Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Zużycie tribologiczne kształtowników szynowych ze stali o różnej morfologii perlitu w rozjazdach kolejowych

100%

Herian J. , Aniołek K.

|

tom Vol. 32, nr 1

44-49

PL

W artykule scharakteryzowano perlityczne stale szynowe stosowane w budowie dróg kolejowych. Przedstawiono konstrukcje i wymagania stawiane rozjazdom kolejowym. W pomiarach eksploatacyjnych określono zużycie na powierzchni tocznej dzioba krzyżownicy rozjazdu kolejowego, które przedstawiono w trzech przekrojach od czoła dzioba za pomocą profilomierza laserowego. Wykazano występowanie nierównomierności zużycia profilu powierzchni tocznej na długości dzioba krzyżownicy. Omówiono wpływ parametrów procesu wyżarzania izotermicznego na morfologię perlitu i właściwości stali R260. Strukturę perlityczną o zróżnicowanej morfologii perlitu uzyskano podczas fizycznego modelowania wyżarzania izotermicznego na symulatorze Gleeble 3800. Badania mikrostruktury wykonano na skaningowym mikroskopie elektronowym HITACHI S-3400N. Po obróbce cieplnej stwierdzono występowanie mikrostruktury perlitycznej o koloniach perlitu drobniejszych w stosunku do kolonii po walcowaniu na gorąco. Wykazano, że obniżenie temperatury wytrzymania izotermicznego wpływa na zmniejszenie odległości międzypłytkowej w stali perlitycznej. Na podstawie otrzymanych wyników opracowano zależności pomiędzy odpornością na zużycie ścierne a morfologią perlitu dla warunków eksploatacyjnych występujących w rozjazdach kolejowych. Przeprowadzone badania po twierdziły, że wytrzymałość na rozciąganie jest zależna liniowo od temperatury wyżarzania izotermicznego i zwiększa się ze zmniejszeniem odległości między płytkami cementytu. Badania odporności na zużycie przez tarcie wykonano dla stali o różnej morfologii perlitu na stanowisku Amslera w warunkach tarcia toczno-ślizgowego. Wykazano, że zużycie materiału jest zależne od parametrów eksploatacyjnych oraz odległości między płytkami cementytu. Odporność na zużycie stali R260 o różnej morfologii perlitu rośnie, gdy maleje odległość między płytkami cementytu oraz zmniejsza się ze wzrostem obciążenia i poślizgu.

EN

The article presents the characteristics of pearlite rail steels used in the construction of railways. The text shows constructions and requirements set to the switches. The tribological wear on the rolling surface of an actual frog point of the switch was determined in the operational measurements. These measurements were presented in three sections from the front of the actual frog point using a laser profile measurement gauge. It has been shown that there are some irregularities of the rolling surface section wear on the length of the actual frog point. The article discusses the influence of isothermal annealing process parameters on the pearlite morphology and properties of the R260 steel. The pearlite structure with a diverse pearlite morphology was obtained in the physical modelling of the isothermal annealing on the 3800 Gleeble Simulator. Tests of microstructure were carried out on the HITACHI S-3400N scanning electron microscope. After the heat treatment, the existence of the pearlite microstructure with pearlite colonies was identified. They were smaller in relation to colonies after the hot rolling process. It was shown that the reduction of isothermal holding temperature influences the decrease of the interlamellar distance in the pearlite steel. On the basis of the received results, the dependences between the resistance to the wear and the pearlite morphology for operational conditions occurring in the switches were estimated. The examination of mechanical properties evaluation confirmed, that the tensile strength is dependent lineally on the isothermal annealing temperature and increases as the interlamellar distance in cementite decreases. The resistance to the wear tests were conducted for steel with a different morphology of pearlite on the Amsler stand in conditions of rolling-sliding frictions. It was shown that the material wear depends on the operational parameters, as well as on the interlamellar distance. The resistance to the wear of R260 steel with a different pearlite morphology increases, when the interlamellar distance in cementite decreases and decreases as the load and slip increase.

