Wyniki 1-5 spośród 5 dla zapytania: authorDesc:"KRZYSZTOF RAGA"

Kształtowanie mikrostruktury warstwy wierzchniej stopów tytanu w procesie przetapiania laserowego

Czytaj za darmo! »

Stopy tytanu dzięki dużej względnej wytrzymałości na rozciąganie (Rm/ρ) oraz dobrej odporności korozyjnej są szeroko stosowane w technice lotniczej, budowie maszyn oraz aparatury i instalacji chemicznych. Jednocześnie duży współczynnik tarcia i mała odporność na ścieranie istotnie ograniczają ich zastosowanie [1, 2]. Właściwości tribologiczne zależą od stanu warstwy wierzchniej, a ich poprawę dla elementów maszyn ze stopów tytanu uzyskuje się, stosując obróbkę powierzchniową. Stosowane jest przede wszystkim azotowanie dyfuzyjne lub nakładanie powłoki azotku TiN metodą jonowo-plazmową [3]. Konwencjonalne metody obróbki cieplno-chemicznej w niektórych przypadkach są niekorzystne - zmniejszają właściwości użytkowe stopów tytanu. Zwiększa się ich kruchość, szczególnie stopów o dużej skłonności do nawodorowania oraz rozrostu ziarna w temperaturze stabilności fazy β [4]. Dlatego trwają poszukiwania efektywnej technologii otrzymywania warstw wierzchnich elementów maszyn wykonanych ze stopów tytanu o dobrych właściwościach tribologicznych i nie powodujących pogorszenia właściwości użytkowych podłoża. Jedną z nich jest laserowe modyfikowanie warstwy wierzchniej. Przetopieniu ulega strefa przypowierzchniowa warstwy, czego efektem jest zmiana mikrostruktury bez zmiany składu chemicznego. Stosuje się również stopowanie powodujące zmianę składu chemicznego warstwy wierzchniej i mikrostruktury. Tworzą się wówczas odporne na ścieranie metaliczno-ceramiczne warstwy kompozytowe o dobrych właściwościach tribologicznych. Fazami umacniającymi są najczęściej azotki lub węgliki tytanu wprowadzone w postaci proszków do przetopionej laserowo warstwy stopu lub powstawanie in situ. Stosowanie techniki laserowej umożliwia wzbogacenie w pierwiastki stopowe wybranych fragmentów powierzchni elementów maszyn w zależności od wymagań konstrukcyjnych lub eksploatacyjnych. Laserowe przetapianie warstwy wierzchniej podłoża następuje w krótkim czasie i[...]

Przemysł lotniczy w Polsce wobec wprowadzenia Rozporządzenia REACH*** DOI:10.15199/62.2016.6.3


  Rozporządzenie REACH1) ( registration, evaluation, authorisation and restriction of chemicals) dotyczące rejestracji, oceny, udzielania zezwoleń i stosowanych ograniczeń w zakresie dwóch pierwszych elementów odnosi się do wszystkich substancji chemicznych produkowanych lub importowanych spoza Wspólnoty w ilości co najmniej 1 t/r, a w zakresie dwóch ostatnich elementów - do stosowania substancji chemicznych charakteryzujących się zagrożeniem lub podwyższonym ryzykiem negatywnego oddziaływania na organizmy żywe oraz środowisko naturalne. Wprowadzenie w życie tego złożonego aktu prawnego stanowi poważne wyzwanie dla bardzo wielu gałęzi przemysłu, w tym także dla przemysłu lotniczego. Bardzo ogólnie można stwierdzić, że wyżej wymieniony akt prawny nakłada obowiązki dotyczące rejestracji, oceny, udzielania zezwoleń i wprowadzania ograniczeń w zakresie produkcji, importu spoza Wspólnoty oraz stosowania substancji chemicznych niezależnie od tego, czy dana substancja stwarza zagrożenia, czy też nie. Dyskusja panelowa, która odbyła w czasie 8. Kongresu Technologii Chemicznej, nie dotyczyła szczegółowych rozważań na temat wszystkich treści postanowień rozporządzenia REACH, obejmujących zarówno rejestrację, jak i ocenę substancji. Skoncentrowała się ona na dwóch elementach ograniczeń i restrykcji, a mianowicie na systemie ograniczeń w produkcji, wprowadzania do obrotu i stosowaniu niektórych, niebezpiecznych substancji, mieszanin i wyrobów, i przede wszystkim, na systemie udzielania zezwoleń w odniesieniu do wybranych substancji, które są szeroko używane i zapewne dalej będą używane w branży lotniczej. Pierwszy system polega na tym, że pewne substancje są przedmiotem ograniczeń (restrictions) w produkcji, obrocie lub stosowaniu. Substancje takie są wymienione w Załączniku XVII - "Ograniczenia dotyczące produkcji, wprowadzania do obrotu i stosowania niektórych niebezpiecznych substancji, mieszanin i wyrobów" do rozporządzeni[...]

