×

Prace Instytutu Metalurgii Żelaza
PIMŻ nr 3 2013.jpg

SPIS TREŚCI (pobierz)

 

Grażyna Stankiewicz

Instytut Metalurgii  Żelaza

Katarzyna Stec

Instytut Ceramiki i Materiałów Budowlanych

OPTYMALIZACJA METOD KOREKCJI WPŁYWÓW MIĘDZYPIERWIASTKOWYCH WE FLUORESCENCYJNEJ SPEKTROMETRII RENTGENOWSKIEJ W ZASTOSOWANIU DO ANALIZY SUPERSTOPÓW WIELOSKŁADNIKOWYCH CZĘŚĆ 2

Przeprowadzono badania umożliwiające zidentyfikowanie wpływów absorpcyjnych i wzmocnienia występujących podczas analizy XRF stopów wieloskładnikowych. W artykule przedstawiono optymalizację sposobów ich korekcji oraz metodykę badania składu chemicznego, gwarantującą prowadzenie kontroli produkcji i przetwarzania tych stopów na poziomie akceptowalnym przez rygorystyczne normy materiałowe przemysłu lotniczego, zbrojeniowego i energetyki.

Słowa kluczowe: stopy wieloskładnikowe, analiza WD XRF, matematyczna korekcja wpływów międzypierwiastkowych

 

Waldemar Spiewok

Instytut Metalurgii Żelaza

ANALIZA POROWATOŚCI WYROBÓW METALOWYCH METODĄ EMISYJNEJ SPEKTROMETRII OPTYCZNEJ ZE WZBUDZENIEM ISKROWYM

Przeprowadzono badania umożliwiające identyfikację wad próbek metalowych w trakcie analizy składu chemicznego metodą emisyjnej spektrometrii optycznej. W artykule przedstawiono wpływ właściwości badanych materiałów na zjawiska zachodzące w czasie pierwszych sekund działania iskrą elektryczną na próbkę. Zaproponowano metodę pomiaru porowatości materiału na podstawie szybkości zmian sygnału analitycznego rejestrowanego w pierwszych sekundach analizy.

Słowa kluczowe: emisyjna spektrometria optyczna, wady materiałowe

 

Radosław Swadźba, Jerzy Wiedermann, Radosław Rozmus

Instytut Metalurgii Żelaza

ANALIZA MIKROSTRUKTURY POWŁOKOWYCH BARIER CIEPLNYCH TBC PO TEŚCIE CYKLICZNEGO UTLENIANIA W TEMPERATURZE 1100°C

Powłokowe bariery cieplne (Thermal Barrier Coatings – TBC) wytwarzane metodą EB-PVD (Electron Beam Physical Vapor Deposition) stosowane są na łopatki wirujące oraz kierujące nowoczesnych silników lotniczych oraz turbin stacjonarnych w celu obniżenia temperatury pracy stopów, z których te elementy są wykonane. Stanowią one system powłok, w których skład wchodzi zewnętrzna powłoka ceramiczna ZrO2•Y2O3 (Yttria Stabilized Zirconia – YSZ) zapewniająca ochronę przed skutkami wysokiej temperatury oraz żaroodporna międzywarstwa chroniąca przed utlenianiem. W artykule przedstawiono wyniki analizy zjawisk zachodzących w powłokowych barierach cieplnych na międzywarstwie aluminidkowej modyfikowanej platyną podczas testu cyklicznego utleniania w temperaturze 1100°C. Przeprowadzono analizę zmian w mikrostrukturze międzywarstwy oraz warstwy tlenkowej Al2O3 wzrastającej podczas utleniania wysokotemperaturowego oraz scharakteryzowano obszary, w których następuje degradacja powłokowej bariery cieplnej przez odpadanie zewnętrznej powłoki ceramicznej.

Słowa kluczowe: powłokowe bariery cieplne, nadstopy niklu, utlenianie wysokotemperaturowe

 

Władysław Zalecki, Zdzisław Łapczyński

Instytut Metalurgii Żelaza

Jacek Rońda

Akademia Górniczo-Hutnicza

Antoni Gnot

WSK „PZL Rzeszów” S.A.

CHARAKTERYSTYKI WYSOKOTEMPERATUROWE STOPÓW INCONEL 625 i 718

Przeprowadzono doświadczenia pozwalające ocenić wielkość różnicy temperatury pomiędzy środkiem a powierzchnią próbki, a także wartość siły oporu poruszającego się układu mechanicznego symulatora Gleeble 3800 bez założonej próbki. Następnie wyznaczono wysokotemperaturowe charakterystyki (NST, NDT, DRT, SRT i BTR) stopów inconel 625 i 718 w polu „faza stała-ciecz” podczas nagrzewania i chłodzenia.

