W pracy prezentowane są wyniki badań nad ulepszeniem powszechnie stosowanych narzędzi skrawających z węglików spiekanych, mającym na celu przedłużenie czasu trwałości narzędzia i eliminowanie zanieczyszczania obrabianego materiału przez narzędzie skrawające. Takimi narzędziami można obrabiać stopy o dokładnie ustalonym składzie chemicznym, które są niezbędne do wytwarzania urządzeń precyzyjnych. Do ulepszania narzędzi zastosowano czyste warstwy Al2O3 otrzymywane w procesie MOCVD, z użyciem acetyloacetonianu glinu, czystego argonu lub/i powietrza jako gazów nośnych. Uzyskano powłoki składające się z dwu podwarstw. Pierwsza o grubości 0,06 - 0,07 žm (nanoszona w atmosferze argonu) zawierała węgiel (pozostałość z rozkładu organicznego substratu) i miała ona za zadanie powstrzymywać dyfuzje kobaltu z podłoża do podwarstwy zewnętrznej oraz zapewnić adhezje całości warstwy do podłoża i chronić je przed utlenianiem w trakcie syntezy podwarstwy zewnętrznej (nie zawierającej węgla). Podwarstwa zewnętrzna (otrzymywana w atmosferze powietrza) zawierała czysty Al2O3. Łączna grubość obu podwarstw wynosiła ok. 5 um. Warstwy syntezowano w temperaturze 800°C, a następnie wygrzewano je w temperaturze ok. 1000°C. Wygrzewanie powodowało krystalizację fazy a -Al2O3, w wyniku czego następował wzrost mikrotwardości i adhezji warstw do podłoża. Średnie zużycie próbek z tak syntezowaną warstwą jest ok. 320 % mniejsze w stosunku do średniego zużycia płytek bez warstwy.
EN
In this work there are presented results of research on improving commonly used cemented carbide cutting tools, seeking t o improve tool’s lifetime and to eliminate pollution of cut material by the tool. Such tools can be used for machining controlled composition alloys, such as essential for producing precise machines For improving there were used pure Al2O3 layers obtained by MOCVD process, with use of alumina acetylacetonate, pure argon and/or air as carrier gases. Obtained layers consisted of two sublayers. First, with thickness 0,06 -0,07 žm (obtained in atmosphere of argon) contained carbon (effect of decomposition of organic substrate). Its task was to inhibit cobalt diffusion from the substrate to the outer sublayer, to promote adhesion of layer to the substrate and to protect substrate from oxidation during outer sublayer synthesis (which did not contain carbon). Outer sublayer (obtained in the atmosphere of air) consisted of pure Al2O3. Total thickness of both sublayers was about 3,5 um. Layers were synthesized in 800°C, and subsequently thermally treated at about 1000°C. Such treatment caused crystallization of a - Al2O3 phase, which resulted in improvement of microhardness and adhesion of layers to the substrate. Mean wear of samples coated with such layer were about 320% less than the mean wear of uncoated samples.
W pracy przedstawiono analizę wpływu składu chemicznego oraz obróbki cieplnej na strukturę, jednorodność umocnienia i odporność na zużycie erozyjne stopów na osnowie fazy międzymetalicznej Ni3Al. Badania prowadzono na intermetalach Ni3Al z dodatkami stopowymi boru, cyrkonu chromu, molibdenu i żelaza, w stanie po odlewaniu i wygrzewaniu ujednorodniającym. Analizowane stopy charakteryzują sie strukturą grubokrystaliczną (jednofazowa osnowa uporządkowana + obszar nieuporządkowany; jednofazowa osnowa + obszary dwufazowe itp.). Testy zużycia erozyjnego wykonano na specjalnie zbudowanym stanowisku laboratoryjnym według metodyki Instytutu Energetyki w Warszawie. W oparciu o przeprowadzone kompleksowe badania strukturalne i topograficzne, scharakteryzowano mechanizm niszczenia erozyjnego warstwy wierzchniej intermetali Ni3Al.
