HUTNICTWO, GÓRNICTWO ›
INŻYNIERIA MATERIAŁOWA ›
2009-5 |
| |
|
|
Analiza metod kształtowania plastycznego wałka ze stopu Ti-6Al-4V
|
|
ANDRZEJ GONTARZ  ZBIGNIEW PATER ARKADIUSZ TOFIL
|
Analiza odpowiedzialnych części w maszynach lotniczych wykazała,
że znacząca ich część wykonywana jest ze stali. Dlatego też
obserwuje się ciągłą tendencję do zmiany tego materiału na stopy
metali nieżelaznych. Na elementy odpowiedzialne bardzo dobrym
zamiennikiem są stopy tytanu. Zastosowanie tych materiałów pozwala
zmniejszyć masę części przy zachowaniu zdolności przenoszenia
obciążeń.
Do wytwarzania elementów pracujących pod dużym obciążeniem
korzystne jest stosowanie metod obróbki plastycznej. Zapewniają
one bardzo dobre własności wytrzymałościowe ze względu na
ciągłość włókien w objętości wyrobu oraz cechują się mniejszymi
stratami materiału i krótszym czasem produkcji od metod obróbki
skrawaniem. Typowymi technologiami kształtowania plastycznego
odkuwek ze stopów tytanu [...]
|
|
|
|
Analiza struktury warstw azotowanych wytworzonych na stopie tytanu w różnych obszarach wyładowania jarzeniowego
|
|
|
MACIEJ OSSOWSKI TOMASZ BOROWSKI TADEUSZ WIERZCHOŃ
|
Tytan i jego stopy ze względu na swoje korzystne właściwości, takie
jak niska gęstość, wysoki współczynnik wytrzymałości właściwej
oraz biozgodność, stosowane są szeroko w medycynie jako materiał
konstrukcyjny na różnego rodzaju implanty oraz instrumentarium
medyczne [1÷5]. Jednak ze względu na niską odporność na zużycie
oraz występowanie metalozy, chociaż w najmniejszym stopniu
w stosunku do biomateriałów ze stali austenitycznej czy też stopów
CoCrMo, zjawiska przechodzenia składników stopowych do otaczających
tkanek, opracowywanych jest szereg procesów obróbki
powierzchniowej, mających na celu eliminację tych wad [5-13].
Jednym z procesów zwiększających twardość powierzchniową
oraz ograniczających zjawisko metalozy jest proces wytwarzania
na tytanie i jego stopach warstw azot[...]
|
|
|
|
Analysis of melting and casting processes of TiAl in the cold induction crucible vacuum furnace
|
|
|
GEORG JARCZYK EGBERT BAAKE ANDREJS UMBRASHKO HANS-GUENTER FELLMANN RUEDIGER TIEFERS
|
Melting of high-purity cast products is often carried out in the induction
furnace with cold crucible (IFCC), which offers various
technological and economical advantages like melting, alloying,
overheating, and casting in one process-step. Due to its importance
for modern industry it has become the subject for numerical modeling
[1÷3]. The main distinguishing feature is that the melt is kept in
the water-cooled crucible and, therefore, high-purity of material is
assured by solid skull layer at the melt-crucible contact zone. Practical
experiences show that the overheating temperature of the entire
melt, which is determined by the electromagnetic, hydrodynamic
and thermal process factors, is one of the key parameters of this
technological process. The task of optimizing melt ove[...]
|
|
|
|
Anodic and nanostructural layers on titanium and its alloys for medical applications
|
|
|
ELŻBIETA KRASICKA-CYDZIK KAZIMIERZ KOWALSKI AGNIESZKA KACZMAREK
|
For the last more than thirty years medical applications of titanium
alloys take advantage of their excellent corrosion resistance and
biocompability for use as prosthetic and surgical devices. Although
poor wear resistance stable oxide layer on titanium alloys prevents
any redox reaction between metal and tissue. The extended use of
titanium and its alloys, especially in medical and aerospace applications,
is due to treatments which enhance properties of oxide surface
layer. To obtain corrosion resistant, bioactive and anti-fretting
surface for biomedical use, the application of a proper surface finishing
treatment like anodizing is necessary [1, 2].
PASSIVATION OF TITANIUM ALLOYS
The spontaneous passivation upon exposing titanium to air [3]. In
contact with air, native oxide [...]
|
|
|
|
Badania stopów tytanu wzbogaconych w fazę beta otrzymanych metodą metalurgii proszków
|
|
|
PIOTR DEPTUŁA MAŁGORZATA GRĄDZKA-DAHLKE JAN R. DĄBROWSKI
|
Materiały stosowane na implanty biomedyczne powinny posiadać
szereg cech, które składają się na pojęcie biokompatybilności,
w tym: bardzo dobrą odporność korozyjną, bez niekorzystnego oddziaływania
na komórki organizmu, a także korzystne właściwości
mechaniczne, take jak wysoka wytrzymałość, wysoka wytrzymałość
zmęczeniowa, niski moduł sprężystości i odporność na zużycie. Tytan
i jego stopy są obecnie najbardziej atrakcyjnymi materiałami do
zastosowań w biomedycynie i najczęściej używanymi materiałami
implantacyjnymi [1, 2]. Najczęściej stosowanym obecnie w medycynie
jest dwufazowy stop tytanu Ti-6Al-4V. Jednak wielu autorów
podkreśla niekorzystny wpływ na organizm ludzki dodatków stopowych
- alumnim i wanadu. Ostatnie badania dowodzą, że uwolnione
ze stopu Ti-6Al-4V jony alumi[...]
|
|
|
|
Badania warstwy wierzchniej stopu tytanu technikami wykorzystującymi anihilację pozytonów
|
|
|
KAZIMIERZ ZALESKI RADOSŁAW ZALESKI
|
Stopy tytanu charakteryzują się dużą wytrzymałością względną,
która określana jest jako stosunek wytrzymałości na rozciąganie
do gęstości [1] (cecha ta nazywana jest również wytrzymałością
właściwą [2]). Właściwości te, w połączeniu z dużą odpornością
na korozję i żaroodpornością, sprawiają, że stopy tytanu są szeroko
stosowane w przemyśle lotniczym [3, 4]. Ze stopów tych wytwarzane
są odpowiedzialne elementy samolotów, śmigłowców i rakiet,
narażone w czasie eksploatacji na zmienne obciążenia.
