Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Nowy bazaltowy Sulików : jak inwestować w poprawę produktywności kruszyw?

100%

Stefanicka M. , Putyra P.

|

tom nr 3

28-33

PL

Kaizen, wewnętrzny benchmarking, program poprawy produkcyjności – m.in. takie metody zarządzania zostały wdrożone w Kopalni Bazaltu Sulików. Nowy zakład powstał z myślą o stworzeniu zintegrowanego, wielowariantowego i elastycznego systemu produkcyjnego, sprawnie reagującego na potrzeby rynku. Rok 2007 to początek „nowej ery” Sulikowa. Nazwa przedsiębiorstwa jako podmiotu rejestrowego nie uległa zmianie, ale od tego momentu RADAN BAZALT Sp. z o. o. Kopalnia Bazaltu Sulików została zarządzana zgodnie ze standardami holdingu Lafarge. Rozpoczął się proces inwestowania i przebudowy kopalni w oparciu o programy poprawy produktywności. Artykuł opisuje przebudowę kopalni.

2

Wpływ niklu na właściwości wytrzymałościowe austenitycznego żeliwa sferoidalnego

80%

Putyra P. , Zarębski K. , Tabor A.

|

tom R. 6, nr 18/2

71--76

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań właściwości mechanicznych dwóch rodzajów austenitycznego żeliwa sferoidalnego o różnej zawartości niklu (17% i 23%). Badania prowadzone w szerokim zakresie temperatury (od –196ºC do 650°C) miały na celu wyznaczenie dla analizowanych wytopów: wytrzymałości na rozciąganie (Rm), umownej granicy plastyczności (Rp0,2), wydłużenia (A5), przewężenia (Z) oraz udarności (KCV). W artykule zamieszczono również wyniki z pomiarów twardości (HRB) oraz zdjęcia mikrostruktur poszczególnych wytopów.

EN

This work presents results of the tensile properties of the austenitic nodular cast iron with different nickel content (17% i 23%). The investigation were carried out in extensive range of temperature (from-196°C to 650°C) and lead to determination of: tensile strength; proof strength; elongation; reduction of area and impact strength for examined iron cast. Furthermore in this paper were placed results from hardness mensuration and pictures presenting structure of each cast.

3

Badania odporności na zużycie ścierne segmentów metaliczno-diamentowych otrzymanych metodą SPS

80%

Bączek E. , Putyra P. , Podsiadło M. , Staniewicz-Brudnik B.

|

tom R. 90, nr 8-9

793--795

PL

Przedstawiono wyniki badań właściwości tribologicznych materiałów narzędziowych w procesie szlifowania materiałów kamieniarskich. Otrzymane spieki metaliczno-diamentowe homogenizowano w Speed-Mixerze i spiekano metodą SPS (spark plasma sintering). Materiał osnowy stanowiły proszki: brąz cynowy Cu-Sn (NAM-40 80/20 z zawartością 20% mas. Sn) oraz proszek żelaza z dodatkiem 20% mas. brązu Cu-Sn. Otrzymane materiały poddano badaniom: gęstości pozornej metodą hydrostatyczną, twardości sposobem Rockwella z wykorzystaniem skali B oraz odporności na zużycie ścierne.

EN

This paper presents the tribological properties of the diamond-impregnated specimens in the grinding process of sandstone materials. Obtained metallic-diamond composites were homogenized in Speed Mixer and sintered by SPS (spark plasma sintering). The matrix was prepared from: Cu-Sn (NAM-40 80/20 containing 20% wt. Sn) and Fe-Cu-Sn powders. After consolidation the diamond-impregnated specimens were tested for density using the hydrostatic method, Rockwell’s hardness using B scale and for wear rate on abrasive sandstone using a testing rig specially designed to simulate the tool application conditions.

4

Dobór składu fazowego kompozytu na bazie stopu AlSi pod kątem możliwości kształtowania powierzchni roboczych tłoków

80%

Dyzia M. , Dolata A. J. , Putyra P. , Jaworska L.

