CONTENTS & ABSTRACTS

In English. Summaries in Estonian

Proceedings of the Estonian Academy of Sciences.

Engineering

Volume 12 No. 4 December 2006

 

Special issue on engineering materials and tribology

BALTMATTRIB 2006

Foreword; 339

(full article in PDF format)

Priit Kulu and Jakob Kübarsepp

Mechanical properties and fracture of nanocopper by severe plastic deformations; 340–348

(full article in PDF format)

Michal Besterci, Tibor Kvaèkaj, Ladislav Kováè, Katarína Sűlleiová

and Priit Kulu

Abstract. The development of the nanostructure in commercial pure copper, its strength and ductility after severe plastic deformation (SPD) with the technology of equal-channel angular pressing (ECAP) are analysed. It is shown that both the strength and ductility can be increased simultaneously by SPD. The final grain size decreased from the initial 50 μm to 100–300 nm after 10 passes of ECAP. The increase of the ductility and strength, caused by SPD, is explained by strong grain refinement and by the dynamic equilibrium of weakening and strengthening.

Key words: severe plastic deformation, equal-channel angular pressing, Cu, nanostructured materials, microstructural parameters.

 

Nanostruktuurse vase mehaanilised omadused ja purunemine sügavplastsel deformatsioonil

On vaadeldud nanostruktuurse puhta vase sügavplastse deformatsiooni (SPD) mõju võrdkanalilisel nurkekstrudeerimisel (ECAP) materjali tugevusele ja sitkusele. On tõestatud materjali tugevuse ja sitkuse samaaegse tõstmise võimalus SPD abil, kusjuures tera suurus väheneb kümnekordse ECAP protsessi tagajärjel 50 μm-lt 100–300 nm-ni. Tugevuse ja sitkuse tõusu SPD tulemusena võib seletada terade järsu peenenemise ja tugevnemise/nõrgenemise protsessi dünaamilise tasakaaluga.

Preparation and characterization of ZrO2-Al2O3 particulate nanocomposites produced by plasma technique; 349–357

(full article in PDF format)

Janis Grabis, Ints Steins, Dzintra Rasmane, Aija Krumina and

Maris Berzins

Abstract. Nanosized spherical ZrO2(Y2O3)-Al2O3 particulate composites with average particle size in the range of 30–40 nm have been prepared by evaporation of coarse grained oxides in an inductively coupled plasma. The powders contain m-, t-ZrO2 and q-, d- Al2O3 phases. The presence of Al2O3 reduces the crystallite size of ZrO2 and increases the content of the t-ZrO2 phase and prevents phase transition of ZrO2 during additional calcinations. The surface characteristics of ZrO2-Al2O3 particles testify that zirconia particles are covered by alumina.

Key words: nanosized zirconia-alumina, plasma technique, phase composition, particle, crystallite size.

 

Plasmatehnoloogia abil toodetud ZrO2-Al2O3 osakestest nanokomposiidid

Jämedateraliste oksiidide aurustamise teel plasmajoas on valmistatud nanosuurusega (30–40 nm) sfäärilistest ZrO2(Y2O3)-Al2O3 osakestest nanokomposiidid. Äsja valmistatud pulber sisaldab m-, t-ZrO2 ja θ-, δ-Al2O3 faase. On näidatud, et Al2O3 olemasolu vähendab ZrO2 kristallide suurust ning suurendab t-ZrO2 faasi sisaldust ja takistab ZrO2 faaside muutumist täiendaval kuumutamisel. ZrO2-Al2O3 osakeste pinna uurimine kinnitab, et ZrO2 osakeste pind on kaetud Al2O3 kihiga.

Thermophysical properties and thermal shock resistance of chromium carbide based cermets; 358–367

(full article in PDF format)

Maksim Antonov and Irina Hussainova

Abstract. Particle-reinforced ceramic metal composites (cermets) have attracted considerable attention for use in industry in situations when corrosive and aggressive wear resistance is needed. The aim of this work is to explore thermal conductivity and thermal expansion of the cermets at temperatures up to 1200 °C. The effects of microstructure and thermal properties of the constituents (Cr3C2 and Ni) on the resulting properties of the cermet are studied. Different mathematical models and their validity for multiphase materials are presented. Thermal shock resistance is evaluated. Analytical results are compared with experimental data. On the basis of presented models an analysis of the properties of interfaces between carbide grains and/or grains and matrix metal is carried out.

Key words: thermophysical properties, thermal shock, cermets, models.

 

Kroomkarbiidkermiste termofüüsilised omadused ja püsivus termolöögil

Kroomkarbiidkermised on perspektiivsed materjalid kasutamiseks agressiivsetes ja abrasiivsetes tingimustes. Artikli eesmärgiks on uurida Cr3C2-Ni kermiste termilist juhtivust ja paisumist temperatuuril kuni 1200 °C. On tuletatud nende parameetrite sõltuvus kermise struktuurist ning kirjeldatud matemaatilisi mudeleid ja uuritud viimaste adekvaatsust. Nende mudelite baasil on analüüsitud karbiiditerade ning keraamilise ja metalse faasi vaheliste pindade omadusi. On määratud materjalide püsivus termolöögil.