2

Zużycie ścierne materiałów stosowanych w transporcie szynowym

100%

Aniołek K. , Herian J.

|

2012

|

tom Vol. 79, nr 8

523--525

PL

O trwałości elementów pary ciernej koła i szyny decydują cechy materiałowe, konstrukcyjne oraz warunki eksploatacyjne. W badaniach określono strukturę i właściwości mechaniczne stali R260 walcowanej na gorąco i stali P60 ulepszonej cieplnie. Dla pary ciernej złożonej z tych materiałów wykonano badania odporności na zużycie ścierne na stanowisku Amslera. Uzyskane wyniki potwierdziły, że wartość ubytku względnego masy badanych stali jest zależna od nacisku i współczynnika poślizgu. Przy stałym nacisku zużycie badanych stali jest zależne od wartości poślizgu oraz mikrostruktury stali.

EN

The durability of the wheel/rail friction couple components are determined by material and construction properties as well as operating conditions. Mechanical properties and the structure of hot-rolled R260 steel and thermally improved P60 steel were determined in tests. Tests of resistance to abrasive wear for this material pair were conducted on an Amsler test bench. The wear tests showed that the value of relative mass decrement of the examined steels depended on pressure and on the sliding coefficient. At constant pressure, the wear of the examined steels depended on the sliding value and microstructure steel.

3

Numeryczne prognozowanie wpływu prędkości pojazdu szynowego na obciążenie rozjazdu kolejowego

100%

Aniołek K. , Herian J.

|

tom Vol. 78, nr 8

577--580

PL

W warunkach eksploatacyjnych kształtowniki szynowe, w tym elementy rozjazdów kolejowych, podlegają zużyciu masowemu (ścierno-adhezyjnemu) oraz zmęczeniowemu. O wartości zużycia decydują: wartość obciążenia i poślizgu, poziom naprężeń w najbardziej wytężonym obszarze oraz właściwości materiału, z jakiego wykonano kształtowniki. Z przeprowadzonych obliczeń numerycznych wynika, że największe obciążenie dynamiczne występuje w momencie wjazdu zestawu kołowego na krzyżownicę rozjazdu. W trakcie przejazdu na elementy rozjazdu działają zmienne siły: pionowa oraz poprzeczna. Wartość siły pionowej jest zależna od prędkości oraz masy pojazdu szynowego.

EN

In exploitation conditions rail sections, including components of turnouts, are subject to mass wear (abrasive and adhesive), as well as fatigue. Value of wear decides: value of load and slip, level of intensity in the most strenuous areas, as well as properties of material, from which these sections are made. From conducted numerical calculations result that the biggest dynamic load is in the moment of a drive of a wheel set on a frog of the turnout. During the ride on components of the turnout act variable forces: vertical and transverse. The value of the vertical force depends on speed and mass of the railway vehicle.

4

Odporność na zużycie ścierne, kruche pękanie i zmęczenie stali wysokowęglowej otrzymanej w różnych procesach

80%

Aniołek K. , Herian J. , Cieśla M. , Skotnicki G.

|

tom Vol. 81, nr 1

11--14

PL

Kształtowniki szynowe ze stali perlitycznych stosowane w budowie rozjazdów i dróg kolejowych muszą posiadać odpowiednie charakterystyki mechaniczne i zmęczeniowe oraz wysoką odporność na zużycie ścierne. W pracy przedstawiono podstawy doboru parametrów dla procesu wyżarzania izotermicznego. Kształtowanie mikrostruktury stali R260 przeprowadzono w procesach walcowania na gorąco oraz podczas wyżarzania izotermicznego. Określono wpływ morfologii perlitu na odporność na kruche pękanie w płaskim stanie odkształcenia KIc,, na wysokocyklową trwałość zmęczeniową i odporność na zużycie ścierne. Wykazano, że w badanych procesach można regulować w szerokim zakresie właściwości stali zmieniając w materiale morfologię perlitu.

EN

Rail sections made of pearlitic steels used in the construction of turnouts and railroads must have appropriate mechanical and fatigue characteristics as well as high resistance to abrasive wear. The paper presents the basics of the selection of parameters for the isothermal annealing process. The microstructure of R260 steel was shaped in hot rolling processes and during isothermal annealing. The influence of pearlite morphology on brittle cracking resistance in a flat state of deformation KIC, high-cycle fatigue life and resistance to abrasive wear was determined. It was demonstrated that in the examined processes the properties of the steel may be controlled within a wide range by changing the morphology of pearlite in the material.