|

tom Vol. 36, nr 6

519--523

PL

Od wielu lat kompozyty o osnowie stopów aluminium (AlMMC) są zaliczane do grupy nowoczesnych materiałów inżynierskich. Obecnie na skalę przemysłową są wytwarzane elementy pracujące w warunkach dużych obciążeń ciernych, na przykład tłoki kompozytowe, tarcze i bębny hamulcowe. Główne technologie wytwarzania materiałów kompozytowych bazują na wysokociśnieniowych metodach infiltracji porowatych preform ceramicznych ciekłym stopem aluminium. Nadal jednak głównym problemem ograniczającym szersze zastosowanie tych materiałów jest ich cena, a przede wszystkim koszt obróbki kształtującej gotowy wyrób. W artykule przedstawiono wyniki badań technologicznych dotyczących możliwości wykorzystania metody zawiesinowej do wytwarzania kompozytów o osnowie stopu AlSi zbrojonych cząstkami ceramicznymi (SiC i SiC + Cg) i kształtowania półfabrykatu tłoka w procesie odlewania kokilowego (rys. 1). Celem badań było opracowanie składu fazowego kompozytu przy założeniu, że głównym kryterium doboru komponentów będzie możliwość kształtowania powierzchni roboczych tłoka w procesach obróbki skrawaniem oraz ocena właściwości tribologicznych kompozytu. Trwałość ostrza narzędzi wykonanych z polikrystalicznego diamentu (PCD) określono, przyjmując czas pracy, po którym parametr starcia osiągnie wartość VB = 0,3 mm. Na podstawie obserwacji SEM powierzchni ostrza po współpracy z materiałami kompozytowymi zidentyfikowano charakter zużycia narzędzia. W przypadku współpracy ostrza PCD z kompozytem zbrojonym cząstkami SiC zużycie miało charakter wytarcia, natomiast w przypadku współpracy z kompozytem zbrojonym mieszaniną cząstek SiC + Cg na ostrzu tworzyły się narosty.

EN

The article presents the results of technological research on the possibilities of using the slurry method for producing alloy matrix composites reinforced with ceramic particles AlSi (SiC and SiC + Cg) and shaping the piston in the die casting process. The purpose of the proposed study was to develop a composite phase composition on the assumption that the main criterion for the selection of components will be able to shape the working surface of the piston in machining processes and to assess the tribological properties of the composite. Polycrystalline diamond (PCD) tool life was determined based on the time of operation after which clashes parameter reaches VB = 0.3 mm. On the basis of SEM observation of the surface of the blade when working with composite materials identified nature of tool wear. In the case of cooperation PCD composite reinforced with SiC particles consumption was of wipe, while in the case of composite reinforced cooperation with the mixture of particles of SiC + Cg on the blade formed growths. The testing system–on–disc confirmed the beneficial effects of reinforcement SiC particles on the stability coefficient of friction. In an attempt to abrasive wear was recorded for reduced wear of composite samples AlSi7Mg2Sr003/SiC as compared with a hybrid AlSi7Mg2Sr003/SiC + Cg.

5

Analysis of fracture mechanism in austenitic ductile iron with 30% Ni after impact test

80%

Putyra P. , Tabor A. , Zarębski K.

|

tom Vol. 8, iss. 4

193-198

EN

The study presents the results of impact tests carried out on austenitic ductile iron with 30% Ni. The examined material was subjected to dynamic loads within a wide range of temperatures from (-196°C) to (+400°C). The fractures were examined under a JEOL JSM 6460LV scanning electron microscope. Additionally, microstructural examinations were carried out and chemical analysis in microregions was done by EDS.

6

Kształtowanie siluminów z dodatkiem fazy węglikowej – analiza temperatury narzędzi podczas skrawania

80%

Putyra P. , Jaworska L. , Dyzia M. , Podsiadło M.

|

2017

|

tom R. 90, nr 2

128--132

PL

Określono trwałość narzędzi z PCD w procesie obróbki skrawaniem odlewanych materiałów kompozytowych z zawartością fazy ceramicznej. Próby skrawania przeprowadzono narzędziami z polikrystalicznego diamentu z wykorzystaniem centrum tokarsko-frezarskiego Mori Seiki NL2000SY. Sprawdzano charakter zużycia VBB zgodnie z normą PN-ISO 3685:1996. Ustalono wpływ parametrów skrawania (prędkości obrotowej, posuwu, głębokości skrawania) na temperaturę ostrzy z PCD. Przeanalizowano mechanizm kształtowania wióra w trakcie obróbki z różnymi parametrami skrawania. Badania zrealizowano z zastosowaniem kamery termowizyjnej FLIR A655 oraz szybkiej kamery Phantom MIRO M310.

EN

The stability of PCD inserts in the machining of cast composite materials containing 10 vol.% of ceramic phase is presented. Tests were carried out using a polycrystalline diamond cutting tool and the turning and milling center Mori Seiki NL2000SY. The VBB wear parameters of inserts according to the standard PN-ISO 3685:1996 were determinated. The influence of the cutting parameters (speed, feed rate, depth of the cut) on the temperature of PCD inserts was investigated. The analysis of chip formation mechanism during the processing at different cutting parameters was performed. The study was carried out using the FLIR A655 thermal camera and the high speed camera Phantom MIRO M310.

7

Charakterystyka struktury białego żeliwa ciągliwego z dodatkiem magnezu

80%

Tabor A. , Lewandowski K. , Zarębski K. , Putyra P.