Two-body dry abrasive wear of Cr3C2-Ni cermets; 368–376

(full article in PDF format)

Kristjan Juhani, Jüri Pirso, Mart Viljus and Sergei Letunovits

Abstract. The paper considers two-body dry abrasive wear of a series of chromium carbide base cermets with different amounts of Ni binder (10–50 wt%) using a “block on abrasive grinding wheel” test machine. The wear coefficient of the cermets reduces with the increase of Cr3C2 content in the composite, which corresponds to an increase in the bulk hardness. The volume wear increases approximately linearly with increasing sliding distance. The wear tracks of the worn blocks after run were analysed using SEM to determine the wear mechanisms. The wear mechanism of Cr3C2-Ni cermets depends on the carbide/binder ratio. Material is actually removed by several processes, which include groove formation and the formation of cracks by fatigue under repeated abrasion.

Key words: chromium carbide, cermets, two-body abrasive wear.

 

Cr3C2-Ni kermiste kuiv abrasiivkulumine

On uuritud Cr3C2-Ni kermiste abrasiivkulumist kahe keha meetodil. Kermised on valmistatud tava- ja uudse tehnoloogia – reaktsioonpaagutuse – abil. On näidatud, et sideaine sisalduse kasvades väheneb kermiste kõvadus ja sellest tulenevalt suureneb nende kulumine. Kulumine on väiksem reaktsioonpaagutuse teel valmistatud kermistel. Kermiste mahuline kulumine kasvab lineaarselt teepikkuse suurenedes. Materjali eemaldumise põhjuseks on vagude tekkimine pinnale ja materjali väsimuslik eemaldumine.

Study of the surface fatigue of wear resistant powder metallurgical materials; 377–387

(full article in PDF format)

Mart Saarna, Priit Kulu, Renno Veinthal and Riho Tarbe

Abstract. The problem of the fatigue strength of wear resistant materials is significant both from the theoretical and practical points of view. In abrasive wear, two different mechanisms of material removal occur either separately or simultaneously. At abrasion and low-angle abrasive erosion, microcutting is dominating and the main criterion for materials selection is hardness. At high-angle impact as well as at oblique impact by irreversible deformation, the exposed surface should be able to withstand repeated deformation, where low-cycle fatigue mechanism is dominating. The aim of this work was to determine and compare the surface fatigue behaviour of the high-tech powder metallurgical materials – PM/HIPed tool steels and conventional wear resistant steels. An attempt to find correlation between abrasive erosion and impact wear rates with materials surface fatigue resistance was made.

Key words: powder materials, wear, erosion, surface fatigue.

 

Kulumiskindlate pulbermaterjalide pinnaväsimuse uurimine

Kulumiskindlate materjalide pinnaväsimus on oluline nii materjalide omaduste hindamise kui ka nende kasutamise seisukohalt. Abrasiivkulumise tingimustes toimub materjali eemaldamine kahe erineva mehhanismi kohaselt. Abrasiiv-erosioonkulumisel väikestel kohtumisnurkadel on domineeriv materjali eemaldamine mikrolõikamise teel ja materjali valiku põhikriteeriumiks on kõvadus. Normaal- ja kalderosioonil peab kulutatav pind taluma pöördumatuid korduvaid deformatsioone ja domineeriv on materjali järkjärguline eemaldamine vähetsüklilise väsimuse tagajärjel. Artikli eesmärgiks on määrata ja võrrelda kõrgtehnoloogilise pulbermetallurgia kuumisostaat-pressimise teel saadud kulumiskindlate tööriista- ja tavateraste pinnaväsimusomadusi. Samuti on püütud leida seoseid katsetatud teraste abrasiiv-erosioon- ning löökkulumise ja pinnaväsimuse vahel.

Comparative study on indentation fracture toughness measurements of cemented carbides; 388–398

(full article in PDF format)

Fjodor Sergejev and Maksim Antonov

Abstract. Majority of the fracture toughness studies of metallic materials typically use the Chevron notch technique, compact specimens and round notched tensile specimens. These methods require considerable time for sample preparation and for the notch geometry control. Only a few of them can be applied for cemented carbides due to the very high brittleness of the hard phase. This is why various indentation fracture toughness (IFT) techniques have been developed [1,2], which are more rapid and simple. Indentation toughness measurements results depend critically on the assumption about the crack type (Palmqvist or median/radial cracks), on the equations used for the calculation of fracture toughness and on the material-dependent and material-independent constants [3]. In the present work a comparative study of IFT calculation methods was carried out to find a reliable technique for studied materials (WC-Co, TiC-Fe/Ni). Several IFT equations for ceramic materials, recommended by standards and publications, were used for the evaluation of the fracture toughness and compared with published conventional fracture toughness data [4,5]. Only few of the equations give reliable estimation of the fracture toughness of cemented carbides.

