rafalposwiata/plsc huggingface dataset:
Niekonwencjonalne procesy kształtowania objętościowego

Zapotrzebowanie na materiały o lepszych właściwościach użytkowych i nowe bądź ulepszone, ze względów ekonomicznych i ekologicznych, technologie ich wytwarzania, inspirują do poszukiwań nowych materiałów i nowych technologii ich otrzymywania. Badania objęły analizę wpływu drogi odkształcenia na parametry siłowo-energetyczne oraz strukturę materiału w procesach ściskania z równoczesnym lub sekwencyjnym skręcaniem. Uzyskane wynik były podstawą do opracowania projektu i wykonania walcarki umożliwiającej walcowanie z równoczesnym osiowym, oscylacyjnym ruchem walców. Przeprowadzone próby walcowania pozwoliły na określenie parametrów zapewniających uzyskanie wyrobów o wymaganych cechach geometrycznych oraz ustalenie wpływu tych parametrów na siłę, pracę odkształcania i strukturę materiału. Badania przeprowadzono również dla procesu segmentowego kształtowania. Proces ten pozwala na wytwarzanie elementów o małej grubości w stosunku do wymiaru poprzecznego odkuwki oraz wykonywanie, dowolnie rozmieszczonych, lokalnych wgłębień. Badania eksperymentalne przeprowadzono dla elementu o zarysie kołowym z promieniowo rozmieszczonymi wgłębieniami (żebrami). Analiza przebiegu płynięcia materiału w trakcie wgłębiania segmentów stempla wykazała możliwość uzyskiwania wgłębienia o dużej powierzchni w wyniku sumowania wgłębień pojedynczych segmentów o bardzo małej powierzchni. Obydwa sposoby odkształcania, walcowanie z równoczesnym poosiowym ruchem walców i kształtowanie segmentowe, znacznie rozszerzają możliwości procesów objętościowej obróbki plastycznej w zakresie oddziaływania na strukturę właściwości materiałów oraz możliwych do uzyskania cech geometrycznych wyrobów. Pełne rozpoznanie możliwości jakie dają te procesy wymaga przeprowadzenie dalszych badań.

Czasopismo: Obróbka Plastyczna Metali
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria materiałowa
Obróbka cieplno-chemiczna stali odpornej na korozję w piecu próżniowym RVFOQ-224

Opisano zmodernizowany piec próżniowy RVFOQ-224 przystosowany do procesu nawęglania próżniowego. Po scharakteryzowaniu procesu podano sposób przygotowania próbek ze stali odpornej na korozję (nierdzewnej) o symbolu 1.2316 (wg normy DIN jako X36CrMo17) do obróbki cieplno-chemicznej oraz przebieg tej obróbki. Podano wyniki badania efektu nawęglania próżniowego, hartowania i wymrażania badanej stali. Badano strukturę, grubość warstwy nawęglonej oraz rozkład twardości. Sformułowano wnioski z przeprowadzonych badań.

Czasopismo: Obróbka Plastyczna Metali
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria materiałowa
Badania procesu redukowania średnicy końca rury metodą obciskania

Artykuł omawia zagadnienie obciskania końcówek rur. Przedstawiono przeprowadzone badania mające na celu wyznaczenie granicznego współczynnika obciskania oraz optymalnych parametrów kształtowania. Jednym  z problemów było pękanie odkształconego materiału podczas obciskania i formowania przekroju sześciokątnego końcówki rury. Wprowadzone wyżarzanie międzyoperacyjne pozwoliło na wyeliminowanie powyższego zjawiska pękania materiału rury.

Czasopismo: Obróbka Plastyczna Metali
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria materiałowa
Budowa, działanie i zastosowanie zacisku klinowego w przyrządach typu TR

W artykule przedstawiono nowy sposób mocowania długich prętów w przyrządach typu TR. Polega on na zaciskaniu materiału wyjściowego między 2 szczękami klinowymi. Omówiono budowę i działanie zacisku klinowego oraz urządzeń wspomagających jego pracę. Przedstawiono sposób wykorzystania zacisku klinowego do kucia wielokrotnego. Wskazano na możliwość wykorzystania przyrządów typu TR do pracy w cyklu półautomatycznym.