Archiwum Odlewnictwa

|

2006

|

tom R. 6, nr 19

371-376

PL

W pracy przedstawiono charakterystykę struktury żeliwa ciągliwego z dodatkiem magnezu. Dodatkowo zamieszczono wyniki z pomiarów twardości oraz ze statycznej próby rozciągania, przeprowadzonej na próbkach odlewanych. Uzupełnieniem tych badań są zdjęcia faktograficzne uzyskanych przełomów.

EN

This work presents structure characteristic of whiteheart mellable cast iron with addition of magnesium. Furthermore in this paper are placed results of hardness mesuarments and results of tensile tests. Complement of those investigations are pictures of received fractures.

8

Austenityczne żeliwo sferoidalne do pracy w obniżonych temperaturach

80%

Tabor A. , Putyra P. , Zarębski K. , Maguda T.

|

tom R. 106, z. 3-M

97-107

PL

W niniejszym artykule przedstawiono wyniki badań wytrzymałościowych austenitycznego żeliwa sferoidalnego z różną zawartością niklu oraz z dodatkiem chromu i wanadu. Badania prowadzone były w szerokim zakresie temperatur (od -196[stopni]C do +20[stopni]C) i obejmowały wyznaczenie granicy plastyczności, wytrzymałości na rozciąganie, przewężenia oraz wydłużenia. Dodatkowo przeprowadzono analizy mikrostruktury poszczególnych materiałów oraz badania faktograficzne próbek po rozciąganiu. W artykule zamieszczono również omówienie uzyskanych wyników oraz wnioski.

EN

The study presents the results of mechanical tests carried out on austenitic ductile iron with varied nickel content and additions of chromium and vanadium. The tests and investigations were carried out over a wide range of temperatures, i.e. from -196[degrees]C to +20[degrees]C, and included determination of the yield strength, tensile strength, reduction of area and elongation. Additionally, the microstructure of different cast iron types was examined, along with the fractographic examinations of specimens subjected to the tensile test. in final part of the study, the obtained results were discussed and relevant conclusions were drawn.

9

Alumina composites with solid lubricant participations, sintered by SPS-method

80%

Putyra P. , Figiel P. , Podsiadło M. , Klimczyk P.

Kompozyty

|

2011

|

tom R. 11, nr 2

107-110

EN

The paper presents the sintering results of Al2O3-Ti(C,N) ceramics with the additions of solid lubricant materials. Al2O3-Ti(C,N) based ceramics with solid lubricating substances were sintered by the SPS-method. In the phase known as lubricants, the following materials were used: MoS2, WS2, CaSO4, SrSO4 and MoO3 and CaO. The Al2O3-Ti(C,N) ceramics were also prepared with the addition of TiB2. The SPS-sintered materials were characterized by values of relative density from 93 to 99%. In the case of the addition of 10 and 30% TiB2, the relative density, Young's modulus and hardness HV1 were close or equal to the values of the base material. For other additions, the Young's modulus ranged from 74 to 83% and hardness from 62 to 76% of the Young's modulus and hardness value for the base material. Regardless of the additive or its volume, the fraction of the friction coefficient was 49 to 86% of the friction coefficient value for the base material. Taking into account the value of the friction coefficient and the physical and mechanical properties, the most promising material is a ceramic with the addition of TiB2 or MoO3 with CaO.

PL

Przedstawiono wyniki badań dotyczących spiekania ceramiki o osnowie Al2O3Ti(C,N) z dodatkami faz poślizgowych. Scharakteryzowano właściwości mechaniczne i tribologiczne wytworzonych materiałów. Spośród faz określanych jako poślizgowe do badań wykorzystano następujące materiały: MoS2, WS2, CaSO4, SrSO4 oraz MoO3 i CaO. Biorąc pod uwagę niski współczynnik tarcia ceramiki o osnowie TiB2, wytworzono również ceramikę Al2O3Ti(C,N) z dodatkiem wysokotopliwej fazy TiB2. Materiały spiekane metodą SPS odznaczały się wartościami gęstości względnej od 93 do 99%. W przypadku materiałów z dodatkiem 10 i 30% TiB2 wartości gęstości względnej, modułu Younga oraz twardości HV1 były zbliżone bądź równe wartościom materiału bazowego. Dla pozostałych dodatków moduł Younga wynosił od 74% do 83%, a twardość od 62 do 76% wartości modułu i twardości materiału Al2O3-Ti(C,N). Niezależnie od rodzaju dodatku i jego udziału objętościowego obniżono współczynnik tarcia od 49 do 86% wartości współczynnika tarcia materiału bazowego. Najniższą wartość współczynnika tarcia zmierzono dla materiału po spiekaniu SPS z dodatkiem WS2. Materiał ten jednak odznaczał się względnie niskim modułem Younga oraz twardością. Biorąc pod uwagę wartość współczynnika tarcia oraz właściwości fizyczne i mechaniczne, najbardziej obiecującym materiałem jest ceramika z dodatkiem TiB2 oraz MoO3 i CaO.

