Niniejszy artykuł dotyczy badania wybranych charakterystyk funkcjonalnych (głównie zmian odkształceń odzyskiwanych i trwałych) w stopie Ni-Ti w trakcie cyklicznego obciążania termomechanicznego. Efekt pamięci kształtu (SME) był oceniany na zestawie pomiarowym, w którym deformacja materiału odbywała się przez zginanie. SME był indukowany wskutek obciążeń termomechanicznych o różnych profilach. Wstępne wyżarzanie w różnych warunkach umożliwiło uzyskanie określonych temperatur krytycznych przemian fazowych w badanym stopie. Przemiany fazowe oceniano za pomocą różnicowej analizy kalorymetrycznej (DSC). Z kolei identyfikację fazową po obróbce wyżarzania przeprowadzono przy użyciu metody dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego (XRD). Ustalono, że na zmiany badanych odkształceń mają wpływ różne stosowane profile obciążeń termomechanicznych, zwłaszcza realizacja odzysku kształtu w polu naprężeń. Nie bez znaczenia są także zachodzące zmiany w mikrostrukturze materiału poddanego obciążeniom cyklicznym.
EN
This paper deals with the testing work to examine some selected shape-memory characteristics (mainly recovery and permanent strains) in the Ni-Ti alloy during the thermomechanical cycling. The variations of shape memory effect (SME) were assessed using a special bending set-up, and discussed with respect to different thermo-mechanical loading profiles. The required phase-transformation temperatures of the alloy under examination were achieved by applying the annealing process at different temperatures for different times. The phase transformation behavior was observed using a differential scanning calorimeter (DSC). The X-ray diffractometry (XRD) was employed to identify phases present after the annealing heat treatment. It was found that the nature of a transformation cycle during two applied thermo-mechanical loading profiles (especially, the stress during reverse phase transformation), and also changes developed in the microstructure of a cycled material can affect behavior of strains.
Referat dotyczy budowy klimatyzacji grupowej wyrobisk dołowych w partii L, pokład 405 w południowej części obszaru górniczego KWK „Halemba-Wirek”. Przeprowadzone prognostyczne obliczenia rozkładu temperatury w wyrobiskach eksploatacyjnych i drążonych przodkach wykazały, że konieczne będzie chłodzenie powietrza w wyrobiskach górniczych. Na podstawie analizy zagrożenia temperaturowego określono zapotrzebowanie mocy chłodniczej dla eksploatacji w partii L w pokładzie 405 obszaru górniczego KWK „Halemba-Wirek”. System klimatyzacji wyrobisk będzie oparty na agregatach chłodniczych wytwarzających wodę lodową. Woda rozprowadzana będzie rurociągami do wodnych chłodnic powietrza zlokalizowanych w rejonach eksploatacji i prowadzonych robót przygotowawczych w partii L. Ciepło skraplania z agregatów chłodniczych odprowadzane będzie do wody z systemu odwadniania kopalni.
EN
The reports talks about the collective air–conditioning of the headings and the longwalls in the region L in the southern district of the “Halemba-Wirek” mine. According to the research applying to the temperature scheme in the exploiting headings and longwalls it shown that the air cooling in the coal-headings is highly necessary. Basing on the temperature thread analysis the need of the air – conditioning power for the headings and the longwalls in the L region was estimated. The air conditioning system for the headings and the longwalls will be based on the cooling units producing icy water. The water will be sent by water pipelines to the air – cooling radiators located in the headings and the longwalls situated in the exploiting region L. The temperature of the condensation from the cooling units will be sent to the mine dewatering system.
In this paper, the influence of different annealing conditions on the phase transformation properties of a nearly equiatomic nickel and titanium (Ni-Ti) alloy was studied by using differential scanning calorimetry (DSC). Tiny samples, taken from the as-received material with the unknown history of thermo-mechanical processing, were subjected to the heat treatment at the temperatures varying from 400 to 600°C with a 50°C increment for 5, 20, 30, and 60 min. Based on the DSC testing, the phase transformation behaviour and temperatures were assessed. The results from this and previous studies indicate that thermal characteristics of the studied Ni-Ti alloy are sensitive to the annealing conducted under different parameters. When the heat treatment temperature increased, the phase transformation behaviour tended to convert from a two-stage sequence, i.e. through the intermediate R-phase to a one-stage reaction, as it was observed at 600°C. However, a certain exception appeared for the sample annealed for 5 min where the two-stage transformation on cooling was still preserved. Considering the effect of annealing time, there was no obvious change in the DSC profiles for annealing at 400 and 450°C. Higher annealing temperatures, in turn, resulted in variations of the peak shapes. Different annealing times were also shown to affect the transition temperatures where the most distinct alterations occurred for the Ms and Mf temperatures in comparison with the other ones. This type of studies, it is believed, may be useful especially from a practical point of view, i.e. in varying and controlling the properties of shape memory alloys (SMAs).
