Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Wytwarzanie kompozytów w procesach metalurgii proszków

100%

Biało D.

Kompozyty

|

2001

|

tom R. 1, nr 1

89-92

PL

Przedstawiono podstawowe etapy i operacje występujące w procesie wytwarzania kompozytów o osnowach metalowych na drodze metalurgii proszków. Omówiono metody wykonywania proszków osnowy, przygotowanie mieszanek, metody formowania kształtek, spiekanie, operacje dogęszczania i operacje uzupełniające. Przedstawiono przykład procesu wytwarzania kompozytów aluminiowych, opierającego się na metodzie wyciskania na gorąco.

EN

The principal stages and technological operations in the manufacturing process of metal matrix composites processed by the powder metallurgy route are presented in this paper - table 1. Next are shown the production methods of powders with matrix or composite composition, and the methods of preparing of mixes for compaction by dry and wet mixing. Attention was payed on compaction and composite parts forming: die compaction, hot and cold isostatic compaction, rolling, extrusion, infiltration of powders, spray deposition, PVD and CVD processes, injection moulding and slip casting. The purpose of sintering and importance of protective atmosphere was also marked. The methods of obtaining full (100%) density: hot pressing, hot extrusion, forging, rolling etc. was presented and technological operations lead up to better mechanical properties as well as allowing to get necessary shapes and accuracy: coining, machining and joing was presented. In the second part of the paper is shown the example of the production process of aluminium matrix composites reinforced with ceramic particles - fig. J. The process of extrusion is realized in two variants. The first one consists pressing of the mixture of powders in can before extrusion, the second uses during extrusion earlier compacted billets.

2

Zmiany w warstwie wierzchniej kompozytów aluminiowych spowodowane tarciem

100%

Biało D.

Tribologia

|

2002

|

tom nr 4

1071-1079

PL

Przedstawiono wyniki badań nad zmianami zachodzącymi w wyniku tarcia w warstwie wierzchniej materiałów kompozytowych zawierających osnowę Al + 4,5 Cu + 0,7 Si + 0,5 Mg i fazę umacniającą w postaci cząstek Al2O3 w ilości 10%. Kompozyty otrzymano w procesie metalurgii proszków. Ziarnistość fazy umacniającej wynosiła 3, 9, 23, 53 žm. Próby tribologiczne prowadzono na maszynie typu trzpień-tarcza w warunkach tarcia na sucho o stalową przeciwpróbkę przy następujących parametrach: nacisk jednostkowy 0,5-5 MPa, prędkość tarcia l m/s, droga tarcia 6000 m. Stwierdzono, że warstwa wierzchnia jest zdeformowana plastycznie i utwardzona. Jej twardość w pobliżu powierzchni tarcia przekracza o 50-70% twardość w strefie nieodkształconej. Grubość warstwy wierzchniej jest tym większa, im bardziej plastyczny jest materiał. Największe grubości warstwy wierzchniej występują dla materiału osnowy. Dla kompozytów grubość warstwy wierzchniej jest tym mniejsza, im większy jest rozmiar cząstek fazy umacniającej. Istotny wpływ na stan warstwy wierzchniej wywiera nacisk jednostkowy przy tarciu. Jej grubość i twardość rosną ze wzrostem nacisku.

EN

The results of investigations on changes in surface layer caused by friction in composite materials containing the Al + 4,5 Cu + 0,7 Si + 0,5 Mg matrix and reinforcing phase - Al2O3 particle with 10% volume fraction. Composites were manufacturing in powder metallurgy route. Average size of reinforcing phase was 3, 9, 23 and 53 žm. Tribological tests were carried out on the pin-on-disk apparatus and dry friction condition with the steel counter-specimen at the following parameters: contact pressure of 0,5-5 MPa, friction velocity of 1 m/s, friction distance of 6000 m. It was noticed that surface layer undergo to plastic deformation and hardening. Surface layer hardness nearby the friction surface is about 50-70% higher then hardness of the not deformed material. Thickness of the surface layer is the higher the more ductile is composite material. So for the matrix material thickness of the surface layer is grestest. For the composites its thickness is the smaller, the larger the rein-forcing particles are. Substantial influence of contact pressure during friction on state of surface layer was observed. Its hardness and thickness increase when contact pressure increases.

3

Tworzenie eksploatacyjnej warstwy wierzchniej w kompozytach aluminiowych podczas tarcia

100%

Biało D.