10

Stale do pracy w podwyższonych temperaturach - zastosowanie i kierunki rozwoju

80%

Putyra P. , Mierzwiński D. , Walter J.

|

2001

|

tom Z. 75

205-212

PL

Kierunki rozwoju nowoczesnych materiałów do pracy w podwyższonych temperaturach determinują przede wszystkim plany modernizacji urządzeń energetycznych. Efektami takiej modernizacji będą: obniżenie kosztów produkcji energii elektrycznej i cieplnej, zwiększenie mocy oraz zdecydowana poprawa warunków ochrony środowiska. Jedną z dróg modernizacji krajowej energetyki jest wprowadzenie do systemu energetycznego: kotłów i turbin na nadkrytyczne parametry pary, czyli do pracy przy temperaturach 650 st. C, jak również znacznie wyższych parametrach ciśnienia roboczego. Wysokie temperatury pracy kotłow energetycznych są możliwe do uzyskania jedynie przez zastosowanie na elementy ciśnieniowe kotłów, jak również turbin stali o zwiększonej żaroodporności i wysokiej żarowytrzymałości i w tym też kieruinku podąża rozwój dotychczs stosowanych materiałów na elementy instalacji energetycznych.

EN

Improvement in materials properties for higher temperature applications is determined by moernisation plans of energetic device.Effects of this modernisation result in: lower cost of energy and heat production, increasing the power of energetic devices and saving the environment. The main way of modernisation of domestic plants is to include tothe energetic system chambers and turbines based on temperature about 650 C as well asapplying higher working pressure. These high parameters of explanation are available to obtain only on a way of applying special grades of steel characterised in better properties than conventionally used. This is the main direction of material investigations applying in energetic devices.

11

Austenitic ductile iron for low temperature applications

80%

Tabor A. , Putyra P. , Zarębski K. , Maguda T.

|

2009

|

tom Vol. 9, iss. 1

163-168

EN

The study presents the results of mechanical tests carried out on austenitic ductile iron with varied nickel content and additions of chromium and vanadium. The tests and investigations were carried out over a wide range of temperatures, i.e. from -196oC to +20oC, and included determination of the yield strength, tensile strength, reduction of area and elongation. Additionally, the microstructure of different cast iron types was examined, along with the factographic examinations of specimens subjected to the tensile test. In final part of the study, the obtained results were discussed and relevant conclusions were drawn.

12

Nowe możliwości technologiczne i badawcze materiałów przeznaczonych na części maszyn i narzędzia

80%

Jaworska L. , Putyra P. , Klimczyk P. , Zybura M.

|

2010

|

tom R. 83, nr 10

710-713

PL

Opisano zagadnienia dotyczące najnowocześniejszych metod spiekania materiałów wysokotopliwych, szczególnie tworzyw ceramicznych. Omówiono podstawowe założenia różnych technik spiekania (swobodne spiekanie w próżni i w obecności atmosfer ochronnych, spiekanie wysokociśnieniowe, plazmowe spiekanie iskrą elektryczną, selektywne spiekanie wiązką laserową). Opisano także szczegóły preparatyki materiałów ceramicznych przeznaczonych do badań mikrostrukturalnych na mikroskopie skaningowym, przedstawiono nowe urządzenia i stanowiska przeznaczone do badań szoków termicznych i badań tribologicznych zakupione w ramach projektu MCITiM nt. „Doposażenie infrastruktury badawczej Małopolskiego Centrum Innowacyjnych Technologii i Materiałów” realizowanego w Programie Operacyjnym Innowacyjna Gospodarka, lata 2007-2013, Priorytet 2 – Infrastruktura sfery B+R, Działanie 2.2 – Wsparcie tworzenia wspólnej infrastruktury badawczej jednostek naukowych.

EN

Described are the problems related to the state of art sintering process of high-melting and in particular ceramic materials. Discussed are essentials of different sintering processes such as free protective gas or vacuum sintering, or high pressure sintering, electro-spark plasma or selective laser beam sintering method.

13

Morphology of graphite precipitates in austenitic ductile iron

80%

Zarębski K. , Putyra P. , Khatemi B. , Tabor A.

|

2011

|

tom Vol. 11, iss. 2

149-152

EN

The final mechanical properties of cast iron depend on the nature and properties of the matrix and on the morphology of graphite precipitates. The article presents the results of studies of the structure of austenitic ductile iron with different nickel content. The studies include the identification and stereological description of graphite precipitates. The volume fraction of graphite in cast iron was determined in function of the size of the precipitates and the adopted shape coefficient of single particles, enabling the content of regular spheroids to be estimated.

