Ograniczanie wyników
Czasopisma help
Autorzy help
Lata help
Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 409

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 21 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  wear resistance
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 21 next fast forward last
EN
The overall study objection is selection and optimization all available thermodynamic data required for using calculation of phase diagram (CALPHAD) technique within the Fe-C-Cr-Mn-Si-Ti system. Such data collected in the thermodynamic database can be used for predicting the phase constitution states of a given composition for Fe-based hardfacing materials, which often use in energy industry in order to increase the abrasion and impact wear resistance of equipment parts. In order to compare theroretical calculation results with experimental data, four different types of hardfacing were deposited using flux-cored arc welding. Microstructure and chemical composition of deposited layers was investigated using optical and scanning electron microscopy together with energy dispersive X-ray spectroscopy. Comparison of experimental and computed results shows that they are in good agreement in meaning of presence of all-important phase equilibrium regions. The developed database can be used for rational selection of hardfacing materials for energy industry equipment and reasonable choice of new alloying systems.
EN
Wear resistance, which is one of the main technological quality features of machine parts and tools, is determined by the properties of their surface layer. The demand for high-quality products forces manufacturers to use modern structural and tooling materials as well as efficient and cost-effective methods of their treatment. The paper presents the results of research on selected properties of tools made of tool steels and sintered carbides, as well as parts made of aluminum alloy subjected to selected surface treatment processes, such as mechanical (grinding, turning, milling, burnishing) and thermo-chemical (nitriding, sulfonitriding) processes, and physical vapor deposition (PVD) of coatings. The presented results, including analyses of the surface geometric structure, microstructure, and microhardness, as well as tribological and machining properties of selected materials, indicate the possibility of improving the functional quality of tools and machine parts.
EN
Purpose: To present a technology for hardfacing of metal-cutting tools by arc welding in vacuum. Design/methodology/approach: The experiments were carried out using an installation for arc welding in vacuum. Objects of research were metal cutting tools (lathe knives), made of high-speed steel HS6-5-2 on a base metal of structural steel C45. The structure, hardness and wear resistance after hardfacing and after a triple tempering at 560°C have been determined. The heat resistance of the obtained instruments has been examined. Findings: The microstructural analysis showed that the structure of the built-up layer consisted of martensite, retained austenite and carbides. This was confirmed by the values of measured hardness after welding which were about 63-64 HRC. The triple tempering led to an increase in hardness by 3-4 HRC. It was found that the built-up layers (cutting edges of tools) retain their hardness (HRC=63-65) up to a temperature of 615-620°C, which shows that the heat resistance of the build-up layers was similar to that of the hardened and tempered tools of the same steel. The built-up work-pieces (excluding heat treated) and the reference knife showed the same cutting qualities at cutting speeds in the range of 55 to 120 m/min. It has been found that triple tempering after hardfacing led to increased wear resistance and consequently the durability of the tool also increased due to the higher hardness. Practical implications: The practical application is related to the production of metalcutting tools. Originality/value: The proposed technological method allows to produce defects free built-up layers. The cutting properties of the built-up in vacuum layers are comparable to or better than those of new tools made of steel HS 6-5-2.
PL
Powłoki metaliczne umacniane fazą wzmacniającą należą do szeroko stosowanych materiałów odpornych na zużycie. W pracy podjęto próbę wytworzenia powłok kompozytowych w układzie osnowa metaliczna (stop kobaltu) – faza wzmacniająca (węglik wolframu) stosując w tym celu technikę Laser Engineered Net Shaping (LENS). Otrzymane powłoki poddano ocenie jakości metalurgicznej (poprzez obserwacje mikroskopowe), badaniom mikrotwardości w strefie przejściowej powłoka-podłoże oraz badaniom odporności na zużycie ścierne w warunkach tarcia suchego. W tym celu wykorzystano dwie różne techniki badawcze: metodę kula-tarcza oraz badania odporności w luźnym ścierniwie. W przypadku każdej z metod zastosowano tę samą siłę docisku oraz liczbę obrotów tarczy/rolki. Przeprowadzone badania wykazały, że ubytek masy powłok poddanych badaniom odporności na zużycie w luźnym ścierniwie był znacznie większy w odniesieniu do metody kula-tarcza.
