Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Wpływ obróbki cieplno-plastycznej na mikrostrukturę spiekanej stali Fe-0,85Mo-0,6Si-1,4C

100%

Nikiel P.

|

tom R. 58, nr 11

638--643

PL

Przedstawiono wyniki badań zmian mikrostruktury spiekanej stali Fe-0,85Mo-0,6Si-1,4C w wyniku obróbki cieplno-plastycznej. Materiał do badań wytworzono metodą metalurgii proszków poprzez prasowanie na zimno i spiekanie z udziałem fazy ciekłej. Otrzymano materiał o gęstości rzeczywistej około 7,6 g/cm3. W zależności od warunków chłodzenia po spiekaniu otrzymano materiał o mikrostrukturze złożonej z ferrytu, perlitu i cementytu a po hartowaniu izotermicznym — martenzytu. Badania plastometryczne przeprowadzone zostały na plastomerze Gleeble HDS-V40 i plastomerze-dylatometrze Bähr MDS 830 w Institut für Metallformung, TU Bergakademie Freiberg. Odkształcenie zrealizowano w przez spęczanie próbek walcowych. Próbki odkształcono przy założonych parametrach: temperatura wynosiła 700 lub 775 °C i prędkość odkształcenia 0,001 s–1. Temperatura badań odpowiadała temperaturze początku i końca przemiany austenitycznej. Opracowano krzywe płynięcia materiału w postaci zależności σ-ε. Szczegółowej analizie poddano zależności pomiędzy mikrostrukturą materiału wyjściowego, parametrami odkształcenia a otrzymaną mikrostrukturą po odkształceniu. Przeprowadzone badania pozwoliły na opracowanie jakościowych zmian w mikrostrukturze odkształcanych próbek. Istotne zmiany stwierdzono w mikrostrukturze materiałów odkształcanych w temperaturze 775 °C, szczególnie w materiale wyjściowym o mikrostrukturze martenzytycznej. W materiale tym po odkształceniu otrzymano mikrostrukturę złożoną z ferrytu ze sferoidalnym cementytem.

EN

Fe-0.85Mo-0.6Si-1.4C steel preforms were manufactured by cold pressing the powder mixture and liquid phase sintering at 1295 °C to give a density of ~ 7.6 g/cm3. Furnace cooling resulted in microstructure comprising pearlite, ferrite and cementite, quenching produced martensite. Compression tests of cylindrical samples were carried out on a Gleeble HDS-V40 and a Bähr MDS 830 machines at Institut für Metallformung, TU Bergakademie Freiberg. Specimens were deformed at a strain rate of 0.001 s–1 at 700 or 775 °C; these temperatures correspond to austenitization start and end. Stress-strain diagrams and microstructural changes are presented. The relationships between initial microstructure, deformation parameters and microstructure after deformation were investigated. Particularly significant was the transformation of the martensitic material to ferrite and spheroidal cementite resulting from deformation at 775 °C.

2

Yield stress of PM Al-10 wt.% SiC composite after extrusion and drawing

63%

Szczepanik S. , Nikiel P.

|

tom R. 13, nr 3

160-164

EN

The yield and flow stress data for an Al-10% SiC composite and for its aluminium PM matrix after extrusion and drawing are reported. Preforms were manufactured by the cold pressing of RAl-1 aluminium powder and of its mixture with 10% SiC particles. They were extruded at 480ºC, with extrusion ratio λ= 4.2. No porosity was observed on longitudinal sections of the Al-SiC composite. The hardness and compressive mechanical properties of the materials were evaluated. The yield and compression strengths of the composite were higher than for the PM aluminium. After cold drawing with strain φr= 0.09, the yield stress of the extruded aluminium increases from the range of 74 to 80 MPa to the range of 115 to 118 MPa and at a 0.75 strain flow, the stress increases to 160 MPa. The average yield stress of the extruded composite is 93 MPa and drawing increased it to 135 MPa; at a 0.75 strain flow stress, it increased from 150 to 180 MPa. For both the aluminium and the composite, the critical compressive strains are higher than 0.75.

PL

Przedstawiono wyniki badań wpływu odkształcenia kompozytu Al.-10% mas. SiC w procesie ciągnienia na granicę plastyczności i naprężenie płynięcia oraz twardość. Porównawczo przeprowadzono również badania także dla aluminiowej osnowy. Materiał do badań otrzymano przez wyciskanie wyprasek z proszku aluminium RAl-1 oraz mieszanki tego proszku z proszkiem węglika krzemu SiC w ilości 10% mas. Wyciskanie realizowano w warunkach izotermicznych przy temperaturze 480ºC i ze współczynnikiem wyciskania λ= 4,2. Wyciskane próbki toczono ze średnicy 18 mm do średnicy 17,5 mm, a następnie przeciągano na średnicę 16 mm. Logarytmiczne odkształcenie obliczone ze zmiany średnicy wyrobu w wyniku ciągnienia wynosi φr=0,09. Z wyciskanych i ciągnionych wyrobów pobrano próbki wzdłużne. Próbki ściskano z prędkością 0,15 mm/s. W wyniku ciągnienia nastąpiło umocnienie materiału zarówno próbek z aluminium, jak i z materiału kompozytowego Al.-10%SiC. Granica plastyczności osnowy aluminiowej wzrosła o około 30 MPa, a naprężenie uplastyczniające z 160 do 180 MPa przy odkształceniu wynoszącym 0,75. Dla materiału kompozytowego efekt umocnienia jest większy: granica plastyczności wzrosła z 110 do 138 MPa, a naprężenie uplastyczniające, przy odkształceniu podczas ściskania wynoszącym 0,75, podwyższyło się z 150 do 180 MPa. Widoczne jest umocnienie osnowy aluminiowej w wyniku odkształcenia, a w kompozycie również wpływ obecności mikrometrycznych cząstek węglika krzemu na jej umocnienie. Własności wytrzymałościowe określone dla próbek pobranych na długości wyciskanych i ciągnionych wyrobów są porównywalne z wyjątkiem materiału w początkowej części wyrobów.