Wytrzymałość zmęczeniowa elementów maszyn zależy między
innymi od stanu warstwy wierzchniej, jaki został ukształtowany
w procesie ich wytwarzania. Cechą warstwy wierzchniej, mającą
bardzo duży wpływ na wytrzymałość zmęczeniową, są naprężenia
własne. Badania naprężeń własnych mogą być prze[...]
|
|
|
|
Badania złącz spawanych blach platerowanych tytanem
|
|
|
STANISŁAW LALIK GRZEGORZ NIEWIELSKI
|
Duża szybkość dyfuzji atomów pierwiastków międzywęzłowych
oraz duże powinowactwo tlenu do tytanu sprawia, że podczas spawania
tytanu i stopów tytanu wymagane jest zabezpieczenie spawanego
metalu przed absorpcją tlenu, wodoru, azotu oraz węgla
i jego związków. Z tego powodu ważne jest zachowanie wysokiej
czystości łączonych elementów oraz zastosowanie ochrony ciekłego
metalu w jeziorku spawalniczym, obszaru spoiny i materiału rodzimego
przed oddziaływaniem gazów atmosferycznych w czasie
spawania i chłodzenia aż do temperatury 400÷500°C [1÷3].
W związku ze specyficznymi właściwościami tytanu powstaje
szereg trudności podczas spawania i zgrzewania, które są spowodowane:
dużą aktywnością tytanu w wysokiej temperaturze, szczególnie -
w stanie płynnym w stosunku do gazów - tlenu, azo[...]
|
|
|
|
Badanie niskotemperaturowo azotowanych stopów NiTi
|
|
|
JÓZEF LELĄTKO TOMASZ GORYCZKA TADEUSZ WIERZCHOŃ BOŻENA ŁOSIEWICZ MACIEJ OSSOWSKI EDWARD RÓWIŃSKI HENRYK MORAWIEC
|
Stopy NiTi o składzie chemicznym zbliżonym do równoatomowego,
wykazujące efekt pamięci kształtu, są znane z licznych zastosowań
w medycynie. Takie właściwości, jak efekt pamięci kształtu,
a w szczególności pseudosprężystość, otwierają szerokie możliwości
ich zastosowania jako biomateriału w ortopedii, stomatologii czy
chirurgii naczyń bądź narządów wewnętrznych [1, 2]. Jednakże zastosowanie
stopów NiTi na długoterminowe implanty budzi wątpliwości
ze względu na ich odporność korozyjną oraz obecność niklu.
W celu ograniczenia korozji i równoczesnego zwiększenia biokompatybilności
powierzchnia stopów pokrywana jest warstwami
ochronnymi. Tlenki tytanu [3, 4], azotki tytanu [5, 6] fazy diamentopodobne
(DLC) [7] okazały się dobrymi materiałami na warstwy,
które skutecznie chronią lud[...]
|
|
|
|
Charakterystyka tytanowych, dyfuzyjnych warstw tlenkowych
|
|
|
IWONA CIURA JÓZEF JASIŃSKI LEOPOLD JEZIORSKI MAŁGORZATA LUBAS
|
W ostatnich latach zaobserwowano znaczny rozwój medycyny
w dziedzinie rekonstruowania uszkodzonych struktur anatomicznych.
Pojawia się zatem potrzeba poszukiwania nowych, lepszych
materiałów do zastosowań biomedycznych m.in. implantologii
(chirurgia ortopedyczna, stomatologia), bądź udoskonalania metod
lub technologii zapewniających tradycyjnym biomateriałom lepsze
właściwości.
Tytan i jego stopy jako biomateriał znajdują od wielu lat zastosowanie
w produkcji implantów dla chirurgii kostnej, szczękowotwarzowej
i protetyce stomatologicznej. Uznawany jest za materiał
o bardzo dobrej odporności korozyjnej i biotolerancji. Wykazuje
najwyższą odporność korozyjną wśród pozostałych biomateriałów
metalicznych. Zastosowanie czystego tytanu na implanty stomatologiczne,
czy elementy endo[...]
|
|
|
|
Chemiczna niskotopliwych porcelan dentystycznych TRICERAM i VITA TITANKERAMIK
|
|
|
HALINA MATRASZEK ANNA STOCH ADAM MAJEWSKI CZESŁAWA PALUSZKIEWICZ ANNA ADAMCZYK BARBARA TRYBALSKA
|
Kliniczne, mechaniczne oraz estetyczne aspekty powodują, iż aparaty
protetyczne dla stomatologii konstruowane są z materiałów
o precyzyjnie dobieranych cechach mechanicznych, fizycznych
i chemicznych [1÷4]. Tytan i porcelana, materiały o bardzo dużej
biozgodności, skłaniają do prowadzenia badań zmierzających do
lepszego ich poznawania i szerszego wykorzystania w medycynie
[5÷7]. Najlepszym materiałem licującym metalowe konstrukcje
protetyczne w stomatologii jest porcelana dentystyczna [3÷4].
W zależności od stopnia topliwości, stosowany jest podział porcelan
dentystycznych na: wysokotopliwe (1290÷1370°C), średniotopliwe
(1090÷1260°C) i niskotopliwe (860÷1070°C). Temperatura topliwości
tytanu i jego stopów α-Ti uwarunkowała termiczne parametry
napalania porcelany na poziomi[...]
|
|
|
|
Effect of chemical composition on microstructure and wear resistance of flame sprayed Ni-5% Al/Al2O3-40% TiO2 cermet coating
|
|
|
TADEUSZ HEJWOWSKI ANNA ŁABACZ-KĘCIK
|
Thermally sprayed coatings have a lamellar microstructure composed
of individual grains. The degree of flattening of the splat formed
on impact depends on the velocity of droplets. In the spraying
process, the powder of feedstock material is fed into the flame and
molten droplets are accelerated to a considerable velocity. The major
parameters controlling coating formation are: temperature of particles
striking the substrate surface, their velocity and size distribution.
Complexity of phenomena occurring in a flame spraying produce
wide distribution of particle temperature and velocity. This, in turn,
causes a variation of behavior of individual droplets during impact.