EN
Metallic coatings strengthened by the reinforcing phase are among the widely used wear-resistant materials. The work attempted to produce composite coatings in the metallic matrix system (cobalt alloy) – reinforcing phase (tungsten carbide) fabricated by the Laser Engineered Net Shaping (LENS) technique. The obtained coatings were assessed by metallurgical quality (microscopic observations), microhardness test in coating-substrate transition zone and tests of abrasive wear resistance under dry friction conditions. For this purpose, two different test methods were used: the ball-on-disc method and the rubber wheel abrasion test method. For each method, the same test parameters were used, such as force and number of disc/ roller rotations. The conducted tests showed that the weight loss of the coatings subjected to wear resistance tests in loose abrasive was much greater compared to the ball-on-disc method.
PL
W artykule zaprezentowano wyniki badań mikrostruktury, wybranych własności mechanicznych (twardość, odporność na pękanie w warunkach dynamicznych), użytkowych (odporność na ścieranie) i fizycznych (współczynnik rozszerzalności liniowej) próbek pobranych z dyfuzora kompresora silnika samolotu, wykonanego ze stali martenzytycznej odpornej na korozję. Postawowe wskaźniki własności mechanicznych stali, z której wykonano dyfuzor kompresora wynoszą: HRC = 48, KV = 15,7 J (dla przekroju 0,4 cm2), współczynnik tarcia w zakresie 0,38 ÷ 0,57 (zależnie od czasu trwania próby), średni współczynnik rozszerzalności liniowej 14,7 ∙ 10-6 K-1 (dla zakresu przed przemianą fazową) i 22,8 ∙ 10-6 K-1 (dla zakresu po przemianie). Mikrostrukturę elementu dyfuzora w stanie obrobionym cieplnie stanowi martenzyt odpuszczony. Obserwacje fraktograficzne wskazują na mieszany charakter przełomów próbek dyfuzora użytych do badań odporności na pękanie, tj. charakter quasi - kuchy z przewagą przełomu transkrystalicznego i pewnym udziałem przełomu międzykrystalicznego.
EN
The results of microstructural studies, mechanical examinations (hardness, impact toughness), utility (resistance to wear) as well as physical (coefficient of linear thermal expansion) properties of samples taken from jet engine diffuser are presented in this paper. The diffuser was made of martensitic corrosion resistant steel. The steel is characterised by the following mechanical and physical parameters: HRC = 48, KV = 15.7 J (for cross-section of 0.4 cm2), friction coefficient 0.38 - 0.57 (depending of a test duration), average coefficient of linear thermal expansion 14.7 · 10-6 K-1and 22.8 · 10-6 K-1 for temperatures below and above phase transformation, respectively. The microstructure of the heat treated part consists of a tempered martensite. Fractographic studies has proved that a fracture of the specimen has a mixed, quasi-brittle character where transcrystalline fracture dominates over intercrystalline one.
EN
This paper presents the results of studies concerning the production and characterization of Al-SiC/W and Cu-SiC/W composite materials with a 30% volume fraction of reinforcing phase particles as well as the influence of corrosion and thermal shocks on the properties of selected metal matrix composites. Spark plasma sintering method (SPS) was applied for the purpose of producing these materials. In order to avoid the decomposition of SiC surface, SiC powder was coated with a thin tungsten layer using plasma vapour deposition (PVD) method. The obtained results were analysed by the effect of the corrosion and thermal shocks on materials density, hardness, bending strength, tribological and thermal properties. Qualitative X-ray analysis and observation of microstructure of sample surfaces after corrosion tests and thermal shocks were also conducted. The use of PVD technique allows us to obtain an evenly distributed layer of titanium with a constant thickness of 1.5 µm. It was found that adverse environmental conditions and increased temperature result in a change in the material behaviour in wear tests.
