Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Wpływ cząstek grafitu na rozszerzalność cieplną kompozytów metalowych AlSi6Cu4/grafit

100%

Mitko M.

|

tom R. 4, nr 10

175-178

PL

Kompozyty metalowe zbrojone cząstkami grafitu syntetycznego wytworzono metodą mieszania i prasowania cząstek ze stopem odlewniczym AlSi6Cu4 (AK64) w stanie ciekło-stałym. Wytworzono kompozyty zawierające odpowiednio: 4, 8 i 12% objętościowych cząstek grafitu. W celach porównawczych wytworzono także tą metodą próbki ze stopu AK64, jednak bez dodawania grafitu. Przykładowe struktury otrzymanego w ten sposób materiału do badań pokazano na rysunku 1. Oznaczenie współczynnika cieplnej rozszerzalności liniowej przeprowadzono na dylatometrze optycznym LS-4. Cykl pomiarowy obejmował nagrzewanie próbek z temperatury 25 do 415°C, a następnie chłodzenie do temperatury 25°C z szybkością 180°C/h. Wyniki obliczeń średnich wartości współczynnika rozszerzalności liniowej uzyskane w procesie nagrzewania zestawiono na rysunku 2, a chłodzenia na rysunku 3. Zmianę wymiarów próbek po badaniach dylatometrycznych zestawiono w tabeli 1. Podczas nagrzewania pomiędzy 200 a 300°C następuje szybki wzrost współczynnika rozszerzalności cieplnej badanych kompozytów i stopu AK64 odpowiednio od 20--22 10(-6) K(-1) do 26--28 10(-6) K(-1). Przy dalszym nagrzewaniu do temperatury 415°C następuje obniżenie współczynnika rozszerzalności cieplnej do 25--27 10(-6) K(-1). Przy ochładzaniu próbek obniżanie współczynnika do 22--24 10(-6) K(-1) jest bardziej równomierne. Zwiększenie wymiarów po cyklu nagrzewania i chłodzenia jest znacznie większe dla próbek z kompozytów niż dla próbek wykonanych ze stopu użytego na osnowę. Rozszerzalność cieplna w porównaniu ze stopem osnowy jest tym mniejsza, im większy jest udział cząstek grafitu w kompozycie. Przy udziale 8--12% cząstek grafitu różnice te dochodzą do ponad 10%, a przy udziale 4% cząstek do 5%, co wskazuje na silne połączenie na granicy międzyfazowej cząstka-osnowa. Wzrost udziału cząstek grafitu korzystnie wpływa na właściwości eksploatacyjne kompozytów AlSi6Cu4/grafit w warunkach tarcia suchego nie tylko poprzez zmniejszenie zużycia ściernego i współczynnika tarcia, ale także w wyniku zmniejszenia rozszerzalności cieplnej kompozytu. Zwiększenie stabilizacji wymiarów, a także zmniejszenie naprężeń w czasie eksploatacji można uzyskać, przeprowadzając odpowiednią obróbkę cieplną elementów wykonanych z tego typu kompozytów, co w efekcie powinno wydłużyć ich czas eksploatacji.

EN

Metal composites reinforced with synthetic graphite particles have been obtained by squeeze casting of AlSi6Cu4 (AK64) cast alloy mixed with graphite particles. Composites containing 4, 8, and 12% (by volume) of graphite have been obtained. Also pure AlSi6Cu4 alloy (i.e. without graphite addition) has been squeeze cast for the purpose of comparison. Exemplary structures of such obtained materials have been shown in Figure 1. Determining of the coefficient of thermal expansion has been performed with use of the LS-4 optical dilatometer. Measuring cycle has covered heating of specimens from the temperature of 25 to 415°C and subsequent cooling back to 25"C, both with the rate of 180°C/h. Results of calculating average values of the coefficient of thermal expansion have been shown in Figure 2 for the data obtained on heating, and in Figure 3 for the data gathered during the cooling period. Dimensional changes of specimens after dilatometric examination have been presented in Table 1. A rapid growth in the coefficient of thermal expansion - from 20--22 10(-6) K(-1) to 26--28 10(-6) K(-1) - occurs during heating from 200 to 300°C both for examined composites and for AlSi6Cu4 alloy. Further heating to 415°C results in decreasing of the coefficient of thermal expansion to 25--27 10(-6) K(-1). During the cooling stage dropping of the coefficient of thermal expansion has more even character. The dimensional growth after the heating and cooling cycle is much larger for composite specimens than for the specimens of pure matrix alloy. Thermal expansion of composites as compared with with the value for matrix alloy is the smaller the greater is the graphite particles percentage in composite material. These differences exceed 10% at the graphite percentage of 8--12%, and reach 5% at the graphite content of 4%. This suggests the existence of strong bonding at the particle-matrix interface. The increase of graphite particles content is advantageous for the serviceability of AlSi6Cu4/graphite composites not only because of diminishing the frictional wear and the coefficient of friction, but also due to decreasing of thermal expansion of composite material. Improving the dimensional stability as well as decreasing working stresses can be achieved by employing a proper thermal treatment of elements made of such composites, which should result in prolonging their lifetime.

