Wyniki 1-10 spośród 15 dla zapytania: authorDesc:"Ryszard Filip"

Modification of surface layer of titanium alloy by laser alloying

Czytaj za darmo! »

The paper presents the results of the laser alloying of Ti-6Al-4V titanium alloy through remelting surface layer with applied SiC powder case. It was carried out to modify the microstructure and properties of the treated zone. Laser process was performed on samples coated by SiC and C powders in stream of argon in order to form the complex microstructure in the consequence of laser irradiati[...]

Kształtowanie mikrostruktury i właściwości warstwy wierzchniej stopu Ti-6Al-4V przetapianiem laserowym

Czytaj za darmo! »

Przetapianie laserowe warstwy wierzchniej stopów tytanu połączone z wprowadzaniem pierwiastków i związków chemicznych zwiększa trwałość w warunkach eksploatacji. W badaniach stosowano proszek TaB2 zmieszany z grafitem. Warstwę wierzchnią z naniesioną warstwą materiału stopującego przetapiano laserem ciągłym CO2 o mocy 1 kW. Stosowano atmosferę ochronną argonu o natężeniu przepływu 10 l/min. O[...]

Kształtowanie warstwy wierzchniej elementów ze stopu tytanu Ti-6Al-4V w wyniku przetapiania laserowego

Czytaj za darmo! »

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[...]

Mikrostruktura warstw aluminidkowych modyfikowanych proszkiem NiCrAlY uzyskiwanych metodą zawiesinową na stopie Re 80

Czytaj za darmo! »

W celu ochrony powierzchni łopatek turbin silników lotniczych oraz energetycznych wykonanych z nadstopów niklu przed utleniającym działaniem spalin są stosowane dyfuzyjne warstwy aluminidkowe [1]. Najpowszechniej stosowaną dotychczas metodę stanowiło aluminiowanie w proszkach (Pack Cementation). Polegało ono na umieszczaniu elementów w metalowym kontenerze i zasypywaniu proszkiem zawierającym aktywny proszek - źródło aluminium oraz obojętny wypełniacz i halogenkowy aktywator. Proces prowadzono w atmosferze ochronnej argonu w piecu komorowym [2]. Rozwój konstrukcji silników lotniczych - opracowanie łopatek turbin z wewnętrznymi kanałami chłodzącymi - spowodował rozwój nowych metod aluminiowania. Obecnie w technice lotniczej są stosowane metody gazowe (Out of Pack, Gas Phase Aluminizing). W tej metodzie łopatki są umieszczane nad proszkiem lub granulami zawierającymi aluminium. Jako aktywator jest stosowany najczęściej fluorek aluminium. Aluminiowanie jest prowadzone w piecu retortowym w temperaturze 900÷1050°C przez 2 godziny w ochronnej atmosferze argonu lub wodoru [3]. Najnowocześniejszą metodą otrzymywania warstw aluminidkowych jest metoda chemicznego osadzania z fazy gazowej - CVD (Chemical Vapour Deposition). W odróżnieniu od innych metod aluminiowania gazowego w procesie CVD halogenkowy nośnik Al - chlorek aluminium jest wytwarzany w zewnętrznym generatorze na skutek reakcji pomiędzy chlorowodorem a granulami aluminium. Powstający gaz jest wprowadzany do retorty, w której znajdują się pokrywane elementy [4]. Dalszy rozwój metod dyfuzyjnego aluminiowania jest ukierunkowany na stosowanie modyfikacji powłok aluminidkowych innymi pierwiastkami - cyrkonem, hafnem, palladem, platyną i krzemem [5, 6]. Od kilkudziesięciu lat poza przedstawionymi metodami wytwarzania warstw aluminidkowych jest stosowana metoda zawiesinowa. Polega ona na nanoszeniu organicznej lub nieorganicznej zawiesiny zawierającej proszek aluminium na powierzc[...]

Właściwości warstwy wierzchniej stopu tytanu Ti‑6Al‑4V wytworzonej w procesie stopowania laserowego

Czytaj za darmo! »

wprowadzenie 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, także w przemyśle motoryzacyjnym i okrętowym. Jednocześnie charakteryzują się dużym współczynnikiem tarcia i małą odpornością na ścieranie, istotnie ograniczającymi ich zastosowanie [1, 2]. Względna wytrzymałość na rozciąganie jest cechą objętościową materiału, natomiast właściwości tribologiczne zależą od stanu warstwy wierzchniej. Konwencjonalnymi metodami poprawy właściwości tribologicznych elementów maszyn ze stopów tytanu pozostają ciągle metody obróbki powierzchniowej, np. azotowanie dyfuzyjne lub nakładanie powłoki azotku TiN metodą jonowo-plazmową [3]. Stopowane laserowo warstwy wierzchnie współpracujące w parach tribologicznych w porównaniu z konwencjonalnymi stopami tytanu wykazują mniejszą intensywność zużycia, mniejszą wartość współczynnika tarcia oraz różne mechanizmy zużycia w procesie ścierania. W badaniach tribologicznych tytanu z warstwą wierzchnią stopowaną laserowo wyróżniono cztery etapy procesu ich zużycia [4]: -- mikrozgrzewanie - gwałtowne zwiększenie wartości współczynnika tarcia, naprzemienne sczepianie produktów ścierania oraz tworzenie się zrostów tarciowych stykających się fragmentów powierzchni zwiększa całkowitą powierzchnię ścierania i wartość współczynnika tarcia, -- adhezja lub ścieranie - stała wartość współczynnika tarcia, stan ustalony, intensywność zużycia zależy od właściwości stykających się powierzchni oraz profilu nierówności, współczynnik tarcia może nieznacznie zwiększać się w obecności intensywnego spajania adhezyjnego, -- odrywanie się produktów ścierania od powierzchni trących - zmniejszanie się wartości współczynnika tarcia, powierzchnie zostają "uwolnione", stąd mniejsze opory tarcia i intensywność zużycia, -- produkty ścierania wypełniają przestrzeń pomiędzy współpracują[...]

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[...]

Charakterystyka warstw aluminidkowych wytworzonych metodami CVD na nadstopach niklu Inconel 625 oraz Inconel 713 LC

Czytaj za darmo! »

Rozwój silników lotniczych związany jest z koniecznością podwyższenia ich osiągów i sprawności, zwiększenia czasu eksploatacji, niezawodności i obniżenia zużycia paliwa. Sprawność silników istotnie zależy od temperatury spalin na wlocie do turbiny. Temperatura spalin wynosi ok. 1200°C dla spalania paliwa węglowodorowego w tlenie z powietrza atmosferycznego. Barierą podwyższania temperatury gazów na wlocie do turbiny są czynniki materiałowe. Dotyczy to szczególnie odporności materiałów na pełzanie, zmęczenie cieplne, siarczkową korozję wysokotemperaturową i erozję, które są zależne od konstrukcji silnika, warunków i miejsca eksploatacji oraz jakości spalanego paliwa. Temperatura spalin na wlocie do turbiny w ciągu ostatnich 15 lat wzrosła o ok. 280°C i wynosi obecnie 1250°C (w roku 1939 - 550°C). Spowodowało to trzykrotne zwiększenie sprawności silników turbinowych. Przyjęto, że podwyższenie temperatury gazu wlotowego o 50°C zwiększa sprawność turbiny o co najmniej 4%. Powoduje również zmniejszenie zużycia paliwa i wydatku powietrza [1]. Wymagany obecnie standardowy czas eksploatacji do remontu wynosi od 5000 do 20 000 h i jest zależny od typu silnika oraz jakości paliwa. Stopy żarowytrzymałe na osnowie niklu stanowią ok. 50% ogólnej masy nowoczesnych silników [2]. Podwyższenie temperatury gazów na wlocie do turbiny w nowoczesnych silnikach zależy od stosowania w ich konstrukcji: - efektywnych systemów chłodzenia łopatek turbiny, - nadstopów niklu lub kobaltu o większej żarowytrzymałości, - dyfuzyjnych warstw ochronnych i powłokowych barier cieplnych. Dla poprawy sprawności turbin silników lotniczych przez podwyższenie temperatury ich pracy stosuje się różnego rodzaju warstwy ochronne [3÷10]. Do najczęściej stosowanych należą warstwy na osnowie aluminium: Al-Si, Al-Cr, Al-Pt, Pt-AlCr [2÷9]. Wytworzenie warstw złożonych z faz międzymetalicznych układu równowagi fazowej Ni-Al prowadzone jest najczęściej metodą kontaktowo- gazow[...]

Mikrostruktura i właściwości mechaniczne warstwy wierzchniej nadstopu niklu po procesie aluminiowania metodą CVD

Czytaj za darmo! »

Żarowytrzymałe stopy na osnowie niklu i kobaltu stosowane na elementy turbin gazowych pracujących w wysokiej temperaturze (ok. 1000°C) pokrywane są warstwami żaroodpornymi o dobrej odporności na korozję wysokotemperaturową, niskiej przewodności cieplnej i wysokiej stabilności mikrostruktury [1÷5]. Stosowane są różne typy pokryć ochronnych w zależności od rzeczywistych warunków pracy elementu konstrukcyjnego. Największe zastosowanie w lotnictwie znalazły pokrycia dyfuzyjne na osnowie Al otrzymywane w procesach aluminiowania metodami: kontaktowo-gazową (pack cementation) i chemicznego osadzania z fazy gazowej CVD - (chemical vapour deposition). Wzrost warstw aluminidkowych w tych procesach jest kontrolowany przez transport reagentów poprzez warstwę [1÷6]. Stosuje się dwa typy procesów CVD tzw. "niskoaktywny" i "wysokoaktywny" w celu uzyskania odporności na korozję wysokotemperaturową. Dla procesu niskoaktywnego prowadzonego w temperaturze >1000°C tworzenie warstwy odbywa się głównie przez dyfuzję Ni w kierunku powierzchni podłoża. Zubożenie materiału podłoża w nikiel, który występuje w postaci roztworu stałego γ oraz umacniającej fazy międzymetalicznej γʹ (Ni3Al) opisano według rekacji: γ + γʹ - Ni = Ni + Ni3Al - Ni = NiAl + 3Ni [3]. W niskoaktywnym procesie CVD zewnętrzna i wewnętrzna strefa warstwy zbudowana jest z fazy NiAl. W wysokoaktywnym procesie CVD (<950°C) tworzenie warstwy odbywa się głównie w wyniku dyfuzji aluminium w głąb warstwy. Warstwa zewnętrzna materiału podłoża stanowi wówczas strefę zewnętrzną warstwy aluminidkowej. Mikrostruktura warstwy może składać się z różnych faz w zależności od aktywności Al. Stwierdzono, że bardzo wysoka aktywność aluminium powoduje tworzenie się warstwy składającej się z kruchej fazy δ-Ni2Al3. Wysoka aktywność aluminium powoduje, że oprócz strefy zewnętrznej, składającej się z wymienionej fazy δ-Ni2Al3, powstaje przyległa do niej strefa składa[...]

 Strona 1  Następna strona »