PL
Za pomocą różnicowej kalorymetrii skaningowej (DSC) zbadano wpływ różnych parametrów wyżarzania na charakterystyki cieplne w zakresie występowania przemiany fazowej w stopie niklowo-tytanowym (Ni-Ti) o składzie chemicznym bliskim równoatomowemu. Próbki do badań pobrano z materiału o nieznanej historii uprzednich obróbek cieplno-mechanicznych, a następnie wyżarzano w temperaturach 400-600°C co 50°C przy czasach 5, 20, 30 i 60 min. Wykazano, że charakterystyki cieplne przemian badanego stopu są czułe na wyżarzanie prowadzone przy różnych parametrach. Wzrost temperatury wyżarzania spowodował zmianę sekwencji przemian od dwustopniowej (tj. poprzez fazę pośrednią R) do jednostopniowej, obserwowaną przy 600°C. Pomimo najwyższej temperatury obróbki wyjątek jedynie stanowił najkrótszy jej czas, gdzie wciąż rejestrowano sekwencję dwustopniową przemiany podczas chłodzenia stopu. Najniższe temperatury wyżarzania (400 i 450°C) nie spowodowały istotnych zmian w profilach DSC w przeciwieństwie do wyższych temperatur, gdzie obserwowano zmiany ich kształtów. Ustalono, że różne czasy wyżarzania mają wpływ na temperatury krytyczne przemian, spośród których Ms i Mf wykazały największe zmiany. Uważa się, że tego typu badania mogą być użyteczne z praktycznego punktu widzenia, zwłaszcza do zmian i kontroli charakterystyk cieplnych stopów z pamięcią kształtu (SMAs).
W zakładach oczyszczania wody powstają znaczne ilości osadów, które wymagają zagęszczenia przed końcową utylizacją. Proces mieszania nadaje się do wykorzystania w ciągu przeróbki osadów, pozwalając na rozdrobnienie cząstek zagęszczonych mechanicznie osadów i zmieniając istotnie ich właściwości reologiczne. W badaniach określono właściwości reologiczne osadu pokoagulacyjnego mechanicznie zagęszczonego (sucha masa 3,5÷4,5%) oraz poddanego dodatkowo procesowi dezintegracji mechanicznej. Parametry reologiczne wyznaczono w badaniach wiskozymetrycznych wykorzystując dopasowany model potęgowy Ostwalda-de Waele'a. Pomiary wykonano w reometrze rotacyjnym stosując metodykę dopasowaną do osadów kłaczkowatych o właściwościach tiksotropowych. Wykazano, że na kształt krzywej płynięcia osadu znaczący wpływ miała zawartość suchej masy oraz warunki mieszania. Dezintegracja osadu istotnie ograniczyła straty podczas przepływu w rurociągach. Ze względu na zmienność właściwości oraz warunków mieszania osadów, wskazuje się na konieczność indywidualnego podejścia do procesu dezintegracji osadów z oczyszczania wody oraz obliczeń przepływu zagęszczonych osadów w rurociągach.
EN
Water treatment plants produce large volumes of sludge that requires thickening prior to utilization. The use of mixing is recommendable during sludge processing, since this causes the particles of the mechanically thickened sludge to disintegrate, and consequently changes favorably its rheological properties. Within the scope of the study reported on in this paper determined were the rheological properties of coagulation sludge, which was mechanically thickened (3.5-4.5% of dry solids content) and additionally subjected to mechanical disintegration. Rheological parameters were determined by viscosimetry, using the Ostwald-de Waele model. Measurements were performed in a rotational rheometer, using methods adapted to flocculated sludge with thixotropic properties. It has been demonstrated that the flow curve of the sludge was strongly influenced by the dry solids content and mixing conditions. The disintegration of the sludge significantly reduced friction losses during flow in the pipeline. The variable properties of the sludge, as well as the equally variable mixing conditions, substantiate the necessity of an individual approach to the disintegration process and to the computation of thickened sludge flow in the pipeline.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy przedstawiono wyniki badań doświadczalnych nad ewolucją resztkowych pól sprężystych w procesie termo-mechanicznego obciążania stopów z pamięcią kształtu. Pola sprężyste były charakteryzowane przez średniokwadratowe mikroodkształcenia i wielkości obszarów rozpraszania koherentnego. Badania były wykonywane na próbkach ze stopu Ni50,6Ti49,4 głównie przy użyciu metod rentgenowskich. Na podstawie zmian linii dyfrakcyjnych austenitu były określane parametry strukturalne przy zastosowaniu metody analizy harmonicznej Fouriera. Doświadczalnie wykazano, że na podstawie zmian pól naprężeń resztkowych można oceniać właściwości funkcjonalne badanych materiałów.