3

Microstructure evolution in warm forged sintered ultrahigh carbon steel

51%

Szczepanik S. , Nikiel P. , Mitchell S. C. , Kawalla R.

|

tom Vol. 15, no. 2

301--307

EN

Fe–1.4C–0.65Si–0.85Mo ultrahigh carbon steel was liquid phase sintered in 10%H2–90%N2 at 1300 °C from Höganas Astaloy 85 Mo HP base iron, fine graphite and silicon carbide powders mixed with polypropylene glycol. The microstructure then comprised fine pearlite and grain boundary cementite networks and the density increased from ∼6.8 g cm−3 to ∼7.7 g cm−3. A group of specimens then underwent austenitisation, isothermal quenching/autotempering at M(10%) temperature, followed by cooling to room temperature. This produced a crack-free martensitic microstructure, which transformed to ferrite plus fine spheroidised carbides by annealing for 3 h at 750 °C. To attain full density and well-distributed submicron carbides, these specimens were warm forged at 700–750 °C. To ascertain if some processing steps can be discarded, as-sintered and quenched samples were similarly thermo-mechanically processed. The required stresses and resultant microstructures depended on temperature and strain rate, with optimum microstructure, for Bähr processing at 775 °C of quenched material, fully comparable with that of prior spheroidised specimens. Microstructures and hardness values are presented for all processing routes.

4

Surface morphology of bearing sleeves made of PM bronze and their properties

51%

Wiśniewska-Weinert H. , Szczepanik S. , Nikiel P. , Wiśniewski T.

Inżynieria Materiałowa

|

2013

|

tom Vol. 34, nr 3

212--217

EN

The paper speciﬁes mechanical properties and surface morphology of bearing sleeve made of PM bronze depending on technological operations applied, i.e. following pressing and sintering, calibration of the internal diameter and calibration with densiﬁcation. The conducted operations allowed obtaining materials with developed surface and open porosity. MoS2 grease nanoparticles were introduced, with the use of a pressure method, into the pores in the intemal surface of the sleeve after calibration and, then, calibration with densiﬁcation was made. The sleeves prepared as above with the modiﬁed surface layer were subject to tribological tests. After sintering the density of the sleeves is about 6.70 g/cm3 and after calibration their density slightly increases up to 6.71 g/cm3. The calibration with densiﬁcation causes an increase in the density up to 7.08 g/cm3. The radial compression tests performed on the sleeve as well as bending of the sleeve samples in three points showed a favourable impact of the calibration of the internal diameter and calibration with densiﬁcation upon the strength of the produced materials. Apart from the condition of the material, the values of Fo/h and α angle depend on the density of the material. The tests relating to bending in three points conﬁrmed the trend of change of properties during radial compression. The average resistance of the sample to bending for the calibrated material was 617 MPa, and after densiﬁcation reached 712 MPa.

PL

W pracy określono właściwości mechaniczne i morfologię powierzchni tulei łożysk wykonanych z proszku brązu w zależności od zastosowanych operacji technologicznych, tj. po prasowaniu i spiekaniu, kalibrowaniu średnicy wewnętrznej oraz kalibrowaniu z dogęszczaniem. W wyniku przeprowadzonych operacji otrzymano materiały o rozwiniętej powierzchni z otwartą porowatością. W pory znajdujące się na powierzchni wewnętrznej tulei po operacji kalibrowania wprowadzono metodą ciśnieniową nanocząsteczki smaru MoS2, a następnie przeprowadzono operację kalibrowania z dogęszczaniem. Tak przygotowane tuleje ze zmodyﬁkowaną warstwą wierzchnią poddano badaniom tribologicznym. Tuleje po spiekaniu mają gęstość około 6,70 g/cm3, a po kalibrowaniu ulegają nieznacznemu dogęszczeniu do gęstości 6,71 g/cm3. Kalibrowanie z dogęszczaniem powoduje zwiększenie gęstości do 7,08 g/cm3. W badaniach ściskania promieniowego tulei i trójpunktowego zginania próbek pobranych z tulei wykazano korzystny wpływ kalibrowania średnicy wewnętrznej oraz kalibrowania z dogęszczaniem na wytrzymałość wytworzonych materiałów. Wartości parametru Fo/h, jak i kąta α, oprócz stanu materiału zależą od jego gęstości. W badaniach materiału w trójpunktowym zginaniu potwierdzono tendencję zmian właściwości, która występuje podczas ściskania promieniowego. Średnia wytrzymałość na zginanie próbek wyniosła dla materiału po kalibrowaniu 617 MPa, a po dodatkowym dogęszczaniu wzrosła do 712 MPa.