When spherical molten droplet impacts on the substrate it flattens adopting
a shape of the disc. The portion of[...]
|
|
|
|
Influence of thermomechanical processing conditions on microstructure and hot plasticity of Ti-6Al-4V alloy
|
|
|
MACIEJ MOTYKA WALDEMAR ZIAJA KRZYSZTOF KUBIAK JAN SIENIAWSKI
|
Two phase titanium alloys are widely used structural materials
thanks to their high relative strength and good corrosion resistance.
Constructional parts most often are fabricated in hot working
processes, mainly by open die or die forging. It is well known that
achievement of desired mechanical properties is related to development
of proper microstructure in plastic working and heat treatment
processes. Proper selection of process conditions should take into
consideration microstructural changes caused by deformation in
α+β↔β phase transformation range, which cannot be eliminated
or decreased by heat treatment. Therefore in many cases required
properties of products cannot be achieved [1÷3].
Other factors which make difficult or even preclude obtaining
pro[...]
|
|
|
|
Investigation for Ti/TiO2 electrode used as a platform for H2O2 biosensing
|
|
|
MAGDALENA EMILIANÓW IZABELA GŁAZOWSKA ELŻBIETA KRASICKA- CYDZIK
|
Achievements of nanotechnology based on applying of inexpensive
materials of the unique properties play an important role in development
of biosensors. Such materials and the catalytic activity of biomolecules
on their surface, i.e. the modified electrodes such as TiO2, ZrO2,
SiO2 coated metals were observed [1]. On the basis of those observations
it was found that sensitivity and efficiency of biosensors could be
improved by the application of mentioned as the biosensor platform.
According to [2], TiO2 became one of the most widely studied
semiconductor materials due to its favorable physical, optical and
electrical properties and its various important applications, such as
a photocatalyst [3÷7], solar cells [8÷10], gas sensors [11÷13] and
biomaterials [14]. Titanium dioxide be[...]
|
|
|
|
Kształtowanie warstw ceramicznych SiO2 i SiO2-TiO2 na tytanie oraz stopie Ti6Al4V
|
|
|
JAROSŁAW BIENIAŚ KRZYSZTOF PAŁKA
|
W ostatnich latach perspektywiczny i dynamiczny kierunek rozwoju
stanowią prace badawcze związane z podwyższeniem właściwości,
trwałości, odporności na korozję tytanu i jego stopów, przez modyfikację
składu chemicznego, modyfikację warstwy wierzchniej
metalowego podłoża oraz wytwarzanie powłok ceramicznych o korzystnych
właściwościach fizyko-chemicznych i mechanicznych
[1, 2]. Szczególnie interesujące wydają się być warstwy ceramiczne
o ściśle określonej mikrostrukturze, składzie chemicznym i fazowym
oraz topografii powierzchni. Znaczenie aplikacyjne w wytwarzaniu
warstw na tytanie i jego stopach znajdują głównie metody
natryskiwania cieplnego, PVD, CVD oraz metody zol-żel [1, 3, 4].
Interesującym rozwiązaniem materiałowym są warstwy SiO2
i SiO2-TiO2 wytwarzane metodą zol-żel, [...]
|
|
|
|
Kształtowanie warstwy wierzchniej elementów ze stopu tytanu Ti-6Al-4V w wyniku przetapiania laserowego
|
|
|
RYSZARD FILIP
|
Stopy tytanu dzięki dużej wytrzymałości względnej (Rm/ρ) oraz dobrej
odporności korozyjnej są szeroko stosowane w technice lotniczej,
budowie maszyn oraz aparatury i instalacji chemicznych,
a także w przemyśle motoryzacyjnym i okrętowym. Jednocześnie
charakteryzują się dużym współczynnikiem tarcia i małą odpornością
na ścieranie, co istotnie ogranicza ich zastosowanie [1, 2]. Wytrzymałość
względna jest cechą objętościową materiału, natomiast
właściwości tribologiczne zależą od stanu warstwy wierzchniej.
Tradycyjnymi metodami poprawy właściwości tribologicznych
elementów maszyn ze stopów tytanu pozostają nadal metody obróbki
powierzchniowej. Jedną z takich technologii jest laserowe
modyfikowanie warstwy wierzchniej. Polega na przetapianiu strefy
przypowierzchniowej, którego[...]
|
|
|
|
Laserowo odkształcona warstwa wierzchnia stopu tytanu Ti6Al4V
|
|
|
MAGDALENA ROZMUS JAN KUSIŃSKI MAREK BLICHARSKI ŁUKASZ MAJOR
|
Tytan i jego stopy charakteryzują się małą gęstością, dużą wytrzymałością
właściwą i dobrą odpornością na korozję. Posiadają dobrą
biozgodność w środowisku ludzkich komórek i tkanek, dlatego są
chętnie stosowane w medycynie. Szersze zastosowanie stopów tytanu
jest jednak nadal ograniczone ze względu na ich małą twardość,
odporność na ścieranie oraz wysoki współczynnik tarcia [1, 2].
Wśród metod kształtowania własności warstwy wierzchniej
metali i stopów perspektywiczną obróbką powierzchniową może
być laserowe odkształcenie (Laser Shot Peening, LSP). Obróbka
laserem znajduje coraz większe zastosowanie w przemyśle, ponieważ
współczesne lasery wytwarzają promieniowanie, którego moc
i czas trwania impulsu mogą być regulowane z dużą dokładnością,
a dzięki temu można realizować wiele[...]
|
|
|
|
Lutowanie twarde tytanu ze stalą nierdzewną
|
|
|
ANDRZEJ WINIOWSKI
|
Łączenie metodami spawalniczymi materiałów o zróżnicowanych
własnościach fizycznych i chemicznych oraz uzyskiwanie połączeń
o wymaganych dobrych własnościach eksploatacyjnych stanowi
ważny i aktualny problem badawczy oraz technologiczny. Dotyczy
on bowiem wykonawstwa konstrukcji i podzespołów urządzeń
stosowanych w nowoczesnych gałęziach przemysłu i gospodarki.