2

Rozszerzalność cieplna kompozytu typu stop AlSi6Cu4-12% cząstek grafitu syntetycznego

100%

Mitko M.

|

tom R. 3, nr 8

376-379

PL

Przedstawiono wyniki badań dylatometrycznych kompozytu typu stop AlSi6Cu/grafit, otrzymanego metodą mieszania i prasowania cząstek grafitu syntetycznego w stanie ciekłostałym. Kompozyt poddano dwom cyklom nagrzewania i chłodzenia z temperatury otoczenia do 415°C. Uzyskane dylatogramy pokazano na rysunkach 1 i 2. Struktury kompozytu wyjściowego i po cyklach nagrzewania i chłodzenia pokazano na rysunku 3. Wydłużenie próbek o 0,11--0,14% po pierwszym cyklu badań dylatometrycznych świadczy o dobrym połączeniu cząstek grafitu z osnową. Wartości chwilowych i średnich współczynników rozszerzalności cieplnej badanego kompozytu są wyższe od osnowy kompozytu (tabele 1-3). Średnia wartość współczynnika rozszerzalności w zakresie 25--200°C wynosi 24--25 x 10(-6) 1/K i jest w porównaniu ze stopem osnowy ok. 20% większa. W przypadku słabych wiązań na granicach miedzyfazowych cząstka-osnowa wpływ cząstek grafitu na rozszerzalność byłby znacznie mniejszy.

EN

The work presents the results of dilatometric examination of the AlSi6Cu4/graphite composite obtained by squeeze casting of the mixed matrix alloy and syntethic graphite particles. The composite has been subjected to double cycle of heating from ambient temperature to the temperature of 415°C and subsequent cooling. The obtained thermal expansion curves are presented in Figures 1 and 2. Initial structure of composite and the structures after thermal cyeles are shown in Figure 3. Elongation of samples by 0.11--0,14% after the first cycle of dilatometric examination confirms the exististence of a good joining between graphite and matrix. Values of instantaneous and average coefficients of thermal expansion for the investigated composite are greater than the corresponding values for pure raatrix alloy (Tables 1-3). The average value of the coefficient of thermal expansion in the range 25--200°C is equal 24--25 x 10(-6) 1/K and is by 20% greater as compared with the matrix alloy. In the case of the weak joint at the interface the influence of graphite particles on the thermal expansion would be significantly less.

3

Wytwarzanie żeliwa sferoidalnego przeznaczonego na odlewy kształtek wodociągowych

100%

Mitko M.

|

tom Vol. 49, z. 8-9

308-310

PL

W artykule opisano przebieg i wyniki badań, zmierzających do spełnienia wymagań stawianych żeliwu sferoidalnemu przeznaczonemu na odlewy kształtek wodociągowych. Żeliwo wytapiano w żeliwiakach z podgrzewanym dmuchem wzbogaconym w tlen. Badania obejmowały określenie wpływu udziału we wsadzie metalowym surówki odlewniczej hematytowej i surówki przeróbczej "Purofex" (przy ich całkowitym udziale 60%) na skład chemiczny, strukturę i właściwości mechaniczne otrzymywanego żeliwa sferoidalnego. Korzystne okazało się zwiększenie udziału surówki przeróbczej w przedziale od 0 do 60%.

EN

In the article the course and the investigation results aiming at the fulfilment of the requirements made to S.G. iron designed for castings of water pipe fittings. The iron was melted in the hot blast oxygen enriched cupolas. The investigation included the effect of the amount in the metallic charge ot the hematite pig iron and of the "Purofex" steelmaking pig iron (considering their entire content 60%) on the chemical composition, structure and mechanical properties of the obtained S.G. iron. The increase in the steelmaking pig iron in the range from 0 to 60% proved to be advantageous.

4

Struktura kompozytu stop AK64 - cząstki grafitu prasowanego w stanie ciekło-stałym

100%

Mitko M.