Czasopismo: Obróbka Plastyczna Metali
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria materiałowa
Badania wstępne nowych rozwiązań w zakresie biomateriałów stosowanych na elementy trące endoprotez

W artykule przedstawiono problematykę związaną z endoprotezoplastyką stawu biodrowego.  Przedmiotem zaprezentowanych badań jest opracowanie biomateriału, który mógłby zastąpić dotychczas stosowane w praktyce medycznej panewki z polietylenu o ultra wysokiej masie cząsteczkowej. Autorzy prowadzą badania oraz próby wytworzenia i modyfikacji powierzchni  próbek spiekanych z proszku stali 316L. Praca zawiera wstępne wyniki badań struktury, twardości i gęstości oraz własności tribologicznych wytworzonych próbek z mieszanki proszkowej.

Czasopismo: Obróbka Plastyczna Metali
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria materiałowa
Własności złączy zgrzewanych punktowo metodą zgrzewania tarciowego z przemieszaniem FSSW i RFSSW

Praca przedstawia badania eksperymentalne łączenia stopów aluminium za pomocą punktowego zgrzewania tarciowego z przemieszaniem. Celem prowadzonych prób  doświadczalnych było uzyskanie informacji jaki jest mechanizm zniszczenia złącza zakładkowego zgrzewanego tarciowo z przemieszaniem materiału, poddanego obciążeniu wywołującemu ścinanie. Ocenie poddano stosunek wytrzymałości złącz zgrzewanych do wytrzymałości materiału rodzimego wykonanych z zastosowaniem technologii zgrzewania punktowego (FSSW) oraz zgrzewania punktowego bezkraterowego (RFSSW). Zastosowanie zmodyfikowanego narzędzia do zgrzewania metodą RFSSW zmienia sposób tworzenia zgrzeiny, charakteryzującej się symetrycznym połączeniem, pozbawionym obszarów, w których występuje zmniejszenie gęstości stopu i tworzenia niesymetrycznego przejścia linii styku (retreating thinning). Zniszczenie połączenia występuje w obszarze materiału rodzimego w zakresie wytrzymałości odpowiadającej wytrzymałości materiału rodzimego. Cecha ta pozwala, przy właściwie zaprojektowanym rozmieszczeniu zgrzein, uzyskać pełną nośność złącza i zastąpić obecnie stosowane technologie łączenia punktowego za pomocą nitowania lub zgrzewania oporowego.

Czasopismo: Obróbka Plastyczna Metali
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria materiałowa
Nieniszczące badania stref azotków żelaza i warstw azotowanych na stalach 38HMJ i WCL za pomocą przyrządów Wirotest

W artykule przedstawiono wyniki badań grubości strefy azotków żelaza  + ' i warstwy azotowanej  + '+  na stali WCL i 38HMJ. Grubość warstwy azotowanej scharakteryzowano jako odległość od powierzchni do umownej twardości 550 HK 0,1 dla stali 38HMJ i 750 HK 0,1 dla stali WCL. Zastosowano przyrząd Wirotest 301  z czujnikiem o częstotliwości 0,5 MHz i przyrząd Wirotest 03 z czujnikiem o częstotliwości 3,4 kHz. Stale azotowano gazowo w temperaturze 550  C w czasie 2 43 h przy potencjale azotowym Np= 4 atm-0,5 oraz w temperaturze 500  C w czasie 2 48 h przy potencjale azotowym Np=14 atm-0,5. Wykazano, że ocena grubości strefy faz  + ' i warstwy azotowanej jest wystarczająco dokładna. Stwierdzono też wpływ twardości rdzenia stali 38HMJ na wskazania przyrządów wiroprądowych. Zależność wskazań przyrządów wiroprądowych opisuje funkcja wielomianowa drugiego stopnia. Opisana metodyka badań może być zastosowana do oceny jakości części maszyn i innych odpowiedzialnych wyrobów po azotowaniu