Wpływ warunków umacniania wydzieleniowego na mikrostrukturę i właściwości mechaniczne stopu aluminium 2024

Czytaj za darmo! »

Stopy aluminium grupy 2xxx (PN-EN 573-1:2006) charakteryzują się bardzo dobrą wytrzymałością na rozciąganie, dobrą odpornością na pękanie oraz zmęczenie [1÷3]. Ze względu na małą gęstość oraz bardzo dobre właściwości wytrzymałościowe są stosowane głównie w przemyśle lotniczym i samochodowym [4÷9]. Stopy te zawierają Cu jako główny dodatek stopowy oraz inne pierwiastki stopowe: Si, Mn, Mg, Ni i Ti. Jak większość technicznych stopów aluminium są wielofazowe, a objętość względna, skład chemiczny i morfologia składników fazowych mikrostruktury wywierają istotny wpływ na ich właściwości użytkowe. W zależności od zawartości Cu, Mg i Si w stopach tej grupy można wyróżnić fazy międzymetaliczne θ, S, Q [1÷4] oraz fazy zawierające żelazo: AlCuFeMn i AlCuFeMnSi [9]. Analiza wyników dotychczasowych badań [5÷7] stopów 2xxx wskazuje, że oprócz składu fazowego na właściwości wytrzymałościowe, plastyczne oraz odporność na pękanie decydujący wpływ ma obróbka cieplna, a w szczególności umacnianie wydzieleniowe. Mechanizm wydzielania faz międzymetalicznych z przesyconego roztworu α-Al jest podstawą do uzyskania dobrych właściwości mechanicznych. Pomimo wykonanych wielu prac badawczych [7, 8] zagadnienia wpływu składu chemicznego oraz kinetyki procesu wydzielania z przesyconych roztworów i rodzaju faz umacniających są nadal aktualne. Umacnianie stopów grupy 2xxx następuje wskutek wydzielania się metastabilnych faz przejściowych oraz tworzenia się stabilnych faz równowagowych [7, 8]. Przyjmuje się, że największy wzrost właściwości mechanicznych tych stopów jest wynikiem wydzielania z przesyconych stopów AlCuMg (2024) koherentnych z osnową stref Guiniera-Prestona-Bagaryatsky’ego (Cu, Mg) tworzących się z dużą prędkością poniżej temperatury 200°C i następnie częściowo koherentnych o dużej dyspersji przejściowych cząstek metastabilnych faz pośrednich S″, S′ i stabilnych S(Al2CuMg) [5, 6, 8]. Materiał do badań Materiał ba[...]

Trwałość warstwy wierzchniej po procesie aluminiowania nadstopu niklu René 77 stosowanego na elementy turbin o dużej żaroodporności

Czytaj za darmo! »