5

Mechanical and tribological properties of oxide layers obtained on Ti-6Al-7Nb alloy

80%

Aniołek K. , Barylski A. , Kupka M. , Dworak M.

|

tom nr 3

9--17

EN

The research presented in the paper was focused on determining the effects of thermal oxidation parameters on the mechanical and tribological properties of oxide layers formed on Ti-6Al-7Nb titanium alloy for biomedical applications. Titanium alloy was oxidized at 600 and 700°C for 72h. The study found that, at lower temperatures, the oxidized alloy surface was covered by a nonuniform oxide layer. A 100°C increase in the treatment temperature yielded a uniform layer covering the whole surface of the alloy. Hardness measurements showed that thermal oxidation resulted in the formation of oxide layers characterized by a 3-fold higher hardness compared to untreated alloy. Tribological tests showed that thermal oxidation effectively improves the resistance of Ti-6Al-7Nb alloy to sliding wear. Tribological tests demonstrated that an increased oxidation temperature was associated with improved resistance to sliding wear.

PL

Przedstawione w pracy badania koncentrują się nad określeniem wpływu parametrów utleniania termicznego na właściwości mechaniczne i tribologiczne warstw tlenkowych otrzymanych na biomedycznym stopie tytanu Ti-6Al-7Nb. Proces utleniania termicznego przeprowadzono w temperaturze 600 i 700°C w czasie 72 h. Stwierdzono, że w niższej temperaturze utleniania powierzchnia stopu była pokryta nierównomiernie warstwą tlenkową. Podwyższenie temperatury utleniania termicznego o 100°C pozwoliło uzyskać jednolitą warstwę, w całości pokrywającą powierzchnię stopu. Pomiary twardości wykazały, że proces utleniania termicznego umożliwił otrzymanie warstw tlenkowych charakteryzujących się 3-krotnie wyższą twardością w porównaniu z twardością stopu niepoddanego utlenianiu. Badania tribologiczne wykazały, że utlenianie termiczne stanowi skuteczną metodę poprawy odporności na zużycie ścierne stopu Ti-6Al-7Nb. W testach tribologicznych wykazano, że wraz ze wzrostem temperatury utleniania odporność na zużycie ścierne ulegała zwiększeniu.

6

Characteristic of Oxide Layers Obtained on Titanium in the Process of Thermal Oxidation

80%

Aniołek K. , Kupka M. , Barylski A. , Mieszczak Ł.

|

nr 2

7

The influence of isothermal oxidation parameters on the tribological properties of titanium

80%

Aniołek K. , Barylski A. , Kupka M. , Dworak M.

|

tom nr 4

5--9

EN

The paper presents the results of tests concerning the tribological properties of titanium Grade 2 subjected to thermal oxidation at a temperature of 600°C and 700°C for 72 hours. The morphology of the obtained oxide scale was determined using a scanning electron microscope. After oxidation at 600°C, the resultant oxides concentrated mostly on the roughness elevations formed during the grinding of samples. On raising the temperature to 700°C, finer and more agglomerated oxide particles were formed. Tribological tests have shown that titanium Grade 2 in a non-oxidised condition is characterised by very poor resistance to sliding wear. It has been found that the presence of an oxide layer on the surface of titanium significantly improves its poor tribological properties. Oxide layers obtained at temperatures of 600°C and 700°C allowed obtaining as much as a triple reduction of volumetric wear. Analysis of the morphology of the wear trace surface has shown the presence of corrugation wear on a non-oxidised specimen in the form of two alternate regions with different morphologies. It has been demonstrated that oxide layers obtained during thermal oxidation eliminate the phenomenon of corrugation wear.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań dotyczące właściwości tribologicznych tytanu Grade 2 poddanego procesowi utleniania termicznego w temperaturze 600 i 700°C w czasie 72 h. Na skaningowym mikroskopie elektronowym określono morfologię otrzymanej zgorzeliny tlenkowej. Po utlenianiu w temperaturze 600°C powstałe tlenki koncentrowały się głównie na wzniesieniach nierówności powstałych w trakcie procesu szlifowania próbek. Podwyższenie temperatury do 700°C prowadziło do powstawania drobniejszych, skupionych cząstek tlenków. Badania tribologiczne wykazały, że tytan Grade 2 w stanie nieutlenionym charakteryzuje się bardzo słabą odpornością na zużycie ścierne. Stwierdzono, że obecność warstwy tlenkowej na powierzchni tytanu w sposób znaczący poprawia jego słabe właściwości tribologiczne. Warstwy tlenkowe otrzymane w temperaturze 600 i 700°C pozwoliły uzyskać redukcję zużycia objętościowego nawet 3-krotnie. Badania morfologii powierzchni śladów wytarcia wykazały występowanie zużycia falistego na próbce nieutlenionej w postaci dwóch naprzemianległych obszarów o różnej morfologii. Wykazano, że warstwy tlenkowe uzyskane w procesie utleniania termicznego skutecznie eliminują zjawisko zużycia falistego.

