MATERIAŁY SUPERTWARDE. rodzaje materiałów supertwardych, proces technologiczny materiałów spiekanych, zastosowanie,

Podobne dokumenty
MATERIAŁY SUPERTWARDE

MATERIAŁY SPIEKANE (SPIEKI)

Ćwiczenie nr 4. Metalurgia proszków. Pod pojęciem materiały spiekane rozumie się materiały, które wytwarza się metodami metalurgii proszków.

MATERIAŁY KONSTRUKCYJNE

Nowoczesne metody metalurgii proszków. Dr inż. Hanna Smoleńska Materiały edukacyjne DO UŻYTKU WEWNĘTRZNEGO Część III

L+C L WC + Rysunek 1.1. Pseudopodwójny układ równowagi termodynamicznej WC Co

Schemat obróbki nożami tokarskimi. Oznaczenia noży tokarskich wg ISO, PN, DIN, F, Gost. ISO 2 NNZc-d Nóż wygięty ISO 243 ISO 514.

Technologia ceramiki: -zaawansowanej -ogniotrwałej Jerzy Lis, Dariusz Kata Katedra Technologii Ceramiki i Materiałów Ogniotrwałych

IV Ogólnopolska Konferencja Naukowo-Techniczna Problematyka funkcjonowania i rozwoju branży metalowej w Polsce

Materiały specjalne II. Materiały supertwarde Materiały na zbiorniki wodoru Szkła metaliczne Stopy metali o małej rozszerzalności cieplnej

LABORATORIUM NAUKI O MATERIAŁACH

1. Klasyfikacja narzędzi. Mechanizmy zużycia i Wymagania stawiane narzędziom

Peter Schramm pracuje w dziale technicznym FRIATEC AG, oddział ceramiki technicznej.

PRĘTY WĘGLIKOWE.

3. Prasowanie proszków

Na miarę. Twoich. potrzeb PRODUCENT PROFESJONALNYCH NARZĘDZI ŚCIERNYCH

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

MATERIAŁOZNAWSTWO. dr hab. inż. Joanna Hucińska Katedra Inżynierii Materiałowej Pok. 128 (budynek Żelbetu )

Technologie wytwarzania. Opracował Dr inż. Stanisław Rymkiewicz KIM WM PG

Metody łączenia metali. rozłączne nierozłączne:

Metalurgia proszków Metalurgia proszków

PRZYGOTÓWKI WĘGLIKOWE

Skład chemiczny wybranych stopów niklu do obróbki plastycznej

WKŁADKI WĘGLIKOWE do narzędzi górniczych

Rok akademicki: 2016/2017 Kod: MIM SM-n Punkty ECTS: 5. Poziom studiów: Studia II stopnia Forma i tryb studiów: Niestacjonarne

FRIALIT -DEGUSSIT Ceramika Tlenkowa. Materiały, zastosowanie i właściwości

FRIALIT -DEGUSSIT Ceramika Tlenkowa. Materiały, zastosowanie i właściwości

FRIALIT -DEGUSSIT Ceramika Tlenkowa

Inżynieria materiałowa : stal / Marek Blicharski. wyd. 2 zm. i rozsz. - 1 dodr. (PWN). Warszawa, Spis treści. Wstęp 11

Narzędzia precyzyjne i półprzewodnikowe. Producent światowej klasy narzędzi diamentowych i CBN

FRIALIT -DEGUSSIT Ceramika Tlenkowa. Materiały, zastosowanie i właściwości

OK Tubrodur Typ wypełnienia: specjalny

ATLAS STRUKTUR. Ćwiczenie nr 25 Struktura i właściwości materiałów kompozytowych

Metalurgia proszków. Dr inż. Hanna Smoleńska Materiały edukacyjne DO UŻYTKU WEWNĘTRZNEGO Część I

FRIATEC AG. Ceramics Division FRIDURIT FRIALIT-DEGUSSIT

Nowoczesne materiały konstrukcyjne : wybrane zagadnienia / Wojciech Kucharczyk, Andrzej Mazurkiewicz, Wojciech śurowski. wyd. 3. Radom, cop.