Kompozyty

|

2003

|

tom R. 3, nr 6

84-87

PL

Praca dotyczy badań nad tworzeniem tzw. eksploatacyjnej warstwy wierzchniej (EWW) w kompozytach aluminiowych podczas tarcia. Badaniom poddano kompozyty wytworzone metodą metalurgii proszków. Zawierały one osnowę Al + 4,5 Cu + 0,7 Si + 0,5 Mg i fazę umacniającą w postaci cząstek Al2O3 w ilości 10%. Ziarnistość fazy umacniającej wynosiła: 3, 9, 23, 53 um. Próby tribologiczne prowadzono na maszynie typu trzpień-tarcza w warunkach tarcia na sucho o stalową przeciwpróbkę przy następujących parametrach: nacisk jednostkowy 0,5:5 MPa, prędkość tarcia 1 m/s, droga tarcia 6000 m. Wykazano, że przypowierzchniowa warstwa w kompozycie jest odkształcona plastycznie, ma strukturę steksturowaną i rozdrobnioną. Jest ponadto znacznie utwardzona w stosunku do twardości materiału położonego głębiej. Grubość EWW jest tym większa, im większe zastosowano naciski jednostkowe przy tarciu i im bardziej plastyczny jest materiał. Największe grubości warstwy wierzchniej występują dla materiału osnowy. Dla kompozytów grubość EWW jest tym niniejsza, im większy jest rozmiar cząstek fazy umacniającej.

EN

In this work the results of experimental study on formation of the operation surface layer in aluminium matrix composites during friction have been presented. Composites manufactured by powder metallurgy route contain: Al + 4.5 Cu + 0.7 Si + 0.5 Mg matrix and reinforcing phase - Al2O3 particle with 10% volume fraction. Average size of reinforcing phase was 3, 9, 23 and 53 um. Tribological experiments were carried out on the pin-on-disk apparatus at dry friction condition with the steel counter-specimen at the following parameters: contact pressure of 0.5:5 MPa, friction velocity of 1 m/s, friction distance of 6000 m. It was noticed that surface layer undergo to plastic deformation, and has texturing, reducing grain structure (Figs. 1, 2). Operation surface layer hardness nearby the friction surface is higher then hardness of the not deformed material (the core) (Fig. 3). Thickness of the surface layer is the higher, the higher was contact pressure during friction tests and more ductile the material was (Fig. 4). The greatest thickness of the operation surface layer occuring for the matrix material. For the composite materials the dependence between surface layer thickness and granularity of the reinforcing phase was observed. Thickness of this layer was the smaller, the larger was the size of alumina particle.

4

Mechanizmy zużycia tribologicznego kompozytów aluminiowych zbrojonych cząstkami ceramicznymi

100%

Biało D.

Problemy Eksploatacji

|

2000

|

tom nr 3

9-17

PL

Przedstawiono wybrane wyniki badań tribologicznych kompozytu o osnowie Al+4,5%Cu+0,7%Si+0,5%Mg umocnionego 23 um cząstkami Al2O3 w ilości 10% obj. Próby tarcia i zużycia przeprowadzono w układzie trzpień-tarcza przy naciskach 0,5 5Mpa i prędkości tarcia 1m/s. Stosowano stalowe przeciwpróbki o twardościach 28 i 58HRC. Określono warunki występowania różnych mechanizmów zużycia: przez utlenianie, adhezję, ścieranie i delaminację.

EN

Selected results of tribological tests on composite consisting Al+4,5%Cu+0,7%Si+0,5%Mg matrix and 23um reinforcing Al2O3 particles with 10% volume fraction is presented in this paper. Wear tests were carried out on the pin-on-disk type machine at contact pressure of 0,5 5Mpa and sliding speed of 1m/s. As counter-specimens steel disks with hardness 28 and 58HRC were used. The following mechanisms of wear were determined: oxidation, adhesion, abrasive and delaminating.

5

Rola przeciwpróbek w procesie zużywania węzłów tarcia z kompozytami aluminiowymi

100%

Biało D.