Czasopismo: Obróbka Plastyczna Metali
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria materiałowa
Badania naukowe z zakresu inżynierii biomedycznej realizowane w Instytucie Obróbki Plastycznej

W artykule przedstawiono najważniejsze kierunki badań naukowych z zakresu inżynierii biomedycznej, realizowane w Instytucie Obróbki Plastycznej w Poznaniu. Najważniejsze z nich to: wytwarzanie nowych biomateriałów kompozytowych z zastosowaniem m.in. metalurgii proszków, modyfikacja właściwości materiałów stosowanych obecnie w implanto-logii, realizacja badań tribologicznych, w tym budowa unikalnych stanowisk do realizacji testów tarciowo-zużyciowych endoprotez układu kostno-stawowego, projektowanie i wytwarzanie prototypów implantów, symulacje numeryczne stanu naprężeń i odkształceń z zastosowaniem metody elementów skończonych (MES).

Czasopismo: Obróbka Plastyczna Metali
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria materiałowa
Kształtowanie odlewniczego stopu magnezu AZ91 na tle prób wyciskania współbieżnego

Stopy magnezu stają się coraz popularniejszym materiałem konstrukcyjnym wykorzystywanym w gospodarce. Przyczyną tego jest między innymi korzystny stosunek własności wytrzymałościowych do masy, wykorzystywany w przemyśle motoryzacyjnym oraz zdolności stopów magnezu do tłumienia zakłóceń o źródle elektromagnetycznym, co wykorzystywane jest w zaawansowanych technologiach teleinformatycznych. Najczęściej wykorzystuje się stopy odlewnicze z grupy AZ (Magnez-Aluminium-Cynk) i AM (Magnez-Aluminium-Mangan). Poszukuje się jednak nowych metod wytwarzania, które pozwalają na podniesienie własności użytkowych wyrobów. Taką technologią jest obróbka plastyczna, która poprzez zmianę formy wpływa znacząco na zmianę struktury, a tym samym na własności kształtowanych metali. W artykule podjęto problem przeróbki plastycznej trudno odkształcalnego stopu magnezu z grupy AZ. Celem prac było przeprowadzenie badań technologicznych możliwości odkształcalności stopu AZ91. Badania prowadzono na surowych wlewkach w procesie wyciskania współbieżnego prętów, w zakresie temperatur 280-360˚C, na stanowisku prasy hydraulicznej wyposażonej w specjalny przyrząd z układem grzewczym narzędzi. W artykule przedstawiono napotkane w trakcie realizacji badań wady w wytwarzanych prętach oraz metody poszukiwania rozwiązań optymalnego procesu technologicznego. W wyniku realizacji badań stwierdzono, że istotnym elementem procesu technologicznego jest stan wyjściowy wsadu. Wsad przed procesem wyciskania musi zostać poddany przesycaniu w celu rozpuszczenia się kruchej fazy γ-Mg17Al12. Stwierdzono również, że istnieje możliwość wyciskania współbieżnego do postaci prętów w bardzo wąskim zakresie temperatur 290±10˚C.