8

Wpływ stopnia przerobu na strukturę i właściwości stali ferrrytycznej

80%

Herian J. , Aniołek K. , Sułkowski R. , Wylaź P.

|

tom Vol. 73, nr 5

216-220

PL

W artykule omówiono procesy, które decydują o jakości ciągłych wlewków stalowych i właściwościach wyrobów walcowanych. Ocenę jakości wlewków ciągłych ze stali niskowęglowej dokonano na próbkach poddanych głebokiemu trawieniu i próbie Baumana. W procesie walcowania na gorąco walcówki ze stali o strukturze ferrytycznej wykazano znaczące oddziaływanie dużego stopnia przerobu na strukturę i wlasności stali. Zmianę cech geometrycznych struktury, w tym wielkość ziarna i współczynnik kształtu ziaren, oraz własności mechaniczne stali w zależności od stopnia przerobu wyrażono ilościowo za pomocą funkcji.

EN

The article presents processes, which decide about quality of steel cast strands and properties of rolled products. Quality estimation of low-carbon steel cast strands was made on samples exposed to macroetching and Bauman s tests. In hot rolling process of wire rod from steel with ferritic structure a significant reaction of rolling ratio on structure and properties of steel has been shown. Changes of geometrical features of structure including size of a grain, grain shape coefficient and mechanical properties of steel in dependence of rolling ratio was quantitative expressed by using a function.

9

The effect of irradiation with an electron beam on mechanical, sclerometric, and tribological properties of PTFE with a graphite additive

80%

Barylski A. , Kaptacz S. , Aniołek K. , Kupka M.

|

tom nr 3

29--36

EN

Polytetrafluoroethylene (PTFE) with a 15% graphite additive was subjected to irradiation using an electron beam of energy of 10 MeV in doses of 26, 52, 78, 104, and 156 kGy. The effect of electron beam irradiation on the mechanical, sclerometric, and tribological properties of the material was examined. It was found that the modification through irradiation entailed a gradual increase in the microhardness and Young's modulus as the absorbed dose of irradiation increased. A stereometric analysis of the scratch traces on the material allowed for the determination of the coefficients of the wear micromechanism, β, and resistance to wear, Wβ. After irradiation (especially with a dose of 104 kGy), a significant quantity of the material showed traces of ploughing; the value of the wear resistance coefficient Wβ for the PTFE subjected to cross-linking also increased considerably, which indicated a significant reduction of the tribological wear in relation to the initial material. Examination of abrasive wear of PTFE was performed for the polymer in its initial state and after modification through radiation on a pin-on-disc test stand, T-01. The tests have shown more than a five times reduction of the linear wear during the interaction with a titanium counter-specimen.

PL

Politetrafluoroetylen z 15% dodatkiem grafitu poddano napromieniowaniu strumieniem elektronów o energii wiązki 10 MeV, w dawkach 26, 52, 78, 104, 156 kGy. Zbadano wpływ napromieniowania na właściwości mechaniczne, sklerometryczne i tribologiczne tworzywa. Stwierdzono, że modyfikacja radiacyjna powoduje stopniowe podwyższenie mikrotwardości oraz modułu Younga w miarę wzrostu pochłoniętej dawki napromieniowania. Stereometryczna analiza śladów zarysowania materiału umożliwiła wyznaczenie wskaźnika mikromechanizmu zużycia β i odporności na zużycie Wβ. Po napromieniowaniu (zwłaszcza dawką 104 kGy) znacząca ilość materiału ulega bruzdowaniu; silnie rosła także wartość wskaźnika odporności na zużycie Wβ PTFE poddanego sieciowaniu, co wskazywało na znaczne ograniczenie zużycia tribologicznego w stosunku do materiału wyjściowego. Badania zużycia ściernego politetrafluoroetylenu wykonano dla polimeru w stanie wyjściowym oraz po zmodyfikowaniu radiacyjnym na stanowisku T-01 w skojarzeniu trzpień–tarcza. Testy wykazały ponadpięciokrotne zmniejszenie zużycia liniowego podczas współpracy z tytanową przeciw-próbką.