Wyniki 1-10 spośród 11 dla zapytania: authorDesc:"Irena Pokorska"

Wpływ szybkości obciążania na twardość wyznaczaną metodą DSI

Czytaj za darmo! »

Twardość jest definiowana zwykle jako opór materiału przed penetracją przez inny, bardziej twardy materiał. W próbach Vickersa, Rockwella i Brinella wartości pomiarowe miarodajne dla określenia twardości otrzymuje się dopiero po usunięciu siły obciążającej. Oznacza to, że nie jest uwzględniany wpływ odkształcenia sprężystego występującego podczas wciskania wgłębnika. W ostatnich latach szeroko stosowaną metodą pomiaru twardości jest metoda DSI (Depth Sensing Indentation) [1, 2]. W metodzie tej możliwe jest dokonanie oceny przebiegu wciskania wgłębnika w materiał przez pomiar zarówno siły, jak i przemieszczenia podczas odkształcenia plastycznego i sprężystego. Przez rejestrację całego cyklu nakładania i usuwania siły obciążającej mogą być określone wartości twardości równoważne tradycyjnym wartościom twardości, jak również inne właściwości materiału, takie jak moduł wciskania i twardość Martensa, która obejmuje odkształcenie plastyczne i sprężyste. Zaletą tej metody to, że wszystkie wymienione wartości mogą być obliczone bez potrzeby mierzenia wymiarów odcisku. Celem pracy było określenie wpływu szybkości zastosowanego obciążania na twardość wyznaczaną metodą DSI. metodyka badań Badania przeprowadzono na próbkach ze stali 38HMJ o składzie chemicznym podanym w tabeli 1 oraz na próbkach ceramicznych ZrO2. Stal 38HMJ ulepszono cieplnie w celu uzyskania twardości 36 HRC (wariant I), 40 HRC (wariant II) i 44 HRC (wariant III). Próbki przed badaniami poddano polerowaniu. Pomiary twardości Martensa HM oraz twardości indentacyjnej HIT realizowano za pomocą mikrotwardościomierza MHT firmy CSEM z wykorzystaniem metody DSI. Twardość HIT jest miarą oporu materiału do trwałego odkształcenia lub do uszkodzenia: H F Ap IT = max (1) gdzie: F[...]

Zastosowanie metod Recatest i DSI do oceny struktury i właściwości powłok PVD

Czytaj za darmo! »

W pracy przedstawiono wyniki badań struktury i właściwości powłok typu TiAlN + WC/C wytwarzanych metodą PVD-Arc na stali narzędziowej. Szczególną uwagę zwrócono na problematykę oceny jakości powłok wielowarstwowych na podstawie wyników badań metodą DSI i Recatest (próba zarysowania + zgład sferyczny). Metoda DSI W ostatnich latach metoda DSI (Depth Sensing Indentation) jest coraz szerzej stosowaną metodą pomiaru twardości [1÷4]. Umożliwia dokonanie oceny przebiegu wciskania wgłębnika w materiał przez pomiar zarówno siły, jak i przemieszczenia podczas odkształcenia plastycznego i sprężystego. Przez rejestrację całego cyklu nakładania i usuwania siły obciążającej mogą być określone wartości twardości równoważne twardości wyznaczanej metodami standardowymi, jak również inne właściwości materiału, takie jak moduł wciskania wgłębnika i twardość Martensa, która obejmuje odkształcenie plastyczne i sprężyste. Zaletą tej metody jest fakt, że wszystkie te wartości mogą być obliczone bez potrzeby mierzenia odcisku. Metoda badawcza Recatest Metoda badawcza Recatest umożliwia precyzyjną ocenę struktury metalograficznej systemu areologicznego [5] ilustrującą jakościowo i ilościowo zachowanie materiałów odkształcanych w próbie zarysowania. Zasada metody Recatest wynika z połączenia dwóch technik badawczych: próby zarysowania i szlifu sferycznego [6, 7]. Metodę tę można zastosować do badań systemów areologicznych typu: powłoka-podłoże, powłoka wielowarstwowa-podłoże, powłoka-warstwa dyfuzyjna-podłoże, wytwarzanych technologiami PVD, CVD, obróbki cieplnej, cieplno-chemicznej i galwanicznej. Istotą metody Recatest jest wykonanie zgładu sferycznego w obszarze wcześniej wykonywanych rys na powierzchni badanego materiału (systemu areologicznego). Najczęściej rysy są wykonywane wgłębnikiem diamentowym w cyklu automatycznym z regulowaną siłą nacisku, szybkością obciążenia i posuwu. Badania materiałów za pomocą próby zarysowania (rys. 1) są znorma[...]