EN
Analysis of the influence of chemical composition and the homogenisation treatment parameters on structure, strengthening uniformity and erosion resistance of the Ni3Al intermetallic alloys are presented in this paper. Investigations of Ni3Al intermetallic alloys with addition of B, Zr, Cr, Mo and Fe in as-cast and after homogenisation treatment were conducted. Analysed alloys have fine or coarse grain size and compound structure (single phase, ordered monophase ordered matrix + disordered region, monophase matrix + dublephase regions etc.). Erosion tests were conducted in laboratory of Energetic Institute in Warsaw. The erosion destruction mechanism of Ni3Al alloy on the base of structure and topography surface investigations was proposed in this paper.
W artykule przedstawiono strukturę oraz skład chemiczny cienkich warstw Al-Mg osadzanych techniką ablacji laserowej. Jako materiał wyjściowy (tarcza) wykorzystano stop ß-Mg2Al3 o składzie chemicznym: 39,09% at. Mg i 60,91% at. Al. Warstwy były nakładane za pomocą lasera QS-Nd:YAG (^ = 355 nm) na podłoże Si <100>. Do ich wytworzenia zastosowano gęstość energii wiązki laserowej (q) równą 1,87 J/cm2 oraz różną temperaturę podłoża krzemowego: 100°C, 150°C, 200°C i 300°C. W wyniku oddziaływania promieniowania laserowego na powierzchnię tarczy, zwiększyła się jej chropowatość oraz skład chemiczny. W pracy przedstawiono zmiany struktury oraz składu chemicznego uzyskanych warstw w zależności od zastosowanej temperatury podłoża Si. Badania strukturalne ujawniły występowanie kropli oraz por w nanokrystalicznych warstwach. Natomiast zmiana temperatury podłoża prowadziła do zmian zawartości Al i Mg w warstwach, w porównaniu z materiałem wyjściowym.
EN
In this work, the PLD technique was used to grow AlMg thin films from a B- Mg2Al3 target with nominal composition 39.09 wt. % Mg and 60.91 wt. % Al. In the paper the study of B-Mg2Al3 thin films deposited using the pulsed laser deposition are carried out. The AlMg thin films were prepared on Si (100) substrates and deposited by using a QS-Nd:YAG laser (^ = 355 nm). The samples were performed with laser beam energy density (1,87 J/cm2) and with four different substrate (Si) temperatures: 100°C, 150°C, 200°C and 300°C. As results of influence of the laser irradiation, the target possessed higher roughness and took place the changes of the chemical composition. The variations of structure and chemical composition of the deposited thin films are also discussed. Structure and chemical composition investigations showed that the films possess the droplets, nanocrystalline structure and in some cases with porosity. Whereas the quantity of Al and Mg varied in the films, while different substrate temperature was applied.
W pracy przedstawiono wyniki analiz wpływu składu chemicznego stali na kształtowanie się rozkładu twardości w warstwie azotowanej. Skład chemiczny określono na podstawie stopowości stali, zawartości węgla w stali oraz tzw. sparametryzowanego współczynnika składu chemicznego.
Praca zawiera wyniki badania zużycia warstw azotowanych na staliwie o zróżnicowanym składzie chemicznym -szczególnie dotyczy to zróżnicowanej w szerokich granicach zawartości Cr w staliwie [1,2]. Badania przebiegu zużycia przez zacieranie wykonano przy pomocy próby w układzie trzy wałeczki -stożek zgodnie z normą PN-83/H-07302. Aby można było wnioskować o wpływie struktury na przebieg zużycia przez tarcie próbki ze staliwa oprócz azotowania poddano zabiegom ulepszania cieplnego przed jak i po azotowaniu.