Krzepnięcie Metali i Stopów

|

1998

|

tom nr 36

105--110

PL

W pracy przedstawiono metodykę oraz wyniki badań struktury kompozytu otrzymanego poprzez mieszanie a następnie prasowanie siluminu podeutektycznego AK64 z cząstkami grafitu naturalnego. Badania struktury kompozytu obejmowały ocenę udziału cząstek grafitu, mikroskopię optyczną, mikroskopię skaningową przełomów oraz dyfraktoskopię rentgenowską. Nie stwierdzono występowania warstw przejściowych pomiędzy osnową metalową a cząstkami grafitu. Dobre połączenie adhezyjne uzyskuje się w wyniku dużej lepkości ciekłego stopu w zakresie jego temperatur krzepnięcia oraz znacznym naciskom podczas prasowania.

EN

The methodology and results of composite structure were presented in this work. The hypoeutectic aluminium alloy AK64 as a matrix with natural graphite particles was prepared by mixing and squeeze casting in solid-liquid state. The examination of composite structure included: estimation of graphite particles fraction, optical microscopy, scanning microscopy of fractures and X-ray diffraction. No interlayers between composite matrix and graphite patricles were found and adhesive connection bas been obtained as result high viscosity of alloy in solidification range and high pressure during pressing.

5

Odświeżanie mas formierskich z mieszankami bentonitowymi

63%

Tomczyński S. , Mitko M.

|

tom R. 4, nr 11/2

270--275

PL

W referacie przedstawiono wyniki badań masy obiegowej w Odlewni Żeliwa ZETKAMA oraz badań laboratoryjnych parametrów mas formierskich poddanych działaniu wysokich temperatur. Masy doświadczalne sporządzano z zastosowaniem trzech gatunków mieszanek bentonitowych. Stwierdzono zanik własności wiążących lepiszcza w wysokich temperaturach spowodowany szamotyzacją bentonitu. Wykazano korzystne własności mieszanki bentonitowo-kormixowej produkcji ZGM ,,Zębiec".

EN

The paper presents the results of examination of circulating molding sand at ZETKAMA Cast Iron Foundry and the results of the laboratory examination of the parameters of molding sands subjected to the high temperature influence. The experimental sands have been prepared using three types of bentonite mixes. The loss of binding properties has been observed in high temperatures due to calcination process. Advantageous properties of the bentonite-kormix mix produced by ZGM ,,Zębiec" have been stated.

6

Struktura powierzchni kompozytu AlSi7Mg-SiC po ścieraniu

63%

Mitko M. , Tomczyński S.

|

tom R. 3, nr 8

363-365

PL

Przedstawiono wyniki badań własności trybologicznych oraz struktury powierzchni roboczych po próbach ścierania kompozytów typu stopu AlSi7Mg-SiC. Kompozyty otrzymano przez odlewanie do kokil ciekłej mieszaniny osnowy metalowej z cząstkami SiC (10% obj.) o frakcji 63-100 mikrometra. W kompozycie osnowa metalowa ściśle przylega do cząstek. SiC, które są w niej rozmieszczone równomiernie (rys. 1). Kompozyt wykazuje znacznie korzystniejsze własności tribologiczne w porównaniu ze stopem swojej osnowy. Zużycie ścierne Zc zmniejsza się o ponad połowę, a współczynnik tarcia suchego f wzrasta o ponad 30% w porównaniu ze stopem osnowy kompozytu (tab. 1). Strukturę powierzchni próbek po ścieraniu oceniano na mikroskopie skaningowym Joel JSM 5400 przy powiększeniach od 35 do 1500 razy (rys. 3). Obecność twardych i o ostrych krawędziach cząstek SiC zwiększa tarcie pomiędzy współpracującymi powierzchniami, energia zużyta, wyrywanie cząstek zbrojących, zarysowywanie i złuszczenia odrywanych fragmentów osnowy metalowej znacznie zwiększa wartość współczynnika tarcia suchego. Natomiast przypowierzchniowe i wystające ponad powierzchnię osnowy twarde cząstki SiC oraz rozkruszone cząstki, wcześniej wyrwane z osnowy, tocząc się pomiędzy współpracującymi powierzchniami, obniżają zużycie ścierne badanego kompozytu.