EN
In this paper the experimental results of the residual stress field in shape memory alloy (SMA) are presented. The experimental data are based on the investigation of the changes in the root-mean-square (RMS) micro-strains and size of coherent block caused by thermal and mechanical loading. The study is performed on the samples of Ni50,6Ti49,4 alloy. In the material the external loading was applied with subsequent data recording using the X-ray method in austenite. The structural parameters have been calculated using harmonic analysis method. The changes in these structural parameters can be helpful for evaluate functional characteristics of the alloys under investigation.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The first part of this paper presents some experimental results relating to the study of evolution of residual elastic fields in the TiNi alloy subjected to a cyclical reversible martensite transformation (thermal and mechanical loads). Two selected structural parameters were assumed to characterize residual stresses generated in the cycled material. The analysis was conducted in the high-temperature austenitic phase in categories of progressing shape memory degradation. Taking into account crystalline structure and changes in the phase composition, the TiNiCu amorphous ribbons were examined under various times of heat treatment (annealing). Measurements were performed using mainly X-ray diffraction (XRD) methods. Changes in selected diffraction profiles and mathematical computations provided the basis for determining the structural parameters of TiNi alloys, and changes in the crystalline structure of TiNiCu alloys.
PL
W pierwszej części artykułu przedstawiono wybrane wyniki badań doświadczalnych ewolucji resztkowych pól sprężystych w stopie TiNi na skutek wielokrotnego powtarzania przemiany martenzytycznej (obciążanie termomechaniczne). Dwa wybrane parametry strukturalne przyjęto jako wielkości charakteryzujące naprężenia resztkowe generowane w obciążanym materiale. Analiza była prowadzona w wysokotemperaturowej fazie austenitu w kategoriach postępującej degradacji efektu pamięci kształtu. Mając na uwadze strukturę krystaliczną oraz zmiany składu fazowego, w stopie TiNiCu przeprowadzono obróbkę cieplną przy różnych czasach jej stosowania. W pomiarach stosowano głównie metody dyfrakcyjne. Na podstawie zmian w wybranych profilach rentgenowskich i korzystając z odpowiedniego aparatu matematycznego prześledzono w badanych materiałach wybrane parametry strukturalne (stopy TiNi) oraz zmiany w strukturze krystalicznej (stopy TiNiCu).
Największym systemem zaopatrzenia w wodę w Polsce jest wodociąg grupowy Górnośląskiego Przedsiębiorstwa Wodociągów w Katowicach, który dostarcza ją głównie dla ludności i przemysłu Górnego Śląska. Sieci magistralne i rozdzielcze przebiegają w większości na terenach eksploatacji górniczej. Ponad 2-krotny spadek zużycia wody po 1989 roku wpłynął w sposób istotny na pogarszanie parametrów hydraulicznych jej transportu, stwarzając podatne warunki do wtórnego zanieczyszczenia wody w systemie dystrybucji oraz zdecydowane pogorszenie zdolności pomiarowych wielu wodomierzy. Artykuł przybliża problem kształtowania się zużycia wody w 36 miastach zaopatrywanych z tego wodociągu w latach 1950+2000. Omawia przyczyny jego wzrostu i spadku oraz ich wpływ na transport wody w systemie i gospodarkę wodomierzową.
EN
Group water network of Upper-Silesian Water Utility in Katowice, the largest water network in Poland, supplies both population and industry of Upper Silesia. Common mains and distribution network are situated mainly in mining area. Over 50% decrease in water consumption after 1989 had significant influence on hydraulics of water network. It caused repeated pollution in distribution system and problems with reliability of water meters indications. This paper shows water consumption trends for 36 supplied towns between 1950 and 2000, reasons for increase and decrease of water usage and their influence on hydraulic conditions and water-meters management.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.