Występują w nich między innymi połączenia stali nierdzewnych
z metalami lekkimi, takimi jak aluminium i tytan (jest on także metalem
reaktywnym), a także stopami i materiałami kompozytowymi
na osnowie tych metali. Lutowanie twarde obok specjalistycznych
metod spawania i zgrzewania jest jedną z podstawowych metod łączenia
takich układów materiałowych [1÷5]. Decydują o tym stosunkowo
niska temperatura procesu łączenia, kor[...]
|
|
|
|
Metody przygotowania powierzchni stopu tytanu w laminatach metal-kompozyt włóknisty
|
|
|
BARBARA SUROWSKA
|
Laminaty metalowo-kompozytowe (FML) opracowane zostały na
potrzeby lotnictwa pod koniec XX wieku. Stanowią nową grupę
materiałów hybrydowych o właściwościach hamowania i blokowania
rozwoju pęknięć przy cyklicznym obciążeniu, bardzo dobrej
charakterystyce obciążenia i udarności oraz niskiej gęstości. Pierwsze
laminaty, zastosowane na poszycia samolotów, stanowiły połączenie
blach aluminiowych z kompozytem o termoutwardzalnej
osnowie polimerowej zbrojonej włóknem aramidowym (ARALL)
oraz zbrojonej włóknem szklanym (GLARE) [1÷4]. Obecnie oprócz
wszechstronnych badań właściwości laminatów typu GLARE, prowadzone
są badania nad nowymi typami materiałów FML, przede
wszystkim z wykorzystaniem tytanu [5÷8]. Pomimo wyższej gęstości
właściwej tytanu oraz trudności technologicznych, spodzie[...]
|
|
|
|
Mikrostruktura i rozkład naprężeń w modyfikowanej wiązką plazmy warstwie wierzchniej stopu Ti-6Al-4V
|
|
|
ZBIGNIEW BAŁAGA AGATA DUDEK
|
Tytan i jego stopy są jedną z najbardziej dynamicznie rozwijających
się grup materiałów. Ze względu na małą gęstość, dużą wytrzymałość
właściwą oraz dobre właściwości korozyjne stopy te zyskały szczególną
pozycję w przemyśle lotniczym, chemicznym, okrętowym,
motoryzacyjnym, medycynie oraz wyrobie sprzętu sportowego
[1÷4]. Oprócz konwencjonalnych zabiegów obróbki cieplnej i cieplno-
chemicznej, w celu uzyskania określonych właściwości warstwy
wierzchniej coraz częściej stosuje się modyfikację powierzchni
przez oddziaływanie skoncentrowanych źródeł ciepła. Zastosowanie
takich źródeł jak laser czy plazma, pozwala na precyzyjny wybór
miejsca przeprowadzanej obróbki i uzyskanie warstwy wierzchniej
o podwyższonych właściwościach użytkowych z zachowaniem
pożądanych właściwości podłoża[...]
|
|
|
|
Mikrostruktura i właściwości warstw ochronnych na stopie TIMETAL 834
|
|
|
TOMASZ MOSKALEWICZ ALEKSANDRA CZYRSKA-FILEMONOWICZ
|
Stopy tytanu ze względu na korzystne właściwości mechaniczne
i fizykochemiczne są szeroko stosowane w przemyśle lotniczym.
Jednym ze stopów tytanu o perspektywicznym znaczeniu dla lotnictwa
jest stop TIMETAL 834. Stop ten charakteryzuje się najwyższą
temperaturą pracy ze wszystkich stopów tytanu, wysoką
odpornością na pełzanie, korzystną wytrzymałością na rozciąganie
oraz zadawalającą wytrzymałością zmęczeniową poniżej temperatury
600°C [1]. TIMETAL 834 może być stosowany do wytwarzania
niektórych elementów silników turboodrzutowych, takich jak:
łopatki i tarcze sprężarek [2, 3]. Wadą stopów tytanu (także stopu
TIMETAL 834) jest mała odporność na utlenianie w temperaturze
powyżej ok. 600°C. Żaroodporność stopów tytanu można poprawić
stosując metody inżynierii powierzchni [1, 4÷[...]
|
|
|
|
Modelling of microstructure and deformation behaviour of two-phase titanium alloy
|
|
|
WALDEMAR ZIAJA MACIEJ OSSOWSKI MACIEJ MOTYKA
|
Despite very favourable combination of chemical, physical and
mechanical properties titanium alloys suffer from poor tribological
properties and insufficient resistance to oxidation at high temperature.
Therefore surface treatment is widely used for structural
elements made of titanium alloys to eliminate or reduce these drawbacks
[1÷3]. The fundamental issue is maintaining high mechanical
properties after surface layer modification of which fatigue strength
of the material in the presence of tensile and compressive stresses,
very often resulting from bending, is of primary importance [4÷6].
Among various surface treatment methods the most popular include
chemical or physical vapour deposition (CVD, PVD), plasma
spray, diffusion treatments, laser assisted treatments and ion
imp[...]
|
|
|
|
Modyfikacja powierzchni tytanu metodą elektrochemiczno plazmową
|
|
|
OLGA CHERNYAYEVA ELLINA ŁUNARSKA MIKOLAJ SAKHNENKO MARINA VED
|
Anodowo-plazmowa (anodowo-łukowa) obróbka polega na wysokoprądowej
(do 10÷40 A [1, 2]), wysokonapięciowej (do 600 V
[1÷3]), anodowej polaryzacji metalu w specjalnie dobranych elektrolitach.
Zgodnie z badaniami utleniania metalu w wysokoenergetycznym
polu [1], wyodrębnia się następujące procesy tworzenia
się warstw tlenkowych:
w początkowej fazie, gdy jeszcze nie następuje wyładowanie, -
tworzy się film tlenkowy, zgodnie z anodowym mechanizmem
elektrochemicznym,
przy dalszym wzroście napięcia następuje przebicie warstwy -
tlenkowej i powstawanie kłębków plazmy w tunelach wyładowań,
w utworzonej fazie gazowej zachodzą reakcje przy współdziała- -
niu składników metalu i elektrolitu,
następuje kondensacja produktów reakcji i przemiany fazowe -
w tlenkach.
Wysokie międzyelektrodo[...]
|
|
|
|
Modyfikacja struktury i właściwości warstwy wierzchniej stopu tytanu Ti-6Al-4V otrzymywanej techniką nadtapiania laserowego w warunkach ultraszybkiej krystalizacji
|
|
|
MAGDALENA JAŻDŻEWSKA ANDRZEJ ZIELIŃSKI
|
Obecnie w inżynierii biomateriałów szeroko stosowane są stopy
tytanu, uważane za biomateriały charakteryzujące się wysoką
biozgodnością, dobrymi właściwościami mechanicznymi oraz odpornością
na korozję dzięki wytwarzaniu szczelnej warstewki pasywnej.