Czasopismo: Obróbka Plastyczna Metali
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria materiałowa
Ocena plastycznego płynięcia oraz mikrostruktury stali Orvar Supreme w podwyższonej temperaturze

Wyznaczone właściwości reologiczne badanego materiału w postaci krzywych zależności naprężenia od odkształcenia są bogatym źródłem informacji na temat procesów wynikających z mechanizmu odkształcenia plastycznego, procesów umocnienia, a także zjawisk aktywowanych cieplnie takich, jak zdrowienie i rekrystalizacja dynamiczna. Wiedza płynąca z prawidłowej interpretacji krzywych umocnienia jest podstawą do optymalnego projektowania procesów kształtowania metali na ciepło i gorąco. Celem pracy była ocena plastyczności stali Orvar Supreme w podwyższonej temperaturze pod kątem możliwości wykonania wykroju w matrycy z tej stali metodą wgłębiania na gorąco. Na wytoczonych próbkach typu Rastigajewa zrealizowano próby ściskania przy temperaturach od 800°C do 1040°C. W celu zminimalizowania wpływu tarcia pomiędzy próbką a kowadłami zastosowano specjalną mieszaninę proszków PbO + 5% B2O3. Badania przeprowadzono ze stałą prędkością ruchu trawersy maszyny wytrzymałościowej (30 mm/min) do wartości odkształcenia logarytmicznego ok. ε = 0,6. W efekcie wykazano istnienie minimum oporu plastycznego przy temperaturze 840°C. Badania za pomocą skaningowego mikroskopu elektronowego pozwoliły określić mikrostrukturę stali, którą tworzył ferryt przy temperaturze 840°C oraz martenzyt w przypadku próbek ściskanych przy temperaturze 1040°C. Wykonano pomiary twardości na przekrojach próbek po ściskaniu oraz próbek poddanych wgłębianiu na gorąco. Na podstawie otrzymanych wyników badań stwierdzono, że możliwe jest wykonanie matryc kuźniczych o wymaganej twardości metodą wgłębiania na gorąco, także z bezpośrednim hartowaniem w oleju po wgłębianiu.

Czasopismo: Obróbka Plastyczna Metali
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria materiałowa
Wieloskalowa analiza mechanizmu zużycia wielowarstwowych powłok na bazie tytanu i węgla

Przedmiotem badań wieloskalowej analizy mechanizmu zużycia były efekty niszczenia mikrostruktury wielowarstwowych powłok typu: Ti/TiN oraz TiN/Ti/a-C:H. Powłoki uzyskano na austenitycznej stali nierdzewnej przy użyciu hybrydowej metody osadzania laserem impulsowym (PLD+magnetron). Mikrostrukturę powłoki składającej się z bi-warstw o grubości rzędu 10 nm charakteryzowano z zastosowaniem transmisyjnego mikroskopu elektronowego Tecnai F20 (200kV) FEG. Fazowa i chemiczna analiza składu przeprowadzona została metodą EDS z dyspersją energii (rentgenowska spektroskopia) i w oparciu o obrazy dyfrakcji elektronów. Odporność na uszkodzenia powłoki badano diamentową kulkę siłą 1N przyłożonego obciążenia. Cienkie folie zostały przygotowane bezpośrednio ze ścieżki zużycie z zastosowaniem skupionej wiązki jonów metodą FIB z wykorzystaniem aparatury QUANTA 200 3D DualBeam. Wielowarstwowe powłoki charakteryzowały się mikrostrukturą z dużą ilością dyslokacji w warstwie TiN, podobnie jak w powłoce monowarstwowej TiN. W przypadku powłoki węglowej a-C:H warstwa była amorficzna. Po teście mechanicznym zużycia metodą kula-dysk, stosując kulkę Al2O3, wielowarstwowa powłoka TiN/Ti/a-C:H była silnie zdeformowana. Ceramiczne powłoki TiN oraz a-C:H wykazywały kruche pęknięcia, zaś bardzo cienkie warstwy metaliczne Ti, wytworzone na każdej granicy fazowej, zostały odkształcone plastycznie. Linie deformacji propagowały się pod kątem 45o do kierunek wzrostu krystalitów. Zużycie tribologiczne krystalicznych warstw TiN spowodowało pęknięcia wzdłuż płaszczyzn {111}. Obecność fazy metalicznej prowadziła do wzrostu oporności na pęknięcia i zwiększała koszt energetyczny propagacji pęknięć.