Ocena jakości wybranych systemów areologicznych zawierających powłokę CrN

Czytaj za darmo! »

Warstwy azotków chromu wykazują dużą twardość, dobrą odporność na zużycie przez tarcie, dobrą odporność na erozję i korozję w podwyższonej temperaturze. Od wielu lat prowadzi się szerokie badania nad poszukiwaniem ich metod wytwarzania, strukturą, własnościami i zastosowaniami. Dane literaturowe wskazują na duże zainteresowanie przemysłu warstwami azotków chromu [1÷4]. Wytwarza się je głównie różnymi metodami PVD, takimi jak reaktywne magnetronowe rozpylanie katodowe, katodowe odparowanie łukowe czy IBAD (Ion Beam Assisted Deposition). Interesującym kierunkiem badań jest zastosowanie warstw CrN w różnych systemach areologicznych [5]. W pracy przedstawiono wyniki badań struktury i właściwości warstw powierzchniowych typu WC/C + CrN-Cr oraz CrN-Fe(N) na stali narzędziowej X37CrMoV5-1 (WCL). Szczególną uwagę zwrócono na problematykę oceny jakości zróżnicowanych systemów areologicznych na podstawie wyników badań z zastosowaniem metod DSI i Recatest (próba zarysowania + zgład sferyczny). metodyka badań Badania przeprowadzono na próbkach z ulepszonej cieplnie (560 HV0,5) stali X37CrMoV5-1 (WCL) z warstwami powierzchniowymi typu: WC/C + CrN-Cr oraz CrN-warstwa azotowana Fe(N). Powłoki WC/C + CrN-Cr oraz CrN wytworzono za pomocą metody Arc-PVD, a warstwę azotowaną Fe(N) w procesie azotowania gazowego. Badania metalograficzne Badania metalograficzne prowadzono na powierzchni zgładów sferycznych wykonywanych na stanowisku Kulotester kulą łożyskową ze stali ŁH15 o średnicy 30 mm. Precyzyjne wykonanie zgładu w ściśle określonym miejscu rysy umożliwiło dodatkowe oprzyrządowanie Kulotestera. Składało się ono ze stołu obrotowo- -krzyżowego, uchwytu próbki i mikroskopu z celownikiem optycznym. Proces tarcia w jednym obszarze prowadzono z przerwami, w trakcie których oczyszczano węzeł tribologiczny (przemywanie acetonem) i oceniano głębokość zgładu sferycznego przez pomiar średnicy wytarcia. Pomiary ilościowe grubości i głębokości ujawni[...]

Wykorzystanie zgładu sferycznego i testu rysy do oceny struktury i jakości wybranych systemów areologicznych - metoda badawcza Recatest

Czytaj za darmo! »

Właściwości materiałowe systemów areologicznych zbyt często utożsamiane są z właściwościami warstw powierzchniowych. Skuteczne rozwiązanie problemów trwałości eksploatacyjnej systemów areologicznych wytwarzanych technologiami obróbki cieplnej, cieplno-chemicznej, CVD i PVD wymaga stosowania technik badawczych jednoznacznie definiujących wytworzony system powłoka, warstwa powierzchniowa, podłoże [1]. Współczesne materiały powłokowe powstały przede wszystkim w wyniku dążenia do uzyskania coraz twardszych materiałów narzędziowych. Początkowo były to warstwy wierzchnie węglikowe, azotkowe wytwarzane wysokotemperaturowymi metodami CVD na powierzchniach twardych materiałów ceramiki narzędziowej [1, 2]. Zastosowanie plazmowego środowiska reakcji chemicznych w obniżonym ciśnieniu umożliwiło otrzymywanie powłok węglikowych, azotkowych, powłok węglowych a-C, a-C:H oraz diamentowych na powierzchniach ceramiki i metali w temperaturze niższej o ponad 500°C w odniesieniu do klasycznej technologii CVD. Współczesne powłoki narzędziowe mają złożoną strukturę, budowaną w skali mikro- i nanometryczej. Przykładem takich materiałów są powłoki o grubości 1 μm utworzone ze 100 warstw, np. CrN-TiAlN o parametrze modulacji λ = 10 nm. Szczegółowe opisy metod wytwarzania powłok technologiami PVD CVD, ich właściwości materiałowe i zachowanie w warunkach eksploatacyjnych zawarte są w licznych publikacjach naukowo-technicznych [2, 3] oraz na stronach internetowych [4, 5]. Celem tego artykułu jest przedstawienie możliwości oceny jakości struktury cienkich powłok na szlifie sferycznym, ze szczególnym uwzględnieniem połączenia metodyki badań próby rysy i zgładu sferycznego wykowywanego na stanowisku Kulotester konstrukcji IMP. Badania te są ważnym uzupełnieniem badań odporności na korozje układów powłoka-podłoże. ZGŁA D SFERYCZ NY Szlif o geometrii sferycznej jest odpowiednikiem metalograficznego zgładu skośnego niskokątowego (1÷5°). Szlif sferyc[...]