EN
The objective of this study was to deposit directly chromium with diamond nanoparticles (ND) on aluminum alloys and investigate the coating surface. The chromium coatings on aluminum alloys were obtained by electrochemical deposition. The coatings were doped with ND. The diamond nanoparticles were obtained by detonation synthesis. Chromium coatings were deposited on aluminum alloys with a silicon content of 7 % and 10 %. The ND concentration in the electrolyte was 25 g/l. The surface analysis was performed by means of Atomic force microscopy. The surface of the coating of chromium with ND on Al10Si is twice more even than that on Al7Si. The microstructure and microhardness were examined with a metallographic microscope and a microhardness tester. The microhardness of the coated samples is 9163 MPa compared to 893 MPa of uncoated aluminum samples. The thickness of the chromium coatings doped with diamond nanoparticles is between 45 – 55 μm. The coatings are dense, continuous and uniform with good adhesion to the substrate material.
EN
Product Lifecycle Management (PLM) system requires consideration and ensuring efficient operating conditions for the most loaded parts in the product, not only at the product’s design stage, but also at the production stage. Operational properties of the product can be significantly improved if we take into consideration the formation of the functional surfaces wear resistance parameters already at the planning stage of the technological process structure and parameters of the product’s machining. The method of constructing predictive models of the influence of the technological process structure on the formation of a complex of product’s operational properties is described in the article. The relative index of operational wear resistance of the machined surface, which is characterized by the use of different variants of the structure and parameters of this surface treatment, depends on the microtopographic state of the surface layer and the presence of cutting-induced residual stress. On the example of the eject pin machining it has been shown how the change in the structure of the manufacturing process from grinding to the turning by tool with the tungsten carbide insert affects the predicted wear resistance of the machined functional surface.
EN
The effect of sintering time on the chosen mechanical and tribological properties of silicon nitride (Si3N4) with 5 wt.% of yttrium aluminium garnet (Y3Al5O12) ceramics was investigated. The Si3N4 ceramics sintered for shorter time contained a larger portion of untransformed a-Si3N4 phase which has higher hardness compared to the tougher β-Si3N4 phase. The fracture toughness of Si3N4 ceramics increased with the prolongation of its sintering time. The microcutting wear mechanisms predominated during the grinding of the Si3N4 ceramics with the Al2O3 abrasives. The hardness of ceramic material had a great effect on its wear resistance. The wear of ceramics at friction with 18Cr-8Ni type of austenitic stainless steels was several times higher compared to friction with 14Cr type of ferritic stainless steel. Under these conditions, the microcracking wear mechanisms predominated.
EN
The effect of mechanical properties on wear resistance of Si3 N4 – SiC composite materials with different portions of SiC strengthening phase was investigated. Properties of monolithic silicon nitride were compared to ceramic composites consisting of Si3 N4 matrix with 10 and 20 vol.% SiC. The SiC strengthening phase had a positive effect on the hardness of Si3 N4 – SiC ceramic composite materials. Wear resistance of tested ceramic materials was mainly influenced by their fracture toughness. The highest wear resistance value was achieved for material with the highest fracture toughness. Worn surfaces of all experimental ceramic materials were damaged by both microcutting and microcracking mechanism. Microcracking was the predominant wear mechanism mainly at ceramic composites. The wear resistance of SiC-Si3 N4 ceramic composites can be described by the model W ~ HV/KIC.
11
Content available remote Development in PTA surface modifications – a review
EN
Surface modification is one of the most intensively studied issue of technology, which is related to the almost all branches of industry. Since more than 100 years the huge number of methods has been developed and are still in growth. On this field the plasma transferred arc (PTA) hardfacing and surfacing is one of the most frequently used group of the method. The development of this method is going in three ways: (i) modification of the classic technique and the equipment, (ii) development in new materials, especially with the nanometric size and (iii) replacement dangerous materials (e.g. high cobalt alloys). In the current article the state of the art as well as the development directions of the plasma hardfacing issues are described.