14

Alumina composites with solid lubricant content

80%

Putyra P. , Podsiadło M. , Smuk B.

|

tom Vol. 41, nr 1-2

34-39

EN

Purpose: The aim of the study presented in this article is to determine the effect of the addition of solid lubricating substances on the selected properties of ceramic tool materials. The effect of tested lubricant additives on the density, porosity, Young’s modulus and Vickers hardness of Al2O3-based ceramics with Ti(C,N) was determined. Design/methodology/approach: Ceramic materials based on aluminium oxide with the addition of solid lubricating substances. Materials were obtained by uniaxial compression with the addition of sliding substances, then isostatically pressed, and dried. The sintering process was carried out at a temperature of 1750°C under high vacuum conditions. Density, Vickers hardness and Young’s modulus was determined for these materials. The materials were also subjected to tribological analysis. The results obtained were compared with the properties of ceramic material based on Al2O3 + 30 mass.% Ti(C,N), from which tool materials were made. Findings: The use of solid lubricating substances in the production of ceramic materials allowed a reduction in the coefficient of friction. Depending on the sliding additives used, the relative density values of individual materials were in the range of 85.3% to 92.3%. Young’s modulus values for these materials were in the range of 273 GPa to 343 GPa, and Vickers hardness in the range of 966 to 1373 HV1. The results of tribological analysis showed a coefficient of friction value for the base material of 0.51. For the other materials, the coefficient of friction values were in the range 0.28 to 0.41, the lowest value being for the material with the addition of BaZrO3. Practical implications: Ceramic materials with the addition of solid lubricating substances may be used in cutting tools. Study of the composition and production technology of such tools allows for the minimisation of the use of liquid cooling lubricants in the machining process and the achievement of higher cutting speeds. Originality/value: Ceramic materials intended for cutting tool blades were produced with the addition of materials of a layered structure or of high cleavage by free sintering. These materials were added to the structure, resulting in a reduced coefficient of friction, which was measured at between 55% and 75% of the coefficient of friction of the base material. The coefficient of friction was determined for friction pairs: ceramic material - high hardness steel ball.

15

Wpływ odkształcenia plastycznego i obróbki cieplnej na właściwości mechaniczne porowatych spieków metali

80%

Zarębski K. , Okoński S. , Putyra P.

Archiwum Odlewnictwa

|

2006

|

tom R. 6, nr 21/2

110-116

PL

W pracy zaprezentowane są wyniki badań mających na celu określenie wpływu odkształcenia plastycznego na zimno i następującej po nim zróżnicowanej obróbki cieplnej na wybrane właściwości wytrzymałościowe i plastyczne spieku o strukturze porowatej.

EN

This work presents results of investigations, which may in view determinate influence of cold plastic deformation and following after deformation a different heat treatment on the selected strength and plastic properties of porous sintered metals.

16

Grafitowe warstwy przewodzące wytwarzane techniką sitodruku

80%

Walter J. , Skupień K. , Putyra P.

Archiwum Odlewnictwa

|

2006

|

tom R. 6, nr 21/2

169-176

PL

W artykule zamieszczono wyniki badań przewodnictwa warstw grafitowych nanoszonych metodą sitodruku przeznaczonych do zastosowania w ogniwach fotowoltaicznych. Warstwy te wytwarzane są za pomocą past zawierających substancje organiczne, które mogę być z niej usunięte w temperaturze do 350°C co zapewnia dobre przewodnictwo elektryczne. Warstwa taka jest zwarta zapewniając odpowiednie połączenia elektryczne pomiędzy cząstkami grafitu.

EN

The article presents the results of the studies on conductive behaviour of graphite layers applied by the technique of screen process and assigned for operation in photovoltaic cells. The layers are produced using pastes containing some organic matters, which can be removed at a temperature of up to 350°C , thus ensuring a good electric conduction. A layer made by this technique is very compact which makes the graphite particles come closely into contact with each other.

17

Sintering of TiB2-TiN nano- and micropowders

71%

Wyżga P. , Jaworska L. , Bućko M. , Putyra P. , Kalinka A.

