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

Podobne dokumenty
MATERIAŁY SPIEKANE (SPIEKI)

WPŁYW RODZAJU MASY OSŁANIAJĄCEJ NA STRUKTURĘ, WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE I ODLEWNICZE STOPU Remanium CSe

WyŜsza Szkoła InŜynierii Dentystycznej im. prof. Meissnera

WPŁYW DODATKÓW STOPOWYCH NA WŁASNOŚCI STOPU ALUMINIUM KRZEM O NADEUTEKTYCZNYM SKŁADZIE

POLITECHNIKA CZĘSTOCHOWSKA

WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE PLASTYCZNOŚĆ. Zmiany makroskopowe. Zmiany makroskopowe

Białystok, r. Dr hab. inż. Zbigniew Oksiuta, prof. PB Wydział Mechaniczny Politechnika Białostocka ul. Wiejska 45c Białystok

MODYFIKACJA SILUMINU AK12. Ferdynand ROMANKIEWICZ Folitechnika Zielonogórska, ul. Podgórna 50, Zielona Góra

Nazwa przedmiotu INSTRUMENTARIUM BADAWCZE W INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ Instrumentation of research in material engineering

1. BADANIE SPIEKÓW 1.1. Oznaczanie gęstości i porowatości spieków

Badania wytrzymałościowe

MIKROSKOPIA METALOGRAFICZNA

MATERIAŁY SUPERTWARDE

... Definicja procesu spawania gazowego:... Definicja procesu napawania:... C D

ĆWICZENIE Nr 7. Laboratorium Inżynierii Materiałowej. Akceptował: Kierownik Katedry prof. dr hab. B. Surowska. Opracował: dr inż.

A. PATEJUK 1 Instytut Materiałoznawstwa i Mechaniki Technicznej WAT Warszawa ul. S. Kaliskiego 2, Warszawa

PL B1. AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA IM. STANISŁAWA STASZICA W KRAKOWIE, Kraków, PL BUP 03/17

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

43 edycja SIM Paulina Koszla

LABORATORIUM NAUKI O MATERIAŁACH

LABORATORIUM NAUKI O MATERIAŁACH

TEMAT PRACY DOKTORSKIEJ

Metody badań materiałów konstrukcyjnych

σ c wytrzymałość mechaniczna, tzn. krytyczna wartość naprężenia, zapoczątkowująca pękanie

ĆWICZENIE Nr 5/N. Laboratorium Materiały Metaliczne II. niskotopliwych. Akceptował: Kierownik Katedry prof. dr hab. inż. A.

WPŁYW ALUMINIUM NA NIEKTÓRE WŁAŚCIWOŚCI I STRUKTURĘ STALIWA

ANALIZA WYTRZYMAŁOŚCI POŁĄCZENIA METAL CERAMIKA NA PRZYKŁADZIE CERAMIKI SHOFU I VITA

LABORATORIUM: ROZDZIELANIE UKŁADÓW HETEROGENICZNYCH ĆWICZENIE 1 - PRZESIEWANIE

C/Bizkargi, 6 Pol. Ind. Sarrikola E LARRABETZU Bizkaia - SPAIN

Własności mechaniczne i strukturalne wybranych gipsów w mechanizmie wiązania.

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

Wykład IX: Odkształcenie materiałów - właściwości plastyczne

Dawid Bula. Wytrzymałość połączenia metal-ceramika na wybranych podbudowach metalowych

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 342

Recykling złomu obiegowego odlewniczych stopów magnezu poprzez zastosowanie innowacyjnej metody endomodyfikacji

LABORATORIUM NAUKI O MATERIAŁACH

Nauka o Materiałach. Wykład IX. Odkształcenie materiałów właściwości plastyczne. Jerzy Lis

ĆWICZENIE Nr 5. Laboratorium Inżynierii Materiałowej. Akceptował: Kierownik Katedry prof. dr hab. B. Surowska. Opracował: dr inż.

Technologie Materiałowe II Wykład 2 Technologia wyżarzania stali

ĆWICZENIE Nr 8. Laboratorium InŜynierii Materiałowej. Opracowali: dr inŝ. Krzysztof Pałka dr Hanna Stupnicka

INSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH

ĆWICZENIE Nr 4/N. Laboratorium Materiały Metaliczne II. Opracowała: dr Hanna de Sas Stupnicka

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

Cu min. Fe maks. Ni maks. P min. P maks. Pb maks. Sn min. Sn maks. Zn min. Zn maks.

SPRAWOZDANIE ĆWICZENIE SP-1. LABORATORIUM SPAJALNICTWA Temat ćwiczenia: Spawanie gazowe (acetylenowo-tlenowe) i cięcie tlenowe. I.