Słowa kluczowe: nadstopy niklu, inconel 625, inconel 718, NST, NDT,  DRT, BTR

 

Adam Zieliński, Janusz Dobrzański

Instytut Metalurgii Żelaza

OCENA STANU I PRZYDATNOŚCI DO DALSZEJ PRACY MATERIAŁU RUROCIĄGÓW PAROWYCH EKSPLOATOWANYCH POWYŻEJ OBLICZENIOWEGO CZASU PRACY

W pracy przedstawiono wyniki badań materiału rurociągów pary po długotrwałej eksploatacji w warunkach pełzania. Wykonano badania właściwości mechanicznych, zmian struktury oraz skrócone próby pełzania celem wyznaczenia trwałości resztkowej wytypowanych do badań rurociągów wykonanych ze stali 13CrMo4-5, 14MoV6-3 i 10CrMo9-10. Wykazano, że dla rurociągów, które osiągnęły lub przekroczyły obliczeniowy czas pracy tylko kompleksowy program nieniszczących badań materiałowych umożliwia ocenę stanu materiału rurociągu i wyznaczenie czasu dalszej jego bezpiecznej eksploatacji dla zdefiniowanych parametrów dalszej pracy.

Słowa kluczowe: pełzanie, rurociągi pary, stal 13CrMo4-5, 14MoV6-3, 10CrMo9-10

 

Projekty badawcze sfinansowane z dotacji na działalność statutową

Barbara Niżnik, Bogdan Garbarz, Jarosław Marcisz, Jarosław Gazdowicz

Odporność ultrawytrzymałych stali nanostrukturalnych na pękanie w niskiej temperaturze

Opracowano zależności pomiędzy składem chemicznym, głównymi parametrami technologii wytwarzania i strukturą finalną a właściwościami wytrzymałościowymi i udarnością trzech nowych gatunków nanostrukturalnych ultrawytrzymałych stali i ustalono metody podwyższenia odporności na oddziaływania udarowe tych materiałów. Zakres badań obejmował wykonanie obróbki cieplnej i cieplnoplastycznej, próby jednoosiowego rozciągania, pomiary udarności metodą Charpy V w zakresie temperatury (+20oC)÷(-60oC), obserwacje mikrostruktury i mikroskopowe badania morfologii i profilu powierzchni przełomów próbek udarnościowych. Na podstawie korelacji pomiędzy mechanizmem pękania, drogą propagacji pęknięcia i morfologią przełomów a elementami mikrostruktury, wskazano kierunki modyfikacji składu chemicznego i kształtowania mikrostruktury z zastosowaniem obróbki cieplnej i cieplnoplastycznej, prowadzące do podwyższenia odporności na pękanie badanych stali.

 

Radosław Swadźba, Piotr Skupień

Rozwój metod mikroskopii STEM do identyfi kacji składników struktury w powłokach na stopach metali

Celem pracy była dostosowanie działa X-FEG do pracy w wysokorozdzielczym trybie S/TEM oraz przeprowadzenie badań struktury i składu chemicznego powłok ochronnych na żarowytrzymałym stopie niklu. Opracowano oraz przeprowadzono zaawansowaną procedurę przygotowania trybu S/TEM do pracy w wysokiej rozdzielczości, obejmującą m.in. usuwanie astygmatyzmu wiązki elektronowej, centrowanie przesłony kondensorowej oraz rejestrację obrazów cieniowych, tzw. „Ronchigramów”.

 

Hanna Krztoń, Zofia Kania, Jarosław Marcisz

Rozwój tekstury w niskowęglowej stali wysokostopowej typu maraging na różnych etapach procesów obróbki plastycznej i cieplnej

Badano zmiany tekstury podczas wytwarzania wyrobów płaskich ze stali maraging w gatunku MS300 oraz niskowęglowej stali stopowej umacnianej wydzieleniowo oznaczonej jako ND3. Badania tekstury obejmowały poszczególne etapy laboratoryjnej technologii wytwarzania: walcowanie na gorąco, przesycanie i starzenie oraz z zastosowaniem różnych parametrów temperaturowo-czasowych.

 

Marek Burdek

Analiza wpływu chropowatości i falistości blach stalowych walcowanych na zimno na parametry jakościowe powłok organicznych

Badano wpływ topografi i powierzchni blach czarnych przed i po obróbce strumieniowo-ściernej na jakość powłok cynkowych i organicznych. Stwierdzono, że topografi a powierzchni blach czarnych wpływa na jakość i grubość powłoki cynkowej, a grubość powłoki organicznej, zastosowanej w badaniach, była wystarczająca do wyrównania (zmniejszenia chropowatości) powierzchni blachy czarnej po obróbce strumieniowo-ściernej.

 

Maria Dziuba-Kałuża, Janusz Dobrzański, Adam Zieliński

Trwałość eksploatacyjna obwodowych złączy spawanych elementów krytycznych kotłów z niskostopowych stali Cr-Mo i Cr-Mo-V po długotrwałej pracy ponad czas obliczeniowy

Celem pracy była ocena stanu jednorodnych obwodowych złączy spawanych stali 13CrMo4-5 i 14MoV63 po długotrwałej eksploatacji w warunkach pełzania. Aby dokonać takiej oceny i prognozy dalszej bezpiecznej pracy wyznaczono właściwości mechaniczne i oceniono występującą strukturę poszczególnych elementów złączy w badaniach niszczących. Dla wyznaczenia trwałości resztkowej i czasu dalszej bezpiecznej eksploatacji przeprowadzono skrócone próby pełzania w temperaturze znacznie wyższej od eksploatacyjnej i przy naprężeniu odpowiadającym eksploatacyjnemu. Uzyskane wyniki badań będą wykorzystywane w tworzeniu modeli umożliwiających przewidywanie trwałości eksploatacyjnej dla badanych stali i ich złączy spawanych.