Kompozyty

|

2006

|

tom R. 6, nr 1

15-19

PL

Przedstawiono wyniki badań nad wpływem materiału przeciwpróbek na przebieg zużywania obu partnerów pary trącej w węzłach tarcia, tj. kompozytowych próbek i przeciwpróbek. Do badań użyto kompozytów na osnowie Al-20%Si-3%Cu-1%Mg umocnionych cząstkami Al2O3 w ilości 10%. Kompozyty wytworzono w procesie metalurgii proszków, wykorzystując wyciskanie na gorąco. Zastosowano przeciwpróbki z żeliwa szarego i ze stali stopowej o twardości 28, 40 i 58 HRC. Próby tarcia w układzie trzpień-tarcza przeprowadzono w następujących warunkach: p = 0,5-3,0 MPa, v = 1 m/s, tarcie technicznie suche. Wykazano, że twardość przeciwpróbek odgrywa istotną rolę w procesie zużywania kompozytowych próbek. Powierzchnie przeciwpróbek o mniejszej twardości ulegają "zbrojeniu" twardymi produktami zużycia i oddziałują ściernie na kompozytowe próbki, co prowadzi do kilkukrotnego wzrostu zużycia. Wraz ze wzrostem twardości przeciwpróbek zmienia się mechanizm zużywania kompozytu - występują łagodniejsze formy zużycia: adhezyjne i delaminacyjne. Podczas tarcia z kompozytem najmocniej zużywają się przeciwpróbki żeliwne i stalowe o małej twardości. Dla tych przeciwpróbek odnotowano najmniejsze wartości współczynnika tarcia.

EN

The paper shows the results of investigation on influence of countersample material on wear of both partners of friction pair i.e. composite samples and countcrsamples. This problem is usually over-looked in scientific publications. Results of research work presented by different authors are controversial, especially with regard to the effect of counter-sample material, its state and processing, hardness and surface roughness. A very important problem in wear process of composite is effect of the type and hardness of the countersample on that process. This paper is going to focus on this subject. Composite material manufactured by powder metallurgy route contains Al-20%Si-3%Cu-1%Mg matrix and reinforcing phase - Al2O3 particles with 10% vol. fraction. Figure 1 shows the microstructure of the composite, with the visible dark particles Al2O3 and the grey silicon crystals in the matrix. Countersamples made of grey cast iron (210 HB) and steel with hardness of 28, 40 and 58 HRC were used. It had shape of disc with surface roughness Ra = 0.32 žm. Tribological experiments were carried-out on the pin-on-disk apparatus at dry conditions at the following parameters: contact pressure of 0.5-3.0 MPa, friction velocity of 1 m/s, friction distance of 6000-12000 m. It was noticed that material and hardness of countersamples play significant role in wear process of composites. Figures 2 and 3 show the wear rate of composite samples versus sliding distance. The wear steadily increases with increasing sliding distance and is higher at higher contact pressure between the sample and countersample. With decreasing in the hardness of countersample the wear of composite is growing (Fig. 4). The highest wear rate was observed for grey cast iron countersample. On the soft countersample friction surface, local adhesive accretions areas of material transferred from the sample matrix were found (Fig. 5). More over the surface of the softest countersamples undergo to ,,reinforcing" with Al2O3 particles transferred from the composite during friction and act as abrasives to composite leading to few times higher wear rate {Fig. 6). For the hardest countersample build-ups on the friction surface are hardly found and only when the highest contact pressure is applied some material transfer is observed. There is not shielding of the surface by the hard particles. This results in less wear. The role of abrasion is less important and the sample surface is smoother. As a result the delamination mechanism of wear occurred. We may confirm that changing in countersamples hardness involves of several wear mechanisms: abrasive, adhesive and delamination. In Figures 6 and 7 SEM of composite worn surface undergone abrasive and delamination mechanisms of wear arc shown. During friction with composite the highest wear of countersamples is occurring for countersamples made of cast iron and steel with lowest hardness (Fig. 8). For these countersamples lowest value of friction coefficient was noticed (Fig. 9).

6

Zużycie tribologiczne kompozytów na osnowie stopów aluminium otrzymanych z proszków