PRACA DOKTORSKA. Mgr inż. Marta Żak-Szwed

SPRAWOZDANIE LABORATORIUM WYTRZYMAŁOŚCI MATERIAŁÓW B Badanie własności mechanicznych materiałów konstrukcyjnych

1. OZNACZANIE STALI WEDŁUG NORM EUROPEJSKICH

33/15 Solidiiikation of Metlłls and Alloys, No. 33, 1997 Krzejlnięcic Metali i Stopów, Nr JJ, 1997

BADANIA WTRĄCEŃ TLENKOWYCH W BRĄZIE KRZEMOWYM CUSI3ZN3MNFE METODĄ MIKROANALIZY RENTGENOWSKIEJ

LABORATORIUM NAUKI O MATERIAŁACH

Wpływ mikrocementu na parametry zaczynu i kamienia cementowego

(13) B1 (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) PL B1 B23P 17/00 F16C 33/12

1 Badania strukturalne materiału przeciąganego

KONSTRUKCYJNE MATERIAŁY KOMPOZYTOWE PRZEZNACZONE DO WYSOKOOBCIĄŻONYCH WĘZŁÓW TARCIA

Symboliczne Numeryczne EN Cu min. Cu maks. Fe maks. Mn maks. Ni min. Ni maks. Pb maks. Sn maks. Zn min. Szacunkowe odpowiedniki międzynarodowe

Inżynieria materiałowa: wykorzystywanie praw termodynamiki a czasem... walka z termodynamiką

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

Ich właściwości zmieniające się w szerokim zakresie w zależności od składu chemicznego (rys) i technologii wytwarzania wyrobu.

Zespół Szkół Samochodowych

SPAWANIE ELEKTRONOWE I SPAWANIE TIG BLACH Z TYTANU TECHNICZNEGO

PROCEDURY POMIARÓW PARAMETRÓW KONSTRUKCYJNYCH, MATERIAŁOWYCH I SZYBKOŚCI ZUśYCIA KOMBAJNOWYCH NOśY STYCZNO-OBROTOWYCH

SPRAWOZDANIE: LABORATORIUM Z WYTRZYMAŁOŚCI MATERIAŁÓW B Badanie własności mechanicznych materiałów konstrukcyjnych

PL B1. WOJSKOWA AKADEMIA TECHNICZNA, Warszawa, PL BUP 22/09

Chłodnice CuproBraze to nasza specjalność

Technologie wytwarzania metali. Odlewanie Metalurgia proszków Otrzymywanie monokryształów Otrzymywanie materiałów superczystych Techniki próżniowe

Technologie wytwarzania metali. Odlewanie Metalurgia proszków Otrzymywanie monokryształów Otrzymywanie materiałów superczystych Techniki próżniowe

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

Laboratorium Dużych Odkształceń Plastycznych CWS

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 342

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

ĆWICZENIE Nr 2/N. 9. Stopy aluminium z litem: budowa strukturalna, właściwości, zastosowania.

BADANIA WŁASNOŚCI MECHANICZNYCH MATERIAŁÓW KONSTRUKCYJNYCH 1. Próba rozciągania metali w temperaturze otoczenia (zg. z PN-EN :2002)

BADANIA WYTRZYMAŁOŚCIOWE CERAMIKA A STOPY DENTYSTYCZNE W KONTEKŚCIE WYBRANYCH RODZAJÓW STOPÓW PROTETYCZNYCH

KOROZYJNO - EROZYJNE ZACHOWANIE STALIWA Cr-Ni W ŚRODOWISKU SOLANKI

Zastosowanie materiałów perowskitowych wykonanych metodą reakcji w fazie stałej do wytwarzania membran separujących tlen z powietrza

MODYFIKACJA STOPU AK64

Metalurgia - Tematy Prac Magisterskich Katedra Inżynierii Procesów Odlewniczych

WYBRANE MASYWNE AMORFICZNE I NANOKRYSTALICZNE STOPY NA BAZIE ŻELAZA - WYTWARZANIE, WŁAŚCIWOŚCI I ZASTOSOWANIE

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

... Definicja procesu spawania łukowego ręcznego elektrodą otuloną (MMA):... Definicja - spawalniczy łuk elektryczny:...

