Tomasz Reguła, Aleksander Fajkiel, Piotr Dudek, Krzysztof Saja

Odlewanie stopów do przeróbki plastycznej z udziałem ciśnienia zewnętrznego

Streszczenie

W pracy opisano wyniki prób wytwarzania odlewów ze stopów aluminium do przeróbki plastycznej: 2024, 6061, 7075. Badaniom poddano odlewy wytworzone pod wysokim ciśnieniem (150 MPa) na maszynie do realizacji procesu prasowania w stanie ciekłym (ang. squeeze casting) UBE VSC 500. Za odlewy odniesienia posłużyły elementy odlewane grawitacyjnie. Odlewy poddano obróbce cieplnej do stanu umocnionego wydzieleniowo T6. Przeprowadzono badania kalorymetryczne, badania właściwości mechanicznych oraz metalografii ilościowej. Stwierdzono korzystny wpływ ciśnienia prasowania zarówno na mikrostrukturę oraz właściwości mechaniczne odlewów w stanie lanym, jak i obrobionym cieplnie.


Słowa kluczowe: stopy aluminium, stopy do przeróbki plastycznej, prasowanie w stanie ciekłym, właściwości mechaniczne,


pdfPobierz artykuł 2.39 MB >>



Mieczysław Kuder

Zastosowanie próbników kubkowych o obniżonej objętości do badań krzepnięcia żeliwa

Streszczenie

Celem pracy była ocena możliwości i korzyści z zastosowania próbników o obniżonej objętości (pocienionych) do analizy termicznej żeliwa. W ramach realizacji badań wykonano szereg wytopów żeliwa niestopowego i niskostopowego o zróżnicowanej strukturze. Po przeprowadzeniu zabiegów obróbki zaprawami magnezową i magnezowo-cerową oraz modyfikacji, wykonano analizę krzepnięcia w próbnikach o standardowych wymiarach i o obniżonej objętości za pomocą adaptacyjnego systemu analizy termicznej. Określono strukturę i właściwości wytrzymałościowe żeliwa we wlewkach próbnych Y typu I i II. Stwierdzono korzyści z zastosowania próbników o obniżonej objętości do badania procesu krystalizacji żeliwa, szczególnie w kontekście odlewów cienkościennych.


Słowa kluczowe: żeliwo, analiza termiczna, struktura, wytrzymałość,


pdfPobierz artykuł 3.26 MB >>



Andrzej Pytel, Andrzej Gazda

Ocena wybranych właściwości żeliwa z grafitem wermikularnym hartowanego z przemianą izotermiczną (AVCI)

Streszczenie

Przedstawiono próby otrzymania żeliwa wermikularnego hartowanego z przemianą izotermiczną (AVCI - Austempered Vermicular Cast Iron) oraz wyniki badań tego żeliwa. Obejmują one metodykę wytopów, strukturę żeliwa przed i po hartowaniu izotermicznym, właściwości mechaniczne i badania dylatometryczne.


Słowa kluczowe: żeliwo z grafitem wermikularnym, żeliwo wermikularne hartowane z przemianą izotermiczną, struktura, badania wytrzymałościowe, badania dylatometryczne,


pdfPobierz artykuł 3.23 MB >>



Katarzyna Szczepaniak-Lalewicz, Jerzy Tybulczuk

Opracowanie innowacyjnej metody wytwarzania aktywnych chemicznie nanopokryć na formy i rdzenie

Streszczenie

Podjęte zostały próby opracowania nowej generacji funkcjonalnych nanopokryć stosowanych w przemyśle odlewniczym. Badania ukierunkowane były na wprowadzenie nowoczesnych, innowacyjnych pokryć opartych na nanocząstkach odlewanych elementów oraz aktywnych związków chemicznych, co pozwoli w czasie krzepnięcia metalu na dyfuzję tych pierwiastków do powierzchni krzepnącego stopu (odlewu) oraz na uzyskanie zmian struktury powierzchniowej przez powstanie węglików, które w efekcie spowodują znaczący wzrost odporności na ścieranie w ten sposób uzyskanej powierzchni odlewu.