Jednak w trakcie użytkowania implantów ze stopów tytanu
następuje ścierne niszczenie warstewki tlenkowej, co w środowisku
płynów ustrojowych powoduje szybszą tribokorozję [1, 2].
Niewiele prac poświęcono nadtapianiu laserowemu stopów Ti,
chociaż tę obróbkę powierzchniową wykorzystywano dla tytanu.
Początkowo stosowano lasery dużych mocy CO2 lub YAG, pozwalające
na otrzymanie grubych, twardych i odpornych na korozję
warstw powierzchniowych. W nowszych pracach do nadtapiania
stopów Ti-6Al-4V i Ti-6,8Mo-4,5Fe-1,5Al stosowano laser UV
[...]
|
|
|
|
Możliwości spawania tytanu i jego stopów w osłonach gazów ochronnych niską energią łuku
|
|
|
KRZYSZTOF KUDŁA KWIRYN WOJSYK ZYGMUNT NITKIEWICZ KONRAD ADAMUS
|
Tytan oraz jego stopy ze względu na korzystny stosunek wytrzymałości
do masy właściwej są chętnie stosowane w budowie wielu
elementów i konstrukcji w przemyśle lotniczym i zbrojeniowym
oraz przy wytwarzaniu lekkich, przyjaznych środowisku człowieka
konstrukcji w innych dziedzinach. Stopy tytanu odznaczają się dobrą
spawalnością metalurgiczną przez co możliwe jest ich łączenie
z wykorzystaniem powszechnie stosowanych procesów spajania
termicznego. Należy jednak pokonać trudności związane z aktywnością
chemiczną tytanu w podwyższonej temperaturze, przemianą
alotropową α→β zachodzącą w 882°C oraz niewielką przewodnością
cieplną, powodującą powstanie znacznych gradientów temperatury
i naprężeń w spoinie i strefie wokółspoinowej. Główne
ograniczenie zastosowania spaw[...]
|
|
|
|
|
|
Ocena możliwości wytapiania tytanu w tyglach ceramicznych
|
|
|
AGNIESZKA KOŚCIELNA WOJCIECH SZKLINIARZ
|
Półwyroby i gotowe wyroby ze stopów tytanu wytwarzane są najczęściej
metodami klasycznego topienia i odlewania do postaci
wlewków lub odlewów, rzadziej metodami metalurgii proszków.
Materiałem wyjściowym do produkcji stopów tytanu jest gąbka tytanowa,
złom tytanowy, granulat aluminiowy i tzw. zaprawy - stopy
dwu- lub wieloskładnikowe aluminium z innymi składnikami.
Metody wytwarzania stopów tytanu bazują głównie na wytapianiu
i ewentualnie wielokrotnym przetapianiu rafinującym i homogenizującym
prowadzonym w próżni lub w ochronnej atmosferze argonu.
Proces topienia prowadzi się w intensywnie chłodzonych wodą
tyglach miedzianych, tzw. "zimnych tyglach" lub w tyglach grafitowych,
w obydwu przypadkach chronionych przed działaniem
ciekłego metalu cienką skorupą zakrzepłego stopu - [...]
|
|
|
|
Ocena odporności na zużycie tytanu Grade 2 po azotowaniu jarzeniowym
|
|
|
TADEUSZ FRĄCZEK MICHAŁ OLEJNIK LEOPOLD JEZIORSKI
|
Tytan i jego stopy znajdują coraz szersze zastosowanie w przemyśle,
motoryzacji, w przemyśle stoczniowym, chemicznym i spożywczym,
jak również w medycynie, jako jeden z najbardziej perspektywicznych
biozgodnych materiałów metalicznych z uwagi na
takie właściwości, jak: niska gęstość, duża odporność na korozję,
stosunkowo wysoka wytrzymałość zmęczeniowa, dobra plastyczność.
Zakres zastosowania tych materiałów jest w dużej mierze
ograniczony niską odpornością na zużycie przez tarcie [1]. Spowodowane
jest to tym, że materiały te charakteryzują się wysokim
współczynnikiem tarcia i małą odpornością na zużycie ścierne, co
mogłoby ograniczyć ich stosowanie w przypadku, gdy wymagane
są dobre właściwości tribologiczne. Dlatego też, w przypadku elementów
eksploatowanych w warunkach tarci[...]
|
|
|
|
Ocena porównawcza właściwości energetycznych warstwy wierzchniej stopu tytanu
|
|
|
MARIUSZ KŁONICA JÓZEF KUCZMASZEWSKI JANUSZ OZONEK
|
Swobodną energię powierzchniową materiałów konstrukcyjnych
najczęściej określa się metodą pośrednią przez pomiar kąta zwilżania.
Istotę oddziaływania pomiędzy ciałem stałym i cieczą opisuje
charakterystyczne równanie Younga (rys. 1) [1, 10, 11].
(1)
gdzie: σSV- napięcie powierzchniowe na granicy faz ciało stałe-gaz,
σSL ‒ napięcie powierzchniowe na granicy faz ciało stałe-ciecz,
σLV ‒ napięcie powierzchniowe na granicy faz ciecz-gaz, ΘV- równowagowy
kąt zwilżania.
Z bilansu energetycznego dla punktu równowagi trzech faz równanie
to jest zapisane w postaci:
(2)
gdzie: symbol γ oznacza swobodną energię powierzchniową,
a pozostałe symbole zachowują znaczenie jak w równaniu (1). Miarą
swobodnej energii powierzchniowej jest mJ/m2.
Metoda Owens[...]
|
|
|
|
|
|
Odporność korozyjna złączy spawanych ze stopu tytanu Ti6Al4V w roztworze HCl
|
|
|
STANISŁAW LALIK RAFAŁ MICHALIK JANUSZ CEBULSKI
|
Poszukiwania nowych materiałów inżynierskich związane są
z określaniem właściwości fizykochemicznych, z których jedną
z najważniejszych jest odporność korozyjna. Określenie odporności
korozyjnej szczególnie istotne jest w przypadku złączy spawanych,
gdzie obszar spoiny i strefy wpływu ciepła z powodu niejednorodności
składu chemicznego i struktury, może wpływać na kinetykę
i mechanizm procesów korozyjnych.