100%

Biało D.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Mechanika

|

2002

|

tom z. 192

3-135

PL

Praca dotyczy kompleksowego opisu właściwości tribologicznych kompozytów na osnowie stopów aluminium otrzymanych z proszków. Szcególny nacisk położono na wpływ czynników materiałowych i warunków przeprowadzanych prób tarcia i zużycia. W części wstępnej pracy przedstawiono przegląd właściwości, zastosowań i metod wytwarzania kompozytów na osnowie stopów aluminium oraz krytyczną ocenę stanu wiedzy na temat tarcia i zużycia takich kompozytów. Wykazano, że opisane dotychczas w literaturze tribologicznej problemy tarcia i zużycia kompozytów na osnowie stopów aluminium były badane fragmentarycznie, w sposób niespójny i niewystarczający do sformułowania zależności uogólnionych. Badaniami objęto kompozyty o najczęściej stosowanych osnowach, tj; aluminiowo-krzemowych i aluminiowo-miedziowych. Jako fazę umacniającą stosowano cząstki i włokna ceramiczne Al2O3, SiC, Si3N4. Kompozyty wytworzono w procesie metalurgii proszków. Część eksperymentalną pracy poprzedzono opisem struktury badanego systemu tribologicznego uwzględniającego dwa wybrane węzły tribologiczne. Przedstawiono przebieg procesów zużywania kompozytów przy dwóch rodzajach ruchu: oscylacyjnego i jednostajnego, ze szczególnym uwzględnieniem wpływu wymuszeń: nacisków, prędkości i drogi tarcia, częstotliwości i liczby cykli. Określono wpływ budowy kompozytów na ich charakterystyki tribologiczne. Szczególny nacisk położono na rodzaj i stan osnowy, zawartość fazy umacniającej oraz jej wielkość i kształt. Wykazano także znaczącą rolę materiału i stanu przeciwpróbek w procesie zużywania kompozytów aluminiowych (szczególnie ich twardości). Poddano analizie występujące przy tarciu mechanizmy zużywania kompozytów aluminiowych. Wyróżniono mechanizmy dominujące i charakterystyczne dla tej grupy materiałów: zużycie delaminacyjne, ścierne, przez utlenianie i spowodowanie niszczeniem cząstek umacniających. Opisano wpływ budowy kompozytów, przeciwpróbek i wymuszeń na współczynnik tarcia. Uzyskano w ten sposób kompleksowy i uporządkowany opis właściwości tribologicznych kompozytów aluminiowych otrzymanych w procesie metalurgii proszków. Na zakończenie przedstawiono wnioski poznawcze i praktyczne wynikające z przeprowadzonych badań i rozważań, a także wytyczono kierunki dalszych badań.

EN

The work deal with the problem of the complex description of the tribological properties of composites with an aluminum alloy matrix manufactured from powders. Special attention was paied to the influence of the material parameters and conditions of the friction and wear tests. The first part of the work describes the properties, application and manufacturing methods of the aluminum alloy matrix composite as well as presenting a critical assesment of the state of knowledge in the field of friction and wear of such composites. This assessment concludes that tribological problems of aluminum alloy matrix composites presented in the scientific publications have not so far been studied in a coherent manner which have not allowed for general conclusions and rules to be proposed. The composities with most popular matrix i.e. aluminum-silicon and aluminum copper, were used in the research. As the reinforcing phase, ceramic particles and fibers made on Al2O3, SiC and Si3N4 were applied. The powder metallurgy process was used to obtaine the composites. The experimental part of the work follows the analysis of the examined tribological system comprising two selected tribological pair configurations. The processes of wear of composites during oscillatory motion and undirectional motion are presented, with particular attention paid to the influence of the contact pressure, speed and sliding distance, frequency and the number of cycles. The effect of the composite structure on the tribological characteristics, the role of the type and state of the matrix, the effect of the amount of the reinforcing particle phase and the influence of the size and shape of the reiforcing particle phase are shown. It has been shown that for the wear process of an aluminum alloy matrix composite, the counterspecimen, its material and properties are very important. The wear mechanisms occuring during friction have been analysed. Predominant and characteristic mechanisms of wear for this group of materials were distinguished: delamination, abrasive, oxidation and destroying of the reinforcing phase. The effect of the cmposites structure, counterspecimen and friction test parameters on the friction coefficient is described. As a result, the complex and systematic description of the tribological properties of the aluminum matrix composites obtained by the powder metallurgy methods has been formulated. The results of the work are complemented by scientific and practical conclusions, as well as indications for future research on the wear of such composites.

7

Wpływ struktury kompozytów aluminiowych na proces ich zużywania przy tarciu

100%

Biało D.

Tribologia

|

2001

|

tom nr 4

535-547

PL

Przedstawiono wyniki badań tarcia i zużycia materiałów kompozytowych zawierających osnowę Al+4,5Cu+0,7Si+0,5Mg i fazę umacniającą w postaci cząstek AI2O3 w ilości 10% obj. Kompozyty otrzymano w procesie metalurgii proszków. Ziarnistość cząstek fazy umacniającej wynosiła 3-53 žm. Próby tarcia i zużycia prowadzono na maszynie typu trzpień-tarcza w warunkach tarcia na sucho o stalową przeciwpróbkę. Stwierdzono wpływ ziarnistości cząstek fazy umacniającej na przebieg tarcia i zużywania kompozytów. Ze wzrostem wielkości cząstek AI2O3 intensywność zużywania kompozytów ulegała zmniejszaniu, równocześnie wzrastała wartość współczynnika tarcia.