Akademia Morska w Szczecinie Instytut InŜynierii Transportu Zakład Techniki Transportu. Materiałoznawstwo i Nauka o materiałach

TECHNIKI WYTWARZANIA

PROCESY PRODUKCYJNE WYTWARZANIA METALI I WYROBÓW METALOWYCH

STALE NARZĘDZIOWE DO PRACY NA GORĄCO

Zespół Szkół Samochodowych

Zespół Szkół Samochodowych

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

Wydajność w obszarze HSS

Metale i niemetale. Krystyna Sitko

Przeznaczone są do końcowej obróbki metali, stopów i materiałów niemetalicznych. W skład past wchodzi:

Metalurgia proszków. Dr inż. Hanna Smoleńska Materiały edukacyjne DO UŻYTKU WEWNĘTRZNEGO Część II - wyroby

Cechy ściernic diamentowych i z regularnego azotku boru ze spoiwem ceramicznym

High-performance tools. Ready for action. VHM. Pilniki obrotowe z węglika spiekanego firmy Garryson. ATI Garryson. Allegheny Technologies

PL B1. PLASMA SYSTEM SPÓŁKA AKCYJNA, Siemianowice Śląskie, PL BUP 23/15

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 342

WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE PLASTYCZNOŚĆ. Zmiany makroskopowe. Zmiany makroskopowe

TOOLS. Najnowsza generacja w toczeniu. Specjalne właściwości. NeW NeW. Nr. 226 /2011-PL

Stale narzędziowe - stopy przeznaczone na narzędzia tj. przedmioty służące do rozdzielania i rozdrabniania materiałów bądź nadawania kształtu przez

Stal - definicja Stal

Narzędzia do toczenia poprzecznego

Kompozyty Ceramiczne. Materiały Kompozytowe. kompozyty. ziarniste. strukturalne. z włóknami

UNI UNIWERSALNE EKONOMICZNE NIEZAWODNE. Wiertła pełnowęglikowe HPC FORMAT GT. OBOWIĄZUJE DO r. 4,5.

LABORATORIUM NAUKI O MATERIAŁACH

Dr inż. Paweł Rokicki Politechnika Rzeszowska Katedra Materiałoznawstwa, Bud. C, pok. 204 Tel: (17) WYCISKANIE

KONSTRUKCJE METALOWE - LABORATORIUM. Produkcja i budowa stali

Stale narzędziowe. Publikacja współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

STALE NARZĘDZIOWE (opracowanie dr Maria Głowacka) I. Ogólna charakterystyka Wysoka twardość Odporność na zużycie ścierne Odpowiednia hartowność

INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ

MATERIAŁOZNAWSTWO. Prof. dr hab. inż. Andrzej Zieliński Katedra Inżynierii Materiałowej Pok. 204

POWŁOKI PVD. Współczynnik tarcia. Temperatura pokrycia. Grubość powłoki. TiN Titan Nitrid. TiCN Titan Carbo Nitrid. EXXTRAL AlTiN.

DOSKONAŁA HARD CARBON

STAL NARZĘDZIOWA DO PRACY NA ZIMNO

PRELIMINARY BROCHURE CORRAX. A stainless precipitation hardening steel

MATERIAŁY KOMPOZYTOWE


Pod pojęciem materiały spiekane rozumie się materiały, które wytwarza się metodami metalurgii proszków.

Charakterystyka składników - ŻELAZO Duże rozpowszechnienie w przyrodzie ok. 5% w skorupie ziemskiej. Rudy żelaza:

KONSTRUKCYJNE MATERIAŁY KOMPOZYTOWE PRZEZNACZONE DO WYSOKOOBCIĄŻONYCH WĘZŁÓW TARCIA

Metalurgia proszków. Dr inż. Hanna Smoleńska Materiały edukacyjne DO UŻYTKU WEWNĘTRZNEGO Część I

STAL NARZĘDZIOWA DO PRACY NA GORĄCO

STAL NARZĘDZIOWA DO PRACY NA ZIMNO

EN 450B. EN 14700: E Z Fe3. zasadowa

Produkcja Regeneracja Napawanie

Stale niestopowe jakościowe Stale niestopowe specjalne

PIERWIASTKI STOPOWE W STALACH. Publikacja współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Wiercenie w obszarze High-End udoskonalona powłoka Dragonskin wynosi wydajność WTX Speed i WTX Feed na nowy poziom

L: 250 mm L: 500 mm C Si Mn P S Cr W 2,0-2,3 0,1-0,4 0,3-0,6 0-0,03 0-0,03 11,0-13,0 0,6-0,8

ZAGADNIENIA EGZAMINACYJNE

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


Technologie Materiałowe II Wykład 2 Technologia wyżarzania stali

Dr inż. Paweł Rokicki Politechnika Rzeszowska Katedra Materiałoznawstwa, Bud. C, pok. 204 Tel: (17) Ciągnienie

Ewolucja we frezowaniu trochoidalnym

UE6110 MC6025 UH6400 US735 HZ/HL/ HM/HX/ HV/HR TOOLS NEWS. Nowy system łamaczy wióra do obróbki ciężkiej