Umocnienie warstwy wierzchniej odlewów z żeliwa sferoidalnego ausferrytycznego poddanych kulowaniu

Czytaj za darmo! »

Mikrostrukturę osnowy żeliwa sferoidalnego ausferrytycznego (Austempered Ductile Iron - ADI) opisuje się zwykle jako mieszaninę płytkowego ferrytu i wysokowęglowego austenitu - ausferryt [1]. Wspomniany austenit nie jest jednak jednorodny. Jego poszczególne rodzaje w ADI można nazwać: austenitem nieprzemienionym, austenitem przemienionym stabilnym i przemienionym metastabilnym. Najmniej rozpoznanym z nich jest austenit metastabilny, którego temperatura MS znajduje się nieco poniżej 0°C. Jego obecność w strukturze ADI jest przyczyną problemów z obróbką skrawaniem [2]. Pod wpływem oddziaływania ostrza skrawającego austenit metastabilny ulega transformacji na martenzyt i tym samym powoduje szybkie zużycie narzędzia przy kolejnych przejściach. Zjawisko to jest charakterystyczne dla efektu TRIP (Tranformation Induced Plasticity). Efekt TRIP w żeliwie sferoidalnym ausferrytycznym opisywano już od roku 1996 [3], jednak do tej pory nie rozpowszechniono jego związku z właściwościami żeliwa. Jeżeli jednak przemianę austenitu w martenzyt pod wpływem oddziaływania naprężeń i odkształcenia poddać dokładnej analizie, może okazać się, że będzie ona znacząco wpływać na większość z unikatowych właściwości ADI - umacniać powierzchnię poddaną ścieraniu, zwiększać wytrzymałość zmęczeniową, czy choćby zapewniać doskonałe połączenie wytrzymałości i plastyczności porównywalne Z wieloma gatunkami stali [4÷6]. Efekt TRIP jest zatem niezwykle interesujący z punktu widzenia uzyskiwania najkorzystniejszych właściwości ADI. Musi być również kontrolowany, aby maksymalnie go wykorzystać. Przykładem jest prezentowana w ar[...]

Możliwości umacniania warstw azotowanych metodą dynamicznej powierzchniowej obróbki plastycznej

Czytaj za darmo! »

Kulowanie jest technologią szeroko stosowaną w praktyce przemysłowej w celu poprawy właściwości eksploatacyjnych części maszyn. Powszechnie znane są korzyści płynące z zastosowania dynamicznej powierzchniowej obróbki plastycznej - kulowania, takie jak: wzrost wytrzymałości zmęczeniowej, wytrzymałości stykowej i odporności na korozję naprężeniową. Wykorzystanie technologii kulowania dla umacni[...]

Wybrane właściwości warstw hybrydowych wytwarzanych na stalach w procesie chromowania próżniowego połączonym z obróbką PVD

Czytaj za darmo! »

Praca dotyczyła warstw hybrydowych typu CrC + CrN, wytwarzanych na powierzchni stali w kolejnych procesach chromowania próżniowego połączonego z następną obróbką PVD, wykonywaną w celu osadzenia powłok CrN. Procesy chromowania próżniowego oraz procesy PVD zaliczają się do technologii wysoko zaawansowanych i czystych ekologicznie [1÷4]. Warstwy węglikowe, wytwarzane w procesie chromowania dyfuzyjnego na powierzchni stali o dużej zawartości węgla mają zwykle niewielką grubość, rzędu kilkunastu mikrometrów, i charakteryzują się dobrymi właściwościami tribologicznymi [5, 6]. W ostatnich latach podejmowane są badania nad polepszeniem tych właściwości, wynikające z rosnących wymagań przemysłu odnośnie trwałości i niezawodności części maszyn i narzędzi, zwłaszcza pracujących w trudnych warunkach. Sprostanie tym wymaganiom jest możliwe przez modyfikację budowy warstw w wyniku zastosowania nowoczesnych technik inżynierii powierzchni [7]. Perspektywicznym kierunkiem badań, według najnowszych danych literaturowych, jest m.in. łączenie obróbki cieplno-chemicznej z obróbką PVD. Przykład mogą stanowić warstwy hybrydowe typu warstwa azotowana/powłoka CrN o unikatowych właściwościach eksploatacyjnych, otrzymywane w kolejnych procesach: azotowania gazowego, połączonego z następną obróbką - osadzaniem powłoki z azotku chromu metodą łukowo-próżniową PVD [4, 8]. Warstwy te, charakteryzujące się m.in. dobrą odpornością na zużycie przez tarcie oraz odpornością na duże obciążenia mechaniczne i szoki cieplne, znalazły zastosowanie w przemyśle w celu zwiększania trwałości eksploatacyjnej matryc kuźniczych wykonywanych ze stali do pracy na gorąco. Brak jest natomiast publikacji, poza kilkoma wzmiankami, na temat możliwości łączenia procesów utwardzającego chromowania dyfuzyjnego z dalszą obróbką PVD. Według nielicznych danych literaturowych, modyfikacja budowy węglikowych warstw chromowanych przez połączenie procesu chromowania dyfuzyjnego z obróbką [...]