Nauka o Materiałach. Wykład IV. Polikryształy I. Jerzy Lis

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 608

LABORATORIUM NAUKI O MATERIAŁACH

INSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH

KONSTRUKCJE METALOWE - LABORATORIUM. Produkcja i budowa stali

WKŁADKI WĘGLIKOWE do narzędzi górniczych

Stopy żelaza Iron alloys

Stale konstrukcyjne Construktional steels

MATERIAŁY KONSTRUKCYJNE

PL B1. AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA IM. STANISŁAWA STASZICA W KRAKOWIE, Kraków, PL BUP 14/15

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

Sympozjum Inżynieria materiałowa dla przemysłu

OKREŚLANIE WŁASNOŚCI MECHANICZNYCH SILUMINU AK20 NA PODSTAWIE METODY ATND

ĆWICZENIE Nr 8. Laboratorium Inżynierii Materiałowej. Opracowali: dr inż. Krzysztof Pałka dr Hanna Stupnicka

Stale konstrukcyjne Construktional steels

KRYSTALIZACJA METALI I STOPÓW. Publikacja współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Właściwości tworzyw autoklawizowanych otrzymanych z udziałem popiołów dennych

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 193

Dorota Kunkel. WyŜsza Szkoła InŜynierii Dentystycznej

Transkrypt:

IV Ogólnopolska Konferencja Naukowo-Techniczna Problematyka funkcjonowania i rozwoju branży metalowej w Polsce Jedlnia Letnisko 28 30 czerwca 2017

Właściwości spieków otrzymanych techniką prasowania na gorąco z proszków Fe, Cu, Ni JOANNA BOROWIECKA-JAMROZEK Wydział Mechatroniki i Budowy Maszyn JAN LACHOWSKI Wydział Zarządzania i Modelowania Komputerowego

Nowoczesne piły diamentowe firmy Diamant Boart

Schemat piły tarczowej z segmentami metaliczno-diamentowymi

Schemat procesu produkcji segmentów metaliczno-diamentowych

Segmenty metaliczno-diamentowe

Piły tarczowe produkcji firmy DIAMANT BOARD Kobalt, materiał osnowy jest wciąż materiałem niezastąpionym, gdyż zapewnia segmentom: bardzo dobrą plastyczność i wytrzymałość, dobre własności retencyjne, nieznacznie wpływa na grafityzację cząstek diamentu i zmniejszenie własności mechanicznych cząstek diamentu, zużywa się z taką szybkością, aby umożliwić wypadanie zużytych kryształów diamentu oraz odsłanianie nowych, co zapewnia samoostrzenie się narzędzia, dostępny jest w postaci proszków o zróżnicowanym kształcie i wielkości cząsteczek.

Price / $/kg 80 60 40 20 0 1970 1980 1990 2000 2010 Year Dynamika cen kobaltu w latach 1970-2015

1.8% 2.1% 4.7% 91.3% China Russia United States Others Światowa produkcja diamentów syntetycznych w roku 2016

. Znaczne obniżenie ceny diamentu przemysłowego, spowodowane wzrostem produkcji w Chinach, zwiększyło udział osnowy w kosztach produkcji narzędzi. a) b) Rys. a) diamenty syntetyczne, b) diamenty syntetyczne metalizowane

. Kolejnym etapem w inżynierii spieków metaliczno-diamentowych jest zastosowanie do produkcji narzędzi mieszanek proszków elementarnych tj. proszku żelaza karbonylkowego lub żelaza redukowanego z dodatkiem miedzi lub brązu. Producenci proszków metali z najbardziej zaawansowanych technologicznie firm dostarczają gotowe mieszanki proszków metali do produkcji narzędzi metalicznodiamentowych. Główną zaletą oferowanych proszków jest przystępna cena i łatwość konsolidacji na drodze prasowania na gorąco.

. Przeprowadzono badania handlowych proszków dostarczonych przez chińskiego dostawcę do badań laboratoryjnych i doświadczalnych. Według informacji podanych przez producenta, proszki są uniwersalne i mogą być bezpośrednio wykorzystane do produkcji narzędzi metaliczno-diamentowych do cięcia różnych kamieni i ceramiki.

. Skład chemiczny CSA Weight % Fe Cu Zn Sn Sm Y La Ce Total Spectrum 95,92 3,36 0,13 0,25 0,07 0,27 0,48 0,91 100% Skład chemiczny CSA800 Weight % Fe Cu Zn Sn Pb Y Total Spectrum 1 (α)fe 94,76 3,09 7,20 6,09 0,28 0,27 100% Skład chemiczny E333 Weight % Fe Cu Ni Total Spectrum 33,3 33,3 33,3 100%

. Prowadzone badania wykazały, że wytworzone spieki cechowały się gruboziarnistą i niejednorodną strukturą, co wpłynęło na pogorszenie właściwości wytrzymałościowych wytworzonych spieków. Założeniem do uzyskania drobnoziarnistej mikrostruktury spieków jest drobnokrystaliczna struktura cząstek proszku, w której polikrystaliczne cząstki proszku złożone są z ziaren o przeciętnej wielkości około 2 μm lub mniejszej, dwu lub wielofazową struktura w temperaturze spiekania, która powstrzymując rozrost ziarna zapewnia drobnokrystaliczną strukturę materiału podczas spiekania.