10
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przeprowadzono pomiary własności mechanicznych (Re0.2, Rm, A5 i HV5) czterech stali FA typu 22Cr-5 Ni, różniących się zawartością węgla, azotu i molibdenu, wyżarzonych w temperaturach 1000, 1100 i 1200 stopni Celsjusza, a następnie chłodzonych w wodzie lub w powietrzu. Określono wpływ warunków przesycania i składu chemicznego stali na mierzone własności mechaniczne. Stwierdzono, że umowna granica plastyczności, wytrzymałość na rozciąganie i ciągliwość badanych stali FA są większe niż austenitycznych SONK. Granica plastyczności badanych stali FA zwiększa się ze wzrostem temperatury wyżarzania i ze wzrostem zawartości węgla i azotu w stali. Rm zależy zaś przede wszystkim od składu chemicznego stali (praktycznie od sumy zawartości węgla i azotu). Wpływ warunków przesycania jest natomiast znacznie mniejszy niż ich wpływ na Re0.2. Wartość stosunku Re.02/Rm znacznie zwiększa się ze wzrostem granicy plastyczności lub ze wzrostem zawartości fazy alfa w stali. Pomiędzy wartościami Rm i HV5 brak jest korelacji liniowej.
EN
Tensile properties (Re02, Rm, A5) and hardness (HV5) were determined in 22-5 type duplex stainless steels with various C (0.02-0.06%), (N 0.053-0.177%) and Mo (1.72-2.94%) contents after annealing at 1000, 1100 oraz 1200 degrees centigrade and water quenching or air cooling. Tensile properties of duplex stainless steels were higher than those of austenitic grades. Yield strength increased with annealing temperature and C and N contents. Tensile strength was controlled by chemical composition (largely by C+N content) whereas the effects of solution treatment conditions were less apparent than in the case of yield strength. Re0.2/Rm ratio increased sharply with Re0.2 and ferrite content. There was no linear correlation between Rm and HV5.
11
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Szkła metaliczne charakteryzują się brakiem zakresu odkształcenia plastycznego. Zwiększonego zakresu odkształcenia plastycznego oczekuje się w przypadku struktury kompozytowej: amorficznej matrycy z dendrytycznymi cząstkami faz odkształcalnych. Praca poświecona stopowi na bazie niklu o składzie nominalnym (Ni1-0.29Cu0.29)58Zr18Ti13Al6Si5 (%at.). Stop badany był w postaci taśm zestalanych na wirującym walcu i próbek masywnych, chłodzonych z różną szybkością. Faza amorficzna podlega devitryfikacji w temperaturze Tg 583oC, temperatura krystalizacji Tx wynosi 579oC, zakres cieczy przechłodzonej Tx-Tg 41oC a parametr Tg/Tl 0.64. W fazie amorficznej występują kryształy o składzie zbliżonym do matrycy amorficznej, wzbogaconym w Al i Si a o obniżonej zawartości Ni i Cu. Tworzą się one w trakcie zestalenia fazy ciekłej. W zależności od szybkości chłodzenia stop wykazuje zdolność do tworzenia mikrostruktury kompozytu amorficznego. Dendrytyczne kryształy wykazują skład (Ni4Cu)53(Zr2TiAl)40Si7 i Ni(Cu)40-Zr(Ti)35Si25.
EN
Metallic glasses are characterized by the lack of ductility. Enhanced plastic deformation range is expected in case of composite structure consisting in amorphic matrix with dendritic particles of ductile phases inside. The paper concerns properties of the Ni-based alloy of nominal composition (Ni1-0.29Cu0.29)58Zr18Ti13Al6Si5 (%at.). The alloy was investigated in the form of ribbons prepared by melt spinning and massive samples, cooled with the different rates. Devitrification of the amorphic phase proceeds at Tg 583oC, crystallization temperature Tx is 579oC, overcooled liquid range Tx-Tg - 41oC, GFA Tg/Tl - 0.64. Some separated crystals were formed during solidification in the amorphous phase. The composition of the crystals is similar to the amorphous matrix but enriched in Al and Si and depleted in Ni and Cu. Depending on the cooling rate the alloy reveals ability to form amorphous composite microstructure. The composition of the dendrites is near to (Ni4Cu)53(Zr2TiAl)40Si7 i Ni(Cu)40Zr(Ti)35Si25 phases.