Badania systemów areologicznych z warstwami azotku tytanu na stopie magnezu AZ91D

Czytaj za darmo! »

Ze względu na najmniejszą spośród stopów lekkich gęstość systematycznie rosnące zainteresowanie stopami magnezu skłania do poszukiwania obróbek powierzchniowych umożliwiających poprawę niekorzystnych własności powierzchniowych tych stopów. Wytworzenie na powierzchni stopów magnezu powłok odpornych na korozję i zużycie przez tarcie, np. azotków tytanu, chromu i innych metali, pozwala mieć nadzieję na istotne poszerzenie zakresu potencjalnych zastosowań tych stopów o zastosowania w warunkach dużych narażeń tribologicznych i korozyjnych. Prace prowadzone w tym obszarze od ok. dwóch dekad [1, 2] potwierdzają korzystny wpływ powłok azotków metali na odporność na zużycie przez tarcie stopów magnezu. Powłoki te są wytwarzane metodami typu PA PVD. Prowadzone prace [3, 4] wykazują jednak słabą odporność na korozję tych systemów materiałowych (reologicznych). Utracie ochrony korozyjnej sprzyja adhezyjny charakter połączenia powłok z podłożem, co ogranicza poziom dopuszczalych nacisków w węzłach- tribokorozyjnych [5]. Perspektywicznym rozwiązaniem potwierdzonym wynikami prac [4÷7], umożliwiającym jednoczesną poprawę odporności na zużycie przez tarcie i korozję stopów magnezu, może być wytwarzanie na ich powierzchni warstw i powłok wielowarstwowych budowanych z faz azotków dyfuzyjnie związanych z podłożem. Tego typu kompozytowe warstwy można wytwarzać metodą hybrydową [6]. Polega ona na pokryciu powierzchni stopu magnezu powłoką metalu azotkotwórczego (np. tytanu lub chromu) w procesie rozpylania magnetronowego i późniejszym azotowaniem wytworzonego systemu materiałów. Cechą znamienną tej metody jest zachodzące jednocześnie z azotowaniem powierzchni powłoki jej dyfuzyjne, w miejsce adhezyjnego, połączenie z podłożem [6, 7]. Skutkuje to jej przekształceniem w warstwę o zwiększonej przyczepności w swej budowie zawierającej nową wytworzoną strefę dyfuzyjną. W prezentowanej pracy zastosowano inny, zmodyfikowany wariant metody hybrydowej, uk[...]

Zastosowanie metody DSI i Baltest-M do oceny warstw wierzchnich uzyskanych w wyniku azotowania jarzeniowego tytanu technicznego Ti99.2


  W pracy przedstawiono wyniki badań nad oceną jakości warstw azotowanych na tytanie. Do oceny jakości warstw zastosowano techniki DSI (Depth Sensing Indentation). Szczególną uwagę poświęcono pomiarom twardości Martensa HM oraz twardości indentacyjnej HIT reali- zowanej przy użyciu mikrotwardościomierza MHT. Adhezję i kohezję warstw analizowano nową techniką badawczą Baltest-M. Prezento- wane metody są innowacyjnymi metodami określenia grubości warstw azotowanych uzyskiwanych na elementach o kształtach sferycznych. Dotychczasowy pomiar grubości wyżej wymienionych warstw był najczęściej określany na próbkach kontrolnych, co nie zawsze oddawało rzeczywiste grubości uzyskiwanych warstw azotowanych w przypadku azotowania elementów kulistych. The paper presents results of research on evaluation of the quality of nitrided layers on titanium. To assess the quality of layers the DSI technique (Depth Sensing Indentation) were used. Particular attention was paid to Martens hardness measurements and indentation hardness. Adhesion and cohesion of the layers was analyzed by new research technique Baltest-M. The presented methods are innovative methods of determining the thickness of the nitrided layers obtained on the elements of spherical shapes. The current measurement of the thickness of the above-mentioned layers was mostly determined by the control samples is not always obtained to represent real thickness of the nitrided layer in the case of spherical elements nitriding. Słowa kluczowe: stop tytanu, azotowanie jarzeniowe, ekrany aktywne.1. Wprowadzenie. Rozwój współczesnej nauki i techniki stwarza konieczność stosowania materia- łów o coraz lepszych właściwościach mechanicznych, szczególnie wytrzymałości zmęczeniowej, odporności korozyjnej oraz zużyciu w warunkach tarcia w parach kinetycznych współpracujących elementów ma[...]

 Strona 1  Następna strona »