Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Effect of Deep Cryogenic Treatment Time on Micromechanical and Tribological Properties of Magnesium Alloys WE43 and WE54

100%

Barylski A. , Aniołek K.

Tribologia

|

2022

|

tom nr 4

7--16

EN

The paper presents the effect of deep cryogenic treatment time on micromechanical and tribological properties of magnesium alloys, WE43 and WE54. The alloys were subjected to deep cryogenic treatment at a liquid nitrogen temperature (-196°C) for 2 to 48h. Tribological tests were performed in a rotational and a reciprocating linear motion, and wear trace studies were performed by profilometric and microscopic measurements. The tests indicate that deep cryogenic treatment has a favourable effect on the micromechanical, mechanical and tribological parameters of the two investigated alloys. It has also been shown that sub-zero treatment time significantly impacts the cryogenic treatment result. Among other things, there was a nearly 10% increase in hardness, Young's modulus, and a 35% reduction in tribological volumetric wear resulting from the improvement in mechanical properties, as well as a 2-fold reduction in linear wear with an increase in sub-zero treatment time relative to the material in its as-delivered state. Deep cryogenic treatment with appropriately selected sub-zero treatment time allows for improving the service life of magnesium alloys with rare earth metals.

PL

W artykule przedstawiono wpływ czasu głębokiej obróbki kriogenicznej na właściwości mikromechaniczne oraz tribologiczne stopów magnezu WE43 i WE54. Stopy poddano głębokiej obróbce kriogenicznej w temperaturze ciekłego azotu (-196°C) w czasie od 2 do 48 h. Testy tribologiczne wykonano w ruchu obrotowym oraz w ruchu posuwisto-zwrotnym liniowym. Badania śladów zużycia wykonano za pomocą pomiarów profilografometrycznych oraz mikroskopowych. Przeprowadzone testy wskazują, że głęboka obróbka kriogeniczna wpływa korzystnie na parametry mikromechaniczne, mechaniczne i tribologiczne obu badanych stopów. Wykazano również, że istotne znaczenie na efekt obróbki kriogenicznej ma czas wymrażania. Stwierdzono między innymi blisko 10% wzrost twardości modułu Younga oraz wynikające z poprawy właściwości mechanicznych – 35% ograniczenie zużycia tribologicznego objętościowego i 2-krotne obniżenie zużycia liniowego wraz ze wzrostem czasu wymrażania w stosunku do materiału w stanie dostawy. Głęboka obróbka kriogeniczna o odpowiednio dobranym czasie wymrażania pozwala na poprawę trwałości eksploatacyjnej stopów magnezu z metalami ziem rzadkich.

2

Tribological Properties of Ti-6Al-7Nb Alloy after Isothermal Oxidation

80%

Aniołek K. , Barylski A. , Osior D.

Tribologia

|

2019

|

tom nr 3

5--12

EN

The paper presents the characterization of tribological properties of the Ti-6Al-7Nb alloy before and after isothermal oxidation in different friction couples. Microscopic observations have shown that uniform oxide layers were obtained, which evenly covered the entire surface of the investigated samples. It was found that oxide layers deposited on the Ti-6Al-7Nb alloy substrate contribute to a considerable improvement of the tribological properties. The best resistance to sliding wear was shown by the layer obtained at a temperature of 600°C. It was also shown that presence of oxide layers on the surface of the Ti-6Al-7Nb alloy leads to an increase in the friction coefficient. The highest increase in the value of the friction coefficient was observed for a surface oxidized at 650°C during interaction with an Al2O3 ball. SEM observations of traces of the tribological interaction showed the presence of numerous scratches and fine wear products on the friction surface. For the non-oxidized condition, after interaction with a ball made of bearing steel 100Cr6, the presence was found of alternating, morphologically varied areas which had formed as a result of corrugation wear. Tests have shown that isothermal oxidation eliminates this disadvantageous phenomenon.

PL

W pracy przedstawiono charakterystykę właściwości tribologicznych stopu Ti-6Al-7Nb przed oraz po utlenianiu izotermicznym w różnych skojarzeniach ciernych. Obserwacje mikroskopowe wykazały, że otrzymano jednolite warstwy tlenkowe, które równomiernie pokrywały całą powierzchnię badanych próbek. Stwierdzono, że warstwy tlenkowe otrzymane na podłożu stopu Ti-6Al-7Nb prowadzą do znacznej poprawy właściwości tribologicznych. Najlepszą odpornością na zużycie ścierne cechowała się warstwa tlenkowa otrzymana w temperaturze 650°C. Wykazano ponadto, że obecność warstw tlenkowych na powierzchni stopu Ti-6Al-7Nb prowadzi do wzrostu współczynnika tarcia. Największy wzrost współczynnika tarcia zaobserwowano dla powierzchni utlenionej w temperaturze 650°C podczas współpracy z kulką Al2O3. Obserwacje SEM śladów współpracy tribologicznej wykazały na powierzchni tarcia obecność licznych rys oraz drobne produkty zużycia. Dla stanu nieutlenionego po współpracy z kulką ze stali łożyskowej 100Cr6 stwierdzono obecność naprzemianległych różnych morfologicznie obszarów powstałych w wyniku zużycia falistego. Wykazano, że utlenianie izotermiczne eliminuje to niekorzystne zjawisko.

3

Polylactide-based composite materials for 3D printing and medical applications - the effect of basalt and silicon dioxide addition

51%

Pyza M. , Brzezińska N. , Kulińska K. , Gabor J. , Barylski A. , Aniołek K. , Garczyk-Mundała Ż. , Adebesin K. , Swinarew A.

|

tom vol. 25, no. 166

29--39

EN

Polymers are compounds that play a key role in the development of many fields of science, including emergency medicine. Currently, there are increasing requirements for biomedical polymers in terms of producing lighter and more ecological equipment. To meet these requirements, a composite material was developed: polylactide (PLA) with the addition of modifiers - basalt and silicon dioxide (SiO2). PLA was chosen as a biodegradable polymer that naturally decomposes in the environment. This is very important, regarding a large number of single-use materials made of microplastics polluting the environment. The samples were made by additive 3D printing and then immersed in swimming pool water, chlorine solution, and distilled water. FTIR analysis showed the influence of the environment on the intensity and shift of PLA absorption bands. Microscopic analysis provided information on surface morphology, roughness, and potential defects. Tribological and micromechanical tests showed that the additions of basalt and silica to the PLA material influenced the morphological structure and the average area of the wear trace, volumetric wear, and average coefficient of friction. In the presence of chlorine solution, distilled water, and pool water under real conditions, the SiO2 addition made the PLA material more resistant to abrasion, as compared to the basalt addition. However, additives did not significantly affect the PLA material hardness, and the samples with basalt turned out to be more resistant to deformation.