EN
An investigation was conducted to determine the role of Co particles in the WC-Co coating produced with the High Velocity Oxygen-Fuel (HVOF) spraying on microstructure, mechanical and wear properties in a system of type: WC-Co coating/ductlile cast iron. The microstructure of the thermal sprayed WC-Co+Co coating was characterized by scanning electron (SEM) and transmission electron (TEM) microscopes as well as the analysis of chemical and phase composition in microareas (EDS, XRD). For analysis of the quality and adhesion of coatings, the scratch-test was applied. It was found that as a result of the HVOF spray of WC-Co powders with the addition of Co particles, the coatings of low porosity, high hardness, a very good adhesion to the substrate, compact structure with partially molten Co particles and finely fragmented WC particles embedded in a cobalt matrix, coming to the size of nanocrystalline sizes were obtained. Moreover, the results were discussed in reference to examination of bending strength considering cracking and delamination in the system of (WC-Co+Co)/ductile cast iron as well as hardness and wear resistance of the coating. It was found that the addition of Co particles was significantly increase resistance to cracking and wear behaviour in the studied system.
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań, dotyczące wpływu modyfikacji składu chemicznego powłok WC-Co (poprzez domieszkowanie cząstkami Co), wytworzonych techniką natryskiwania proszkowego naddźwiękowego z dużymi prędkościami (HVOF) na mikrostrukturę, właściwości mechaniczne i użytkowe układu typu: powłoka WC-Co/żeliwo sferoidalne. Mikrostruktura powłok WC-Co+Co była analizowana za pomocą mikroskopu świetlnego, skaningowego i transmisyjnego wraz z przeprowadzeniem badań składu chemicznego i fazowego powłok w mikroobszarach przy wykorzystaniu techniki EOS i XRO. Do analizy jakości i przyczepności powłok zastosowano test zarysowania. Stwierdzono, że w wyniku natryskiwania techniką HVOF proszków WC-Co z dodatkiem cząstek Co, powłoki charakteryzują się niską porowatością wysoką twardością bardzo dobrą przyczepnością do podłoża, zwartą budową z częściowo stopionymi cząstkami Co i silnie rozdrobnionymi cząstkami WC osadzonymi w kobaltowej matrycy, dochodzącymi do wymiarów nanometrycznych. Ponadto w pracy przedstawiono wyniki dotyczące wytrzymałości na zginanie układu WC-Co+Co/żeliwo sferoidalne w zestawieniu z analizą pękania i delaminacji powłoki w obszarze granicy rozdziału, oraz wynikami pomiarów twardości i odporności na zużycie powłoki. Stwierdzono, że dodatek cząstek Co znacznie zwiększa odporność na pękanie i zużycie w badanym układzie.
EN
In the paper the results of tribological, microscopic, and mechanical research of Al2O3 + TiO2 coatings manufactured by plasma spraying are presented. The feeding material was a powder Al2O3 + 13 wt.% TiO2 (Metco 6221, OerlikonMetco) with grain size – 45 ± 15 μm. The cylinder substrates made from stainless steel (X5CrNi18-10) had a diameter equal to 25 mm and 2 mm of thickness. The variable spray parameters were plasma torch velocity in terms of substrate and spray distance. The morphology of obtained coatings was tested by scanning electron microscope (SEM), and the microstructure was investigated by light optical microscopy (LOM) and SEM. The results of mechanical properties examinations revealed the dependence of the microhardness and fracture toughness on the spray parameters. Tribological examinations were made in the ball-on-disc mode in technical dry friction conditions. Two loads were used, 5 N and 10 N. Based on the carried out tests, it could be concluded that a shorter spray distance and a reduction of the torch velocity allows one to achieve a more compact structure, which is characterized by good adhesion at the coating-substrate interface (in range from 11 to 14 MPa) and good wear resistance.