Słowa kluczowe: masy ceramiczne, stopy żelaza, nanopokrycia, suspensja koloidalna tlenków metali (spoiw), modyfikacja, dyfuzja,


pdfPobierz artykuł 2 MB >>



Marek Wawrylak, Wojciech Leśniewski, Katarzyna Szczepaniak-Lalewicz

Porównanie grubości warstw materiału uzyskanego podczas przejścia zol-żel (metodą dip-coating) na podłożach wyciąganych z wodnych roztworów spoiw koloidalnych

Streszczenie

W artykule zaprezentowano metodę badania przejścia zol-żel, w której płytki odpowiedniego podłoża są wyciągane z wodnego spoiwa koloidalnego ze stałą prędkością. Grubość naniesionej warstwy jest związana z wielkością cząstek występujących w spoiwie. Przydatność technologiczna spoiw koloidalnych ograniczona agregacją cząstek jest trudna do oceny bez dostępu do specjalistycznych urządzeń pomiarowych. Opracowanie prostej metody umożliwiającej szybką ocenę parametrów użytkowych spoiwa koloidalnego może znaleźć zastosowanie w praktyce przemysłowej.


Słowa kluczowe: przejście zol-żel, spoiwa koloidalne, odlewnicze formy ceramiczne, pomiary grawimetryczne, dip-coating,


pdfPobierz artykuł 2.37 MB >>



Artur Kudyba, Natalia Sobczak, Aleksandra Siewiorek, Patrycja Turalska, Adam Klasik, Jerzy Bieliński, Anna Sałacińska, Rafał Kozera

Wpływ zawartości fosforu na zwilżalność podłoży z pokryciem Ni-P lutowiem SAC305

Streszczenie

Celem badań było określenie wpływu składu chemicznego pokrycia Ni-P na kinetykę zwilżania ciekłego lutowia SAC305 w kontakcie z pokryciem Ni-P. Badania przeprowadzono w próżni w temperaturze 230°C w czasie 5 minut, stosując metodę kropli leżącej w połączeniu z osobnym nagrzewaniem badanej pary materiałów, pozwalającej na eksperymentalne wyznaczanie wartości kąta zwilżania θ. Do badań użyto stop lutowniczy SAC305 (3% wag. Ag, 0,5% wag. Cu, Sn - osnowa) oraz podłoża niklowe (Ni 99,8% wag.), na które naniesione zostało pokrycie Ni-xP o dwóch różnych zawartościach fosforu (x = 4,3% wag. lub 11,6% wag.). Po badaniach zwilżalności przeprowadzono analizę strukturalną powierzchni próbek metodą skaningowej mikroskopii elektronowej, koncentrując się na obserwacji granicy SAC305/podłoże. W celu określenia wpływu zawartości fosforu w pokryciu Ni-P na wytrzymałość wytworzonych połączeń SAC305/Ni-xP/Ni poprzeczne przekroje próbek poddano testom na ścinanie, stosując udoskonaloną metodę push-off shear test. Stwierdzono, że dla wybranego zakresu 4,3 ≤ P ≤ 11,6 wzrost zawartości fosforu w pokryciu poprawia zwilżalność badanych układów ciekłym lutowiem SAC305, lecz jest to efekt pozorny wynikający z penetracji lutowia w nieciągłości strukturalne powstające w warstwie Ni-11,6P na skutek przemian fazowych. Dla próbki SAC305/Ni-11,6P/Ni wartość kąta zwilżania θ = 54° jest mniejsza w porównaniu do próbki SAC305/Ni-4,3P/Ni, dla której θ = 75°, przy tym wytrzymałość na ścinanie wytworzonych połączeń praktycznie nie ulega zmianie, wykazując dla próbki SAC305/Ni-11,6P/Ni τmax = 15,6 MPa w porównaniu τmax = 14,2 MPa dla próbki SAC305/Ni-4,3P/Ni.