Czasopismo: Obróbka Plastyczna Metali
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria materiałowa
Analiza przyczyn występowania nagłych uszkodzeń narzędzi kuźniczych

Artykuł dotyczy analizy przyczyn występowania przedwczesnych uszkodzeń i awarii
matryc i stempli we wczesnym etapie ich eksploatacji, w odróżnieniu od „typowego”,
przewidywalnego i postępującego zużycia narzędzi i oprzyrządowania kuźniczego.
Obecnie w Europie i na świecie prowadzi się liczne badania zmierzające do
podniesienia trwałości narzędzi kuźniczych. Trwałość najczęściej określana jest
liczbą wyprodukowanych przez dane narzędzie, prawidłowych pod względem
geometrycznym i jakościowym, odkuwek. Przyjmuje się, że w przypadku narzędzi
stosowanych w procesach kucia na gorąco średnia trwałość wynosi około 5000
odkuwek, a czynniki i mechanizmy powodujące skrócenie czasu eksploatacji są
dosyć dobrze przeanalizowane. Natomiast w literaturze przedmiotu niewiele miejsca
poświęca się przedwczesnym uszkodzeniom oprzyrządowania kuźniczego.
Przedstawiona w pracy analiza licznych takich przypadków, a także doświadczenia
autorów wskazują, że najczęstszą przyczyną nagłej awarii są problemy związane
z niewłaściwą obróbką cieplną (38%), obróbką mechaniczną powierzchni narzędzi
(21%), materiałem narzędziowym (16%), błędami wynikającymi z niewłaściwego
przygotowania narzędzi do eksploatacji (15%), nieodpowiednio opracowaną
technologią kucia (6%) oraz inne przyczyny (4%). Należy podkreślić, że istotny
wpływ na przedwczesne zużycie ma także czynnik ludzki, który niejednokrotnie
w sposób świadomy lub nieświadomy przyczynia się do wystąpienia nieoczekiwanego
zdarzenia powodującego nagłe uszkodzenie lub inną nieprzewidzianą
awarię. Przedstawiona analiza ma przyczynić się do rozpoznania przyczyn tego
rodzaju uszkodzeń oraz do skutecznej ich eliminacji.

Czasopismo: Obróbka Plastyczna Metali
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria materiałowa
Badanie wpływu wielkości odkształcenia plastycznego na wybrane właściwości powłok niklowo-aluminiowych

W artykule przedstawiono wyniki badań doświadczalnych wpływu wielkości odkształcenia plastycznego na umocnienie i właściwości stereometryczne warstwy powierzchniowej, walcowanych płaskich wyrobów stalowych z naniesioną powłoką stopową Ni-5%Al metodą natryskiwania płomieniowego. Procesy wytwarzania i regeneracji wyrobów z naniesioną powłoką cieszą się uznaniem wśród inżynierów technologów, ze względu na możliwość zwiększenia właściwości eksploatacyjnych warstwy powierzchniowej (wytrzymałościowe, trybologiczne, antykorozyjne i dekoracyjne). Badania wykonano dla gniotów rzeczywistych  h = 0,06 i  h = 0,12. Badania przyczepności powłok nie wykazały negatywnego wpływu procesu walcowania na ich adhezję do stalowego podłoża. Uzasadnione jest zatem ze względów ekonomicznych i technologicznych, zastosowanie wykańczającej obróbki plastycznej w zamian za obróbkę skrawaniem.

Czasopismo: Obróbka Plastyczna Metali
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria materiałowa
Nowe możliwości badawcze Instytutu Obróbki Plastycznej - nowoczesna aparatura badawcza

W artykule przedstawiono wybrane zadania Instytutu Obróbki Plastycznej w Poznaniu prowadzone w ramach krajowych i międzynarodowych projektów badawczych. Zaprezentowane zadania związane są z zakupem i budową własnej unikalnej aparatury badawczej lub modernizacją standardowego oprzyrządowania w celu spełnienia wysokich wymagań prowadzonych na nich badań.