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań tribologicznych, mikroskopowych oraz mechanicznych powłok Al2O3 + TiO2 natryskanych cieplnie metodą plazmową. Materiałem na powłoki był proszek Al2O3 + 13% wag. TiO2 (Metco 6221, OerlikonMetco) o rozkładzie wielkości cząstek -45 ±15 μm. Jako podłoże zostały użyte krążki ze stali austenitycznej X5CrNi18-10. Zmiennymi parametrami procesu była prędkość przesuwania palnika plazmowego względem podłoża oraz odległość palnika od natryskiwanej powierzchni. Morfologię otrzymanych powłok badano przy pomocy skaningowego mikroskopu elektronowego (SEM), natomiast badania mikrostruktury przeprowadzono przy użyciu mikroskopu świetlnego oraz SEM. Badania właściwości mechanicznych wykazały zależność twardości oraz odporności na kruche pękanie (KC) od zastosowanych parametrów natryskiwania. Badania tribologiczne wykonano w styku kula–tarcza w warunkach tarcia suchego (technicznie). Zastosowano obciążenie 5 N oraz 10 N. Na podstawie przeprowadzonych badań można wnioskować, że skrócenie odległości natryskiwania oraz zmniejszenie prędkości przesuwu palnika względem podłoża pozwala uzyskać zwartą strukturę, która charakteryzuje się dobrą przyczepnością na styku powłoka–podłoże (w zakresie od 11 do 14 MPa) oraz dobrą odpornością na zużycie ścierne.
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań struktury i właściwości powłok proszkowych na bazie karbosilikidu tytanu Ti3SiC2 uzyskanych przez rozpylanie detonacyjne na powierzchni stali narzędziowej U9/У9 (odpowiednik N9). Metody mikroindentacji i testy zużycia ściernego dla właściwości mechanicznych i tribologicznych powłok opartych na Ti3SiC2. Mikrostruktura powłoki ma strukturę warstwową. Granica między powłoką a podstawą ma charakterystyczny wygląd korby. Ustalono, że skład fazowy powłok zmienia się podczas rozpylania detonacyjnego w wyniku rozkładu proszku Ti3SiC2 na węglik tytanu i karbosilikyd tytanu (fazy wtórne). Wybrane warunki konsolidacji zapewniają tworzenie materiału kompozytowego Ti3SiC2/TiC. Zbadano wpływ zawartości drugiej fazy (TiC, TiO2) na właściwości powłok. Badania mikrotwardości próbek z powłokami wykazały, że w całym zakresie temperatur wyżarzania mikrotwardość materiału kompozytowego Ti3SiC2/TiC wzrasta w porównaniu z powłoką przed wyżarzaniem. Stwierdzono, że maksymalna mikrotwardość materiału kompozytowego Ti3SiC2/TiC po wyżarzaniu w temperaturze 800°C tłumaczona jest wzrostem zawartości fazy Ti3SiC2. Ustalono, że podczas rozpylania detonacyjnego proszków Ti3SiC2 powstaje powłoka o wyższej mikrotwardości i odporności na zużycie.
EN
The article provides the results of the research of the structure and properties of powder coatings based on titanium carbosilicide Ti3SiC2 obtained by detonation spraying on the surface of tool steel U9/У9 (equivalent to N9). Micro-indentation methods and abrasive wear tests for mechanical and tribological properties of Ti3SiC2 based coatings were conducted. The microstructure of the coating has a layered structure. The border between the coating and the base has a characteristic crinkled appearance. It was determined that the phase composition of the coatings changes during detonation spraying is a result of the decomposition of Ti3SiC2 powder into titanium carbide and titanium carbosilicide (secondary phases). Selected consolidation conditions ensure the formation of a Ti3SiC2/TiC composite material. The influence of the second phase content (TiC, TiO2) on the properties of coatings was studied. Studies of the microhardness of samples with coatings showed that, in the entire range of annealing temperatures, the microhardness of the Ti3SiC2/TiC composite material increases compared to the coating before annealing. It was found that the maximum microhardness of the Ti3SiC2/TiC composite material after annealing at a temperature of 800 ○C is explained by an increase in the content of the Ti3SiC2 phase. It was established that, during detonation spraying of Ti3SiC2 powders, a coating with a higher microhardness and wear resistance is formed.
EN
This work is devoted to the research of the influence of the technological parameters of electrolytic-plasma surface hardening on the structure and tribological properties of the surface of samples of the retaining steel Mark 2. Electrolytic-plasma surface hardening was carried out in an electrolyte from an aqueous solution of 10% urea and 10% sodium carbonate. According to the result of metallographic and X-ray diffraction analysis, it was determined that the phase composition of steel Mark 2 after processing varies, and fine martensite with a small amount of troostite and iron oxide is formed on the surface of the samples. Tribological experiments of samples without lubrication were carried out. These experiments have shown that all the samples studied have an increased wear resistance, which may be associated with the formation of a fine-grained martensitic structure. It was shown that from the point of view of the complex of the properties obtained, and the most promising is electrolytic-plasma action with a treatment time of 4 s.