Słowa kluczowe: SAC305, pokrycie Ni-P, kąt zwilżania, kinetyka zwilżania, lutowanie bezołowiowe,


pdfPobierz artykuł 2.63 MB >>



Adam Tchórz, Andrzej Gil

Porównanie wyników badań metrologicznych uzyskanych za pomocą rentgenowskiej tomografii komputerowej i skanera optycznego 3D

Streszczenie

Istotnym czynnikiem decydującym o jakości wyrobów jest wprowadzenie nowych metod w dziedzinie metrologii technicznej. W pracy przedstawiono metodykę analizy badań metrologicznych uzyskanych za pomocą tomografu komputerowego i skanera optycznego 3D. Urządzenia te umożliwiły uzyskanie wirtualnych obiektów oraz pozwoliły na przeprowadzenie trójwymiarowych analiz przestrzennych. Przedstawiono zasadę działania tych urządzeń oraz przeanalizowano ich możliwości na przykładzie wytypowanych odlewów. Wyniki badań przedstawiono za pomocą określonych wymiarów oraz mapy kolorów na powierzchni modelu. Dokonano oceny dokładności pomiarów w poszczególnych metodach.


Słowa kluczowe: metrologia 3D, skanowanie 3D, rentgenowska tomografia komputerowa (X-ray CT), optyczny skaner 3D,


pdfPobierz artykuł 4.1 MB >>



Jarosław Piekło, Stanisław Pysz, Marcin Małysza

Zastosowanie optymalizacji topologicznej w kształtowaniu odlewanych konstrukcji szkieletowych

Streszczenie

Konstrukcje szkieletowe są ważnym elementem stosowanym jako absorbery energii w przemyśle zbrojeniowym, lotniczym i samochodowym. Jednoczesne zastosowanie algorytmów optymalizacji topologicznej do kształtowania wytrzymałościowego, programów symulacji krzepnięcia, metod wytwarzania przyrostowego (AM - ang. additive manufacturing) oraz technologii sterujących procesami krzepnięcia, może mieć znaczący wpływ na otrzymanie konstrukcji lekkiej i wytrzymałej. Kształt takiej konstrukcji w sposób optymalny dopasowany jest do przenoszenia obciążeń przy określonym działaniu sił zewnętrznych i sposobach podparcia. Celem niniejszej pracy było przedstawienie możliwości, jakie dają wspólne zastosowanie metod optymalizacji topologicznej oraz metod przyrostowych wykonania oprzyrządowania odlewniczego do wykonania odlewów szkieletowych, odpornych na działanie sił ściskających.


Słowa kluczowe: optymalizacja topologiczna, odlewy szkieletowe, metody przyrostowe,


pdfPobierz artykuł 2.76 MB >>



Jerzy Żebrowski, Beata Czawa, Anna Pawlińska

Nowo opracowana metoda pomiaru rozkładu azotu i dodatków stopowych w warstwie azotowanej i węgloazotowanej w stopach żelaza

Streszczenie

W artykule przedstawiono metodę oceny warstwy azotowanej oraz węgloazotowanej na powierzchni badanego materiału (stali). W skład wyżej wymienionej metody wchodzi pomiar grubości warstwy, jak i rozkładu występujących w niej pierwiastków, z wykorzystaniem programu QDP (profilowa analiza ilościowa), w który wyposażony jest optyczny  spektrometr emisyjny ze wzbudzeniem jarzeniowym GDS 850A firmy LECO Corp. Wyniki przedstawione w artykule pozwalają ocenić opracowaną metodę jako przydatną do badania warstw azotowanych i węgloazotowanych.


Słowa kluczowe: optyczna spektrometria atomowa ze wzbudzeniem jarzeniowym, stal azotowana, analiza profilowa warstw,


pdfPobierz artykuł 2.11 MB >>