CIENKOŚCIENNE KONSTRUKCJE METALOWE

Produkcja Regeneracja Napawanie

PREZENTACJA KATEDRY PRZERÓBKI PLASTYCZNEJ I METALOZNAWSTWA METALI NIEŻELAZNYCH

dr inż. Cezary SENDEROWSKI

W glik spiekany. Aluminium. Stal

1. OZNACZANIE STALI WEDŁUG NORM EUROPEJSKICH

Tematy Prac Magisterskich Katedra Inżynierii Stopów i Kompozytów Odlewanych

INNOWACYJNE ROZWIĄZANIA DLA PRZEMYSŁU

8 Narzędzia. Ściernice trzpieniowe 8/69. Korundowe ściernice trzpieniowe. Walcowe, chwyt apple 6 mm, ziarno drobne

Obróbka skrawaniem OBRÓBKA SKRAWANIEM

Transkrypt:

MATERIAŁY SUPERTWARDE rodzaje materiałów supertwardych, proces technologiczny materiałów spiekanych, zastosowanie,

Supertwarde materiały Twarde i bardzo twarde materiały są potrzebne w takich przemysłowych zastosowaniach jak szlifowanie i polerowanie, cięcie, prasowanie, badania wysokociśnieniowe, przemysł samochodowy, itd. do supertwardych materiałów zaliczamy: diament naturalny, diament syntetyczny, azotek boru, węgliki spiekane, 2

DIAMENT NATURALNY Twardość w skali Mohsa: 10 dziesięciostopniowa skala twardości minerałów charakteryzująca odporność na zarysowania materiałów twardszych przez materiały bardziej miękkie Wytrzymałość na ściskanie: 8,68 Gpa, Barwa - zwykle bezbarwny, rzadziej: czarny, niebieski, zielonkawy, żółtawy, Temperatura topnienia 3800 O C, Gęstość: 3.5 g/cm 3, mały współczynnik tarcia, 3

DIAMENT SYNTETYCZNY Wytwarzany z grafitu w wysokociśnieniowym (30GPa) i wysokotemperaturowym (1500-3000 O C) procesie, w którym następuje zagęszczenie struktury węgla. Proces przebiega z udziałem katalizatora i rozpuszczalnika. 4

AZOTEK BORU BN, borazon żarowytrzymałość, odporność chemiczna, odporny na utlenianie w temperaturze do 1000 O C, Stosowany do obróbki skrawaniem: stali ulepszonej cieplnie, stopów trudno obrabianych, 5

WĘGLIKI SPIEKANE Węgliki spiekane ze względu na budowę zaliczane są w literaturze do spiekanych kompozytów z osnową metaliczną zbrojonych cząstkami. Węgliki spiekane stanowią spieki twardych węglików metali wysokotopliwych: WC, TiC, TaC, NbC, VC oraz metalicznej osnowy, którą jest najczęściej kobalt, rzadziej nikiel, molibdenem lub żelazo. wysoka twardość 1900-2500 HV, odporne na zużycie ścierne, wadą jest kruchość, 6

Węgliki spiekane Węgliki spiekane są kompozytem agregatowym. Składa się z twardych i względnie równoosiowych cząstek węglików rozmieszczonych w metalicznej osnowie. Przykład: WC - węglik wolframu w osnowie kobaltu 4,5-25% bardzo twardy odporny na ścieranie wysoka temperatura topnienia wadą WC jest bardzo duża kruchość, aby tego uniknąć wykonuje się kompozyt agregatowy 7

Ze względu na skład chemiczny można wyróżnić następujące grupy węglików spiekanych: WC Co z ewentualnymi dodatkami TaC, NbC, VC; stosowane gównie na narzędzia do skrawania żeliwa i materiałów niemetalicznych, narzędzia do obróbki plastycznej, WC TiC Co; stosowane gównie na narzędzia do skrawania stali, WC TiC- TaC, NbC Co; stosowane głównie na narzędzia do skrawania stali, 8

Wpływ temperatury badania na twardości węglików spiekanych na osnowie kobaltu WC-Co i WC-TiC-Co oraz stali szybkotnąćych 9

Proces technologiczny węglików spiekanych Na podstawie schematu zastanów się jak przebiega proces technologiczny powstawania węglików spiekanych? 10

PROCES TECHNOLOGICZNY otrzymanie proszku wykonanie mieszanki formowanie spiekanie obróbka dodatkowa obróbka wykończająca 11

OTRZYMYWANIE PROSZKU Spośród wielu technik wytwarzania proszków, największe znaczenie mają następujące metody: mielenia, rozpylania, redukcji, elektrolityczne. Każda z metod wpływa na kształt i wielkość cząstek proszku a w konsekwencji na własności wyrobu. Kształty cząstek proszku a) kulisty; b) globularny; c) nieregularny zaokrąglony; d) talerzykowaty; e) wielościenny; f) odłamkowy; g) płatkowy; h) dendrytyczny; i) strzępiasty 12

MIELENIE Młyn bębnowy Młyn Attritor 1 - kule stalowe 2 - wał z ramionami 3 - chłodzenie Młyn kulowoudarowy Hametag 13