PL
Praca opisuje wpływ parametrów technologicznych elektrolityczno-plazmowego hartowania powierzchniowego na strukturę i właściwości tribologiczne stali „Mark 2“ (GOST 398-96). Stal GOST 398-96 – „Mark 2” jest niestopową stalą średniowęglową i jest najczęściej stosowanym materiałem na obręcze kół kolejowych w Kazachstanie.Hartowanie elektrolityczno-plazmowe przeprowadzono w 10-proc. roztworze wodnym mocznika z dodatkiem 10% węglanu sodu. Na podstawie wyników analizy metalograficznej i badań z zastosowaniem dyfrakcji rentgenowskiej ustalono, że skład fazowy stali „Mark 2” po obróbce cieplnej jest zróżnicowany a na powierzchni próbek powstaje drobny martenzyt z niewielką ilością trostytu i tlenku żelaza. Przeprowadzone badania tribologiczne podczas tarcia suchego wykazały zwiększenie odporność na zużycie próbek poddanych hartowaniu elektrolityczno-plazmowemu w stosunku do próbek w stanie nieobrobionym cieplnie. Efekt ten może być związany z tworzeniem się na powierzchni drobnoziarnistej struktury martenzytycznej. Badania porównawcze próbek stalowych poddanych obróbce cieplnej z różnymi parametrami technologicznymi wykazały, że najbardziej korzystna jest obróbka elektrolityczno-plazmowa wykonana w czasie 4 s.
EN
This work presents the results of experimental studies on the application of surface plasma hardening to improve the tribological characteristics of steel marks of 40CrNi, 20Cr2Ni4A, and 34CrNi1Mn. According to the obtained results, it was established that, after plasma treatment, a modified layer with a thickness of 1–1.2 mm with high hardness and wear resistance is formed, consisting of a hardened layer of fine-grained martensite and, an intermediate layer of perlite and martensite. It was determined that, after treatment with a heating time of 3 min, the microhardness of steels 40CrNi and 20Cr2Ni4A doubles, and the steel 34CrNi1Mn increases 1.6 times, depending on the initial state, and the wear resistance of all steel samples increases, on average, 30 times.
PL
W niniejszej pracy przedstawiono wyniki eksperymentalnych badań nad stosowaniem utwardzania plazmy powierzchniowej w celu poprawy charakterystyki tribologicznej próbek stalowych 40CrNi, 20Cr2Ni4A i 34CrNi1Mn. Zgodnie z uzyskanymi wynikami ustalono, że po obróbce plazmowej powstaje zmodyfikowana warstwa o grubości 1–1,2 mm o dużej twardości i odporności na ścieranie, składająca się z utwardzonej warstwy drobnoziarnistego martenzytu i warstwy pośredniej z perlitu i martenzytu. Stwierdzono, że po obróbce z czasem ogrzewania 3 min mikrotwardość stali 40CrNi i 20Cr2Ni4A podwaja się, a stal 34CrNi1Mn wzrasta 1,6 razy, w zależności od stanu początkowego, i odporność na zużycie wszystkich próbek stali wzrasta średnio 30 razy.
EN
In this paper, the results of tribological, microscopic and mechanical research of Al2O3 and Al2O3 + 40 wt.% TiO2 coatings manufactured by atmospheric plasma spraying (APS) were presented. The feedstock materials were Al2O3 (Metco 6103, Oerlikon Metco) and Al2O3 + 40 wt.% TiO2 (Metco 131VF, Oerlikon Metco) powders with the average grain size of 30 μm. The stainless steel (X5CrNi18-10) coupons had a diameter equal to 25 mm and 2 mm of thickness. The morphology and microstructure of obtained coatings were tested by scanning electron microscope (SEM). Then adhesion tests and tribological examinations by ball-on-disc (BoD) mode in technical dry friction conditions were carried out. During BoD testing, the load of 5 N was used. It was concluded that the Al2O3 coating was characterized by higher wear resistance and microhardness, but, at the same time, it was of lower fracture toughness than the Al2O3 + 40 wt.% TiO2 coating.