. W prezentowanej pracy przeprowadzono badania spieków otrzymanych z mieszaniny proszków Fe, Cu, Ni poddanych mieleniu w młynie kulowym przez 30, 60 i 120 godzin o następującym składzie chemicznym Fe+Cu28%+Ni12%

. Do badań zastosowano spieki otrzymane z nastepujących proszków: karbonylkowy proszek żelaza, gat. NC100.24 firmy Hoganas elektrolityczny proszek miedzi o wielkości cząstek 40 65 μm i zawartości Cu - 99,9% firmy Micromet karbonylkowy proszek Ni, gat. T255, firmy VALE poprzednio INCO Fe Cu Ni Zdjęcia proszków użytych do badań:

. W wyniku mielenia otrzymano mieszanki proszków przedstawione na rysunkach 30godz. 60godz. 120godz.

Tablica. Parametry prasowania na gorąco Spiek 30godzin, 60godzin, 120godzin Skład FeCu28Ni12 Parametry prasowania na gorąco 900 C / 35MPa / 3min Schemat zmian temperatury podczas procesu

PRZEPROWADZONO następujące badania spieków: pomiar gęstości, pomiar twardości, statyczną próbę rozciągania, obserwacje przełomów próbek, obserwacje mikrostruktury próbek

Tablica. Gęstość i porowatość wytworzonych spieków metodą PnG Czas mielenia 30h 60h 120h Średnia gęstość [g/cm 3 ] 8,10 8,07 7,85 Odchylenie stand. 0,02 0,03 0,08 Oszacowana porowatość 1,79% 2,18% 4,31% Odchylenie stand. 0,25% 0,35% 0,96%

Tablica. Twardość spieków w zależności od czasu mielenia HV10 Czas mielenia 30godz. [HV10] 60godz. [HV10] 120godz. [HV10] Średnia twardość 300,9 290,5 312,3 Odchylenie stand. 21,3 9,3 18,4

TABLICA II. Wyniki statycznej próby rozciągania Czas mielenia R0.2 [MPa] Rm [MPa] A [%] 30h 330 740,6 11,09 60h 355 716,6 9,35 120h 290 653,8 8,97

a) b) c) Przełomy rozciąganych próbek FeCuNi, kolejno czas mielenia 30h, 60h i 120h, powiększenie x3500

Mikrostruktura spieków FeCuNi po mieleniu Cu Fe tlenki a) 30 godzin b) 60 godzin c) 120 godzin

Widma promieniowania rentgenowskiego zebrane z poszczególnych faz spieku FeCuNi

Analiza składu chemicznego EDS przeprowadzona na zgładach metalograficznych wykonanych na spiekach po 30, 60 i 120 godzinach mielenia w młynie kulowym wykazała złożoną wielofazową mikrostrukturę. Potwierdziła obecność Fe w ilości 78-95 %wt, Cu 89-91%, Ni 3,5-7,3%, oraz wykazała występowanie tlenków metali Fe, Cu, Ni, w ilości poniżej 3%. Stop składa się z roztworu ( -Fe) bogatego w węgiel, roztworu miedzi (Cu), który jest roztworem stałym Fe i Ni w Cu, ciemnych pól stanowiących mieszaninę tlenków metali

MATERIAŁ FeCuNi Czas mielenia R0.2 [MPa] Rm [MPa] A [%] HV10 30h 330 740,6 11,09 300,9 60h 355 716,6 9,35 290,5 120h 290 653,8 8,97 312,3 Porównanie własności badanych materiałów

WNIOSKI Zastosowana temperatura prasowania na gorąco pozwoliła uzyskać spiek charakteryzujący się gęstością zbliżoną do gęstości teoretycznej. Wykazano, że zmielone proszki można skonsolidować do stanu praktycznie pozbawionego porów przez prasowanie na gorąco w temperaturze 900 C Materiały skonsolidowane cechuje kombinacja wysokiej twardości, wysokiej wytrzymałości na rozciąganie. Dodanie 12% wagowych niklu do stopu znacząco zwiększyło twardość i wytrzymałość otrzymanego stopu na koszt jego plastyczności. Właściwości wytworzonego stopu mogą być jeszcze szeroko zmodyfikowane przez zmianę składu chemicznego i czasu mielenia Materiał jest godny uwagi ze względu na przystępną cenę, łatwość konsolidacji na drodze prasowania na gorąco.. Może być stosowany bezpośrednio jak i pośrednio po wprowadzeniu dodatków metali w postaci pierwiastków chemicznych takich jak Zn, Sn, WC, W.

Dziękuję za uwagę