Czasopismo: Obróbka Plastyczna Metali
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria materiałowa
Analiza sprężynowania blach tytanowych w procesach gięcia

W pracy zostały przedstawione rezultaty badań nad zjawiskiem sprężynowania powrotnego, występującym w procesach U- i V-gięcia. Sprężynowanie powrotne jest zdefiniowane jako geometryczna zmiana kształtu części po odciążeniu. W procesach gięcia po formowaniu materiał próbuje powrócić do swojego pierwotnego kształtu. Zjawisko sprężynowania uwarunkowane jest występowaniem odkształceń sprężystych w materiale. Sprężynowanie jest jednym z podstawowym czynników wpływających na jakość i dokładność tłoczonych części. Prawidłowe określenie sprężynowania wymaga uwzględnienia czynników, które mogą wpływać na wielkość omawianego zjawiska. Badania doświadczalne przeprowadzono dla próbek wykonanych z dwóch gatunków czystego tytanu technicznego Grade 2 i Grade 4 oraz stopu Grade 5 (Ti-6Al-4V). Dla narzędzia rzeczywistego wykonano odpowiadający mu model numeryczny, który posłużył do symulacji w programie PAMSTAMP 2G v2012. Otrzymane wyniki badań doświadczalnych porównano z wartościami uzyskanymi z obliczeń numerycznych. Na podstawie eksperymentów i symulacji numerycznych określono wpływ właściwości mechanicznych badanych materiałów oraz wybranych parametrów procesu na wielkość zjawiska sprężynowania. W pracy analizowano również wpływ metod obliczeń numerycznych na zmianę kształtu części po odciążeniu.

Czasopismo: Obróbka Plastyczna Metali
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria materiałowa
Mikrostruktura i właściwości węglików spiekanych WC-6Co wytwarzanych metodą spiekania iskrowo-plazmowego (SPS)

Węgliki spiekane stanowią główną grupę materiałów narzędziowych, co wynika z ich
dobrych właściwości skrawnych i wytrzymałościowych. Do wytwarzania węglików
spiekanych stosowane są metody metalurgii proszków, spośród których za wysoce
perspektywiczne uważa się spiekanie iskrowo-plazmowe. W pracy przedstawiono
wyniki badań nad wpływem ciśnienia prasowania i szybkości nagrzewania na mikrostrukturę,
a w konsekwencji na gęstość, twardość oraz odporność na kruche pękanie
węglików spiekanych WC-6Co wytwarzanych metodą spiekania iskrowo-plazmowego.
Spiekanie z wykorzystaniem urządzenia HP D 25-3 przeprowadzono w próżni w temperaturze
1200°C w czasie 10 min przy ciśnieniu prasowania wynoszącym 50 lub 60
MPa, z szybkością nagrzewania 200 lub 400°C/min. Z wytworzonych spieków wycięto,
za pomocą wycinania elektroerozyjnego, próbki do pomiarów i badań. Pomiary
gęstości przeprowadzono metodą Archimedesa zgodnie z normą ISO 3369:2006,
natomiast pomiary twardości metodą Vickersa zgodnie z normą ISO 6507-1:2007.
Wyznaczono odporność na kruche pękanie. Obserwacje mikrostruktury w kontraście
elektronów wstecznie rozproszonych przeprowadzono z wykorzystaniem skaningowego
mikroskopu elektronowego. Wykazano, że gęstość względna zwiększa się wraz ze
zwiększeniem ciśnienia prasowania i szybkości nagrzewania, przy czym szybkość
nagrzewania ma mniejsze znaczenie. Ponadto zwiększenie twardości wpływa na
zmniejszenie odporności na kruche pękanie. Największą twardością, wynoszącą 1726
HV30, odznaczają się spieki wytworzone przy ciśnieniu prasowania wynoszącym 50
MPa z szybkością nagrzewania 400°C/min. Odporność na kruche pękanie tych materiałów
wynosi 8,66 MPa·m1/2.