Z metali konstrukcyjnych i stopów odpornych na korozję najbardziej
rozpowszechniony do budowy aparatów chemicznych
jest tytan i jego stopy. Posiada on wyjątkowo dobre właściwości
wytrzymałościowe, żaroodporność i żarowytrzymałość, niewielką
gęstość, cechuje go odporność na erozję i zmęczenie spowodowane
zmiennymi naprężeniami oraz dobre własności technologiczne.
Pod względem[...]
|
|
|
|
Porowate biomateriały tytanowe modyfikowane ceramiką bioaktywną
|
|
|
BARBARA SZARANIEC JAN CHŁOPEK GRZEGORZ DYNIA
|
Ze względu na dobre parametry mechaniczne, stosunkowo niską
gęstość oraz najlepszą wśród materiałów metalicznych biozgodność
tytan i jego stopy znajdują powszechne zastosowanie jako materiały
na implanty medyczne, zwłaszcza implanty kostne.
W przypadku porowatego tytanu o odpowiednio zaprojektowanej
mikrostrukturze można obserwować wrastanie tkanki kostnej
w pory materiału, dzięki czemu połączenie implant-kość staje się
znacznie mocniejsze. Dodatkową poprawę osteointegracji można
uzyskać przez modyfikację materiału fazami bioaktywnymi, umożliwiającymi
wytworzenie z tkanką wiązania o charakterze chemicznym.
Taka powierzchniowa modyfikacja tytanu może spełniać
również inne bardzo istotne zadanie, a mianowicie zabezpieczać
implant przed działaniem środowiska biologicznego i ograni[...]
|
|
|
|
Struktura i skład fazowy powierzchni stopu TiNi modyfikowanej tlenem i azotem
|
|
|
EDWARD RÓWIŃSKI ZDZISŁAW LEKSTON BOŻENA BIERSKA-PIECH
|
Stopy TiNi o składzie zbliżonym do równoatomowego są szeroko
stosowane jako biomateriały w ortopedii i chirurgii szczękowej [1].
Ze względu na dużą zawartość alergogennego niklu, biomateriały te
są pokrywane warstwami ochronnymi. Zarówno tlenki, jak i azotki
tytanu mogą stanowić skuteczną barierę dla ewentualnej metalozy,
zwłaszcza niepożądanego przenikania jonów niklu do otaczających
tkanek.
W prezentowanej pracy przedstawiono wyniki badań składu fazowego
i struktury powierzchni stopu TiNi, modyfikowanej tlenem
i azotem w celu wytworzenia na powierzchni ochronnej warstwy
tlenków lub azotków tytanu. Określono zmiany struktury pasmowej
i krystalicznej warstw i ich wpływ na właściwości dielektryczne
powierzchni.
CZĘŚĆ EKSPERYMENTALNA
Rentgenowską analizę fazową wykonano na pods[...]
|
|
|
|
Topografia powierzchni azotowanych jarzeniowo stopów tytanu stosowanych w medycynie
|
|
|
TADEUSZ FRĄCZEK MICHAŁ OLEJNIK ADAM TOKARZ
|
Tytan i jego stopy są coraz częściej stosowane w wielu gałęziach
przemysłu między innymi w lotnictwie, energetyce, motoryzacji,
w przemyśle stoczniowym, chemicznym i spożywczym, jak również
w medycynie jako jeden z najbardziej perspektywicznych biozgodnych
materiałów metalicznych. Szerokie zastosowanie tytanu
i jego stopów wynika z ich unikalnych właściwości chemicznych
i fizycznych, a zwłaszcza małego ciężaru właściwego, wysokiej
odporności korozyjnej oraz wysokich właściwości mechanicznych.
Jednocześnie materiały te charakteryzują się wysokim współczynnikiem
tarcia i małą odpornością na zużycie ścierne, co mogłoby
ograniczyć ich stosowanie w przypadku, gdy wymagane są dobre
właściwości tribologiczne. Dlatego też, w przypadku elementów
eksploatowanych w warunkach tarcia i ście[...]
|
|
|
|
Tytan i jego stopy jako materiał stosowany na elementy tłoczone
|
|
|
JANINA ADAMUS
|
Tytan i jego stopy stanowią wyjątkowy materiał konstrukcyjny,
przewyższający pod wieloma względami dotychczas stosowane
materiały konstrukcyjne. Dzięki małemu ciężarowi właściwemu
i wysokiej wytrzymałości mechanicznej materiały tytanowe znajdują
zastosowanie wszędzie tam, gdzie ciężar konstrukcji i jej wytrzymałość
mają decydujące znaczenie, tj. w lotnictwie i przemyśle
kosmicznym, przy produkcji sprzętu sportowego itp. Dobra odporność
na korozję w większości środowisk korozyjnych sprawia, że
wyroby tytanowe stosowane są w przemyśle chemicznym, morskim,
na instalacje odsalania i odsiarczania, do budowy oczyszczalni
ścieków, w systemach geotermalnych itp. Oprócz zastosowań
technicznych, ze względu na całkowitą neutralność w organizmie
człowieka, tytan i jego stopy coraz częściej[...]
|
|
|
|
Właściwości stopu Ti-Ni-Cu wykazującego pamięć kształtu wytworzonego metodą melt-spinning
|
|
|
TOMASZ GORYCZKA JÓZEF LELĄTKO DARIUSZ OLESZAK JERZY LATUCH
|
Stopy tytanowo-niklowe o składzie chemicznym zbliżonym do
równoatomowego pozostają w centrum zainteresowania ze względu
na unikalne właściwości związane z występowaniem efektu pamięci
kształtu. Efekt ten nierozerwalnie jest połączony z odwracalną
przemianą martenzytyczną występującą w relatywnie szerokim zakresie
temperatury, który można modyfikować przez zmianę składu
chemicznego - wprowadzając trzeci pierwiastek stopowy w miejsce
niklu [1]. Pierwiastki stopowe, takie jak aluminium, żelazo, kobalt,
powodują obniżenie temperatury charakterystycznej przemiany
nawet do -140°C, natomiast dodatek miedzi, hafnu lub cyrkonu
powoduje podwyższenie temperatury przemiany [2, 3]. W przypadku
hafnu czy cyrkonu możliwe jest uzyskanie wysokotemperaturowych
stopów, w których odwracalna przemi[...]