Ochrona elementów turbiny wysokiego ciśnienia silników lotniczych przed korozyjnym oddziaływaniem środowiska gazów utleniających stanowi jeden z najważniejszych problemów współczesnej techniki lotniczej [1]. Nowoczesność silnika lotniczego to nie tylko większa sprawność, ale przede wszystkim niezawodność podzespołów gwarantujących bezpieczeństwo w czasie lotu. Tworzywem konstrukcyjnym, które od początku lat pięćdziesiątych istotnie wpływa na osiągi silników lotniczych są nadstopy niklu [2÷4]. Można przyjąć, że taki stan trwa od zbudowania pierwszego silnika turboodrzutowego (Whittle - 1937 r.). Rozwój materiałów na elementy turbin gazowych jest determinowany przede wszystkim podwyższaniem temperatury ich pracy [1, 4]. Maksymalna wartość temperatury osiągana przez zastosowanie nadstopów niklu krystalizowanych kierunkowo oraz monokryształów wynosi ok. 1000°C [5, 6]. Dalszy wzrost temperatury i czasu pracy jest możliwy dzięki zastosowaniu warstw ochronnych [7]. Przypuszczać można również, że nadstopy niklu zachowają pierwszeństwo wśród materiałów konstrukcyjnych w silnikach lotniczych, zwłaszcza gdy zostaną zabezpieczone warstwą żaroodporną lub powłokową barierą cieplną. W kraju są nieliczne zakłady prowadzące procesy wytwarzania warstw żaroodpornych (WSK "PZL-Rzeszów", Avio-Polska, Snecma) - głównie metodami Pack Cementation, Above the Pack i Vapor Phase Aluminizing [1, 8]. Mimo że są dobrymi rozwiązaniami technologicznymi opatentowanymi i chronionymi, będą zastępowane procesami z wykorzystaniem metody chemicznego osadzania z fazy gazowej (CVD). W łopatkach nowej generacji nie jest możliwe uzyskanie tymi metodami warstwy ochronnej wewnątrz kanałów chłodzących łopatek turbiny. Staje się to możliwe przez zastosowanie metody CVD. [1, 9]. materiał i metodyka badań W pracy użyto nadstop niklu René 77 o składzie chemicznym: Al - 5,4%, Co - 14,52%, Cr - 14,33%, Mo - 4,20%, Ti - 3,35%, Ni - osnowa, stosowany na łopatki 2. stopnia turb[...]

Opracowanie i weryfikacja numeryczne go modelu chłodzenia pierścieni stosowanych w przemyśle lotniczym DOI:10.15199/67.2016.5.4


  Celem niniejszej pracy jest opracowanie modelu numerycznego procesu hartowania wyrobów ze stali z uwzględnieniem wpływu przemian fazowych z wykorzystaniem komercyjnego oprogramowania numerycznego ANSYS. W artykule zaproponowano model numeryczny swobodnego chłodzenia pierścieni stalowych z uwzględnieniem zaimplementowanego modelu przemiany bainitycznej oraz martenzytycznej. Kluczowa w proponowanym rozwiązaniu jest możliwość rozpatrywania niejednorodności w polu temperatury wynikająca z różnych prędkości chłodzenia na przekroju poprzecznym pierścienia, co w rezultacie wpływa na dokładność przewidywania naprężeń szczątkowych. Weryfikacja opracowanego modelu z wykorzystaniem wyników badań laboratoryjnych potwierdza jego duże możliwości określania zmian zachodzących podczas procesu chłodzenia pierścieni. Słowa kluczowe: przemiana bainityczna, przemiana martenzytyczna, hartowanie, metoda elementów skończonych Development and validation of numerical model of cooling of rings used in the aeroplane industry The main goal of the paper is development of the numerical model for cooling simulations of steel products taking into account phase transformations. The phase transformation model was incorporated via the user subroutines to the commercial finite element software. The cooling process of steel rings used in the aircraft industry was selected as a case study. Particular attention was put on heterogeneities occurring in temperature field, which will influence phase transformations and eventually residual stresses. Developed model was validated with experimental results and its good predictive capabilities have been proved. Key words: bainitic transformation, martensitic transformation, cooling process, finite element analysis.Wprowadzenie Nowoczesne stale używane w przemyśle lotniczym poddawane są szeregowi złożonych procesów cieplno-mechanicznych, które mają znaczący wpływ na jakość otrzymywanego wyrobu gotowego. Wysokie normy bezpieczeństwa wym[...]

 Strona 1