EN

The aim of this investigation was to characterise the friction and wear of Al-4.5Cu-0.7Si-0.5Mg matrix, reinforced with 10% volume fraction of AI2O3 particles with average size 3-53 žm. The composite materials were processed by sintering from powders, hot extrusion and heat treatment. Friction and wear tests were carried out on the pin-on-disc apparatus under the following conditions: contact pressure: 0.5,1.5 or 3.0 MPa, sliding under dry conditions at velocity values 0.1,1 or 5 m/sec, with the counter-specimen made from hardened steel. The wear rates of the composite materials were found to increase with increasing sliding distance, contact pressure level and sliding velocity. Wear rate of composites depends on size of the reinforcement. The larger the size of reinforcement particles, the lower the wear rate. Coefficient of friction takes the lowest value for the matrix material and increases for coarser ceramic particles.

8

Wpływ właściwości przeciwpróbek na przebieg zużycia kompozytów aluminiowych

100%

Biało D.

Tribologia

|

1998

|

tom z. 4

427-434

PL

Przedstawiono wybrane wyniki badań nad tarciem i zużyciem kompozytów o osnowie Al-20 Si-3 Cu-1 Mg, umocnionych cząstkami AI2O3 w ilości 10% obj. Próby tribologiczne przeprowadzono w układzie trzpień-tarcza. Stosowano stalowe przeciwpróbki o twardościach 28, 40 i 58HRC. Wykazano, że ze wzrostem twardości przeciwpróbek zmniejszeniu ulegało zużycie kompozytów, równocześnie wzrastała wartość współczynnika tarcia.

EN

The paper shows the results of wear and friction tests on composite material consisting of Al-20 Si-3 Cu-1 Mg matrix and 10% Al2O3 reinforcing particles.Sliding wear tests were carried out on the pin-on-disc type machine.Counter -specimen of three hardness: 28,40 and 50 HCR were used.It was found that the wear rate of the composite decrases and friction coefficient increases with increasing counter-specimen hardness.

9

Zużycie tribologiczne powłok kompozytowych Ni-P-Al2O3 wytworzonych metodą redukcji chemicznej

63%

Biało D. , Trzaska M.

Tribologia

|

2003

|

tom nr 4

23-32

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań zużycia twardych powłok kompozytowych wytworzonych na podłożu ze stopu Al + 1% Mg + 0,4% Si. Wytworzone metodą redukcji chemicznej powłoki o osnowie Ni - 6,5% P zawierały fazę dyspersyjną Al2O3 o średnim wymiarze cząstek ok. 3[mikrometra] i udziale objętościowym rzędu 30%. Próby tribologiczne przeprowadzono na maszynie z węzłem tarcia w układzie trzpień-tarcza. Powłoki kompozytowe nanoszone były na tarcze ze stopu aluminium o średnicy 60 mm. Stosowano trzpienie ze stali o różnej twardości, tj. 32 i 54 HRC. Próby przeprowadzono na sucho przy następujących wymuszeniach: obciążenie 10-50 N, prędkość tarcia 0,1 m/s, droga tarcia 1000 m. W pracy przedstawiono wyniki badań wytworzonych powłok, ich mikrostruktury, jednorodności i twardości. Zbadano przebieg zużywania warstw kompozytowych, określono także zużycie stalowych przeciwpróbek. Badania prowadzono dla dwóch postaci cząstek zbrojących - nieregularnych i kulistych. Zużycie powłok kompozytowych porównano ze zużyciem nieumocnionych powłok Ni - P. Określono wpływ twardości przeciwpróbek na zużycie trących się materiałów.

EN

Results of the wear investigations of hard composite coatings deposited on Al + l%Mg + 0,4% Si substrate are presented in this paper. Coatings obtained by electroless method contained Ni - 6,5% P matrix and 3[micrometr] A1203 particles with volume fraction apr. 30%. Tribological tests were carried out on pin - on - disk apparatus. Composite coatings were deposited on 60 mm disk made from an aluminium alloy. The pins were prepared from alloy steel hardened at 32 and 54 HRC, respectively. Conditions of tribological tests: contact force of 10-50 N, sliding velocity of 0,1 m/s, sliding distance of 1000 m, dry friction. Microstructure, homogeneity and hardness of the composite coatings were investigated before tribological tests. Wear rate of composite coatings and steel countersamples were identified. Tribological tests were carried out for two different shapes of reinforcing particles - irregular and spherical. Wear rate of composite layer was compared with the wear rate of Ni-P matrix. Influences of counterspecimen hardness on wear rate of coatings and countersamples are also presented.