EN

The paper presents the results of tribological examinations, as well as the examinations of the working surface structure after abrasion tests performed for the AlSi7Mg/SiC composite. The composite has been obtained by die-casting of the mixture of the liquid metal matrix and SiC particles (10 vol.%) of 63-lOO [micro]m size. The metal matrix in the obtained material closely adhere to the particles, which arę evenly distributed in its volume (Fig. 1). The composite exhibits much more advantageous tribological properties than the matrix itself. The abrasive wear Zc is reduced by over a half, and the coefficient of dry friction f increases by over 30% as compared with the pure matrix alloy (Table 1). The structure of the specimens surface after abrasion test nas been examined by means of Joel JSM 5400 scanning electron microscope at magnifications from 35x to 1500x (Fig. 3). The presence of hard SiC particles of sharp edges increases friction between the mating surfaces, and the energy expenditure due to scratching and spalling of the metal matrix, and pulling out the reinforcing particles significantly increases the value of the coefficient of dry friction. On the other hand, the surface-close hard SiC particles, projecting from the matrix surface, and the crushed particles formerly pulled out from the matrix and rolling between the co-operating surfaces decrease the abrasive wear of the investigated composite.

7

Zmiany struktury w strefie międzyfazowej cząstka grafitu-stop AlSi6Cu4 w kompozycie metalowym po recyklingu

63%

Mitko M. , Tomczyński S.

|

tom R. 4, nr 10

159-163

PL

Kompozyt wytworzony metodą mieszania i prasowania cząstek grafitu syntetycznego ze stopem odlewniczym AlSi6Cu4 (AK64) w stanie ciekło-stałym poddano recyklingowi poprzez ponowne przetopy oraz rozcieńczanie stopem osnowy. Uzyskano kompozyt o 5% udziale cząstek grafitu. Struktury kompozytu przed i po recyklingu pokazano na rysunku 1. Strefę międzyfazową cząstka grafitu-osnowa poddano badaniom metodami mikroskopii optycznej, mikroskopii elektronowej oraz mikroanalizie rentgenowskiej metodą cienkich folii. Obrazy elektronowe oraz wyniki mikroanalizy powierzchniowej i liniowej zamieszczono na rysunkach 2-5. Połączenie adhezyjno-mechaniczne cząstek grafitu z osnową metalową uzyskane w kompozycie złomowanym, otrzymanym poprzez mieszanie, następnie prasowanie, nawet podczas kilkukrotnego przetapiania i rozcieńczenia ciekłym stopem osnowy, zostało zachowane, a kompozyt można było odlewać grawitacyjnie. W strefie osnowy otaczającej cząstki grafitu nie zaobserwowano faz przejściowych. W wyniku przeprowadzonego recyklingu cząstki grafitu ulegają częściowemu rozkruszeniu, a przy ich powierzchni gromadzą się zanieczyszczenia. Rozkruszanie i rozwarstwianie cząstek grafitu jest także wynikiem zmiennych naprężeń powstających podczas zmian temperatury w trakcie przetopu i krzepnięcia kompozytu. W strefie graniczącej z cząstkami grafitu częściej występują obszary o wyższej zawartość tlenu, a w nich także skupiska bogate w Mn, Fe i Cu. Świadczy to o tendencji gromadzenia się wydzieleń tlenkowych na granicy rozdziału cząstka zbrójąca-osnowa. Mimo przestrzegania reżimu technologicznego w miarę zwiększania liczby przetopów i rozcieńczeń ilość tych zanieczyszczeń rośnie, gdyż nie można stosować zabiegów rafinacyjnych. Prowadzi to do degeneracji stref przejściowych i w konsekwencji znacznej utraty właściwości użytkowych tych kompozytów. Z tego względu liczba przetopów i rozcieńczeń, jakim może być poddany kompozyt, jest ograniczona.

EN

Composite material obtained by squeeze casting of the AlSi6Cu4 (AK64)alloy mixed with graphite particles has been recycled by subsequently repeated cycles of melting and diluting with the matrix alloy. Finally a composite containing 5% of graphite particles has been produced. Structures of composite before and after being recycled have been shown in Figure 1. The graphite particle-matrix alloy interface has been examined by means of optical and electron microscopy, and X-ray microanalysis using the thin foil method. SEM images and results of field and linear microanalyses are presented in Figures 2-5. The adhesive-mechanical bonding between graphite particles and metal matrix achieved in the initial composite obtained by mixing and squeeze casting has been retained even after several hours' course of melting and diluting, and the gravity casting of the resulting composite has been still possible. No intermediate phases have been found in the matrix zone enveloping the graphite particles. However, some graphite particles are crushed due to the recycling process and a sort of impurities gathers near their surface. Crushing and lamination of graphite particles is also induced by changing stresses which accompany temperature changes during repeated melting and solidifying of composite. The zone close to the graphite particles more frequently reveals the presence of oxygen-rich regions, and within them also Mn-, Fe-, or Cu-rich areas are found. This indicates the tendency of the oxide precipitates to concentrate at the reinforcing particle/matrix interface. Despite strictly observing the technological regime the quantity of these impurities grows with the growth of the number of melting and diluting cycles, because rafination processes cannot be employed. This process leads to the degeneration of the intermediate zones and in consequence to the significant loss of the serviceability of these composites. Therefore the composite can be subjected only to a restricted number of subsequent melting and diluting cycles.