Celem badań była analiza zmian struktury, składu chemicznego i własności użytkowych (twardości i odporności na ścieranie) konstrukcyjnej stali 30CrMnMo16-8 poddanej obróbce laserowej laserem CO2 dużej mocy. Zastosowanie nowoczesnych technik badawczych (m. innymi: TEM, SEM, EDS) pozwoliło wykazać szczegóły struktury laserowo utwardzonych warstw wierzchnich (WW) oraz wykazać subtelne różnice w stosunku do struktury stali po objętościowej obróbce cieplej. Po obróbce przetopieniowej wykazano obecność drobnych węglików Cr i Mo w granicach kryształów kolumnowych. Stwierdzono, że duża odporność na ścieranie stali hartowanej laserowo jest wynikiem nie tylko znacznego rozdrobnienia pakietów martenzytu złożonych z drobnego, wewnętrznie zbliźniaczonego martenzytu listwowego otoczonego cienkim filmem stabilnego austenitu szczątkowego ale znacznych naprężeń ściskających.
EN
The aim of this research was to study the structure, chemical composition and properties (hardness and wear resistance) of 30CrMnMo16-8 constructional steel after pulsed laser treatment by using of high power CO2 laser. Material was investigated in order to get better understanding of the essence of laser hardening of this steel grade. Application of advanced analytical techniques (SEM and TEM microscopy, and EDS microanalysis) permitted to study structural details in the laser hardened layer, as well as to show fine differences in comparison with conventionally hardened steel. It was shown, that high wear resistance of the laser hardened steel was due to not only grain refinement caused by rapid laser heating but also high stress induced during rapid cooling of the surface layer, both creating essentially fine, highly dislocated and internally twinned martensite with some amount of stable, interlath retained austenite.
14
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy prezentowane są wyniki badań składu chemicznego słodkich wód podziemnych poziomu trzeciorzędowego, określonych na podstawie analizy chemicznej próbek wód ze źródeł w okolicach gór Jasiennik, Jastrzębie, Hawrylakówka, Zagarbie, Huzary, Palenica i Krzyżowa. Krynica jest wyjątkowym miejscem w Karpatach fliszowych z powodu współwystępowania wód słodkich o bardzo niskiej mineralizacji z wodami mineralnymi o bardzo różnej mineralizacji - od 0,7 do 28 g/dm3. Największe zasoby wód słodkich na omawianym terenie związane są z trzeciorzędowymi formami synklinalnymi strefy sądeckiej. Formacją najbardziej wodochłonną są głównie piaskowce magurskie z wkładkami margli łąckich. Warstwa wodonośna zasilana jest głównie infiltrującymi wodami opadowymi. Otworowe ujęcia wód słabo zmineralizowanych poziomu trzeciorzędowego w Krynicy wykazały wydajności od 6,5 do 16,0 m3/h, źródła wód słodkich natomiast charakteryzuje niska wydajność około 0,14-0,4 dm3/min. Pod względem mineralizacji słodkie wody podziemne poziomu trzeciorzędowego należą do ultrasłodkich i słodkich, o mineralizacji w granicach od 0,06 do 0,31 g/dm3. W składzie jonowym przeważają aniony HCO-3, SO2-4 i kationy Ca2+, Mg2+, przy czym największy udział stanowią jony wapniowy i wodorowęglanowy.
EN
The paper presents the results of investigation of the low level mineralized underground waters chemical content. It was performed by chemical analysis (IPC; Perkin-Elmer) of water samples from some springs near Jasiennik, Jastrzębie, Hawrylakówka, Zagarbie, Huzary, Palenica and Krzyżowa mountains. Krynica's region is a unique area in Karpaty Mountains because of coexistance of low-level mineralized waters with mineral waters having variable degree of mineralization. The huge amount of water resources around the examined area is connected with synclinal fold forms of tertiary origin. The highest water-storage capacity have forms of sandstone called 'magura' with inclusions named 'łącki' marls. The water-bearing bed is recharged mainly with infiltrating precipitation waters. Boreholes of the low level mineralized water captures of tertiary aquifer in Krynica demonstrates discharges from 6.5 to 16.0 m3/h, however spring discharges of fresh water show values of about 0.14-0.4 dm3/min. To take into account the mineralization of low level mineralized underground waters of tertiary aquifer, they belong to ultrafresh and fresh kind of water (mineralization in the range from 0.06 to 0.31 g/dm3). Predominant anions are HCO-3, SO2-4 and cations are Ca2+, Mg 2+.