Kompozyty

|

2011

|

tom R. 11, nr 1

34-38

EN

The TiN-TiB2 ceramic composite (CC) could be attractive for applications in jet engine parts, armour plates, cutting tools and dies as well as high performance electrical systems. Because of the high melting points of TiB2-TiN, consolidation of these powders requires extremely high temperatures and long duration of the sintering process for conventional sintering methods.The main causes of this problem are strong covalent bonding, a low self-diffusion coefficient and the existence of an oxygen rich surface layer on the particle surface. The compaction and sintering of nanocrystalline powders are accompanied by intensive growth of particles. The Spark Plasma Sintering (SPS) process and High Pressure-High Temperature (HP-HT) method of sintering have been applied to the formation of composites consisting of TiB2 and TiN nano- and micropowders. Commercial TiB2-TiN nanopowders, obtained using Self Propagation High Temperature Synthesis (SHS) were used for the studies. The influence of the method of sintering on the densification, grain growth, microstructure, some physical and mechanical properties of TiN-TiB2 ceramic composites were investigated. Microstructural observations revealed that both TiN and TiB2 crystal grains had micrometer sizes in the composites obtained from nanopowders for both SPS and HP-HT methods of sintering. In the materials obtained using the HP-HT method od sintering, there are numerous cracks in the compact and stresses build up during the high pressure sintering process. The TiB2-TiN material obtained utilizing the HP-HT method from nanopowders is characterized by lower porosity. In XRD experiments, TiB2, TiN and hBN phases were detected. TiB-TiN commercial SHS nanopowders are more reactive than the mixture of TiB2, and TiN micropowders. For the composites prepared from nanopowders there is about 14% of hBN content. The amount of hBN in the composites for micropowder sintering using the SPS method is about 1.3%.

PL

Kompozyty ceramiczne TiN-TiB2 mogą znaleźć powszechne zastosowanie w przemyśle jako części do silników odrzutowych, płyty pancerne, narzędzia skrawające, matryce, a także w wysokiej klasy systemach elektronicznych. Ze względu na wysoką temperaturę topnienia składników kompozytów TiB2-TiN tradycyjne spiekanie tych proszków wymaga zastosowania bardzo wysokiej temperatury i długiego czasu spiekania. Przyczynami tego są silne wiązania kowalencyjne występujące w przedstawianym kompozycie, niski współczynnik samodyfuzji oraz obecność bogatej w tlen warstwy na powierzchni cząstek. Zagęszczaniu i spiekaniu nanokrystalicznych proszków towarzyszył intensywny rozrost ziaren. Do wytworzenia spieków kompozytowych TiB2-TiN z wykorzystaniem nano- oraz mikrometrycznych proszków zastosowano metodę Spark Plasma Sintering (plazmowe spiekanie iskrą elektryczną- SPS) oraz spiekanie wysokociśnieniowe HP-HT. Do badań zastosowano komercyjny nanoproszek TiB2-TiN, otrzymany metodą samorozwijającej się wysokotemperaturowej syntezy (SHS). W przeprowadzonych badaniach przedstawiono wpływ zastosowanych metod spiekania na zagęszczenie, rozrost ziaren, mikrostrukturę oraz wybrane właściwości fizyczne i mechaniczne spieków TiB2-TiN. Badania mikrostruktury materiałów kompozytowych otrzymanych z proszków nanometrycznych metodą HP-HT i SPS wykazały mikrometryczną wielkość kryształów ziaren zarówno TiN, jaki i TiB2. W spiekach otrzymanych metodą HP-HT widoczne są liczne pęknięcia. Wynikają one z naprężeń towarzyszących procesowi spiekania wysokociśnieniowego. Kompozyty TiB2-TiN uzyskane metodą HP-HT charakteryzują się mniejszą porowatością w porównaniu do spiekanych metodą SPS. Badania XRD wykazały w otrzymanych materiałach udział takich faz, jak TiB2, TiN i hBN. Okazało się również, że komercyjny nanoproszek TiB2-TiN otrzymany metodą SHS charakteryzował się większą reaktywnością niż mieszanka mikrometrycznych proszków TiB2 oraz TiN. W kompozytach wykonanych z nanoproszków udział hBN wyniósł około 14%, natomiast w przypadku materiałów z mikroproszków, spiekanych metodą SPS, wynosi on około 1,3%.

18

Structure studies on the AK7-SiC composite after machining

71%

Karolus M. , Cyboroń J. , Putyra P. , Dyzia M. , Ratuszek W.

|

tom R. 88, nr 2CD

319--329

EN

The paper presents results of the structural studies on the composites of alumina matrix after machining processes. There were used two different methods: Electrical Discharge Machining (EDM) and Abrasive Water Jet (AWJ). The phase composition of the composite was carried out by X-ray diffraction (XRD). In order to investigate the heterogeneity of the material there were conducted additional measurements using the Grazing Incident X-ray Diffraction (GIXD) for angles of 1°, 3°, 5°, 9° and 12°. Residual stresses were determined based on the sin2ψ and grazing (g-sin2ψ) methods for the main components of the composite - alumina and silicon carbide. Analysis of the diffraction patterns performed for different X-ray penetration depths, showed that the tested material was inhomogeneous. Furthermore, depending on the treatment method (EDM or AWJ), the tested materials were shown the differences, both in the phase composition and the residual stresses values, as well.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań strukturalnych stopów z układu AK7-10% obj. SiC, po procesie obróbki ubytkowej z wykorzystaniem dwóch metod: elektroerozyjnej i wodnościernej. Badania składu fazowego oraz jego zmian przeprowadzono metodą dyfrakcji rentgenowskiej (XRD) w geometrii Bragga-Brentano. W celu zbadania niejednorodności materiału przeprowadzono dodatkowe pomiary w geometrii stałego kata padania (SKP – Grazing Incident X-ray Diffraction) dla kątów padania promieniowania rentgenowskiego: 1°, 3°, 5°, 9°, 12°. Przeprowadzono pomiary naprężeń własnych dla głównych składników stopów, tj. Al i SiC, które wyznaczono w oparciu o metodę g-sin2ψ. Analiza dyfraktogramów wykonanych przy różnych głębokościach wnikania promieniowania rentgenowskiego wykazała, iż badany materiał kompozytowy jest wielofazowy i niejednorodny. Ponadto, w zależności od zastosowanej metody obróbki badanych materiałów (EDM i obróbka wodnościerna), wystąpiły różnice, zarówno w składzie fazowym, jak i w wielkościach wyliczonych naprężeń własnych.

19

Wysokociśnieniowe i swobodne spiekanie kompozytów cermetalowych z udziałem nanometrycznych proszków TiC

71%

Figiel P. , Jaworska L. , Putyra P. , Klimczyk P. , Bryła K.

Kompozyty

|

2008

|

tom R. 8, nr 2

130-135

PL

Cermetale charakteryzują się dobrą plastycznością i wysoką twardością. Dzięki małemu powinowactwu chemicznemu do żelaza i ich odporności na utlenianie w wysokich temperaturach cermetale cechują lepsze właściwości skrawne niż węgliki spiekane. Cermetale wykazują kilka wad w porównaniu z węglikami, na przykład: niższą odporność na kruche pękanie, mniejszą odporność na odkształcenia plastyczne, większy współczynnik rozszerzalności cieplnej. Celem przeprowadzonych badań było określenie parametrów wytrzymałościowych kompozytów cermetalowych z zastosowaniem różnych metod spiekania. Materiały składające się z: 70% obj. TiC i 30% obj. (Ni,Mo) oraz 56% obj. TiC i 44% obj. (Ni,Mo) były otrzymywane metodą spiekania swobodnego i wysokociśnieniowego proszków. Zastosowano proszki o wielkości: 2 žm, 130 i 20+30 nm. Po spiekaniu określono gęstość pozorną Pp poszczególnych materiałów, a także twardość Vickersa przy obciążeniu 9,8 N oraz, stosując metodę ultradźwiękową pomiaru prędkości przechodzenia fali poprzecznej i podłużnej, wartość modułu Younga. Dodatkowo, wykorzystując metodę wgłębnikową Vickersa, zmierzono długości pęknięć wokół odcisku w próbce, uzyskanych przy obciążeniu wgłębnika siłą 98,07 i 294,2 N, a następnie obliczono za pomocą wzoru Nihhary współczynnik odporności na kruche pękanie KIc. Wybrane materiały, różniące się wielkością cząstek proszku TiC, poddano w dalszej części badań obserwacji mikrostruktury przy użyciu mikroskopu skaningowego JEOL JA- -50A. Analizę poszczególnych faz powstających w cermetalach o mikronowych (2 žm) wielkościach cząstek TiC po spiekaniu wysokociśnieniowym w temperaturach 1720, 1850 i 1960 K oraz swobodnym w 1770 K wykonano przy użyciu dyfraktometru rentgenowskiego DRON 3. Najwyższą twardością charakteryzował się materiał z 2 žm TiC, wykazując przy tym strukturę pierścieniową z węglikiem złożonym (Ti,Mo)CX i TiC wewnątrz ziarna. Analiza rentgenowska wykazała zróżnicowany skład fazowy dla cermetali otrzymywanych metodą spiekania swobodnego i wysokociśnieniowego. Podczas krótkotrwałego spiekania wysokociśnieniowego w osnowie oprócz roztworów stałych występują czyste ziarna (obszary) niklu i molibdenu.

EN

Cermets are characterized very good plasticity and high hardness. Due to their low chemical affinity to Fe and the resistance for high temperatures oxidation, cermets have better cutting properties than carbides. Although having many good parameters with respect to their properties, cermets do have several properties which are not as good as those of cemented carbides, such as: lower fracture toughness, lower resistance for plastic deformation, higher thermal expansion. The aim of studies was to determine strength properties for materials obtaining using various methods of sintering. Materials with 70 vol.% of TiC and 30 vol.% of (Ni,Mo), and 56 vol.% of TiC and 44 vol.% of (Ni,Mo) were obtained using free sintering at vacuum and using HP HT apparatus. The various size of the TiC particles 2 žm, 130 nm and 20+30 nm were used. The influence of the size of TiC particles on microstructure, density, hardness, Young modulus and fracture toughness was investigated. Furthermore, fracture toughness was calculated from the length of cracks which develop during a Vickers indentation test. In our case, fracture toughness KIc was calculated from Niihara's equation. This paper also presents structure analysis of cermet composites with different size of TiC particles. This microstructure investigation was carried out with application of scanning microscope JEOL JA-50A. Phase analysis of cermet composites were carried out using X-Ray diffractometer DRON 3. For free sintering samples, with micrometric size of grains, the hardness of material is the highest. The ring structure of material and complex carbide (Ti,Mo)Cx formation was confirm. During free sintering, intermetalics compounds are formed. X-Ray diffraction confirmed various composition of (Ti,Mo)C cermets, obtained using the free sintering method compare to cermets from the HP-HT method. During the short time of the pressure sintering (60 s) process in the materials pure initial Mo and Ni are presence. In the high pressure sintered material with 130 nm TiC participation, there is small amount of TiC in the centre of carbide grains.