10

Wybrane problemy obróbki elektroerozyjnej kompozytów aluminiowych

63%

Perończyk J. , Biało D.

Kompozyty

|

2001

|

tom R. 1, nr 2

211-214

PL

Przedmiotem badań jest materiał kompozytowy zawierający aluminiową osnowę 6061 i fazę zbrojącą Al2O3 w ilości 20% obj. Kompozyt wytworzono metodami metalurgii proszków. Przedstawiono wyniki badań wstępnych obróbki elektroerozyjnej (EDM), w szczególności procesów przecinania i drążenia. Wykazano, że taka obróbka może stanowić alternatywny dla obróbki skrawaniem, a czasem bezkonkurencyjny proces kształtowania wyrobów kompozytowych. Obróbka EDM kompozytów przebiega trudniej niż materiałów jednorodnych pozbawionych zbrojenia. Obecność twardych i odpornych termicznie cząstek zbrojenia, a ponadto nieprzewodzących prądu elektrycznego wpływa na zmniejszenie prędkości (wydajności) obróbki, wpływa także na większe zużycie elektrod roboczych podczas obróbki.

EN

The preliminary research on electrodischarge machining (EOM) of the composite consisting of aluminum alloy matrix 6061 type and of 20 vol. % ceramic Al2O3 reinforcement is presented. The composite was manufactured by the powder metallurgy route using hot extrusion process. Test of EDM cutting with wire electrode and EDM hole drilling were conducted on the composite material and on the matrix material for comparison. It was noticed that velocity (productivity) of composite cutting was nearly 7-times less than of the material without reinforcements. Besides EDM composite cutting is running less stable. During EDM hole drilling, cooper electrode with 0.5 mm diameter was used. The following parameters of EDM process were determined: running drilling speed Vśr, linear wear electrode coefficient 9L and hole enlargement 2Sb,. It was presented that hard and thermal resistant particles of reinforcement in composite influence on significant decreasing of the productivity (velocity) of EDM drilling. Concurrently, the wear of holing during EDM process of composite is much higher than that of EDM process of the matrix materials (without reinforcements).

11

Mikrogeometria powierzchni elementów spiekanych z proszków metali opisana parametrami Ra, Rz, Rp.

63%

Tomasik J. , Biało D.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2002

|

tom R. 47, nr 7

346-350

PL

Przedstawiono wyniki badań mikrogeometrii powierzchni elementów wykonanych z proszku żelaza NC.100.24 metodą prasowania matrycowego. Zbadano zależność mikrogeometrii powierzchni opisanej parametrami Ra, Rz i Rp od porowatości określonej w zależności od ciśnienia prasowania i frakcji proszku. Zauważono, że wykorzystywane powszechnie do oceny mikrogeometrii powierzchni wyżej wymienione parametry, mogą być stosowane do oceny powierzchni porowatych, ponieważ są czułe na zmiany warunków ich wytwarzania (zmiany ciśnienia prasowania i frakcję proszków).

EN

Results of the surface micro-geometry examination performed for elements made from the NC 100.24 iron powder by die pressing have been presented. Dependence of the surface micro-geometry, described by the Ra, Rz and Rp parameters, on porosity determined in dependence on pressing pressure and powder fraction, was studied. It was found that all these three parameters generally used for surface micro-geometry assessment are also applicable in case of porous surfaces as they are sensitive to the changes of manufacturing conditions (varying pressing pressure and powder fraction).

12

Precision Electrodischarge Machining (EDM) of Aluminum Matrix Composites

63%

Perończyk J. , Biało D.

Machine Dynamics Problems

|

2004

|

tom Vol. 28, No. 4

83-88

EN

This paper contains description of composites with Al-20Si-3Cu-1Mg matrix and particle reinforcing phase Al₂O₃ of 2.5-10% volume fraction. During EDM, holes of 0.5 mm diameter were drilled in plates cut from composite bars. Average drilling speed Vd, accuracy of the holes drilling and surface roughness Ra were determined. It was found, that the energy of a single discharge is the basic parameter influencing the EDM process. The higher the energy of a single discharge, the higher the productivity and the higher the surface roughness of the holes. The effect of material and volume fraction of the reinforcing phase in composite on the drilling speed was also noted. When the volume fraction of this phase increases, the drilling speed is reduced.

13

Wpływ zawartości fazy zbrojącej Al2O3 i SiC w kompozytach aluminiowych na przebieg i wybrane wskaźniki technologiczne obróbki elektroerozyjnej (EDM)

63%

Perończyk J. , Biało D.

