r e k l a m a

HUTNICTWO, GÓRNICTWO »

INŻYNIERIA MATERIAŁOWA

Czasopismo Federacji Stowarzyszeń Naukowo-Technicznych NOT (FSNT NOT)
rok powstania: 1980
Dwumiesięcznik

Czasopismo dofinansowane w 2010 r. przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego.

Tematyka:
Podstawy projektowania, wytwarzania i kształtowania własności metali, materiałów ceramicznych, polimerów i kompozytów. Rozwój nowych materiałów i technologii zaawansowanych oraz doskonalenie materiałów konwencjonalnych. Inżynieria po... więcej »

Artykuły naukowe zamieszczane w czasopiśmie są recenzowane.

Procedura recenzowania

Prenumerata

Zamów papierową prenumeratę w wersji PLUS czasopisma INŻYNIERIA MATERIAŁOWA i zyskaj dostęp do pozostałych elektronicznych publikacji tego czasopisma z lat 2004-2011 (od 1 marca również rok 2012).
Nie zwlekaj - skorzystaj z tysięcy publikacji o najwyższym poziomie merytorycznym.

prenumerata papierowa roczna PLUS (z dostępem do archiwum e-publikacji) - tylko 371,88 zł
prenumerata papierowa roczna PLUS z 10% rabatem (umowa ciągła) - tylko 334,69 zł *)
prenumerata papierowa roczna - 327,60 zł
prenumerata papierowa półroczna - 163,80 zł

okres prenumeraty:

*) Warunkiem uzyskania rabatu jest zawarcie umowy Prenumeraty Ciągłej (wzór formularza umowy do pobrania).
Po jego wydrukowaniu, wypełnieniu i podpisaniu prosimy o przesłanie umowy (w dwóch egzemplarzach) do Zakładu Kolportażu Wydawnictwa SIGMA-NOT.

Zaprenumeruj także inne czasopisma Wydawnictwa "Sigma-NOT" - przejdź na stronę fomularza zbiorczego »

2011-6

KUP TERAZ »

DOSTĘP CZASOWY do archiwalnych (lata 2004-2011) e-zeszytów czasopisma

KUPUJĘ - 12h tylko 73.80 zł »

KUPUJĘ - 4h tylko 43.05 zł »

KUPUJĘ - 1h tylko 24.60 zł »

UWAGA! - Oferujemy również w atrakcyjnej cenie dostęp czasowy do archiwalnych e-zeszytów czasopism z wybranej branży

W numerze m.in.:

Rola złożonego azotku Cr(V, Nb)N - fazy Z w wysokochromowych stalach martenzytycznych (Grzegorz Golański, JOANNA KĘPA)

Obecny rozwój żarowytrzymałych stali/staliw jest ściśle związany z wymaganiami proekologicznymi stawianymi energetyce konwencjonalnej. Ograniczenia związane z emisją tzw. gazów cieplarnianych do atmosfery przyczyniły się do opracowania i wdrożenia do energetyki dwóch grup stali, tj. wysokochromowych stali martenzytycznych oraz stali bainitycznych. Te nowe stale zostały opracowane w wyniku modyfikacji składu chemicznego stali dotychczas stosowanych w energetyce [1÷3]. Wprowadzenie do energetyki martenzytycznych stali zawierających 9÷12% Cr oraz dodatki i mikrododatki, m.in.: molibden, wolfram, wanad, niob, azot czy też bor, umożliwiło podniesienie temperatury ich eksploatacji nawet o 70°C w porównaniu z wcześniej stosowanymi gatunkami stali [4]. Lepsze właściwości mechaniczne stali nowej generacji w porównaniu z gatunkami konwencjonalnymi stali wynikają z wykorzystania czterech mechanizmów umocnienia, tj. wydzieleniowego, roztworowego, dyslokacyjnego i przez rozdrobnienie ziaren [5]. Zawartość chromu w żarowytrzymałych, martenzytycznych stalach na poziomie około 9% ogranicza jednak zastosowanie tych stali do temperatury 580÷600°C. Stąd konieczność podwyższenia zawartości chromu do poziomu około 12%, co umożliwia ich eksploatację w temperaturze powyżej 600°C przez zapewnienie odporności na utlenianie i korozję gazową. Jednak jak wykazała praktyka inżynierska, żarowytrzymałe stale martenzytyczne zawierające co najmniej 10% Cr ulegają w czasie eksploatacji w temperaturze powyżej 600°C bardzo szybkiej degradacji, tj. po czasie krótszym niż 10% przewidywanego czasu bezpiecznej eksploatacji następuje ich przedwczesne niszczenie (rys. 1). Gwałtowny spadek wytrzymałości na pełzanie spowodowany jest niestabilną mikrostrukturą - zachodzi wydzielanie złożonego azotku Cr(V, Nb)N (fazy Z) kosztem drobnodyspersyjnych wydzieleń typu MX [6÷8]. Brak w literaturze polskiej prac dotyczących zagadnień związanych z tą problematyką zainspirował au... więcej»

Makroporowata bioceramika oparta na ortofosforanach wapnia do zastosowań medycznych (JOANNA Czechowska, ZOFIA Paszkiewicz, DOMINIKA Siek, ANNA Ślósarczyk)

Bioceramika oparta na ortofosforanach wapnia (Calcium Phosphates - CaPs) od wielu lat cieszy się niegasnącym zainteresowaniem ze strony środowiska medycznego. Preparaty hydroksyapatytowe (HAp) znane są ze swojej doskonałej biozgodności i są szeroko wykorzystywane w medycynie do wypełniania ubytków kostnych [1÷4]. Dużą popularnością cieszy się także bioceramika whitelockitowa-β-TCP (β-Tricalcium Phosphate) oraz BCP (Biphasic Calcium Phosphate), składająca się ze słabo resorbowalnej fazy HAp oraz dobrze resorbowalnego β-TCP. Do tej grupy należy także α-TCP stosowany jako surowiec do wytwarzania cementów kostnych lub występujący jako odrębna faza krystaliczna w spiekanych tworzywach CaPs. Do głównych zalet materiałów opartych na fosforanach wapnia zalicza się: chemiczne i mineralogiczne podobieństwo do składnika nieorganicznego kości, biozgodność w odniesieniu do tkanek twardych i miękkich oraz możliwość wytwarzania bezpośredniego wiązania z kością dzięki wykazywanej bioaktywności. Wadą ceramiki CaPs jest stosunkowo mała wytrzymałość mechaniczna i kruchość, limitująca jej zastosowanie do miejsc nie przenoszących dużych obciążeń [1, 2]. W zależności od formy materiału ortofosforany wapnia znalazły zastosowanie w różnych dziedzinach medycyny[1, 2, 5]: -- ceramika gęsta jako implanty kostne dna oczodołu, implanty ucha środkowego, -- ceramika porowata do wypełniania ubytków kostnych w ortopedii, chirurgii twarzoczaszki i stomatologii oraz perspektywicznie jako skafoldy dla inżynierii tkankowej, -- granule, "gruz" - w stomatologii, w realloplastyce stawu biodrowego i kolanowego, do wypełniania przestrzeni kostnych po usuniętych torbielach, naczyniakach, guzach, -- cementy kostne - łatwo formowalne materiały w formie pasty, wprowadzane do kości w postaci plastycznej, po związaniu przyjmujące kształt ubytku i szczelnie go wypełniające, -- pokrycia na implantach metalicznych, zapewniające dobre zamocowanie implantu... więcej»

Struktura i właściwości odlewniczego stopu magnezu AE44 przeznaczonego do eksploatacji w temperaturze 180°C (Tomasz Rzychoń)

Głównym odbiorcą stopów magnezu jest przemysł motoryzacyjny, w którym największe zastosowanie znalazły stopy AM50 (Mg-5Al-0,5Mn), AM60 (Mg-6Al-0,5Mn) i AZ91 (Mg-9Al-0,8Zn). Stopy te charakteryzują się dobrymi właściwościami mechanicznymi w temperaturze otoczenia i dobrą odpornością korozyjną. Jedną z najważniejszych zalet stopów Mg-Al jest dobra lejność i niska temperatura topnienia, co umożliwia stosowanie wydajnych metod odlewania ciśnieniowego do wytwarzania elementów o skomplikowanych kształtach. Zasadniczą wadą stopów AM50, AM60 i AZ91 jest mała odporność na pełzanie, uniemożliwiająca ich zastosowanie na obciążone elementy pracujące powyżej temperatury 120°C [1]. W celu zwiększenia odporności na pełzanie stopów Mg-Al wprowadza się do nich dodatki stopowe: krzem, stront, wapń oraz metale ziem rzadkich (RE), dodawane w postaci mischmetalu zawierającego lantan, cer, neodym i prazeodym [2]. Na szczególną uwagę zasługują stopy Mg-Al-RE. Stop AE42 (Mg-4Al-2RE) charakteryzuje się dobrą odpornością na pełzanie do temperatury 150°C, natomiast nowo opracowany przez Hydro Magnesium stop AE44 (Mg-4Al-4RE) charakteryzuje się dobrą odpornością na pełzanie nawet do temperatury 200°C [3, 4]. Mała odporność na pełzanie stopów magnezu z aluminium jest związana z obecnością niskotopliwej fazy β-Mg17Al12, co ułatwia poślizg po granicach ziaren podczas eksploatacji w podwyższonej temperaturze. Ponadto osłabieniu odporności na pełzanie sprzyjają procesy wydzieleniowe fazy β zachodzące w przesyconych obszarach roztworu stałego α-Mg [5]. Wprowadzenie metali ziem rzadkich do stopów Mg-Al, które charakteryzują się dużym powinowactwem do aluminium, powoduje, że podczas krzepnięcia tworzą się fazy międzymetaliczne typu Al11RE3, Al2RE lub Al2,12RE0,88, zmniejszając tym samym udział objętościowy fazy Mg17Al12. Jeżeli stosunek RE/Al jest większy od 0,5 faza β nie jest obserwowana w strukturze stopów Mg-Al krzepnących z szybkościami... więcej»

