Zawartość miesięcznika nr 03/2021

ABSTRACT: This paper presents results of research on the physical, mechanical, and tribological properties of materials constituting the matrix in sintered metallic-diamond tools. The ground powders based on the Fe-Mn-Cu-Sn-C system were modified with particles of the ceramic phase: SiC, Al₂O₃ and consolidated using the SPS (spark plasma sintering) method to a relative density of over 98% at 850÷950°C, at a pressure of 35 MPa and time 10 min. In order to assess the performance of the test materials, the metallic-diamond segments were made. The segments were tested for resistance to abrasive wear in the process of grinding concrete surfaces. It has been shown that it is possible to obtain materials with enhanced mechanical and tribological properties for sintered metallic-diamond tools intended for grinding industrial floor systems.

KEYWORDS: matrix, diamond, metallic-diamond tools, SPS, abrasive wear resistance

STRESZCZENIE: Przedstawiono wyniki badań właściwości fizycznych, mechanicznych i tribologicznych materiałów stanowiących osnowę w spiekanych narzędziach metaliczno-diamentowych. Mielone proszki na bazie mieszanki Fe-Mn-Cu-Sn-C modyfikowano cząstkami fazy ceramicznej: SiC, Al₂O₃ i konsolidowano metodą SPS (spark plasma sintering) do gęstości względnej powyżej 98% w temperaturze 850÷950°C, pod ciśnieniem 35 MPa i w czasie 10 min. W celu oceny właściwości użytkowych badanych materiałów wykonano segmenty metaliczno-diamentowe, które poddano badaniom odporności na zużycie ścierne w procesie szlifowania powierzchni betonowych. Wykazano, że możliwe jest otrzymanie materiałów o podwyższonych właściwościach mechanicznych i tribologicznych nadających się na spiekane narzędzia metaliczno-diamentowe przeznaczone do szlifowania przemysłowych systemów podłogowych.

SŁOWA KLUCZOWE: osnowa, diament, narzędzia metaliczno-diamentowe, spiekanie SPS, odporność na zużycie ścierne

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2021.3.6

 

* Artykuł recenzowany

ABSTRACT: The comprehensive knowledge of the applications of nano-fluids for hybrid machining processes assisted by liquid media, which, in general, are applied in MQL systems is presented. In the first part of the article properties of nano-additives, which are added to base cutting fluids (such as vegetable and mineral oils and emulsion), and their influence on the performance of machining processes were outlined. The tribological mechanisms including rolling and plowing of the nano-particles in the contact zones, as well as resulting thermal influences were characterized. In the second part of the article, some practical examples of the possible influences of different nano-fluids on the cutting temperature, tool wear and tool life, surface roughness and surface quality are provided and discussed. It was concluded that nano-fluids with graphene and carbon nanotubes additives are very effective in improving process behaviour.

KEYWORDS: nano-particles, nano-fluids, MQL, machining, grinding

STRESZCZENIE: Przedstawiono zwięzłe informacje na temat zastosowania nanocieczy do wspomagania hybrydowych procesów skrawania mediami ciekłymi, które zasadniczo znalazły zastosowanie w minimalnym smarowaniu/chłodzeniu MQL. W pierwszej części artykułu omówiono właściwości dodawanych do cieczy bazowych (olejów roślinnych i mineralnych oraz emulsji) nanocząstek i ich wpływ na przebieg procesu skrawania. Scharakteryzowano mechanizmy tribologiczne w strefie kontaktu i pochodne oddziaływania termiczne. W drugiej części artykułu zostaną opisane praktyczne przykłady wpływu nanocieczy na temperaturę skrawania, przebieg zużycia i trwałość ostrza oraz chropowatość i jakość powierzchni. Wykazano dużą efektywność zastosowania nanocieczy z dodatkami grafenu i nanorurek.

SŁOWA KLUCZOWE: nanocząstki, nanociecze, ciecze obróbkowe, MQL, skrawanie, szlifowanie

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2021.3.5

 

* Artykuł recenzowany

STRESZCZENIE:

Ciecze nienewtonowskie zmieniają gęstość w zależności od prędkości ścinania, przechodząc od stanu płynnego do nieomal stałego. Tu do wygładzania krawędzi skrawających wykorzystano wodną mieszaninę skrobi kukurydzianej i materiałów ściernych (ulega ona zakleszczeniu wywołującemu znacznie większe siły niż zagęszczanie).