Kompozyty

|

2003

|

tom R. 3, nr 8

366-369

PL

Praca dotyczy problemów obróbki elektroerozyjnej (EDM) kompozytów o osnowie Al-20Si-3Cu-1Mg. Kompozyty wykonano metodą metalurgii proszków. Jako fazę umacniającą zastosowano cząstki Al2O3 i SiC w ilości 2,5-20% obj. Obróbką EDM drążono otwory o średnicy 0,5 mm w płytkach wyciętych z kompozytowych prętów. Efektywność obróbki oceniano według prędkości drążenia. Określano także chropowatość powierzchni wykonanych otworów. Wykazano, że na przebieg obróbki EDM wpływa głównie energia wyładowań elektrycznych. Ze wzrostem energii wyładowań rośnie wydajność obróbki, wzrasta także chropowatość powierzchni obrobionych. Wydajność i prędkość drążenia materiałów kompozytowych zależy także od rodzaju materiału fazy umacniającej i jej ilości w kompozycie. Ze wzrostem udziału tej fazy w kompozycie prędkość drążenia zmniejsza się. Kompozyty z fazą Al2O3 obrabiają się trudniej niż z fazą SiC, co wiązać należy z różną przewodnością elektryczną obu materiałów, ich różną przewodnością cieplną i zróżnicowaną temperaturą topnienia.

EN

The paper deals with the problems of the electrodischarge machining (EDM) of the composites with Al-20Si-3Cu-1Mg matrix. As the reinforcing phase Al2O3 and SiC particles with 2.5-20% volume fraction were used (Table 1). During EDM, holes with 0.5 mm diameter were drilled in plates cutted from composite bars. Average drilling speed v(śr) and surface roughness Ra were determined. It was presented that energy of the single discharge is the main parameter influencing on EDM process. The higher is energy of the single discharge, the higher is process productivity (Figs. 2 and 3) and the higher is surface roughness of the holes (Figs. 5 and 6). The influence of material and volume fraction of the reinforcing phase in composite on drillingspeed was also noted. When volume fraction of this phase increases, drilling speed deereases (Fig. 4). EDM process of the composites with Al2O3 reinforcement is more difficult then composites with SiC reinforcement because of different thermal conductivity, different electrical resistivity and different melting temperature of these two ceramic materials.

14

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

63%

Perończyk J. , Biało D.

Inżynieria Powierzchni

|

2015

|

tom nr 1

3--11

PL

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

EN

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

15

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

63%

Perończyk J. , Biało D.

Inżynieria Powierzchni

|

2015

|

tom nr 2

47--57

PL

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

EN

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

16

Powder injection moulding of micro parts

63%

Biało D. , Skalski A.

Journal of Automation Mobile Robotics and Intelligent Systems

|

2009

|

tom Vol. 3, No. 4

87-90

EN

This paper presents and discusses individual phases of forming micro parts using the injection moulding method. Tests involving the preparing of feedstock for the process of injection micro moulding were conducted. The rheological properties for binder-powder compositions were also defined. Tests were conducted for 316L stainless steel and iron metal powders and Al2O3 ceramics with granularity ranging from 0.135 žm to 16 žm. Binders consisted of polyethylene, paraffin and wax. Technological parameters of the process of injection micro moulding are presented, including the impact of individual factors on the filling of the mould cavities. Moreover, results of tests with respect to the shrinking of the micro parts as well as of the structure of the material following sintering are presented.

17

Zastosowanie parametrów krzywej udziału nośnego do opisu mikrogeometrii powierzchni porowatych

63%

Tomasik J. , Biało D.

Mechanik

|

2003

|

tom R. 76, nr 1

26-28

PL

Przedstawiono wyniki badań mikrogeometrii powierzchni elementów wykonanych z proszku żelaza NC 100.24 metodą prasowania matrycowego. Zbadano zależności mikrogeometrii powierzchni opisanej parametrami Rpk, Rk, Rvk, Mr1 i Mr2 od porowatości określonej w zależności od ciśnienia prasowania i frakcji proszku. Stwierdzono, że te stosunkowo nowe parametry, stosowane dotychczas do oceny mikrogeometrii powierzchni części wykorzystywanych w przemyśle motoryzacyjnym, mogą być przydatne do oceny powierzchni porowatych, ponieważ są czułe na zmiany warunków ich wytwarzania (zmiany ciśnienia prasowania i frakcji proszków).

EN

Results of examining the microgeometry of surface od elements made of iron powder NC 100.24 by the die pressing method. Dependence of the surface microgeometry described by the parameters Rpk, Rk, Rvk, Mr1, Mr2 on the porosity determined depending on the pressing pressure and powder fraction.