20

Badania właściwości tribologicznych ceramiki borkowej w temperaturach do 800°C

71%

Laszkiewicz-Łukasik J. , Jaworska L. , Putyra P. , Cygan S. , Cyboroń J.

|

tom R. 88, nr 2CD

213--222

PL

Ceramic borides materials have a unique properties such as high hardness, Young Modulus, chemical and oxidation resistance and high melting point. Particularly diborides are characterized by stability, thanks to strong chemical bonds and relations about atomic radius between metal and boron. Tantalum diboride have also high density and melting point above 3000°C. This properties makes TaB2 potentially useful in application including defense and chemical industries, cutting tools, machine parts working at high temperatures. These applications requires to check selected properties of materials at high temperatures. This paper presents results of tribological research of tantalum diboride, using ball-on-disc method. The starting material is a sinter of TaB2 obtained by reactive sintering using SPS method. Sintering parameters were 2100°C and 30 minutes. Obtained material has an apparent density of 11.22 g/cm3, the Young's modulus of 500 GPa and Vickers hardness of 19.5 GPa. Friction coefficient and wear indicator were determined. The tests were carried out in the range from room temperature up to 800°C. Microscopic observations and Vickers hardness after tribological tests were carried out. Friction coefficient of tantalum diboride compact at temperatures ranging from room temperature to 600°C was in the range from 0.57–0.75. Temperature increase to a value of 800°C resulted in a significant decrease in the value of the tested coefficient to 0.16. Wear rate of tantalum diboride samples decreased gradually with temperature increase of tribological tests (from 284 through 260 to 173 mm3/N·m). However at a temperature of 600°C and 800°C there was a rapid decrease in the wear ratio to the value of 32 mm3/N·m and 52 mm3/N·m.

EN

Materiały ceramiczne o osnowie borków metali przejściowych charakteryzują się wysokim modułem Young’a i twardością, odpornością na działanie czynników chemicznych, odpornością na utlenianie, a także wysoką temperaturą topnienia. Szczególnie dwuborki metali grup IV, V i VI charakteryzują się trwałością ze względu na silne wiązania chemiczne. Dwuborek tantalu odznacza się dużą gęstością 12,65 g/cm3 oraz temperaturą topnienia powyżej 3000°C. Właściwości te determinują zastosowanie tego materiału w przemyśle zbrojeniowym, chemicznym oraz na narzędzia skrawające i części maszyn pracujące w wysokich temperaturach. Praca dotyczy badań właściwości tribologicznych dwuborku tantalu metodą ball-on-disc w temperaturach od pokojowej do 800°C. Materiał do badań stanowiły spieki dwuborku tantalu wytworzone metodą spiekania reakcyjnego SPS z mieszaniny proszków tantalu i boru. Procesy spiekania prowadzono w temperaturze 2100°C w czasie 30 minut. Otrzymane materiały charakteryzowały się gęstością 11,22 g/cm3, modułem Younga 500 GPa i twardością 19,5 GPa (HV1). Wyznaczono wartości współczynnika tarcia i wskaźnika zużycia w temperaturach pokojowej, 200°C, 400°C, 600°C, 800°C. Po przeprowadzonych testach tribologicznych powierzchnie próbek zostały poddane obserwacjom za pomocą skaningowego mikroskopu elektronowego oraz mikroanalizie rentgenowskiej EDS, a także pomiarom twardości. Współczynnik tarcia spieku dwuborku tantalu w temperaturach z zakresu od pokojowej do 600°C mieścił się w zakresie od 0,57 do 0,75. Podwyższenie temperatury do wartości 800°C spowodowało znaczący spadek badanego współczynnika do wartości 0,16. Ponadto stwierdzono obniżenie stopnia zużycia próbek dwuborku tantalu wraz ze wzrostem temperatury prób tribologicznych (od 284 przez 260, do 173 mm3/N·m). Zużycie tribologiczne próbek z dwuborku tantalu po próbach w temperaturze 600 i 800°C mieściło się w zakresie od 28,19 mm3/N·m do 52,20 mm3/N·m