ROZPYLANIE Metody rozpylania proszków a) rozpylanie metalu gazem lub cieczą b) rozpylanie w łuku elektrycznym c) wtłaczanie gazu do ciekłego metalu 14

METODA REDUKCJI W metodach redukcji reduktorem (dostarczycielem elektronów) może być pierwiastek, związek chemiczny lub prąd elektryczny. Produkcja proszku Fe metodą Höganäs 15

METODA ELEKTROLIZY W metodzie elektrolitycznej reduktorem (dostarczycielem elektronów) jest prąd elektryczny. Schemat elektrolizera 1 - katoda, 2 - anoda, 3 - elektrolit, 4 - wanna 16

Struktura węglika drobnoziarnistego Struktura węglika gruboziarnistego 17

WYKONANIE MIESZANKI PROSZKÓW Przygotowanie proszków do wykonania mieszanek obejmuje: wyżarzanie, redukowanie, rozsianie na frakcje, odważenie porcji. Na tym etapie produkcji do mieszanki proszków wprowadza się środki poślizgowe. Proces długo trwały do 150 godzin. Mieszalnik TURBULA 18

FORMOWANIE PROSZKU Formowanie proszku ma na celu nadanie żądanego kształtu i wymiarów formówek. Polega na ściskaniu proszku w zamkniętej przestrzeni, w wyniku czego następuje jego zagęszczenie. Metody formowania proszków: prasowanie, prasowanie izostatyczne, prasowanie na gorąco, wibracyjne zagęszczanie proszków, walcowanie proszków, wyciskanie past proszkowych, odlewanie i rozpylanie gęstwy, specjalne metody formowania m. in. wtryskiwanie proszków natryskiwanie proszków (spray deposition). 19

PRASOWANIE Schemat matrycy 1 - korpus matrycy 2 - stempel prasujący 3 - stempel dolny 4 - prasowany proszek Sposoby prasowania a) jednostronne b) dwustronne c) swobodne d) sterowane 20

PRASOWANIE Zjawiska zachodzące podczas prasowania: zbliżanie cząstek proszku, likwidacja mostków, działanie sił adhezji, powiększanie powierzchni styków cząstek proszku przez wzajemne przemieszczanie i deformację plastyczną, zdzieranie powłok tlenkowych powodujące odsłonięcie czystych, aktywnych powierzchni metalicznych, lokalne, punktowe zgrzewanie cząstek w wyniku odkształcenia plastycznego. mostki Krzywa zgęszczalności Ciśnienie ok. 100 MPa 21

SPIEKANIE Spiekanie - proces polegający na ogrzewaniu sproszkowanych lub drobnoziarnistych substancji do temperatury bliskiej temperaturze topnienia, bez doprowadzenia ich do stanu ciekłego. 800-1000 O C przez jedną godzinę 1400-1600 0 C przez 3 godzinny a) stan wyjściowy przed spiekaniem b) tworzenie szyjek c) sferoidyzacja porów d) zanikanie porów 22

PIECE SPIEKALNICZE piec kroczący do pracy ciągłej piec przepychowy do pracy ciągłej piec taśmowy do pracy ciągłej 23

ZASTOSOWANIE jest stosowany przy produkcji materiałów ściernych (diamenty syntetyczne), narzędzi tnących i skrawających (m.in. noży do cięcia szkła), jako elementy w aparaturze naukowej i medycznej do wyrobu wkładek kalibracyjnych narzynek, do wyrobu ciągadeł drutów i włókien sztucznych, do wyrobu twardościomierzy, w jubilerstwie do wyrobu biżuterii odpowiednio oszlifowane diamenty noszą nazwę brylantów, 24

25

Wyroby z proszków spiekanych: materiały konstrukcyjne, materiały łożyskowe i ślizgowe, spiekane materiały narzędziowe, przedmioty z metali trudno topliwych jak np. wolfram, molibden, tantal, iryd, 26

Materiały konstrukcyjne masowe na bazie Fe, Cu, Al 27

28

Podsumowanie i utrwalenie 1. 3.5 g/cm 3 jest to własność diamentu, jak ona się nazywa? 2. Materiały supertwarde ze względu na ich dobre własności mechaniczne oraz niski współczynnik tarcia są wykorzystywane jako materiały. 3. Jak nazywa się mieszalnik do wykonania mieszanki proszków? 4. WC Co jest to węglik wolframu w osłonie. 5. Rodzaj obróbki mechanicznej polegający na wywieraniu nacisku na element obrabiany 6. Twardość diamentu wynosi 10 w jakie skali jest to podane? 7. Oszlifowany diament nosi nazwę., 8. Diament syntetyczny wykonywany jest z. 9. Jak nazywanie się sposób wytwarzania proszków w którym wykorzystywany jest młyn bębnowy? 29

KRZYŻÓWKA 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 30