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań tribologicznych, mikroskopowych oraz mechanicznych powłok Al2O3 oraz Al2O3 + 40% wag. TiO2, natryskanych metodą atmosferycznego natryskiwania cieplnego (APS). Materiałem na powłoki były proszki Al2O3 (Metco 6103, Oerlikon Metco) oraz Al2O3 + 40% wag. TiO2 (Metco 131VF, Oerlikon Metco) o średniej wielkości cząstek wynoszącej 30 μm. Jako podłoże zostały użyte krążki ze stali austenitycznej X5CrNi18-10 o średnicy 25 mm i grubości 2 mm. Morfologię i mikrostrukturę uzyskanych powłok oceniono przy pomocy skaningowego mikroskopu elektronowego (SEM). Po określeniu przyczepności powłok wykonano badania tribologiczne w styku kula–tarcza w warunkach tarcia technicznie suchego. Zastosowano obciążenie 5 N. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że powłoki na bazie Al2O3 wykazują większą odporność na zużycie ścierne oraz wyższą mikrotwardość, ale jednocześnie mniejszą odporność na kruche pękanie (KIC) w porównaniu z powłokami na bazie Al2O3 + 40% wag. TiO2.
EN
Methods of obtaining chromium-coated coatings are considered and technology for the formation of boron, silicon and titanium protected layers on steels under conditions of self-propagating high-temperature synthesis is presented. Using the methods of mathematical modeling, when obtaining wear-resistant coatings on machine parts in conditions of self-propagating high-temperature synthesis, optimal compositions of SHS mixtures have been developed. When tested in sliding friction conditions, the best abrasion resistance, among the coatings under consideration, are chromoaluminium-coated coatings. Their wear resistance is 4.8-5 times higher than in uncoated samples, chromoaluminosilicated and chromoalumotated in 2.1-3.5. The gas-transport method of coating with the help of SHS makes it possible to obtain steel 50 and U8A with increased physical and mechanical properties, without requiring high energy costs and time.
EN
The main aim of current research is to improve wear resistance of tool steels. Chemical heat treatment is a well-known method to do this. Nitriding is a well known method of improving surface hardness and wear resistance. Due to high hardness, low thickness, these coatings often crack and spall out of the substrate. We supposed that varying hardness and composition of the coating will facilitate wear resistance and will help to avoid coating cracking. In this order we propose to use selective laser treatment of cutting edge by laser beam after chemical heat treatment. This locally changes the structure of steel, thus changing the thickness and hardness of coating. A following chemical heat treatment was done — single- (nitriding with laser pre-treatment) and bilayer (nitriding + metallization with laser post-treatment) coatings. Laser post-treatment provides local hardening of steel substrate, with no influence on diffusion layer chemistry. In a work we considered the structure, phase and chemical composition, microhardness of surface areas of steel P6M5 (substitute of PN SW7M, EN HS6–5–2) after chemical heat treatment: nitriding with further titanizing or chromizing and laser post-treatment. For this we used laser installation LATUS-31, radioelectron microscope REMMA 101A. The content of chemical elements was determined by EDS (heavy elements) and WDS (light elements) methods using REMMA 101A built-in facilities. Dry wear test was performed in sliding conditions using block-on-ring test layout. It is proved that combined coatings have better wear resistance versus coatings formed by common nitriding. Laser treatment of substrate prior to chemical heat treatment has a superior effect on the properties of diffusion coatings, increasing their wear resistance in order of two (compared with untreated coatings) Results of analysis indicate that nitrochromized coating on laser post-treated tool steel P6M5 has the best wear resistance under dry sliding friction.