Acoustic emission studies of the Portevin-Le Chatelier effect in Al-Mg-Mn (5182) alloy (Joanna Zdunek, Jan Płowiec, Wojciech L. Spychalski, Jarosław Mizera, Krzysztof J. Kurzydłowski)

Plastic elongation of many metals and alloys proceeds in fairly uniform manner up to significantly large strains. Such plastic behaviour is manifested in tensile tests in the form of smooth stressstrain curves. However, some metallic materials exhibit a tendency for strain localization, which results in discontinuities in the stressstrain curves. An example of such behaviour is the Portevin-Le Chatelier (PLC) effect appearing in the form of repeated stress drops during tensile testing. Due to its practical and theoretical importance, the PLC effect has been investigated for more than 80 years [1]. As a result a significant progress has been made in understanding of the processes taking place during PLC serrated flow, such as dislocation - point defects interactions and the shearing of coherent particles. The potential role of the processes taking place at the outer - surface of strained specimens also has been suggested more recently [2]. Despite the progress made in the theory of the PLC effect, a number of issues still remain unclear. These issues include a quantitative description of the localized flow events and their relationship to the characteristic of stress-drops which is far from being fully understood. The aim of the currently reported study was to provide a better insight into the PLC effect in an aluminium alloy. Acoustic emission was used combined with signal analysis of serration on the stress-strain curves. The experimental details have been designed in a way which makes it also possible to extract the influence of specimens geometry on the characteristics of PLC yielding. Acoustic emission is now widely used to investigate such processes as cracking, corrosion, phase transformations or plastic deformation in composites [3], metals [4] and ceramics [5]. The Portevin-Le Chatelier effect is also known to generate acoustic emission (AE) signals. Correlation between the generation of deformation bands and AE signal... więcej»

VI Zebranie Delegatów Polskiego Towarzystwa Materiałoznawczego

Dnia 25 listopada 2011 roku w Auli Głównej Akademii Górniczo- Hutniczej w Krakowie odbyło się VI Zebranie Delegatów Polskiego Towarzystwa Materiałoznawczego, podczas którego ustępujący Prezes prof. dr hab. inż. dokonał podsumowania mijającej kadencji Zarządu Głównego za lata 2008÷2011. Działalność Oddziałów PTM Pomorskiego i Krakowskiego zostały przedstawione przez ich Przewodniczących prof. dr hab. inż. Andrzeja Zielińskiego i prof. dr hab. inż. Jana Kusińskiego. Profesor Jerzy Lis w swoim wystąpieniu stwierdził m.in., że w trakcie kadencji 2008÷2011 odbyło się 13 Spotkań Zarządu w różnych ośrodkach inżynierii materiałowej w kraju. Sprawozdania z tych obrad w formie protokółów dostępne były na bieżąco na stronie internetowej Towarzystwa. Na posiedzeniach Zarządu dyskutowano sprawy bieżące Towarzystwa i środowiska, ustalano działania programowe i ich koordynację. Dzięki obecności w Zarządzie wszystkich ważniejszych środowisk reprezentujących inżynierię materiałową w kraju było możliwe śledzenie na bieżąco zmian w środowisku i analizowanie problemów. Obecnie Towarzystwo liczy 266 członków pochodzących głównie z 28 wydziałów uczelni i instytutów naukowych oraz nielicznie z przemysłu. N... więcej»

Zobacz wszystkie publikacje »

2011-5

KUP TERAZ »

DOSTĘP CZASOWY do archiwalnych (lata 2004-2011) e-zeszytów czasopisma

KUPUJĘ - 12h tylko 73.80 zł »

KUPUJĘ - 4h tylko 43.05 zł »

KUPUJĘ - 1h tylko 24.60 zł »

UWAGA! - Oferujemy również w atrakcyjnej cenie dostęp czasowy do archiwalnych e-zeszytów czasopism z wybranej branży

W numerze m.in.:

Powłoki szklano-krystaliczne na bazie surowców odpadowych na powierzchnie materiałów ceramicznych (ANNA ZAWADA, IWONA PRZERADA)

Powłoki ochronne stosowane na powierzchnie różnych materiałów, w tym metalicznych, ceramicznych, kompozytowych, zabezpieczają je przed destrukcyjnym działaniem warunków panujących w środowiskach eksploatacyjnych, a także nadają gotowym wyrobom odpowiednie walory estetyczne. Płytki okładzinowe reprezentują grupę materiałów ceramicznych, którym powłoki nadają ostateczne parametry użytkowe. Rozróżnia się różne rodzaje powłok stosowanych bezpośrednio na pokrycie czerepu. Jednym z nich są angoby, czyli ceramiczne powłoki podkładowe, najczęściej będące podłożem do nakładania na nie szkliwa. Mają one zastosowanie przy pokrywaniu płytek okładzinowych, wyrobów porcelanowych, garncarskich i kafli. Angobowaniu poddaje się również wyroby budowlane, np. dachówki. Dzięki zastosowanemu pokryciu nadany zostaje odpowiedni kolor oraz uzyskuje się dodatkowe zabezpieczenie powierzchni przed czynnikami atmosferycznymi. Angoby odgrywają również istotną rolę użytkową, poprawiając parametry fizykochemiczne wyrobów. Warstwa angoby, która znajduje się pomiędzy szkliwem i czerepem, ułatwia ich dopasowanie się w zakresie współczynników rozszerzalności cieplnej, a dzięki temu minimalizuje, ewentualnie wyklucza powstawanie spękań włoskowatych oraz odprysków na szkliwionych powierzchniach płytek okładzinowych zarówno ściennych, jak i podłogowych. Nieszkliwione, angobowane wyroby ceramiki budowlanej mają lepsze parametry użytkowe, takie jak: przesiąkliwość, odporność na plamienie, zmywalność, ścieralność. To, w jakim stopniu angoby te zabezpieczają wyroby przed czynnikami zewnętrznymi zależy m.in. od stopnia spieczenia. Angoby spieczone mają lepszą wodoszczelność, dzięki zwiększonej zawartości fazy szklistej w strukturze, będącej jednym z głównych czynników zmniejszających porowatość. Dlatego często znajdują zastosowanie jako pokrycia płytek elewacyjnych. W swym składzie surowcowym, obok surowców głównych: kaolinów i glin, angoby mają również surowce stoso... więcej»

Metodyka badań w inżynierii procesowej laserowej dekoracji porcelany: Część I – badania profilometryczne (Danuta Chmielewska, Roman Gebel, Jan Marczak, Andrzej Olszyna, Antoni Sarzyński, Marek Strzelec, Barbara Synowiec)

Laserowa dekoracja porcelany wprowadza znaczny postęp technologiczny w procesie produkcji szerokiej gamy wyrobów przemysłowych i użytkowych, a także artystycznych. Zastąpienie tzw. "trzeciego wypału" piecowego przez stapianie środków barwnych wiązką laserową daje możliwości znacznego ograniczenia zużycia energii, czasu procesu oraz ilości odpadów środowiskowych [1, 2]. Łatwość programowania komputerowego ruchu wiązki laserowej w połączeniu z rosnącą dostępnością stosunkowo tanich i coraz bardziej niezawodnych, przemysłowych laserów średniej i dużej mocy umożliwia zastosowanie tej metody w przypadku jednostkowych wyrobów lub krótkich serii różnorodnych dekoracji dostosowanych do potrzeb indywidualnego klienta. Prace w tym kierunku prowadzone są od 2008 r. we współpracy Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych oraz Instytutu Optoelektroniki WAT w Warszawie. Ze względu na znaczne różnice w przebiegu obu procesów skład materiałów barwnych i metody ich nakładania, opracowane i zoptymalizowane dla powolnych procesów wypalania piecowego, nie sprawdzają się w dynamicznej, laserowej obróbce cieplnej. Przy naświetlaniu intensywnym promieniowaniem laserowym podgrzewany obszar ma niewielką powierzchnię, rozkład temperatury jest niejednorodny, a wartość temperatury i czas jej utrzymania trudno kontrolować. Wysoka temperatura jest utrzymywana przez czas rzędu setnych lub najwyżej dziesiątych części sekundy. Zmianom temperatury towarzyszą dynamicznie przebiegające zjawiska fizykochemiczne podobne do szerzej zbadanych i opisanych procesów laserowej obróbki metali [3÷5], które w istotny sposób mogą zaburzać profile powierzchni ceramiki po wypaleniu laserowym [6]. Zgodnie z analizami opisanymi w literaturze można przyjąć, że możliwymi siłami działającymi na płynny materiał barwny są gradienty napięcia powierzchniowego w przetopie (efekt Marangoniego) oraz ciśnienie odrzutu strumienia plazmy w wyniku odparowania [7÷9]. Siły napięcia powierzc... więcej»

Polimerowe kompozyty elektrofosforescencyjne emitujące światło białe (Remigiusz Grykien, Ireneusz Głowacki)

Organiczne diody elektroluminescencyjne (OLEDs, Organic Light Emitting Diodes) to diody, w których warstwa aktywna wykonana z materiałów organicznych jest zdolna emitować światło pod wpływem przepływającego przez nią prądu elektrycznego. Znalazły już zastosowanie jako wyświetlacze w urządzeniach przenośnych, a niebawem mogą być powszechnie stosowane w monitorach komputerowych, telewizorach, a w dłuższej perspektywie jako źródła światła białego stosowane do oświetlania pomieszczeń. Powszechne zainteresowanie OLEDami wynika z możliwości wytwarzania wielkopowierzchniowych wyświetlaczy. Stąd też specjalna uwaga jest skierowana na polimerowe diody elektroluminescencyjne (PLED, Polymer Light Emitting Diodes), ponieważ z polimerowych materiałów można wytwarzać urządzenia z wykorzystaniem tzw. technologii "mokrych", jak np. wylewanie roztworu na wirujące podłoże (spin-coating), sitodruk oraz techniki druku atramentowego (inkjet-printing). Metody te są względnie tanie, ponieważ nie wymagają stosowania wysokiej próżni i wysokiej temperatury oraz umożliwiają wytworzenie elastycznych, wielkopowierzchniowych i energooszczędnych źródeł światła i wyświetlaczy [1, 2]. Pierwszą cienkowarstwową organiczną diodę elektroluminescencyjną wytworzyli Tang i współpracownicy z laboratorium firmy Kodak w drugiej połowie lat 70. dwudziestego wieku [3]. Ich badania doprowadziły do opracowania diod o strukturze wielowarstwowej, w której każda z warstw pełniła inną funkcję, co pozwoliło znacznie zwiększyć wydajność urządzeń [4]. Od tego czasu w zakresie OLEDów nastąpił wielki postęp prowadzący do pierwszych produktów dostępnych komercyjnie. W 1990 roku grupa prof. Frienda wytworzyła pierwszą polimerową diodę elektroluminescencyjną (PLED), w której emisja zachodziła z warstwy poliparafenylowinylenu [5]. Od tego czasu stosuje się podział OLEDów na: małocząsteczkowe OLEDy (SMOLED, Small Molecule OLEDs), w których warstwy materiałów są nanoszone termicznie w... więcej»

Warstwa wierzchnia aluminium modyfikowana impulsem lasera (Magdalena Rozmus-Górnikowska)

Warstwę wierzchnią wyrobu można umacniać i wytwarzać w niej korzystne naprężenia ściskające przez odkształcenie plastyczne głównie metodą mechanicznego kulowania (shot peening) lub rzadziej dogniatania rolkami czy odkształcania wybuchowego. Pod pojęciem mechanicznego kulowania rozumie się proces, w którym powierzchnia materiału jest bombardowana strumieniem kulek twardego materiału: żeliwnych, stalowych lub szklanych. Kulki uderzają o powierzchnię obrabianego przedmiotu z energią wystarczającą do spowodowania odkształcenia plastycznego warstwy wierzchniej [1÷3]. Celem obróbki jest zwiększenie twardości warstwy wierzchniej oraz wytworzenie w niej naprężeń ściskających. Podobny efekt jak w przypadku mechanicznego kulowania można uzyskać, obrabiając powierzchnię światłem lasera o dużej gęstości mocy i krótkim czasie oddziaływania impulsu [4, 5]. Lasery są szeroko stosowane do spawania i cięcia metali oraz do wielu obróbek powierzchniowych, natomiast dotychczas niewiele badań poświęcono zastosowaniu wiązki lasera do utwardzania odkształceniowego warstwy wierzchniej i wytwarzaniu w niej korzystnych naprężeń ściskających. Analiza literatury dotyczącej porównania mechanicznego kulowania i laserowego odkształcania (LSP, Laser Shock Processing) wskazuje, iż proces laserowy może być bardziej efektywny, ekologiczny i ekonomicznie uzasadniony. Istotną zaletą stosowania lasera do obróbki powierzchniowej jest dokładna regulacja mocy, duża gęstość energii dostarczanej dokładnie do zamierzonego miejsca oraz możliwość precyzyjnego obrabiania tylko wybranego, nawet niewielkiego i trudno dostępnego fragmentu powierzchni [6]. Laserowe odkształcanie polega na modyfikacji powierzchni ... więcej»

Domain structure of sintered Alnico 8 magnets (Artur Stanek, Elżbieta Jezierska, Bartosz Michalski, Marcin Leonowicz)

Until 70-ties of the past century, Alnico magnets were, besides ferrites, the most important magnetically hard materials. Today they share the market with new families of materials such as Sm-Co and Nd-Fe-B. The name Alnico defines the whole family of alloys, known under different trade names and containing the three main ferromagnetic metals, i.e. Fe, Co and Ni, as well as minor additions of Al, Cu and other elements. The main advantages offered by Alnico include the Curie point of 850°C and high value of the remanence. All Alnico alloys are very hard and mechanically fragile, and therefore they are fabricated mainly by casting or sintering of powder compacts [1÷4]. Alnico magnets have been undergoing rapid evolution as regards their composition and fabrication techniques. Due to the improved technologies it has finally become possible to obtain for alloys of the same chemical composition even eightfold increase in maximum magnetic energy. Modern Alnico magnets can be divided into three main groups: -- isotropic magnets - Alnico 2, -- magnetically anisotropic magnets, thermally treated in a magnetic field, characterized by isotropic microstructure of grains - Alnico 5-8, -- magnetically anisotropic magnets, characterized by the structure of columnar grains - Alnico 9. Unfortunately, the magnetic properties in as-cast and as-sintered state are not satisfactory. They are improved only after a threestep heat treatment, which is carried out to induce the formation of a beneficial two-phase microstructure. The heat treatment includes the following main operations. 1. Homogenisation at a temperature of about 1250°C. During homogenisation, the γ phase dissolves and a single phase α solution is formed. Cooling after homogenisation should be sufficiently rapid to prevent the recurrence of γ phase, which is stable within the temperature range of about 1200÷900°C, while its incubation time prolongs with decreasing tem... więcej»

Zobacz wszystkie publikacje »

2011-4

KUP TERAZ »

DOSTĘP CZASOWY do archiwalnych (lata 2004-2011) e-zeszytów czasopisma

KUPUJĘ - 12h tylko 73.80 zł »

KUPUJĘ - 4h tylko 43.05 zł »

KUPUJĘ - 1h tylko 24.60 zł »

UWAGA! - Oferujemy również w atrakcyjnej cenie dostęp czasowy do archiwalnych e-zeszytów czasopism z wybranej branży

W numerze m.in.:

Laserowe teksturowanie płaszcza tłoka silnika spalinowego (WOJCIECH NAPADŁEK, Wojciech PRZETAKIEWICZ)

W silniku spalinowym tłok spełnia wiele odpowiedzialnych zadań. Jego denko stanowi ruchomą część komory spalania, jest więc narażone na duże ciśnienie i wysoką temperaturę. Ciśnienie osiąga 7÷15 MPa, natomiast temperatura 250±500°C. Ukształtowanie tłoka musi zapewniać odprowadzenie ciepła z denka, pozwolić na uchwycenie i prowadzenie uszczelniających pierścieni tłokowych, zamyka także komorę spalania. Poza tymi zadaniami, tłok musi jeszcze spełniać dodatkowe warunki. Powinien być możliwie lekki, ponieważ to ułatwia wyrównoważenie układu korbowego oraz zmniejsza obciążenie silnika wywołane siłami bezwładności. Płaszcz tłoka ma za zadanie prowadzenie tłoka w cylindrze oraz odprowadzenie ciepła do gładzi. Ponadto materiał, z którego wykonany jest tłok, musi mieć duży współczynnik przewodzenia ciepła, dużą odporność na ścieranie, dostateczną wytrzymałość w podwyższonej temperaturze, dobre właściwości ślizgowe i mały współczynnik rozszerzalności. Trudne warunki pracy tłoka powodują, że wymagania stawiane materiałom na tłoki są bardzo różnorodne. Materiały stosowane w produkcji tłoków można podzielić na następujące grupy: żeliwa niestopowe i stopowe, stopy aluminium, staliwa specjalne i materiały kompozytowe. Głównym sposobem wytwarzania tłoków jest ich odlewanie w formach piaskowych lub metalowych. Odlewanie w formach metalowych (kokilach), stosowane dla stopów lekkich, umożliwia uzyskanie bardziej drobnoziarnistej struktury materiału oraz lepszych właściwości wytrzymałościowych. Stosuje się również tłoki kute. Kucie wywołuje również korzystne zmiany w strukturze materiału, w tym rozdrobnienie oraz zaokrąglenie ziaren [1]. Siły tarcia i zużycie pary tribologicznej można zmniejszyć, wprowadzając selektywnie mikrostrefy na powierzchniach współpracującej pary tribologicznej. Z jednej strony wytworzone elementy warstwy powierzchniowej p... więcej»

Wpływ grubości powłoki platyny na trwałość warstwy aluminidkowej wytworzonej w procesie CVD na podłożu nadstopów niklu Inconel 713 LC i CMSX 4 (Maryana Yavorska, Jan Sieniawski, Tadeusz Gancarczyk)

Poprawa sprawności turbiny silników lotniczych przez podwyższenie temperatury ich pracy jest możliwa przez zastosowanie efektywnych systemów chłodzenia łopatek szczególnie pierwszego i drugiego stopnia oraz wytworzenie na ich powierzchni roboczej dyfuzyjnych warstw ochronnych [1, 2]. Elementami części gorącej silników lotniczych narażonych na oddziaływanie szczególnie wysokiej temperatury jest turbina wysokiego ciśnienia oraz komora spalania - temperatura gazów spalinowych wynosi ok. 1650°C [1]. W silnie obciążonych łopatkach pierwszego i drugiego stopnia pod wpływem cykli cieplnych związanych ze startem i lądowaniem występuje intensywny proces degradacji ich warstwy wierzchniej. Ogranicza to resurs silnika i zapobiega zwiększeniu osiągów przez podwyższenie temperatury jego pracy. Zagadnienia ochrony przed korozją wysokotemperaturową dotyczą zarówno łopatek turbin silników lotniczych, jak i stacjonarnych. W turbinach stacjonarnych przeważają problemy korozji w środowisku gazów spalinowych, zawierających związki siarki [3]. W silnikach lotniczych natomiast problem odporności na utlenianie wysokotemperaturowe. Wymagany czas pracy turbin stacjonarnych wynosi >50 000 h, natomiast lotniczych >4000 h [3]. Analiza danych literaturowych wskazuje, że warstwy aluminidkowe wytworzone metodą chemicznego osadzania z fazy gazowej (CVD) w procesie wysoko- i niskoaktywnym nie spełniają w pełni wymagań ich eksploatacji w warunkach dużych obciążeń cieplnych i mechanicznych [2÷5]. Wyniki prowadzonych dotychczas badań pozwalają stwierdzić, że skutecznym sposobem zwiększenia trwałości eksploatacyjnej łopatek turbin jest modyfikowanie platyną wytwarzanej warstwy aluminidkowej [4÷10]. W pracach [4, 5] wykazano, że wprowadzenie platyny zwiększa intensywnie żaroodporność warstwy tlenkowej Al2O3 - jednocześnie zmniejsza prędkość jej wzrostu. Ogranicza dyfuzję atomów aluminium do podłoża - nadstopów niklu. Jednocześnie zmniejsza prędkość dyfuzji atomów... więcej»

Struktura i zmiana stężenia pierwiastków stopowych w strefie złącza bimetalowych blach po walcowaniu i wyżarzaniu normalizującym (ANDRZEJ LIS, jADWIGA lIS, cEZARY KOLAN)

Bimetalowe materiały, takie jak druty, pręty, taśmy, blachy, znajdują szerokie zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu. Zastosowanie wyrobów bimetalowych wynika z nadania wyrobom przemysłowym określonych własności fizycznych i mechanicznych będących właściwościami powłoki (np. odporność korozyjna, przewodnictwo elektryczne) oraz podłoża (np. wysoka wytrzymałość). Otrzymywanie wyrobów bimetalowych może odbywać się w wyniku wykorzystania fali uderzeniowej wybuchu - platerowanie wybuchowe lub detonacyjne [1, 2], platerowanie przez napawanie [3] lub walcowanie na gorąco. Utwardzanie stabilnego połączenia pomiędzy materiałem podstawowym (stal konstrukcyjna) a warstwą plateru ze stali podczas odkształcania na gorąco jest uwarunkowane wartością temperatury i gniotu oraz szybkością odkształcania. Wysoka temperatura oraz parametry odkształcania dzięki wytworzeniu wakancji i dyslokacji, a także procesom relaksacyjnym i rekrystalizującym wpływają na procesy dyfuzyjne. Strumień dyfuzji pierwiastka przez powierzchnię rozdziału łączonych elementów zależy nie tylko od gradientu potencjału chemicznego tego pierwiastka, lecz również od gradientu potencjałów chemicznych innych pierwiastków. Wpływ ma również wielkość ziarna. Dlatego problem opisu procesów dyfuzji przez powierzchnię rozdziału stal podstawowa- -plater jest zagadnieniem skomplikowanym. W prezentowanym artyku... więcej»

Zastosowanie azotku boru jako materiału smarującego w porowatych łożyskach ślizgowych (Waldemar mróz, Bogusław Budner, Joanna Czwartos, Krzysztof Gocman, Artur Prokopiuk, Tadeusz Kałdoński)

Celem przeprowadzonych prac jest opracowanie technologii wytwarzania porowatych łożysk ślizgowych o zwiększonych właściwościach samosmarujących z zastosowaniem heksagonalnego azotku boru (h-BN) [1, 2]. W badaniach użyto dwóch typów materiałów uformowanych w postaci wycinków tulei łożysk ślizgowych, oznaczonych jako: T-1-x i T-3-x. Materiałem bazowym, z którego wytworzono tuleje, był komercyjny proszek żelaza o symbolu NC 100.24 (Höganäs AB). Tuleje o symbolu T-1-x wykonano z proszku NC 100.24 z dodatkiem 2% mas. miedzi, natomiast tuleje o symbolu T-3-x z dodatkiem 3% mas. azotku boru. W celu podniesienia nośności porowatych tulei ślizgowych ich wewnętrzne powierzchnie poddano działaniu lasera CO2 (Lumonics VFA2500), wytwarzając ścieżki o zwiększonej twardości i zmniejszonej porowatości. Stosowano następujące parametry procesu modyfikacji laserem CO2: moc 0,83 kW, prędkość przesuwu wiązki 2000 mm/min i średnica plamki 5 mm. Na rysunku 1 przedstawiono zdjęcie przekroju poprzecznego tulei z zaznaczonym obszarem zmodyfikowanym, wykonane za pomocą mikroskopu świetlnego. Powierzchnia tulei przed modyfikacją laserem charakteryzuje się porowatą strukturą. Widoczne pory mają wymiary rzędu od kilku do kilkudziesięciu mikrometrów. Tak rozwinięta powierzchnia po impregnacji olejem pozwala zwiększyć smarowność układu. W wyniku modyfikacji powierzchni tulei laserem CO2 zaobserwowano lokalne zmniejszenie porowatości z 20% do 7% (porowatość powierzchniowa oceniona jako udział powierzchni porów do powierzchni całkowitej). Podobne zmiany porowatości widoczne są również w obszarze wytworzonych ścieżek w przekroju poprzecznym tulei (rys. 1). W obszarze tym wykonano pomiary mikrotwardości sposobem Vickersa. Wyniki pomiarów przedstawiono na rysunku 2. Zaobserwowano, że w wyniku laserowej modyfikacji mikrotwardość materiału przy powierzchni tulei wzrosła około 3-krotnie w porównaniu z materiałem niezmodyfikowanym. Widoczne są także istotne różni... więcej»

Porównanie wytrzymałości zmęczeniowej na zginanie stali 17CrNi6-6 i 16MnCr5 po nawęglaniu próżniowym (konrad dybowski, piotr kula, robert pietrasik, sebastian lipa)

Szczególnie istotna dla oceny czasu eksploatacji elementów obciążanych cykliczno-zmiennie, w których amplituda nie przekracza dopuszczalnych obciążeń quasi-statycznych, jest możliwość przewidywania ich trwałości. Stosunkowo prostym sposobem oceny poziomu wytrzymałości zmęczeniowej jest przeprowadzenie eksperymentu. Stosowanie coraz to nowszych metod eksperymentalnych, połączonych niejednokrotnie z innymi analizami, np. takimi jak: MES (Metoda Elementów Skończonych) pozwala na głębsze poznanie zjawisk i coraz precyzyjniejsze wyznaczenie wytrzymałość zmęczeniowej. W pracy przedstawiono wyniki badań wytrzymałości zmęczeniowej na zginanie próbek wykonanych ze stali 16MnCr5 oraz 17CrNi6-6, nawęglanych próżniowo i hartowanych w gazie pod wysokim ciśnieniem. Wytrzymałość wyznaczono za pomocą zaadaptowanej metody wysokoczęstotliwościowej rezonansowej, która polega na obserwacji pojawiających się zmian częstotliwości rezonansowej w układzie drgającym o jednym stopniu swobody na skutek powstania ogniska zmęczeniowego i rozwoju tego pęknięcia. Miarą wytrzymałości zmęczeniowej na zginanie była liczba cykli ugięcia próbki do chwili zmiany częstotliwości rezonansowej całego układu "wzbudnego". Każda zmiana częstotliwości drgań własnych układu była sygnałem pojawiających się defektów zmęczeniowych w próbce. Możliwość sterowania amplitudą obciążenia przez zmianę parametrów sygnału wymuszenia w zadanej częstotliwości rezonansowej pozwalała na dobór wartości naprężeń. Wartość pojawiających się naprężeń w układzie była określana na podstawie strzałki ugięcia próbki pomiędzy jej wolnym końcem, a miejscem zamocowania w uchwycie [1]. Dobór obciążeń w celu wyznaczenia pełnego zakresu wytrzymałości zmęczeniowej oparto na metodzie schodkowej. Utwardzenie warstwy wierzchniej i wprowadzenie naprężeń ściskających w wyniku zastosowanego nawęglania ma istotny wpływ na w... więcej»

Zobacz wszystkie publikacje »

2011-3

KUP TERAZ »

DOSTĘP CZASOWY do archiwalnych (lata 2004-2011) e-zeszytów czasopisma

KUPUJĘ - 12h tylko 73.80 zł »

KUPUJĘ - 4h tylko 43.05 zł »

KUPUJĘ - 1h tylko 24.60 zł »

UWAGA! - Oferujemy również w atrakcyjnej cenie dostęp czasowy do archiwalnych e-zeszytów czasopism z wybranej branży

W numerze m.in.:

Kolorymetryczna analiza wyników czyszczenia laserowego metalowych dzieł sztuki (MAREK STRZELEC, Jan Marczak, Wojciech Skrzeczanowski, Antoni Rycyk, Antoni Sarzyński, Halina Garbacz, Łukasz Ciupiński, Elżbieta Fortuna-Zaleśna, Tomasz Onyszczuk, Janusz Mróz, Anna Zatorska, Andrzej Koss)

Środowisko naturalne zawiera wiele agresywnych składników, które powodują, że metalowe dzieła sztuki ulegają ciągłym procesom korozji [1]. W celu stabilizacji ich stanu powstające nawarstwienia powinny być usunięte przed nałożeniem warstw ochronnych. Proces czyszczenia laserowego dzieł sztuki, po raz pierwszy zademonstrowany w latach 70. [2], jest obecnie zaakceptowaną procedurą w konserwacji [3]. Obiektem dyskusji są jednak wciąż granice stosowalności laserowego usuwania niepożądanych warstw powierzchniowych. W szczególności dotyczy to konserwacji metali, ze względu na wciąż nierozwiązane problemy dotyczące zachowania oryginalnej powierzchni, wiedzy o tworzeniu się niekorzystnych, laserowo indukowanych jej zmian, czy końcowej morfologii powierzchni naświetlonych obszarów [4, 5]. Tak jak większość nowych i często kontrowersyjnych technik konserwatorskich, czyszczenie laserowe poddawane jest szczególnie wnikliwym, specjalistycznym analizom, których celem jest potwierdzenie nieniszczącego charakteru tej obróbki. Prowadzone są również prace dotyczące nowych procedur czyszczenia laserowego minimalizujące jego wpływ na oryginalne podłoże historyczne. Stosowane są w tym celu metody diagnostyczne wykorzystujące najnowsze osiągnięcia inżynierii materiałowej, fizyki jądrowej oraz optoelektroniki [6÷9]. Podobnie jak w przypadku samych metod restauracji unikalnych dzieł sztuki, najbardziej akceptowalne przez środowisko konserwatorskie są nieinwazyjne metody analiz, pozwalające na ocenę efektów zjawisk towarzyszących oddziaływaniu silnego promieniowania laserowego z materiałem bez pobierania próbek i w miejscu ekspozycji dzieł. Rozwój kolorymetrii spektrofotometrycznej doprowadził do powstania szeregu niewielkich, przenośnych urządzeń, wyposażonych we własne źródła oświetlenia, wzorce, filtry i oprogramowanie umożliwiające wszechstronną analizę zmian kolorów badanych powierzchni [10]. Analizy kolorymetryczne stanowią jedną z najczęściej ... więcej»

Znaleziska ceramiki z wykopalisk archeologicznych jako przedmiot badań inżynierii materiałowej (Katarzyna Konopka, Dorota Riegert, Urszula Kobylińska, Zbigniew Kobyliński)

Inżynieria materiałowa z dynamicznie rozwijającymi się technikami badawczymi jest ważną dziedziną nauk technicznych, często występującą w badaniach interdyscyplinarnych. Z umiejętności i wiedzy naukowców tej dyscypliny oraz urządzeń badawczych do analizy struktury i właściwości materiałów korzystają specjaliści innych dziedzin poza naukami technicznymi, w tym biolodzy, paleooceanologowie, a także archeolodzy. Prezentowany artykuł koncentruje się na znaleziskach archeologicznych - fragmentach ceramiki zabytkowej - jako przedmiocie badań inżynierii materiałowej. Archeologia znajduje się w sytuacji poznawczej w wysokim stopniu dyskomfortowej, ponieważ badane przez nią pozostałości są zaledwie cząstką rzeczywistego wyposażenia materialnego społeczności ludzkich i to na dodatek cząstką przekształconą w wyniku złożonych i zazwyczaj długotrwałych procesów formowania się stanowisk archeologicznych, obejmujących zarówno świadome, jak i nieświadome działania człowieka, jak też oddziaływania sił przyrody [1, 2]. Odtworzenie relacji społecznych i kulturowych żywego systemu na podstawie tych zredukowanych i przekształconych pozostałości materialnych jest zadaniem niezwykle trudnym, stąd też archeologia ustawicznie poszukuje możliwości korzystania z metod i narzędzi badawczych innych dyscyplin, z nadzieją na zdobycie nowych informacji przydatnych do rekonstrukcji i zrozumienia społeczno-kulturowej przeszłości człowieka. Szczególną rolę odgrywają w tym względzie badania dawnych technik i materiałów. Mają one dwa główne cele: z jednej strony pozwalają odtworzyć historię techniki i rzemiosła, z drugiej zaś - przez powiązanie wyników badań technologicznych z badaniami stylistyki i ornamentyki wytworów, a także z ustaleniami chronologicznymi i analizami przestrzennymi - umożliwiają zrozumienie nie tylko charakteru relacji pomiędzy przedmiotami, czy relacji między przedmiotami a ich wytwórcami i użytkownikami, ale także wzajemnych relacji pomięd... więcej»

Badania metalowych elementów z okładu ikony św. Paraskiewy w stanie przed konserwacją oraz po testach czyszczenia laserowego

Metalowe dzieła sztuki ulegają działaniu korozji środowiskowej w wyniku obecności wielu agresywnych składników w powietrzu, wodzie i w ziemi, wszędzie tam, gdzie dzieła te przebywały od stuleci. W celu zapobiegania ich zniszczeniu warstwy produktów korozji muszą być usuwane, a powierzchnie obiektów pokrywane powłokami ochronnymi. Czyszczenie jest zazwyczaj pierwszym krokiem w pracach konserwatorskich, przy czym czyszczenie laserowe [1] może być alternatywą, gdy metody konwencjonalne nie mogą być zastosowane. Najbardziej zaawansowane i zbadane jest wykorzystanie laserów w czyszczeniu obiektów kamiennych [2], budynków i kościołów, rzeźb w stylu klasycznym lub renesansowym. We wszystkich tych przypadkach, w porównaniu z mikropiaskowaniem lub czyszczeniem chemicznym, technologia laserowa okazała się metodą precyzyjną i w pełni zachowującą zabytkowe podłoże dzieł. W przeciwieństwie do czyszczenia obiektów kamiennych, doniesień dotyczących laserowego czyszczenia obiektów metalowych jest niewiele. Przykładem może być oczyszczenie renesansowych, wschodnich drzwi "Porta del Paradiso" autorstwa L. Ghiberti we Florencji, wykonanych ze złoconego brązu [3], wyniki badań testowych obiektów archeologicznych [4], prace własne, jak również realizacje konserwatorskie [5÷14]. Najbardziej interesującymi cechami techniki laserowej są: wysoki stopień kontroli i selektywność. Kontrola jest konsekwencją procesu usuwania, laser śledzi mikrostratygrafię zmienionych warstw, co pozwala konserwatorowi na zatrzymanie procesu na żądanym poziomie. Selektywność umożliwia odróżnianie przeznaczonych do usunięcia nawarstwień od oryginalnego, historycznego podkładu. Zależy ona od różnych czynników, np. współczynnika odbicia powierzchni i spójności materiału. Biorąc pod uwagę te cechy, czyszczenie laserowe wnosi znaczny postęp w zakresie metod konserwacji metali, szczególnie w przypadku czyszczenia bardzo cienkich warstw położonych na różnych podłożach. Żadna t... więcej»

Analiza zmian mikrostruktury i właściwości lutowi stosowanych w witrażach w okresie od XIII do XX wieku (Halina Garbacz, Jarosław Pura, Marta Zwolińska, Zdzisław Hensel, Krzysztof J. Kurzydłowski)

Ołów ze względu na swoje właściwości (wysoka plastyczność, niska temperatura topnienia) i łatwość przeróbki bardzo wcześnie znalazł szereg zastosowań technicznych. Najstarsze znane przykłady wykorzystywania ołowiu to monety z epoki brązu. W starożytnym Egipcie wyroby z ołowiu pełniły także rolę biżuterii. W tym kontekście historia wykorzystywania ołowiu do budowy witraży jest znacznie krótsza i sięga IV wieku, kiedy zaczęto barwione szkło montować w otwory okienne pierwszych kościołów. Najstarszym przykładem wykorzystania ołowiu do łączenia kolorowych tafli szkła jest tzw. okrąg z Wissenburga datowany na IX wiek [1]. Witraże w swej dzisiejszej postaci pojawiły się na przełomie X i XI wieku. Sztuka tworzenia witraży rozkwitła wraz z nadejściem epoki dużych obiektów sakralnych. W kolorystyce witrażowych szkieł stosowano wówczas różne odcienie błękitu, fioletu, czerwieni oraz biel. Całość konstrukcji opierała się na ołowianych kształtownikach, które jednocześnie współtworzyły obraz. Witraże powstawały zazwyczaj w niedużych pracowniach, a ich wytwórstwo miało (i nadal ma) charakter rzemieślniczy. Autorzy witraży pozostawali często anonimowi. Historia rozwoju witraży obejmuje głównie modyfikację składu szkła i używanych barwników. Niewiele natomiast wiadomo na temat technologii łączenia szkła. Prezentowana praca wpisuje się w tematykę rozwoju techniki witrażowej i dotyczy stopów ołowiu stosowanych w witrażach jako złącza. Przedmiotem badań były 22 fragmenty łączeń pochodzących z witraży przekazanych do badań przez Instytut Archeologii i Etnologii Polskiej Akademii Nauk. Materiały do badań dostarczyli: dr Manuel Garcia Heras i dr Maria Angeles Villegas, uczestnicy strony hiszpańskiej realizujący badania w ramach współpracy naukowej polsko-hiszpańskiej. Materiał badawczy pobrano z obiektów sakralnych z terenu Wielkiej Brytanii, Hiszpanii, Belgii, Niderlandów i Polski, powstałych w okresie od XIII do XX wieku. Wśród nich znalazła si... więcej»

Pomiar ciśnienia fal uderzeniowych w eksperymentach laserowego umacniania udarowego (Antoni SARZYŃSKI, JAN MARCZAK, MAREK STRZELEC)

Rozwój techniki laserowej spowodował wzrost zastosowań promieniowania laserowego do obróbki materiałów. Promieniowanie laserowe wykorzystywane jest do wielu celów m.in.: szkliwienia, przetapiania, stopowania (domieszkowania powierzchniowego), platerowania, czyszczenia itp. [1]. W inżynierii materiałowej promieniowanie laserowe jest wykorzystywane najczęściej do powierzchniowej obróbki cieplnej. Istnieje także metoda wykorzystująca laserowo wzbudzane fale uderzeniowe do powierzchniowej obróbki plastycznej na zimno. Nosi ona nazwę "laserowe umacnianie udarowe" (ang. Laser Shock Peening albo Laser Shot Peening - w skrócie LSP [2÷7]). Metoda umożliwia nawet dziesięciokrotne zwiększenie odporności zmęczeniowej części metalowych, np. tytanowych łopatek turbin silników lotniczych. Jest droga i ma niską wydajność, ale mimo to jest już wykorzystywana na skalę przemysłową. W wielu ośrodkach naukowych prowadzone są intensywne prace badawcze zmierzające do zwiększenia jej efektywności i wydajności [2÷7]. Optymalizacja metody wymaga m.in. pomiaru ciśnienia fali uderzeniowej. Do detekcji tych fal stosuje się m.in. czujniki piezoelektryczne wykonane z polimeru PVDF [8÷13]. Obszar aktywny tych czujników może mieć niewielkie wymiary, 1×1 mm2, dzięki czemu nadają się one do detekcji fal wzbudzanych przez impulsy laserowe o małej energii. Pomiar ciśnienia fali uderzeniowej został szerzej opisany we wcześniejszych pracach [14, 15]. Badana próbka powinna być dostatecznie cienka, by nie nastąpiło zbyt silne stłumienie fali. Czujnik musi się stykać bezpośrednio z ośrodkiem, w którym propaguje się fala. Prędkość dźwięku oraz gęstość materiału próbki i czujnika na ogół są różne, a to powoduje zakłócenie propagacji badanej fali. Czujnik wskazuje ciśnienie fali występującej w jego wnętrzu, które ma na ogół inną wartość niż ciśnienie fali w badanej próbce. W pracy podjęto próbę wyjaśnienia związku między wynikiem pomiaru a wartością ciśnienia fali uder... więcej»

Zobacz wszystkie publikacje »

2011-2

KUP TERAZ »

DOSTĘP CZASOWY do archiwalnych (lata 2004-2011) e-zeszytów czasopisma

KUPUJĘ - 12h tylko 73.80 zł »

KUPUJĘ - 4h tylko 43.05 zł »

KUPUJĘ - 1h tylko 24.60 zł »

UWAGA! - Oferujemy również w atrakcyjnej cenie dostęp czasowy do archiwalnych e-zeszytów czasopism z wybranej branży

W numerze m.in.:

Mathematical simulation of deformation behaviour in Equal Channel Angular Rolling process (MICHAL KVAčKAJ, TIBOR KVAČKAJ, ANDREA KOVÁČOVÁ, RÓB ERT KOČIŠKO, JÚLIUS BACSÓ, JAN DUTKIEWICZ)

During the last decade, fabrication of bulk nanostructured metals and alloys using severe plastic deformation (SPD) has been evolving as a rapidly progressing direction of modern materials science that is aimed at developing materials with new mechanical and functional properties for advanced application [1]. The principle of these developments is based on grain refinement down to the nanoscale level in bulk billets using SPD. Ultra-fine grained material produced by IPD are characterized by increased value of strength, fatigue properties and mechanical properties of superplasticity. These properties depend from nanosize grain structure, its distribution in the material, stress, texture and other structural properties. The authors [2] highlighted the important fact, that the evolution of structure during the IPD is not related to the transformation of the microstructure of UFG structure with high angled grain boundaries. After IPD using, nanosize structure polyhedral materials is achieved, by dislocations slides, or dislocations rotations inside grains and slides on grain boundaries [3, 4]. Various processes of intensive plastic deformations have been proposed for the process of drafting the UFG materials using a simple slip. The application of severe plastic deformation (SPD) to conventional polycrystalline metals provides a powerful tool for refine the grain size to the submicrometer or nanometer range [1]. Ultra-fine grained materials (UFG, grain size less than ~1 μm) with unique mechanical and physical properties can be produced by severe plastic deformation [5÷11], such as a noble technique called equal channel angular rolling (ECAR). Lee et al. [12] proposed that Φ can be adjusted from 100° to 140° for producing ultra-fine grains with high angles of mi... więcej»

Ball milling of Al-based alloys to obtain amorphous-nanocrystalline structure (Agata Kukuła, Lidia Lityńska -Dobrzyńska, Anna Góral, Jan Dutkiewicz)

Considering a high strength to weight ratio of Al-based alloys as well as outstanding properties of metallic materials in a glassy state, amorphous aluminum alloys have attracted considerable attention due to their potential in structural applications for transportation and aviation industry[1÷8]. Metastable phases in amorphous or quasicrystalline state can induce two to three times higher strength as compared with those processed through precipitation/age-hardening in crystalline Al‑alloys [1, 2]. The first formation of amorphous single phase in Al‑based alloys containing more than 50 at. % Al was found in 1981 for Al-Fe-B and Al-Co-B ternary alloys [1], but they were very brittle and hence have not attracted much attention. Since then, glass forming ability has been determined in a number of Al-based alloys consisting of Al + transition metal + rare-earth elements, processed mainly by rapid solidification or gas atomization methods [8]. It has been also found that ductility in aluminum alloys can be improved when a few nanometer size crystals are embedded in the amorphous matrix [7]. Choi et al. [9] reported tensile fracture strength as large as 1980 MPa for an amorphous alloy containing about 18% Al nanocrystals - this strength was nearly 1.6 times higher than for the fully amorphous alloy. Later, Kawamura et al. [3] attained a bulk compressive strength of 1420 MPa by hot compaction of gas-atomized amorphous Al85Ni5Y8Co2 powder with nanocrystalline dispersed amorphous matrix. Among many techniques of synthesizing novel materials including nanocrystalline or amorphous products there are melt spinning, gas atomization and similar rapid quenching methods [2] but mechanical alloying (MA) by high-energy ball milling is a convenient solid state synthesis alternative for them. It gives the opportunity of obtaining various phases in the material without need to melt pure elements of the alloy. Furthermore, in the one pro... więcej»

Analiza numeryczna odkształceń oraz mikrostruktury podczas wysokotemperaturowego kucia wydłużającego stopu tytanu Ti-6Al-4V (MARCIN KUKURYK)

Wśród stopów tytanu najczęściej stosowane są stopy dwufazowe. Mają one dużą wytrzymałość względną (Rm/ρ), wysoką odporność na korozję oraz mogą pracować w podwyższonej temperaturze (do 500°C) [1, 2]. Najbardziej rozpowszechnioną metodą wykonywania części ze stopów tytanu jest kucie na gorąco. Technologiczne aspekty kucia wydłużającego stopów tytanu są w kraju mało poznane. Analiza opracowań literaturowych wskazuje, że większość informacji związana jest ze specyficznymi właściwościami stopów tytanu i dotyczy głównie ich wtórnego przerobu przez kucie matrycowe [3, 4]. Nie precyzują one jednak warunków technologicznych kucia stopów tytanu na gorąco. Czynnikami, które mają istotny wpływ na strukturę, a w konsekwencji na właściwości mechaniczne odkuwek wydłużanych są: kształt narzędzia, stopień i prędkość odkształcenia oraz temperatura. Podstawowe operacje technologiczne kucia wydłużającego realizowane są najczęściej z zastosowaniem kowadeł płaskich. Mała przewodność cieplna stopów tytanu i duży współczynnik tarcia między metalem i narzędziem doprowadzają do znacznej nierównomierności odkształcenia i pogorszenia właściwości w objętości odkuwki, jako następstwa niejednorodności w strukturze [5]. Podczas kucia w kowadłach płaskich występują ponadto znaczne obszary utrudnionego odkształcenia, które prowadzą do otrzymania gruboziarnistej struktury w tych strefach. Dlatego, w celu zachowania w całej objętości odkuwki stosunkowo niewielkiego gradientu właściwości i jednocześnie wymaganego ich poziomu, należy stosować kucie w kowadłach kształtowych. Temperatura kucia ma decydujący wpływ na strukturę półwyrobu oraz na wartości i stabilność właściwości wytrzymałościowych oraz plastycznych. Podczas odkształcania w odkuwkach występują mikroobszary różniące się wartością temperatury spowodowaną właściwościami fizycznymi i cechami przemiany alotropowej Tiα ↔ Tiβ oraz warunkami odkształcenia. Podczas odkształcania stopów t... więcej»

Sedymentacja w ciałach stałych i cieczach (Wojciech Skibiński , Bartek Wierzba, Marek Danielewski)

Proces sedymentacji jest znany jako indukowany polem grawitacyjnym transport makroskopowych cząstek w cieczach i gazach. Procesy sedymentacji wykorzystuje się do rozdziału izotopów w gazach i rozdziału mieszanin związków organicznych [3, 4]. Aktualnie prowadzone są badania sedymentacji w ciałach stałych [5]. Na drodze sedymentacji uzyskuje się rozdział składników o różnej masie i objętości molowej w stopach i kształtuje mikrostrukturę materiałów [6]. Sedymentację w stopach badali Barr, Smith oraz Anthony w latach 70. (Au w stopach K, In oraz Pb). W przeprowadzanych przez nich eksperymentach maksymalne pola przyspieszeń osiągały 1÷2×105 g (g jest przyspieszeniem ziemskim) [7, 8]. Mashimo opracował ultrawirówkę, pozwalającą na uzyskiwanie przyspieszeń do 106 g [9] i prowadził badania procesu sedymentacji w wielu układach dwuskładnikowych, np. w stopach Bi-Sn [10, 11]. W badanych układach gradient potencjału chemicznego składników miał wartości znacznie przekraczające gradient ich potencjału mechanicznego (osiąganych przyspieszeń) [6]. Obecnie proces sedymentacji w ciałach stałych jest stosowany także do rozdziału izotopów. W roku 2007 Mashimo rozdzielił izotopy selenu za pomocą ultrawirówki własnej konstrukcji [12]. Prowadzone są także próby wytworzenia nowych materiałów gradientowych o kontrolowanych rozmiarach ziaren. Proces wytworzenia takich materiałów wymaga stosowania dużych przyspieszeń ok. miliona g lub więcej [10, 11, 13]. Wytwarzanie materiałów gradientowych ma jednak ograniczenia. Na przykład ze względu na ograniczenia temperaturowe nie można obecnie wytwarzać szkieł o właściwościach gradientowych wymaganych do zastosowań jako nośniki danych [13]. Pierwszym modelem procesu sedymentacji było równanie Lamma (1929) [14]. Przyjął on, iż na cząstkę działa różnica wartości sił odśrodkowej i wyporu [5] i zastosował drugie prawo Ficka. Równaniem Lamma można opisywać tylko sedymentację w układach dwuskładnikowych. Mashimo (19... więcej»

Krzywe OCTPc jako podstawa doboru warunków chłodzenia stali o strukturze wielofazowej (Adam Grajcar, Władysław Zalecki)

Stale wielofazowe typu C-Mn-Si, C-Mn-Si-Al oraz C-Mn-Al o strukturze ferrytyczno-bainitycznej z metastabilnym austenitem szczątkowym są jednym z większych osiągnięć współczesnej metalurgii w zakresie opracowania nowoczesnych gatunków stali dla motoryzacji, charakteryzujących się korzystnym połączeniem wysokiej wytrzymałości, plastyczności oraz odkształcalności technologicznej [1÷6]. Dalszego wzrostu właściwości wytrzymałościowych bez pogorszenia ciągliwości upatruje się we wprowadzeniu do 0,3% Mo oraz mikrododatków Nb, V i Ti w różnych kombinacjach [7÷13]. Szczegółowe informacje odnośnie do projektowania składu chemicznego, właściwości mechanicznych i technologicznych oraz wyżarzania ciągłego blach po walcowaniu na zimno można znaleźć w pracach [1÷4, 6, 8, 12]. Niniejsza praca dotyczy wytwarzania blach o strukturze wielofazowej metodą obróbki cieplno-plastycznej, czemu poświęcono dotychczas znacznie mniej uwagi. Głównym problemem w opracowaniu technologii walcowania na gorąco blach taśmowych jest kontrolowane sterowanie temperaturą pasma po zakończeniu walcowania na gorąco [5, 7, 10, 14]. Niezbędnym warunkiem uzyskania struktury wielofazowej o odpowiednim udziale i morfologii poszczególnych składników strukturalnych jest opracowanie warunków kilkuetapowego chłodzenia stali na podstawie wykresów przemian austenitu przechłodzonego. Mimo dużej liczby badań poświęconych stalom typu TRIP (TRansformation Induced Plasticity), w literaturze można znaleźć stosunkowo niewiele opracowanych wykresów CTPc [4, 9, 12, 13, 15]. Duże możliwości kształtowania struktury wielofazowej występują w przypadku szybkiego rozpoczęcia przemian γ → α oraz γ → bainit przy jednoczesnym opóźnieniu początku przemiany perlitycznej. Przesunięcie przemiany γ → α w kierunku dużych szybkości chłodzenia następuje wraz ze zwiększoną zawartością w stali Si, Al i P, a w przeciwnym kierunku oddziałują C, Mn, Cr i Mo [4, 8, 12,... więcej»

Zobacz wszystkie publikacje »

2011-1

KUP TERAZ »

DOSTĘP CZASOWY do archiwalnych (lata 2004-2011) e-zeszytów czasopisma

KUPUJĘ - 12h tylko 73.80 zł »

KUPUJĘ - 4h tylko 43.05 zł »

KUPUJĘ - 1h tylko 24.60 zł »

UWAGA! - Oferujemy również w atrakcyjnej cenie dostęp czasowy do archiwalnych e-zeszytów czasopism z wybranej branży

W numerze m.in.:

Otrzymywanie materiałów magnetycznie twardych Nd-Fe-B w procesie mielenia w podwyższonej temperaturze (Waldemar Kaszuwara, Bartosz Michalski)

Materiały magnetycznie twarde Nd-Fe-B, nazywane potocznie magnesami neodymowymi, zostały opisane po raz pierwszy w 1984 roku. Obecnie jest to podstawowy, obok ferrytów, materiał magnetycznie twardy stosowany w technice. Materiały Nd-Fe-B produkuje się jako magnesy lite oraz jako tzw. wysokokoercyjne proszki do wytwarzania magnesów wiązanych tworzywem sztucznym. Do wytwarzania magnesów litych stosowane są dwie podstawowe metody wytwarzania: spiekanie proszków uzyskanych z odlanego stopu (technologia firmy Sumitomo Special Metals [1]) oraz prasowanie na gorąco proszków z szybkochłodzonych taśm (technologia firmy General Motors [2]). Na rysunku 1 przedstawiono schematycznie różne metody otrzymywania wysokokoercyjnych proszków Nd-Fe-B na magnesy wiązane tworzywem sztucznym. Metodą o największym znaczeniu technicznym jest wytwarzanie proszków z taśm odlewanych w procesie melt-spinning. Inną metodą, która pozwala na otrzymanie proszków do wytwarzania magnesów wiązanych, jest metoda HDDR (hydrogenation, disproportionation, desorption, recombination). Dzięki temu procesowi z gruboziarnistego litego materiału można otrzymać proszek o wielkości ziarna 200÷300 mikrometrów i dobrych właściwościach magnetycznych. Proces polega na wyżarzaniu materiału początkowo w wodorze (zachodzi rozpad fazy Nd2Fe14B na NdHx i Fe), a następnie w próżni (powstanie drobnoziarnistej fazy Nd2Fe14B) [3]. Istnieją jeszcze dwie metody pozwalające na otrzymanie nanokrystalicznych proszków, jednak prawdopodobnie nie są wykorzystywane na skalę przemysłową. Są to mechaniczna synteza [4] i mechaniczne mielenie [5]. W obu przypadkach podstawową operacją jest długotrwałe, wysokoenergetyczne mielenie prowadzące do uzyskania mieszaniny faz nanokrystalicznych i amorficznych. W przypadku mechanicznej syntezy mieleniu podlega mieszanina proszków pierwiastków wchodzących w skład stopu, a w przypadku mechanicznego mielenia proszek gotowego stopu. W obu metodach po mieleniu ... więcej»

Rozwój struktury wielofazowej stali typu C-Mn-Si-Al-Nb-Ti ze wzrostem odkształcenia plastycznego na zimno (Adam Grajcar, Marek Opiela, Stefan Griner)

Jednym z większych osiągnięć współczesnej metalurgii w zakresie opracowania nowoczesnych materiałów dla motoryzacji są stale o strukturze wielofazowej. Są to stale niskostopowe typu C-Mn-Si, C-Mn-Si-Al, C-Mn-Al, a ostatnio także C-Mn-Al-(Mo)-(Nb)-(Ti), składające się z miękkiej osnowy ferrytycznej, zawierającej wysepki bainityczno-austenityczne. Szczegółowe informacje odnośnie do projektowania składu chemicznego, metod wytwarzania blach, własności mechanicznych oraz technologicznych można znaleźć w pracach [1÷8]. Składnikiem strukturalnym mającym zasadniczy wpływ na zakres uzyskiwanych własności mechanicznych jest austenit szczątkowy o udziale od 5 do 15%. Stopniowa przemiana martenzytyczna metastabilnego austenitu szczątkowego podczas kształtowania technologicznego blach zapobiega lokalizacji odkształcenia w próbce w wyniku utrzymywania się wysokiej wartości wykładnika umocnienia odkształceniowego do dużych odkształceń równomiernych [3, 8÷10]. Pojawienie się w próbce szyjki, równoznaczne z lokalizacją odkształcenia, występuje, gdy wzrost naprężenia spowodowany zmniejszeniem przekroju poprzecznego próbki jest większy od przyrostu naprężenia spowodowanego umocnieniem odkształceniowym (kryterium Considere) [11]. W stalach z efektem TRIP (TRansformation Induced Plasticity) szybkość umocnienia odkształceniowego maleje wolniej niż w konwencjonalnych stalach głębokotłocznych oraz stalach typu HSLA, IF i DP [12]. W efekcie skutkuje to uzyskaniem dużej wartości wydłużenia równomiernego (Ar = 20÷25%) oraz wydłużenia całkowitego (A = 24÷30%) przy wytrzymałości na rozciąganie Rm od 600 do 900 MPa. Uzyskane własności mechaniczne, a w szczególności wydłużenie całkowite i równomierne stali, zależą od postępu przemiany austenitu w martenzyt, który jest ściśle związany ze stabilnością fazy γ, zależną z kolei od zawartości C w austenicie, wielkości i rozmieszczenia cząstek tej fazy, a także jej wytrzymałości i stanu naprężenia [13]. Sta... więcej»

The properties of AISI 316L stainless steel reinforced with TiB2 ceramics sintered by the HT-HP process (Iwona Sulima, Paweł Figiel, Lucyna Jaworska, Paweł Hyjek)

Austenitic steel is a material characterized by high and stable mechanical properties at high temperature as well as high resistance to the aggressive environments. However, TiB2 ceramics is characterized by a unique combination of the properties (high melting point 3127°C, high hardness 33 GPa, high modulus 570 GPa and low density 4.451 g/cm3), which provide opportunities to apply it in a high temperature and corrosive environment. The TiB2 ceramics has a very good resistance to the oxidation, chemical and structural stability at high temperatures, resistance to the thermal shocks and abrasion resistance [1÷5]. Therefore, titanium diboride is the good reinforcing material for composites than for example carbides, which are less stable at high temperature. For several years research on a group of iron-base oxide dispersion strengthened (ODS) alloys were conducted. ODS alloys have been considered as the material of choice for many high temperature applications for a long time, because of their attractive mechanical properties such as outstanding creep and fatigue strengths at temperatures exciding 1000°C. The oxide dispersoids such as Al2O3 i Y2O3 are much more stable even up to temperature of 1200°C than precipitates such as carbides or intermetallic phases [5÷9]. However, Vardavoulias et al. [10] were studied the influence of Al2O3 and Y2O3 (5 wt. %) ceramics and two different sintering activators BN and B2Cr (1 or 2 wt. %) on the tribological properties the AISI 304L and ALSI 316L stainless steel. The materials were received by the free sintering process in vacuum at temperature of 1250°C, where the duration of the process was 30 min. Wear tests were carried out using pin-on-disc apparatus. The application of Y2O3 ceramic and B2Cr sintering activator gave the highest density of the composites. However, the presence of ceramic particles (Al2O3 and Y2O3) and sintering activators improved significantly t... więcej»

Transformations in liquid state and microstructure analysis in immiscible Fe60Cu20P10Si5B5 alloy (Krzysztof Ziewiec, Piotr Malczewski, Krystian Prusik)

The manufacture of the composite alloys is usually carried out by introducing the ex situ particles prior to casting [1÷3], or by the precipitation of in situ crystalline phase. The in situ particles can be formed by crystallization of the amorphous phase or precipitation of the crystalline phase during the casting process [4÷6]. A relatively new idea that can be helpful in improving the plasticity of the glassy matrix materials is the introducing of the soft crystalline phase into amorphous matrix using an immiscible alloy system. Production of the composite directly from melt using immiscibility is interesting because no additional heat treatment is required to produce the fine crystalline phase. There are reports on formation of two‑phased glassy composites in Ni-Nb-Y system [7, 8], Y-Ti-Al-Co system [9], Al-Pb-Ni-Y-Co [10], iron-based Fe-Cu-Ni-Si-Sn-B-Y [11] and Fe-Cu-Ni-P-Si-B [12] amorphous/crystalline composite. In the latter alloys, it was shown that the morphology of the composites can be changed through the variation of temperature prior to ejection. Phase transformations and structure development occurring in alloys processed in the liquid state is very vital for controlling the final microstructure and properties and as such should be better investigated and understood. In the Fe-Cu-Ni-P-Si-B alloys [12] the nickel content limited the miscibility gap to relatively narrow temperature range. Due to the good solubility of nickel both in iron and copper [13], it can be expected, that in the system without nickel e.g. Fe-Cu-Si-P-B, the miscibility gap will probably be broader and shifted to higher temperatures, and therefore, upon cooling, more complex crystallization microstructures can be formed. Furthermore, the Fe-P-Si-B system provides amorphous alloys with interesting magnetic properties [14, 15]. Therefore, taking into account the possibility of formation amorphous/crystalline composite, it is interesting to... więcej»

Wspomnienie o Profesorze Adolfie Maciejnym (Anita Olszówka-Myalska)

Kolegium Redakcyjne z głębokim żalem dzieli się z Czytelnikami smutną wiadomością, że 4 lutego 2011 roku odszedł od nas w wieku 78 lat Prof. zw. dr hab. inż. Adolf Maciejny, współzałożyciel naszego czasopisma i wieloletni Redaktor Naczelny. Spoczął na Cmentarzu Komunalnym w Katowicach 11 lutego 2011 r. Obok Małżonki i Rodziny pożegnało Go liczne grono Przyjaciół, Wychowanków i Współpracowników, przybyłe z całego kraju. Profesor Adolf Maciejny całe swoje życie naukowe i zawodowe związał z Politechniką Śląską. W 1952 roku rozpoczął studia na Wydziale Mechanicznym. Stopień magistra inżyniera mec... więcej»

Zobacz wszystkie publikacje »