Czasopismo: Obróbka Plastyczna Metali
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria materiałowa
Model reologiczny miedzi chromowej w procesach obróbki plastycznej na gorąco

W artykule opisano badania, ktore wykonano celem opracowania modelu reologicznego miedzi chromowej w warunkach obrobki plastycznej na gorąco. Dla realizacji tego celu wykonano badania plastometryczne ściskania probek osiowosymetrycznych w ro.nych temperaturach i z różnymi prędkościami odkształcenia. Stosując metodę analizy odwrotnej wyznaczono zależności naprężenia uplastyczniającego od odkształcenia dla różnych warunkow procesu i opisano je trzema modelami o różnym stopniu skomplikowania. Następnie przeprowadzono weryfikację tych modeli reologicznych w oparciu o porównanie wynikow obliczeń i pomiarow sił oraz zaproponowano najlepszy model dla zastosowań w symulacji procesow kucia na gorąco.

Czasopismo: Obróbka Plastyczna Metali
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria materiałowa
Wpływ stanu strukturalnego na skutki obróbki laserowej stali o różnym składzie chemicznym. Cz. 1, Stale węglowe

Obróbka laserowa, zwłaszcza hartowanie laserowe, wykorzystuje dużą energię promieniowania laserowego do grzania niewielkich powierzchni obrabianego materiału oraz jego przewodność cieplną, celem uzyskania szybkiego ochłodzenia podgrzanego obszaru. Specyficzne warunki i efekty stosowania obróbki sprawiają, że technologia stała się w wielu przypadkach bardzo atrakcyjna. W niniejszym opracowaniu podjęto próbę oceny wpływu stanu strukturalnego stali, związanego ze składem chemicznym, na skutki obróbki laserowej. W pierwszej części oceniono stale węglowe w różnej zawartości węgla i obrabianych w miarę ustalonych warunkach; badania przeprowadzono na jednym urządzeniu (laser technologiczny CO2 firmy TRUMPF), przy zmieniającej się prędkości przesuwania się wiązki światła lasera – 16, 24, 32 i 64 mm/s. Metodą pomiaru twardości HV0,1 wyznaczono parametry warstwy (głębokość i szerokość na głębokości 0,3 mm), przeprowadzono obserwację struktury stali E04j, 15, 35, 45, 55, N7E i N8E z pomocą mikroskopu świetlnego. Spodziewano się określić wpływ zawartości węgla w stali oraz wpływ intensywności grzania wiązką światła lasera na strukturę i właściwości warstwy zahartowanej z przetopieniem stali węglowej, także po tradycyjnym odpuszczaniu. Badania wykazały, że wzrost zawartości węgla w stalach węglowych w przedziale 0,04–0,70% C (stale E04J, 15, 35, 55 i N7E) powoduje wzrost twardości po hartowaniu laserowym – odpowiednio – od 314 HV0,1 do 1054 HV0,1 (po odpuszczaniu twardość została proporcjonalnie obniżona), lecz nie wpływa istotnie na tzw. parametry warstwy (głębokość i szerokość na głębokości 0,03 mm). Wpływa natomiast na jej kształt: stosunek głębokości do szerokości warstwy, który dla stali E04J, 45 i N8E wynosił odpowiednio – 1,16; 0,97 i 0,69. Zawartość węgla wpłynęła również na charakter nieciągłości, w strefie zahartowanej po przetopieniu; w stalach o mniejszej zawartości C pojawiły się pęcherze, o większej – szczeliny. Badania wykazały ponadto, że zwiększenie prędkości przemieszczania się wiązki światła lasera powoduje zmniejszenie głębokości zahartowanej warstwy.

Czasopismo: Obróbka Plastyczna Metali
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria materiałowa