|
|
|
|
Wodorowe elektrochemiczne uplastycznianie α-Ti
|
|
|
OLGA CHERNYAYEVA ELLINA ŁUNARSKA DMYTRO LISOVYTSKIY RADOSŁAW ZACHARIASZ
|
Najważniejszymi charakterystykami materiałów na implanty kostne,
narażone na działanie korozyjne płynów ustrojowych i na złożone
oddziaływania mechaniczne są: dobra biozgodność żywej tkanki
kostnej z powierzchnią implantu oraz mechaniczne właściwości
warstwy wierzchniej implantu (elastyczne i plastyczne) zbliżone do
właściwości kości, co gwarantuje zachowanie implantów w sposób
podobny do kości w warunkach obciążenia. Tytan i jego stopy są
coraz szerzej stosowane w ortopedii, traumatologii i stomatologii
[1÷3]. Ich biozgodność jest osiągana przez odpowiednie obróbki powierzchniowe,
w tym przez tworzenie warstw tlenkowych [4]. Ponieważ
jednak moduł sprężystości warstw ceramicznych jest wyższy
od modułu sprężystości metalu [5], obróbki te nie spełniają wymagania
dostosowania modu[...]
|
|
|
|
Wpływ implantacji jonów wapnia na właściwości dyfuzyjnej warstwy Ti3P wytworzonej na stopie tytanu Ti6Al4V
|
|
|
TOMASZ TRUSZKOWSKI AGNIESZKA ZAJĄCZKOWSKA BOGUSŁAW RAJCHEL ELŻBIETA CZARNOWSKA TADEUSZ WIERZCHOŃ
|
W stosowanych obecnie w implantologii stopach tytanu występuje
zjawisko migracji pierwiastków stopowych (w tym cytotoksycznych,
takich jak Al czy V) do otaczających implant tkanek, tzw.
zjawisko metalozy [1]. Dodatkowo stopy tytanu charakteryzują
się względnie niskimi właściwościami mechanicznymi, takimi jak
odporność na zużycie przez tarcie. Jednym z kierunków badań są
prace mające na celu zastąpienie pierwiastków cytotoksycznych
(Al, V) składnikami biozgodnymi (Ta, Nb, Zr). Kolejną zaletą tych
stopów są dobre właściwości mechaniczne, w tym moduł sprężystości
zbliżony do modułu sprężystości kości, ok. 60 GPa [2]. Stopy
te w znacznym stopniu ograniczają zjawisko metalozy, jednak nie
eliminują go zupełnie [1÷2].
Z tych powodów coraz szersze zastosowanie znajdują obróbki
modyfik[...]
|
|
|
|
Wpływ modyfikacji powierzchni tytanowych warstwami SiO2-TiO2 na adhezję komórek bakteryjnych
|
|
|
ANNA BELCARZ JAROSŁAW BIENIAŚ BARBARA SUROWSKA GRAŻYNA GINALSKA
|
Kształtowanie nowoczesnych materiałów dla medycyny, w tym implantów
ortopedycznych, powinno uwzględniać osiągnięcie określonych
właściwości mechanicznych, odporności na zużycie oraz
korozję. Implanty powinny ponadto odznaczać się właściwościami
niealergizującymi, nietoksycznymi, sprzyjać namnażaniu osteoblastów
oraz dobrze zrastać się z naturalną kością.
Istotnym problemem w aplikacji biomateriałów jest adhezja
komórek bakteryjnych i tworzenie biofilmu. Adhezja bakterii, zapoczątkowana
przez adsorpcję białek do powierzchni biomateriału
[1, 2], jest pierwszym krokiem do powstawania na powierzchni zaatakowanego
implantu tzw. biofilmu bakteryjnego. Jego wykształcenie
się na powierzchni implantu stanowi niezwykle groźne zjawisko,
gdyż bakterie immobilizowane wewnątrz biofilmu nabie[...]
|
|
|
|
Wpływ obróbki cieplnej na powierzchniowe utlenianie i przemiany fazowe tytanowo-niklowych implantów medycznych z pamięcią kształtu
|
|
|
ZDZISŁAW LEKSTON
|
Stopy tytanowo-niklowe z pamięcią kształtu znane jako stopy "NITINOL"
należą do grupy nowoczesnych materiałów określanych nazwą
smart materials, których kształt i sztywność mogą się zmieniać pod
wpływem zmian temperatury lub naprężeń. W stopach tych w wyniku
chłodzenia lub przyłożenia zewnętrznego obciążenia wywołującego
naprężenia zachodzi odwracalna, termosprężysta przemiana martenzytyczna
[1]. Metal w zależności od temperatury może mieć strukturę
i własności stabilnej fazy niskotemperaturowej - martenzytu B19’, pośredniej
fazy romboedrycznej R lub wysokotemperaturowej fazy macierzystej
B2 o strukturze chlorku cezu, zwanej również austenitem. W
martenzytycznym stanie lub w stanie fazy R materiał może być łatwo
odkształcany, np. zginany lub kształtowany w innym procesie p[...]
|
|
|
|
Wpływ obróbki laserowej na mikrostrukturę i właściwości mechaniczne tytanu
|
|
|
HALINA GARBACZ JAN MARCZAK TOMASZ ONYSZCZUK KRZYSZTOF ROŻNIATOWSKI KRZYSZTOF J. KURZYDŁOWSKI
|
Kulowanie laserowe (laser shock peening - LSP) jest procesem
obróbki powierzchniowej mającym na celu zwiększenie odporności
metali na zmęczenie i zużycie trybologiczne. Promieniowanie
laserowe może działać bezpośrednio na odsłoniętą powierzchnię
metalu [1÷5]. Następuje wówczas lokalne, płytkie przetopienie
(czasami niepożądane) i rozwinięcie powierzchni. Metale na ogół
dobrze odbijają promieniowanie, a powstająca przy tym plazma
może swobodnie ekspandować i zwiększać swoją objętość, odbijając
padające promieniowanie, co powoduje, że tylko niewielka
część energii impulsu jest wykorzystana na wytworzenie impulsu
ciśnienia. Duża część impulsu laserowego bezproduktywnie podgrzewa
gorącą plazmę, natomiast większość energii ulega odbiciu
od plazmy. Dla uniknięcia tego, obrabianą powi[...]
|
|
|
|
Wpływ wygrzewania na odporność korozyjną stopu Ti6Al4V w 2M H2SO4
|
|
|
RAFAŁ MICHALIK HENRYK WOŹNICA
|
Wysoka odporność na korozję elektrochemiczną jest jedną
z głównych zalet tytanu i jego stopów. W wielu zastosowaniach,
np. w przemyśle chemicznym czy też w medycynie zapewnienie
możliwie wysokiej odporności na korozję stopów tytanu jest ważnym
zagadnieniem.