15
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Celem pracy było dostosowanie możliwości Laboratorium Analiz Chemicznych do prowadzenia bieżącej kontroli analitycznej stali o wysokiej zawartość glinu (do 10%) i stali o wysokiej zawartość glinu i manganu (do 10 % glinu i 30% manganu). Zgromadzono, a następnie przebadano zbiór próbek stali typu Fermanal, TRIP, TWIP i stali o obniżonej gęstości. W oparciu o przebadane próbki opracowano program analityczny do oznaczania zawartości C, Mn, Si, Al, P, S, Ni, Mo, Cr, Cu, Sn, W, Ti, V oraz B w tego typu materiałach.
EN
The purpose of the work was to adjust the abilities of the Chemical Analyses Laboratory for conducting on-going analytical control of steels with high aluminium content (up to 10%) and steels with high aluminium and manganese content (up to 10% of aluminium and 30% of manganese). A set of samples of Fermanal, TRIP and TWIP steels as well as steels with reduced density were collected and tested. Based on the tested samples the analytical program for determination of C, Mn, Si, Al, P, S, Ni, Mo, Cr, Cu, Sn, W, Ti, V and B contents in materials of this type was developed.
The study was focused on examination of the micro-structure of the zinc-aluminium coating obtained on sheet steel by hot-deep galvanizing. Examination included Zn-5%A1 coating of Belgian production (sample 1) and Zn-5%A1 coating of Chinese production (sample 2). Tests referred to the microstructure and the chemical composition in chosen micro-zones. The completed tests showed that the examined coatings differed in structure. Sample 2 was featured by a lamellar structure. Sample 1 was featured by the presence of phases abundant in zinc present in an aluminium rich matrix, which also contained fine grained phase with the highest aluminium content. Increased content of aluminium and iron in the diffusive layer was a common feature of both samples.
PL
W pracy badano mikrostrukturę powłok cynkowo glinowych uzyskanych na blachach metodą cynkowania ogniowego. Badaniom poddano powłoki Zn-5%A1 produkcji belgijskiej (próbka 1) oraz Zn-5%A1 produkcji chińskiej (próbka2). Przeprowadzono badania mikrostruktury oraz składu chemicznego w wybranych mikroobszarach. Przeprowadzone badania wykazały, że poddane badaniom powłoki charakteryzują się różną budową. Próbki 2 charakteryzowała budowa warstwowa. W przypadku próbek 1 charakterystyczna była obecność faz bogatych w cynk obecnych w osnowie bogatej w glin w której występowała również drobnoziarnista faza o najwyższej zawartości glinu. Wspólna cechą charakterystyczną dla obu badanych próbek była podwyższona zawartość glinu i żelaza w warstwie dyfuzyjnej.
18
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The microstructure, chemical and phase composition of the (Mn-N-O-P) type surface layers as well as their corrosion and tribological properties in comparison to uncoated cast aluminium alloys have been performed. An elaborated multiplex surface treatment of aluminium alloys enables forming of phase composition in the several zones of the (Mn-N-O-P) type layers. The zone microstructure with phases composed of manganese, nitrogen, oxygen and phosphorus has fundamental influence on the hardness, corrosion and wear resistance of cast aluminium alloys.
PL
W artykule przedstawiono skład chemiczny i fazowy, a także właściwości korozyjne i tribologiczne warstw powierzchniowych typu (Mn-N-O-P) wytworzonych na odlewniczych stopach aluminium. Właściwości uzyskanych warstw porównano z właściwościami stopów bez pokrycia. Warstwy (Mn-NO- P) wykazują budowę strefową (rys. 1), złożoną z faz zawierających mangan, azot, tlen i fosfor (tab. 1), które mają fundamentalny wpływ na twardość (tab. 2) oraz poprawę właściwości korozyjnych (tab. 3) i tribologicznych (rys. 5) odlewniczych stopów aluminium.
20
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW