PORÓWNANIE CHROPOWATOŚCI POWIERZCHNI STALI C45 PO OBRÓBCE MECHANICZNEJ I ELEKTROCHEMICZNEJ

Podobne dokumenty
WPŁYW ODKSZTAŁCENIA WZGLĘDNEGO NA WSKAŹNIK ZMNIEJSZENIA CHROPOWATOŚCI I STOPIEŃ UMOCNIENIA WARSTWY POWIERZCHNIOWEJ PO OBRÓBCE NAGNIATANEM

METODYKA OCENY TOPOGRAFII FOLII ŚCIERNYCH ZE SZCZEGÓLNYM UWZGLĘDNIENIEM ROZMIESZCZENIA ZIAREN ŚCIERNYCH

Stal - definicja Stal

Laboratorium Ochrony przed Korozją. Ćw. 9: ANODOWE OKSYDOWANIEALUMINIUM

Badania wytrzymałościowe

Laboratorium Ochrony przed Korozją. GALWANOTECHNIKA II Ćw. 6: ANODOWE OKSYDOWANIE ALUMINIUM

LABORATORIUM NAUKI O MATERIAŁACH

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 1449

WPŁYW CHROPOWATOŚCI POWIERZCHNI MATERIAŁU NA GRUBOŚĆ POWŁOKI PO ALFINOWANIU

MATERIAŁY KONSTRUKCYJNE

LABORATORIUM NAUKI O MATERIAŁACH

Wpływ metody odlewania stopów aluminium i parametrów anodowania na strukturę i grubość warstwy anodowej 1

Wniosek o przeprowadzenie postępowania habilitacyjnego w dziedzinie Nauk Technicznych w dyscyplinie Budowa i Eksploatacja Maszyn

WŁAŚCIWOŚCI FIZYKOCHEMICZNE POWIERZCHNI WYBRANYCH MATERIAŁÓW PO OBRÓBCE STRUMIENIOWO-ŚCIERNEJ

The development of the technological process in an integrated computer system CAD / CAM (SerfCAM and MTS) with emphasis on their use and purpose.

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 1050

Metale i niemetale. Krystyna Sitko

DROGA ROZWOJU OD PROJEKTOWANIA 2D DO 3D Z WYKORZYSTANIEM SYSTEMÓW CAD NA POTRZEBY PRZEMYSŁU SAMOCHODOWEGO

w postępowaniu habilitacyjnym dra inż. Krzysztofa Rokosza

BADANIA WARSTW FE NANOSZONYCH Z ELEKTROLITU NA BAZIE ACETONU

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11)

Aleksandra Świątek KOROZYJNA STALI 316L ORAZ NI-MO, TYTANU W POŁĄ ŁĄCZENIU Z CERAMIKĄ DENTYSTYCZNĄ W ROZTWORZE RINGERA

ODPORNOŚĆ STALIWA NA ZUŻYCIE EROZYJNE CZĘŚĆ II. ANALIZA WYNIKÓW BADAŃ

ZNACZENIE POWŁOKI W INŻYNIERII POWIERZCHNI

ODPORNOŚĆ KOROZYJNA DRUTÓW WYKONANYCH ZE STALI X2CrNiMo

5 mm RÓŻNORODNOŚĆ FORM ELEMENTARNYCH FRAGMENTÓW USUNIĘTEGO MATERIAŁU ZAAWANSOWANE METODY BADAŃ MATERIAŁÓW 00:00:00 --:

WPŁYW DODATKÓW STOPOWYCH NA WŁASNOŚCI STOPU ALUMINIUM KRZEM O NADEUTEKTYCZNYM SKŁADZIE

PL B1. AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA IM. STANISŁAWA STASZICA W KRAKOWIE, Kraków, PL BUP 08/13

Stopy żelaza. Mechanika i Budowa Maszyn I stopień (I stopień / II stopień) Ogólnoakademicki (ogólno akademicki / praktyczny)

PL B1. AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA IM. STANISŁAWA STASZICA W KRAKOWIE, Kraków, PL BUP 08/13

Co to jest stal nierdzewna? Fe Cr > 10,5% C < 1,2%

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 1050

LAF-Polska Bielawa , ul. Wolności 117 NIP: REGON:

Stale niestopowe jakościowe Stale niestopowe specjalne

Wyższa Szkoła Inżynierii Dentystycznej w Ustroniu

PRÓBA ZASTOSOWANIA PARAMETRÓW KRZYWEJ UDZIAŁU MATERIAŁOWEGO DO OPISU MIKROGEOMETRII POWIERZCHNI ODLEWÓW PRECYZYJNYCH

STRUKTURA GEOMETRYCZNA POWIERZCHNI KOMPOZYTÓW ODLEWNICZYCH TYPU FeAl-Al 2 O 3 PO PRÓBACH TARCIA

STANOWISKO BADAWCZE DO SZLIFOWANIA POWIERZCHNI WALCOWYCH ZEWNĘTRZNYCH, KONWENCJONALNIE I INNOWACYJNIE

PL B1. Elektrolityczna, nanostrukturalna powłoka kompozytowa o małym współczynniku tarcia, zużyciu ściernym i korozji

PORÓWNANIE CECH CHROPOWATOŚCI ŻELIW PO OBRÓBCE TOKARSKIEJ. Streszczenie

Newsletter nr 6/01/2005

ODPORNOŚĆ KOROZYJNA STALI 316L W PŁYNACH USTROJOWYCH CZŁOWIEKA

SILUMIN NADEUTEKTYCZNY Z DODATKAMI Cr, Mo, W i Co

Wpływ promieniowania na wybrane właściwości folii biodegradowalnych

OKREŚLENIE WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNYCH SILUMINU AK132 NA PODSTAWIE METODY ATND.

Metrologia powierzchni znaczenie, użyteczność i ograniczenia

MATEMATYCZNY MODEL PĘTLI HISTEREZY MAGNETYCZNEJ

Polerowanie elektrochemiczne wybranego elementu maszyny papierniczej

KONSTRUKCJA HYBRYDOWYCH NARZĘDZI DO OBRÓBKI ELEMENTÓW OPTYCZNYCH. Grzegorz BUDZIK *, Sławomir SOŁTYS

ROZKŁAD TWARDOŚCI I MIKROTWARDOŚCI OSNOWY ŻELIWA CHROMOWEGO ODPORNEGO NA ŚCIERANIE NA PRZEKROJU MODELOWEGO ODLEWU

OPTYMALIZACJA ZBIORNIKA NA GAZ PŁYNNY LPG

Stopy żelaza Iron alloys

PIŁY TAŚMOWE DO DREWNA PREMIUM

INFORMACJA TECHNICZNA

TRANSCOMP XIV INTERNATIONAL CONFERENCE COMPUTER SYSTEMS AIDED SCIENCE, INDUSTRY AND TRANSPORT

ANALYSIS OF GEOMETRIC FEATURES OF THE SURFACE 316L STEEL AFTER DIFFERENT MACHINING TOOLS

MECHANIKA KOROZJI DWUFAZOWEGO STOPU TYTANU W ŚRODOWISKU HCl. CORROSION OF TWO PHASE TI ALLOY IN HCl ENVIRONMENT

KONSTRUKCJE METALOWE - LABORATORIUM. Produkcja i budowa stali

ĆWICZENIE NR 9. Zakład Budownictwa Ogólnego. Stal - pomiar twardości metali metodą Brinella

MODYFIKACJA SILUMINU AK20 DODATKAMI ZŁOŻONYMI

ZASTOSOWANIE KOMPUTEROWEJ ANALIZY 3D DO OCENY PARAMETRÓW POWIERZCHNI PO OBRÓBCE HYBRYDOWEJ

WYBÓR PUNKTÓW POMIAROWYCH

Badania właściwości zmęczeniowych bimetalu stal S355J2- tytan Grade 1

SILUMIN OKOŁOEUTEKTYCZNY Z DODATKAMI Cr, Mo, W i Co

WSPOMAGANIE PROCESU POLEROWANIA ELEKTROCHEMICZNEGO STOPÓW TYTANU

KLASYFIKACJI I BUDOWY STATKÓW MORSKICH

Sesja dotycząca współpracy dydaktycznej z Przemysłem

BADANIA XPS POWIERZCHNI STALI MARTENZYTYCZNEJ 4H13 PO MAGNETOELEKTROPOLEROWANIU

MODELOWANIE HAMULCA TARCZOWEGO SAMOCHODU OSOBOWEGO Z WYKORZYSTANIEM ZINTEGROWANYCH SYSTEMÓW KOMPUTEROWYCH CAD/CAE

STRUKTURA GEOMETRYCZNA POWIERZCHNI STOPU PA10 PO NAGNIATANIU TOCZNYM

WPŁYW WYBRANYCH PARAMETRÓW OBRÓBKI ELEKTROEROZYJNEJ NA CECHY POWIERZCHNI OBROBIONEJ

Lista badań prowadzonych w ramach zakresu elastycznego nr AB 550

OFERTA NA WYKONYWANIE BADAŃ LABORATORYJNYCH

Efekty mikrowygładzania foliami ściernymi o nieciągłej powierzchni czynnej

Zabezpieczanie żelaza przed korozją pokryciami. galwanicznymi.

KOMPUTEROWE MODELOWANIE I OBLICZENIA WYTRZYMAŁOŚCIOWE ZBIORNIKÓW NA GAZ PŁYNNY LPG

Materiały konstrukcyjne

DIGITALIZACJA GEOMETRII WKŁADEK OSTRZOWYCH NA POTRZEBY SYMULACJI MES PROCESU OBRÓBKI SKRAWANIEM

ZASTOSOWANIE OCHŁADZALNIKA W CELU ROZDROBNIENIA STRUKTURY W ODLEWIE BIMETALICZNYM

Technologia sprzętu optoelektronicznego. dr inż. Michał Józwik pokój 507a

(96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego:

Spis treści Gazy chłodzące Ciekły azot Ciekły dwutlenek węgla Powietrze... 30

PRĘTY WĘGLIKOWE.

ANALIZA ZJAWISKA NIECIĄGŁOŚCI TWORZENIA MIKROWIÓRÓW W PROCESIE WYGŁADZANIA FOLIAMI ŚCIERNYMI

Rozdział 08 Wykończenia powierzchni stali nierdzewnej

BADANIA PORÓWNAWCZE CHROPOWATOŚCI POWIERZCHNI WYBRANYCH STOPÓW MAGNEZU PO FREZOWANIU NARZĘDZIEM PEŁNOWĘGIKOWYM ORAZ PKD

Materiały metalowe. Wpływ składu chemicznego na struktur i własnoci stali. Wpływ składu chemicznego na struktur stali niestopowych i niskostopowych

PX101A. Frezy do PLEXI/ Router bits for Plexi Acrylic ALU Z= str. 122

PL B1. Uniwersytet Śląski w Katowicach,Katowice,PL BUP 20/05. Andrzej Posmyk,Katowice,PL WUP 11/09 RZECZPOSPOLITA POLSKA

Wpływ temperatury podłoża na właściwości powłok DLC osadzanych metodą rozpylania katod grafitowych łukiem impulsowym

dr inż. Wojciech Musiał Politechnika Koszalińska, Wydział: Mechanika i Budowa Maszyn; Tel. kom

Analiza porównawcza sposobu pomiaru jakości spalania gazu w palnikach odkrytych

Zespół Szkół Samochodowych

Woltamperometryczne oznaczenie paracetamolu w lekach i ściekach

CIENKOŚCIENNE KONSTRUKCJE METALOWE

NOŚNOŚĆ POWIERZCHNI A RODZAJ JEJ OBRÓBKI

WYGŁADZANIE POWIERZCHNI IMPULSOWĄ OBRÓBKĄ ELEKTROCHEMICZNĄ

Ćwiczenie 1: Wyznaczanie warunków odporności, korozji i pasywności metali

WPŁYW TEMPERATURY WYŻARZANIA NA WIELKOŚĆ ZIARNA

(12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) PL/EP (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego:

Transkrypt:

Krzysztof ROKOSZ, Jan VALIČEK PORÓWNANIE CHROPOWATOŚCI POWIERZCHNI STALI C45 PO OBRÓBCE MECHANICZNEJ I ELEKTROCHEMICZNEJ Streszczenie Stal C45 jest najbardziej popularnym materiałem używanym w przemyśle samochodowym. W poniższym artykule przedstawiono powierzchnie otrzymane po obróbce mechanicznej oraz elektrochemicznej. Na podstawie otrzymanych wyników wnioskuje się, że powierzchnie po polerowaniu mechanicznym mają zupełnie inną teksturę niż po polerowaniu elektrochemicznym. Po obróbce mechanicznej widoczne są wyraźne ślady obróbki, co nie jest widoczne po obróbce elektrochemicznej. WSTĘP Obróbka mechaniczna jako wykończająca w obecnych czasach jest nadal stosowana w przemyśle motoryzacyjnym ze względów najczęściej ekonomicznych [2, 3]. Jednakże w przypadku konieczności uzyskania dużej jednorodności obrobionej powierzchni o założonych parametrach chropowatości, połysku oraz zwiększonej odporności na korozję, jak i krótkim czasie obróbki polerowanie elektrochemiczne staje się konkurencyjne w stosunku do polerowania mechanicznego [4]. Czas elektrochemicznego polerowania wpływa znacznie na chropowatość powierzchni po polerowaniu elektrochemicznym w pierwszych trzech minutach procesu [1], zwłaszcza w przypadku gdy powierzchnia przygotowana do obróbki elektrochemicznej ma niewielką chropowatość. Dla stali niestopowych czas praktycznego polerowania może mieścić się w zakresie od 1 min do 30 min, co jest zdeterminowane przez gęstość prądu polerowania, temperaturę i skład elektrolitu oraz kształt i chropowatość powierzchni detalu przed obróbką elektrochemiczną [5]. W pracy podjęto się porównania powierzchni stali C45 po obróbkach: mechanicznej oraz elektrochemicznych: standardowe elektrochemiczne polerowanie bez mieszania roztworu (EP), z mieszaniem elektrolitu (MIX) oraz w polu magnetycznym (MEP), ze względu na chropowatość otrzymanych powierzchni. 1. METODYKA Badania wykonano na próbkach walcowych o średnicy 30 mm i wysokości 2 mm ze stali niestopowej C45 o składzie podanym w tabeli 1. Badania składu stali C45 wykonano na spektrometrze Spectrolab M10 w Montanuniversität Leoben w Austrii. Próbki zostały przeszlifowane papierem ściernym o gradacji 60 (Sa = 1,7 m). Następnie tak otrzymane detale zostały poddane elektrochemicznemu polerowaniu w roztworze kwasów fosforowego H 3 PO 4 i siarkowego H 2 SO 4 zmieszanych w stosunku 6 : 4 (obj.) [1, 3] w temperaturze 65±5ºC przy gęstości prądu AUTOBUSY 367

polerownia i = 50 A/dm 2. Przygotowanie próbek zostało wykonane w Zakładzie Elektrochemii i Technologii Powierzchni na Wydziale Mechanicznym Politechniki Koszalińskiej, z wykorzystaniem potencjostatu ATLAS 98. Pomiary chropowatości powierzchni zostały wykonane w Laboratorium Mikro- i Nanoinżynierii w Katedrze Mechaniki Precyzyjnej na Wydziale Mechanicznym Politechniki Koszalińskiej na systemie pomiarowym Talysurf CCI 6000 firmy Taylor Hobson (rys. 1). Rys. 1. Stanowisko do badania chropowatości powierzchni Talysurf CCI 6000 Tab. 1. Skład chemiczny stali C45 Pierwiastek Zawartość węgiel 0,44 krzem 0,24 mangan 0,62 fosfor 0,01 siarka 0,025 chrom 0,065 molibden 0,039 nikiel 0,077 glin 0,015 kobalt < 0,01 miedź 0,24 niob 0,0017 tytan 0,0016 wanad 0,0024 wolfram 0,0024 cyna < 0,01 żelazo reszta 2. WYNIKI Głównym celem polerowania, zarówno mechanicznego jak i elektrochemicznego, jest otrzymywanie powierzchni o żądanych parametrach chropowatości w krótkim czasie obróbki przy jednoczesnej minimalizacji kosztów. Otrzymane wyniki prezentują powierzchnie po obróbkach mechanicznej oraz elektrochemicznych (EP, MIX, MEP). Rysunek 2 prezentuje przykładowe profile chropowatości dla powierzchni polerowanej mechanicznie (rys. 2a) oraz elektrochemicznie (rys. 2b), pokazując znaczną poprawę chropowatości otrzymanej powierzchni obrabianej elektrochemicznie. 368 AUTOBUSY

a) b) Rys. 2. Profile 2D chropowatości powierzchni: a) przed obróbką elektrochemiczną, b) po obróbce elektrochemicznej w polu magnetycznym (MEP) po 30 minutach Obrazy powierzchni na podstawie pomiarów chropowatości po elektrochemicznym polerowaniu w polu magnetycznym zaprezentowano na rysunku 3. Na powierzchni otrzymanej metodą MP są widoczne ślady obróbki mechanicznej (rys. 3a) i wyznaczono jeden kierunek tekstury (rys. 4a). W przypadku obróbki elektrochemicznej nie są zauważalne ślady obróbki mechanicznej co obrazuje zarówno obraz powierzchni (rys. 3b), jak i kierunkowość tekstury (rys. 4b). a) b) Rys. 3. Obraz powierzchni na podstawie wyników pomiarów chropowatości: a przed obróbką elektrochemiczną, b po obróbce elektrochemicznej w polu magnetycznym (MEP) po 30 minutach AUTOBUSY 369

a) b) Rys. 4. Kierunkowość tekstury: a) po obróbce mechanicznej, b) po polerowaniu MEP Analiza zmian parametru chropowatości Sa (średnie arytmetyczne odchylenie wysokości nierówności powierzchni od płaszczyzny odniesienia) w czasie dla różnych obróbek elektrochemicznych powierzchni pokazuje, że bez względu na rodzaj obróbki elektrochemicznej dla poszczególnych czasów polerowania ten parametr chropowatości ma wartości bardzo zbliżone (rys. 5). Ważnym jest fakt, że w przypadku polerownia stali C45 czas obróbki elektrochemicznej konieczny do otrzymania zauważalnych zmian obrabianej powierzchni powinien być nie mniejszy niż 30 minut. Rys. 5. Zależność średniego arytmetycznego odchylenia wysokości nierówności powierzchni od płaszczyzny odniesienia (Sa) od czasu i rodzaju polerowania elektrochemicznego PODSUMOWANIE Polerowanie mechaniczne stali jest najczęściej stosowane jako obróbka poprzedzająca elektrochemiczne polerowanie. Powierzchnie ze stali C45 po obróbce mechanicznej papierem ściernym o gradacji 60 charakteryzują się jednokierunkową teksturą oraz chropowatością powierzchni o parametrze chropowatości Sa = 1,7 m. Po obróbkach elektrochemicznych (EP, MIX, MEP) powierzchnie nie wykazują jednego kierunku tekstury, są jednorodne. Nie zauważa się różnic w chropowatościach powierzchni po elektrochemicznych polerowaniach w różnych warunkach (EP, MIX, MEP). Odnotowuje się jednakże, że czas obróbki znacznie wpływa na chropowatość uzyskaną po elektrochemicznym polerowaniu. Znaczne polepszenie chropowatości powierzchni uzyskuje się po 30 minutach. Dalsze zwiększanie czasu nieznacznie poprawia chropowatość, jednakże znacznie zwiększa koszty procesu oraz może wpływać 370 AUTOBUSY

znacząco na błędy kształtu. Autorzy zauważają, że w przypadku wykańczania elementów ze stali C45 optymalnym ze względów ekonomicznych, technologicznych jak i użytkowych jest używanie jako obróbki zgrubnej: polerowania mechanicznego, a jako obróbki wykończającej: polerowania EP. Podziękowanie Autorzy dziękują prof. dr hab. inż. Wojciechowi Kacalakowi, kierownikowi Katedry Mechaniki Precyzyjnej na Wydziale Mechanicznym Politechniki Koszalińskiej, za udostępnienie systemu pomiarowego chropowatości powierzchni Talysurf CCI 6000 firmy Taylor Hobson oraz mgr inż. Robertowi Tomkowskiemu, specjaliście Laboratorium Mikro- i Nanoinżynierii za pomoc w wykonaniu pomiarów chropowatości, jak i prof. Gregorowi Moriemu z Montanuniversität Leoben w Austrii za umożliwienie wykonania badań składu chemicznego stali. Badania zostały wykonane w ramach projektu polsko-czeskiego nr 8071/2010 MEB 05102: Pomiary i analiza topografii powierzchni wytworzonych w procesach progresywnych, w tym blach cienkich walcowanych na zimno z materiałów klasycznych i nanomateriałów oraz analiza mechanizmu ich umocnienia. BIBLIOGRAFIA 1. Hryniewicz T.: Fizykochemiczne i technologiczne podstawy procesu elektropolerowania stali, Monografia 26, WSI, Koszalin 1989. 2. Hryniewicz T.: Technologia powierzchni i powłok, Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Koszalińskiej, Koszalin 2004. 3. King R., Hahn R.: Handbook of modern grinding technology, Chapman and Hall, 1986. 4. Rokosz K.: Elektrochemiczne polerowanie stali C45, XIII Słupskie Forum Motoryzacji, Innowacje w motoryzacji dla ochrony środowiska 2010. 5. Tomassi P., et al.: Polerowanie chemiczne i elektrochemiczne, Poradnik galwanotechnika, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa 2002. COMPARISON OF C45 STEEL SURFACE ROUGHNESS AFTER MECHANICAL AND ELECTROCHEMICAL TREATMENTS Abstract Carbon steel C45 is one of the most popular construction materials used for different purposes, also for automotive industry. In the paper the surfaces after mechanical and electrochemical treatments are presented. The results show that the surface after mechanical polishing has a completely different texture than after electrochemical polishing. After mechanical machining, there are clear working marks, which is not visible after electrochemical treatment. Autorzy: dr inż. Krzysztof Rokosz Politechnika Koszalińska doc. dr hab. inż. Jan Valiček VŠB - TU Ostrava, Czechy AUTOBUSY 371