Najczęściej stosowanym zabiegiem poprawy odporności korozyjnej
metali i ich stopów jest zmiana stanu fizykochemicznego
ich powierzchni. Do najczęściej stosowanych rodzajów obróbki
powierzchniowej można m.in. zaliczyć [1, 2]: polerowanie elektrochemiczne,
pasywację, napylanie plazmowe, powłoki ceramiczne
nanoszone metodą zol-żel oraz metodą elektroforezy, powłoki typu
DLC oraz NCD nanoszone metodą RFPCVD.
Wyżarzanie jest jednym z najczęściej stosowanych zabiegów obróbki
cieplnej tytanu i jego stopów. Temperatura z obszaru wy[...]
|
|
|
|
Wybrane właściwości modyfikowanych powierzchni tytanu i stopu Ti6Al4V
|
|
|
MARTA JANUŚ BARBARA STYPUŁA
|
Jak powszechnie wiadomo, tytan i jego stopy są bardzo atrakcyjnymi
materiałami dla zastosowań w różnych obszarach medycyny.
Jest to możliwe z powodu ich unikalnych właściwości fizycznych
i chemicznych, takich jak wysoka wytrzymałość, niska gęstość, dobra
odporność korozyjna i dobra biozgodność w środowisku ludzkich
komórek i tkanek [1÷3]. Można je dostrzec w wielu aspektach
medycyny, takich jak: komfort operacji chirurgicznych (aparatura)
i leczenia urazów (na przykład: endoprotezy i sztuczne kończyny,
implanty, płyty stabilizacyjne) [4÷9].
Z drugiej strony, materiały te mają stosunkowo słabe właściwości
tribologiczne, wysoki współczynnik tarcia, niską odporność na
ścieranie i raczej wysoką skłonność na zużycie. W badaniach prowadzonych
nad modyfikacją zewnętrznej powierzchni t[...]
|
|
|
|
Wytrzymałość połączeń klejowych blach tytanowych po różnych sposobach przygotowania powierzchni
|
|
|
ANNA RUDAWSKA
|
Wzrastająca liczba połączeń adhezyjnych (w tym połączeń klejowych)
w różnych dziedzinach techniki przyczynia się do coraz
większego zainteresowania wieloma zagadnieniami związanymi
z technologią klejenia. Niewątpliwie do takiego trendu przyczyniły
się liczne zalety, wśród których można wymienić, m.in.: możliwość
uzyskania znacznie lżejszej konstrukcji w porównaniu z innymi
metodami łączenia, możliwość łączenia materiałów konstrukcyjnych
o różnych właściwościach fizycznych, chemicznych, czy też
mechanicznych (np. metali i polimerów), jak również elementów
różniących się znacznie wymiarami (np. grubością) [1, 2]. W niektórych
przypadkach jest to jedyna metoda, pozwalająca na wykonanie
połączenia takich elementów.
Jednym z zagadnień rozpatrywanych podczas wykonywania połączeń
kle[...]
|
|
|
|
Wytwarzanie lotniczych elementów konstrukcyjnych ze stopów tytanu
|
|
|
KRZYSZTOF KUBIAK JAN SIENIAWSKI
|
Krajowy przemysł metalurgiczny wciąż nie wytwarza tytanu i jego
stopów pomimo znacznego w ostatnich latach zwiększenia ich zastosowania.
Stopy stosowane przez krajowych producentów lotniczych
elementów konstrukcyjnych są z importu. W ostatnich latach
praktycznie zaprzestano zakupów tytanu i jego stopów z Rosji
i Ukrainy. Obecnie wykorzystywane są głównie półwyroby (blachy,
taśmy, pręty, druty, odkuwki) produkowane w Niemczech, USA
i Japonii, zarówno konwencjonalnymi metodami metalurgii, jak
i metalurgii proszków. Znacząco zwiększył się udział elementów
wykonywanych z tytanu i jego stopów w konstrukcjach lotniczych,
np. w samolocie Boeing 747-100 (lata 70. ubiegłego wieku) wynosił
ok. 2,6%, natomiast w Boeing’u 777 (początek XXI wieku) ‒ ok.
8,3% [1].
Pomimo swoich [...]
|
|
|
|
Zgrzewanie tarciowe stopów tytanu z aluminium
|
|
|
KRZYSZTOF KUDŁA KWIRYN WOJSYK PIOTR LACKI ROMANA ŚLIWA
|
Wobec ciągłego wzrostu wymagań stawianych współczesnym konstrukcjom
ich nowoczesne rozwiązania muszą uwzględniać możliwości
oraz konieczność trwałego spajania materiałów o właściwościach
znacznie od siebie odbiegających, a niekiedy krańcowo
zróżnicowanych.
Pełną nośność (w tym wytrzymałość na rozciąganie), zadowalającą
udarność, przewodność cieplną i elektryczną, ciągłość materiałową,
można osiągnąć, stosując termiczne, nierozdzielne technologie
łączenia: spawanie i zgrzewanie. Wśród wielu złączy różnorodnych
metali, mających znaczenie przemysłowe, można przykładowo wymienić
pary z grup: różnych rodzajów stali łączonych z miedzią i jej
stopami, miedzi i stali ze stopami aluminium, połączenia miedzi
z różnymi stopami tytanu, tytanu ze stopami aluminium [1]. Szczególne
znaczenie[...]
|
|
|
|
Twój Profil
Twój koszyk