PL
Nowoczesny materiał do produkcji narzędzi skrawających musi mieć dużą wytrzymałość mechaniczną, odporność na zużycie i efektywny stosunek ceny do jakości. Obecnie większość materiałów ma niewystarczającą odporność na zużycie, co powoduje brak narzędzi do cięcia materiałów. Skuteczną metodą wzmacniania stosunkowo niedrogich materiałów takich jak stal P6M5 i inne (substytut PN SW7M, EN HS6– 5–2) jest stosowanie ochronnych powłok dyfuzyjnych. Jedną z powszechnych metod obróbki cieplno-chemicznej jest azotowanie. Jednak taka obróbka ma szereg wad: długi czas trwania procesu, mała grubość powłoki, której duża twardość prowadzi do znacznego gradientu właściwości mechanicznych między warstwą dyfuzyjną a materiałem osnowy. Aby zredukować czas azotowania, proponujemy wstępną obróbkę laserową materiału podstawowego. Azotowanie z następującym nasyceniem tytanem i chromem pozwala dodatkowo poprawić właściwości skrawające stali P6M5. Jednak nasycenie metalu w temperaturze powyżej 1000°С prowadzi do całkowitego odpuszczania materiału osnowy pod badaną powłoką. Aby temu zapobiec, proponujemy przeprowadzenie obróbki laserowej po obróbce cieplno-chemicznej.
EN
In this article the characteristics of the macrostructure, microstructure (LM, SEM) and selected properties of magnesium matrix composites reinforced with carbon open-celled foam with a porosity of 10 ppi, obtained by two casting techniques - gravity casting and pressure infiltration, were presented. The open porosity and hardness of the composites were determined. Tribological examinations in dry friction conditions were performed by the pin-on-disc method, and the coefficient of friction, weight loss of the sample as well as the cast iron countersample were determined, and the wear trace was characterized. Observations of the examined material surfaces after friction tests were conducted by SEM. In comparison to the gravity cast composite, a lower porosity, higher hardness and finer magnesium matrix size were found for the pressure infiltrated composite. The impact of the casting technique also concerned the tribological properties. Both the composites exhibited a lower coefficient of friction in comparison to pure magnesium, but for the pressure infiltrated composite the coefficient of friction, weight loss of the sample and countersample, as well as the depth of the wear trace were the lowest. Moreover, after the friction tests, different effects were observed on the surfaces. In the gravity cast composite the carbon component cracked and separated from the matrix, in contrast to the pressure infiltrated composite where uniform wear was observed while maintaining continuous bonding with the matrix, which explains the differences in the tribological properties.
PL
Scharakteryzowano makrostrukturę, mikrostrukturę (LM, SEM) i wybrane właściwości kompozytu na osnowie technicznie czystego magnezu zbrojonego otwartokomórkową pianą węglową o porowatości 10 ppi, otrzymanego dwiema metodami - odlewania grawitacyjnego oraz infiltracji ciśnieniowej. Określono porowatość i twardość kompozytów. Przeprowadzono badania tribologiczne w warunkach tarcia na sucho metodą pin-on-disc i wyznaczono współczynnik tarcia, ubytek masy próbki i przeciwpróbki żeliwnej oraz scharakteryzowano ślad wytarcia. Powierzchnie kompozytów po badaniach tribologicznych scharakteryzowano metodą SEM. Wykazano mniejszą porowatość, większą twardość i mniejsze ziarna osnowy magnezowej kompozytu otrzymanego metodą infiltracji ciśnieniowej w porównaniu z odlewnym grawitacyjnie. Wpływ techniki odlewania dotyczył również właściwości tribologicznych. Obydwa kompozyty charakteryzował mniejszy współczynnik tarcia w porównaniu z próbką referencyjną z materiału osnowy, ale dla kompozytu otrzymanego metodą infiltracji ciśnieniowej ten współczynnik, ubytki masy i głębokość śladu wytarcia były najmniejsze. Ponadto obserwowano różnice na powierzchni wytarcia, komponent węglowy ulegał wykruszeniu w przypadku materiału otrzymanego metodą odlewnia grawitacyjnego, a w infiltrowanym ciśnieniowo następowało jego równomierne zużycie przy zachowaniu ciągłego połączenia z osnową, co tłumaczy różne parametry tribologiczne.
first rewind previous Strona / 21 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.