8

Analiza wad wewnętrznych tulei żeliwnych odlewanych na automatycznych liniach formierskich

63%

Mitko M. , Tomczyński S.

|

tom R. 4, nr 11/1

332--337

PL

W artykule przedstawiono metodykę oraz wyniki badań wad wewnętrznych występujących okresowo w badanych żeliwnych odlewach tulei. Odlewy są wykonywane z żeliwa szarego EN-GJL-250 na automatycznej linii formowania pod wysokimi naciskami w skrzynkach formierskich. Badania prowadzone metodami mikroskopii optycznej i elektronowej. Wykonano mikroanalizę punktową i powierzchniową na mikroskopie skaningowym Joel JSM 5400. Zidentyfikowano wady jako nakłucia - pęcherze przypowierzchniowe. Dokonano analizy powstawania tych wad oraz przedstawiono sposoby zapobiegania ich powstawaniu.

EN

The paper presents the methodics and the results of examining the internal defects occurring periodically in cast iron sleeves. The castings are made of EN-GLJ-250 grey cast iron at the automatic molding line for molding in flasks under high pressures. Examination has been done by means of optical and scanning electron microscopy. Local and surface microanalyses have been done using Joel JSM 540 scanning electron microscope. The defects has been identified as pinholes - blowholes. The way of formation of these defects has been analysed as well as the methods of avoiding them.

9

Ultradźwiękowa kontrola struktury odlewów z żeliwa sferoidalnego

63%

Mitko M. , Tomczyński S.

|

2000

|

tom R. 2, nr 43

359--364

PL

Otrzymywanie odlewów z żeliwa sferoidalnego o określonej strukturze, a tym samym i właściwościach mechanicznych, wymaga stosowania odpowiedniego wsadu metalowego celem uzyskania żeliwa wyjściowego o zadanym składzie chemicznym, prawidłowo przeprowadzonego procesu sferoidyzacji i modyfikacji. [...]

10

Udarność żeliwa sferoidalnego ferrytycznego

51%

Soiński M. S. , Mitko M. , Tomczyński S. , Bronik L.

|

tom R. 4, nr 11/2

190--195

PL

Określono udarność żeliwa sferoidalnego, o osnowie ferrytycznej w stanie lanym, w zakresie temperatur od 20oC do - 70oC. Tworzywo charakteryzuje się stosunkowo wysoką udarnością w zakresie temperatur od 20oC do - 30oC (ok. 14÷15 J). Dalsze obniżenie temperatury pociąga za sobą najpierw gwałtowny spadek udarności (w temperaturze -40°C), a następnie wzrost omawianego wskaźnika.

EN

Impact resistance of nodular cast iron with ferritic as-cast matrix has been determined within the temperature range from 20oC to - 70oC. The material has a relative1y high impact strength at temperatures ranging from 20oC to - 30oC (about 14÷15 J). Further dropping down of the temperature leads at first to the rapid decrease of the impact strength in the temperature of -40oC, then the growth of the considered parameter occurs.

11

Obrabiarkowe odlewy dwuwarstwowe o wysokiej jakości prowadnic

45%

Braszczyński J. , Warchala T. , Mitko M. , Soiński S. , Tomczyński S.

|

2001

|

tom R. 1, nr 1

133--139

PL

W artykule omówiono możliwości podwyższenia jakości odlew korpusów obrabiarek, poprzez wykonywanie ich jako odlewów dwuwarstwowych. Roboczą warstwę prowadnic wykonuje się z żeliwa niskostopowego, a korpus z niestopowego żeliwa szarego. Określone w wyniku eksperymentów parametry technologiczne zapewniają wysoką jakość złącza i odlewu.

EN

The paper deals with the possibilities of increasing the quality of metal working machine frames by producing them as the two-layer castings. The working layer of the ways is made of low-alloy cast iron, and the frame of plain cast iron. Technological parameters determined on the base of experiments ensure the high quality of the joint and the casting.