 

Dariusz Woźniak, Rafał Palus, Mariusz Adamczyk

Opracowanie charakterystyki sprężystości klatki walcowniczej modułu B-LPS i wyznaczenie możliwych do uzyskania prędkości odkształcenia

Celem pracy było opracowanie charakterystyki sprężystego ugięcia klatki walcowniczej modułu B LPS dla złożenia walców duo i kwarto, służącej zwiększeniu dokładności symulacji półprzemysłowej procesów walcowania oraz wyznaczenie maksymalnych możliwych do uzyskania prędkości odkształcenia w module B LPS walcowanych pasm z różnych gatunków stali. Opracowane charakterystyki sprężystości będą wykorzystane do projektowania programu przepustów dla walcowania w złożeniu duo i kwarto. Uwzględnienie współczynnika sprężystości przyczyni się do poprawy uzyskiwanych odchyłek wymiaru.

 

Jarosław Marcisz, Bogdan Garbarz, Mariusz Adamczyk, Bartłomiej Walnik

Opracowanie korelacji pomiędzy właściwościami mechanicznymi i mikrostrukturą a parametrami obróbki cieplnej stali niklowo-molibdenowych umacnianych dyspersyjnie

Celem pracy był dobór parametrów obróbki cieplnej do składu chemicznego nowego gatunku stali niklowo-molibdenowej ND3, dla którego planowane jest wykorzystanie efektu umocnienia wydzieleniowego jednocześnie fazami międzymetalicznymi, cząstkami węglików i/lub węglikoazotków oraz wydzieleniami miedzi. Osiągnięcie celu, jakim jest maksymalizacja jednocześnie wytrzymałości i ciągliwości wymaga przeprowadzenia obróbki cieplnej w szerokim zakresie parametrów, w celu doboru optimum, które charakteryzuje się występowaniem pożądanego ułamka objętości określonego rodzaju wydzieleń o jak najmniejszej wielkości i o jednorodnym rozmieszczeniu w osnowie stali. W wyniku realizacji pracy sporządzono korelację wybranych właściwości mechanicznych (Re, Rm, A5, KV) oraz zastosowanych parametrów starzenia z rodzajem mikrostruktury. Wykonanie tych badań pozwoliło na zoptymalizowanie parametrów wytwarzania stali ND3 pod kątem maksymalizacji efektu umocnienia dyspersyjnego, przy zachowaniu wymaganej dla wytypowanych zastosowań ciągliwości.

 

Artur Mazur, Jerzy Pogorzałek

Modelowanie procesu odlewania stali do wlewków konwencjonalnych z wykorzystaniem programu ProCAST 3D

Celem pracy było opracowanie metodyki umożliwiającej stosowanie programu ProCAST 3D do modelowania odlewania stali do wlewnic. W ramach pracy przeprowadzono symulację numeryczną napełniania wlewnicy ciekłym metalem od góry i od dołu wraz z krzepnięciem stali. Do zdefiniowania założeń zagadnienia wypełniania wnęki od góry przyjęto parametry wlewnicy oraz dane technologiczne odlewania stali pochodzące z wytopu laboratoryjnego.

 

Marian Niesler, Janusz Stecko, Piotr Różański, Michał Kubecki

Testowanie układu neutralizacji spalin z laboratoryjnej instalacji spiekalniczej

Celem pracy było opanowanie obsługi nowej linii układu neutralizacji spalin z misy spiekalniczej opartej o dopalanie mikrofalowe spalin i filtr ceramiczny, przeprowadzenie prób środowiskowych oraz określenie stopnia dopalania i odpylania spalin i wdrożenie jej do użytkowania w warunkach Instytutu. Stwierdzono, że układ neutralizacji gazów może działać z wysoką efektywnością. Uzyskano 56% redukcję NOx w spalinach. Emisje pyłu, WWA, SO2 i CO spadły praktycznie do zera. Jednak w dotychczasowych próbach eksploatacji urządzenia stwierdzono, że nastręcza ono wielu problemów technicznych i wymaga jeszcze wielu prób w celu doboru odpowiednich parametrów pracy układu.

 

Patrycja Ostrowska-Popielska, Agata Sorek

Przegląd i wstępny dobór technologii odzysku cynku ze szlamów konwertorowych

Celem pracy był przegląd i wstępny dobór technologii odzysku cynku ze szlamów konwertorowych. W ramach realizowanej pracy zbadany został skład chemiczny oraz fazowy szlamów pod kątem zawartości cynku. Wykonano ługowanie cynku ze szlamu. Wyniki pracy będą stanowić podstawę do opracowania metody odzysku cynku ze szlamów oraz do jego zagospodarowa.

2013-10-24


Powrótwersja do druku