|

2020

|

Vol. 22, no. 3

536--543

EN

A transfer point is an element of a belt conveyor prone to increased energy losses and to the risk of failure. It is also a location in which the receiving belt is particularly susceptible to damage. Except failure-free operation, a transfer point should offer minimal belt resistances to motion by ensuring that the transported material is placed centrally on the receiving belt, both spillage of the material and blockages are prevented, the process of particle defragmentation is limited, and also that noise and dust emissions to the environment are reduced. Ensuring that the above requirements are met requires inter alia the use of advanced simulation tests. The article analyzes the flow of ore particles stream through a longitudinal transfer point used in an underground copper ore mine. Discrete Element Method was used to identify the phenomena which occur while transferring ore onto the receiving conveyor. The research allowed key variables affecting the transfer point performance to be identified. It also resulted in a proposal of actions which can improve the performance of the transfer point and which are focused on saving energy and on minimizing the damage and wear of the receiving belt.

PL

Przesyp jest miejscem przenośnika taśmowego, w którym pojawia się ryzyko wystąpienia awarii, występują straty energii oraz może dochodzić do uszkodzenia taśmy odbierającej urobek. Poza bezawaryjnym funkcjonowaniem przesyp powinien dla zminimalizowania oporów ruchu taśmy zapewnić także centralne podawanie urobku, zapobiegać rozsypywaniu się transportowanego materiału, nie dopuszczać do powstawania zatorów, ograniczać proces defragmentacji urobku, a także minimalizować emisję hałasu oraz pyłów do otoczenia. Zapewnienie stawianych wymagań wiąże się z koniecznością stosowania m.in. zaawansowanych badań symulacyjnych. W artykule przeprowadzono analizę przepływu strugi urobku przez wybrany przesyp wzdłużny, stosowany w podziemnej kopalni rud miedzi. Przy użyciu metody elementów dyskretnych DEM dokonano oceny zjawisk zachodzących podczas przesypywania rudy na przenośnik odbierający, wskazano kluczowe zmienne opisujące jego pracę, a także zaproponowano działania udoskonalające pracę przesypu, zorientowane na zwiększenia jego energooszczędności oraz zmniejszenia negatywnego oddziaływania transportowanego nosiwa na taśmę przenośnika odbierającego.

19

Tribological Wear of as Cast Zn-4Al Alloy Cooled at Various Rates from the Eutectoid Transformation Temperature

Lachowicz M. M., Leśniewski T., Lachowicz M. B., Jasionowski R.

Archives of Foundry Engineering

|

2020

|

Vol. 20, iss. 4

108--114

EN

The paper presents the results from a study on the impact of the cooling rate in the eutectoid transition on the abrasive wear of the as cast Zn-4Al alloy. The microstructure of the researched material consists of dendrites of the η solid solution and an (α+η) eutectic structure. During the eutectoid transformation at 275oC the distribution in the eutectic structure was transformed and fined. Heat treatment was carried out for this alloy, during which three cooling mediums were used, i.e. water, air and an furnace. For the research material obtained in this way, metallographic examinations were performed using the methods of light and scanning electron microscopy, as well as hardness measurements. It was found that faster cooling rate promoted the fragmentation of structural components, which translates into higher hardness of the material. This also had effects in the tribological wear of the tested alloy. As part of the tests, an abrasive wear test was carried out on a standard T-07 tester.

20

Effect of cutting variables on bearing area curve parameters (BAC-P) during hard turning process

Hamdi A., Merghache Sidi Mohammed, Aliouane T.

Archive of Mechanical Engineering

|

2020

|

LXVII, nr 1

73--95

EN

Hard turning is a machining process that is widely used in the precision mechanical industry. The characterization of the functional surface texture by the ISO 13565 standard holds a key role in automotive mechanics. Until now, the impact of cutting conditions during hard turning operation on the bearing area curve parameters has not been studied (ISO 13565). The three parameters Rpk , Rk and Rvk illustrate the ability of the surface texture to resist friction. In this work, the main objective is to study the impact of cutting conditions (Vc, f and ap) of the hard turning on three parameters of the bearing area curve. The statistical study based on response surface methodology (RSM), analysis of variance (ANOVA) and quadratic regression were performed to model the three output parameters and optimize the input parameters. The experimental design used in this study is the Taguchi L25 orthogonal array. The results obtained show that the cutting speed has a greater effect on the bearing ratio curve (Rpk , Rk and Rvk ) parameters with a percentage contribution of 37.68%, 37.65% and 36.91%, respectively. The second significant parameter is the feed rate and the other parameter is significant only in relation to Rpk and Rk parameters.