18

Technological problems of injection moulding of small parts from iron powders

51%

Paszkowski L. , Biało D. , Wiśniewski W. , Kulesza T.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2004

|

tom Vol. 45, nr 8-9

155-157

EN

The work pertains to research of the process of injection moulding (MIM) of elements of iron powder with 2% addition of nickel powder. The results of subsequent steps of the process have been given. A binder based on paraffin and polyethylene wax has been applied here. Conducted were reological tests of feedstock. Conditions of injection have been optimised: pressure and the temperature of the mass. Penetrating thermogravimetric tests of the binder have been conducted. Based on this research a program of thermal debinderisation has been proposed. Established was the relation between the properties of obtained elements and conditions of sintering: time, temperature and atmosphere.

PL

Praca dotyczy badań procesu formowania wtryskowego (MIM) elementów z proszku żelaza z 2% dodatkiem proszku niklu. Przedstawiono wyniki badań kolejnych etapów procesu. Zastosowano lepiszcze bazujące na parafinie i wosku polietylenowym. Przeprowadzono badania reologiczne masy przeznaczonej do wtryskiwania. Zoptymalizowano warunki wtrysku: ciśnienie i temperaturę masy. Przeprowadzono wnikliwe badania termograwimetryczne lepiszcza. Na ich podstawie zaproponowano program debinderyzacji termicznej. Określono związek pomiędzy właściwościami otrzymanych elementów i warunkami spiekania: czasem, temperaturą i atmosferą.

19

Analyses of micro moulding process of the microelements from ceramic powders

51%

Skalski A. , Biało D. , Wisniewski W. , Paszkowski L.

Journal of Automation Mobile Robotics and Intelligent Systems

|

2012

|

tom Vol. 6, No. 2

51-54

EN

The article discusses the issues related to moulding of micro-elements from powder materials and it covers the first stage of the process - injecting to the mould cavity and filling the micro-channels. The material, which constituted the composition of a special thermoplastic binder and ceramic powder, was injected. The binder consisted of paraffin, polyethylene, wax and stearic acid. The nanometer powders from Al2O3 ceramic material with granularity of 660 nm and 135 nm and irregularly shaped particles were used. Different loading of composition by powder were used. The analyses of the impact of injection parameters, such as the mould-s temperature and the temperature of the material, on the quality of filling the micro-mould cavity with the material, were presented. The special moulding insert with micro-channels was made to perform the analyses to that effect with width from 50 to 1000 mm. The presented results of filling the micro-channels indicate considerable influence of the mould's temperature and the cross-section of microchannels. Slight impact of the material's temperature was observed; however, this factor does not have a considerable influence on filling the channel. The obtained information was used in the experiments of injection the samples for bending tests and tensile tests, and the shapes in the form of toothed wheels.

20

Stan powierzchni kompozytów Al po obróbce elektroerozyjnej

51%

Perończyk J. , Biało D. , Pracki M. , Duszczyk J.

Inżynieria Maszyn

|

2011

|

tom R. 16, z. 3

88-95

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań struktury stereometrycznej po obróbce elektroerozyjnej (WEDM) osnowy z Al20Si1Mg i na jej bazie utworzonych kompozytów umacnianych cząstkami ceramicznymi Al2O3, SiC lub Si3N4 o zawartości 5% objętościowo. Osnowa i kompozyty wytworzone były metodami metalurgii proszkowej P/M i obrabiane WEDM przy dwóch nastawach: E2 i E7. Przedstawiono stereometryczne obrazy powierzchni próbek po WEDM oraz liniowe wykresy chropowatości. Uzyskane wyniki liczbowe szeregu parametrów, charakteryzujących stereometrię powierzchni obrobionej, pozwoliły na sformułowanie szeregu wniosków i spostrzeżeń dotyczących odmienności tej struktury w stosunku do struktur powstających po obróbce WEDM metali i ich stopów.

EN

The results of investigation into surface texture after the WEDM process have been presented for the composites on a matrix Al20Si1Mg and reinforced by 5% volume of ceramic particles Al2O3, SiC or Si3N4. The matrix and the composites have been developed by powder metallurgy technology and they were subjected to the WEDM process for two technological regime settings E2 and E7. Stereometric images of the obtained sample surface as well as roughness profiles have been presented. The obtained digital results for a range of parameters featuring machined surface stereometry made it possible to draw numerous conclusions as to the difference of such structure compared to other structure formed after the WEDM process for other metals and their alloys.