Key words: cermets, hardmetals, fracture toughness, indentation, Palmqvist crack, Vickers hardness.

 

Kermiste purunemissitkuse määramise indenteerimismeetodite võrdlev analüüs

Metallmaterjalide purunemissitkuse (KIc) määramiseks kasutatakse valdavalt nn Chevroni sälguga ja kompaktseid katsekehi, ümarsälguga tõmbeteimikuid jne. Kõik need meetodid on töömahukad katsekehade keeruka geomeetria ja kõrgete täpsusnõuete tõttu pingekontsentraatorile. Karbiidse faasi äärmise hapruse tõttu on ainult mõnda neist meetoditest võimalik kermiste puhul rakendada. Seetõttu on välja töötatud mitmeid indenteerimise purunemissitkuse (IPS) määramise meetodeid [1,2]. IPS seisneb teemantindentori surumises materjali pinda ja tekkinud pragude pikkuse ja geomeetria põhjal materjali KIc väärtuse määramises. Eeliseks on meetodi lihtsus ja katse teostamise kiirus. Sel meetodil saadud tulemused sõltuvad oluliselt indenteerimise käigus tekkivate pragude eeldatavast tüübist (nn Palmqvisti või mediaan- ja radiaalpraod), arvutustes kasutatud valemitest ja veel mitmest tegurist [3]. Artiklis on standardites ning varasemates uurimustes olevaid IPS-arvutusvalemeid kasutatud kermiste WC-Co ja TiC-Fe/Ni purunemissitkuse määramiseks ja saadud tulemusi on võrreldud teiste meetodite abil määratud KIc väärtustega. On näidatud, et kermiste puhul saadakse vaid mõnede IPS arvutusteks soovitatud valemite abil usaldusväärseid tulemusi.

Application of the continuous indentation test method for the characterization of mechanical properties of B4C/Al composites; 399–407

(full article in PDF format)

Eduard Kimmari and Lembit Kommel

Abstract. The principal aim of the present study was to apply the continuous instrumented indentation testing with the Oliver–Pharr method for analysing the load–depth data in determina­tion of mechanical properties of boron carbide/aluminium composites. The indentation tests were carried out at different applied load values (from 10 to 100 N) using Zwick 2.5/TS1S machine and a Vickers indenter. The hardness and reduced elastic modulus of composites were estimated from the unloading part of the indentation curve. The Vickers hardness numbers were compared with those obtained using conventional indentation, performed with Indentec 5030 SKV hardness tester.

Key words: boron carbide/aluminium composite, instrumented indentation, hardness, indentation elasticity modulus, Oliver–Pharr method.

 

B4C/Al komposiitmaterjalide mehaaniliste omaduste määramine indenteerimismeetodiga

Artikli eesmärgiks on boorkarbiid/alumiinium-komposiitmaterjalide mehaaniliste omaduste määramine indenteerimismeetodiga. Indenteerimiskatsed on teostatud indenteerimisjõu erinevatel suurustel (10–100 N), kasutades seadet Zwick 2.5/TS1S ja Vickersi indentorit. Kõvaduse ja elastsusmooduli väärtused on leitud, kasutades Oliveri–Pharri arvutusmetoodikat. Samuti on uuritud indenteerimisjõu mõju kõvaduse määramise tulemustele. Vickersi kõvaduse väärtusi on võrreldud mõõturi Indente SKV abil saadud tulemustega.

Impact wear in mineral crushing; 408–418

(full article in PDF format)

Tuomas Teeri, Veli-Tapani Kuokkala, Pekka Siitonen,

Päivi Kivikytö-Reponen and Jari Liimatainen

Abstract. Mining and mineral processing demand wear-resistant machines and components, because the energies and masses of interacting bodies are significant. This paper is concerned with the wear mechanisms, which occur in grinding mills. Conditions of severe-impact wear and impact-abrasion, and wear behaviour of the lifter bars are studied. A hammer-mill type device, which can produce high-energy impacts, was used. The experiments were also carried out in conditions with abrasive particles present. The wear behaviour of several PM materials and a few reference materials were compared in certain wear conditions. Different material properties that influence the wear resistance were also studied. The microstructure and homogeneity of the materials were studied mainly with a scanning electron microscope. On the basis of the experimental results the studied materials were classified.

Key words: impact wear, impact-abrasion, mineral processing, grinding mill, PM materials.

 

Löökkulumine mineraalide peenestamisel

Mineraalide kaevandamine ja töötlemine nõuab kulumiskindlaid masinaid. Artiklis on vaadeldud masinate detailide löök- ja lõõkabrasiivse kulumise intensiivsust erinevatel töötingimustel. On kasutatud vasarveski-tüüpi seadet, mis tekitab suure energiaga lööke. Katsed on teostatud ka tingimustes, kus abrasiivi on viidud kulutatavate pindade vahele. Mitmete pulbermetallurgiliste materjalide kulumiskindlust on võrreldud etalonmaterjalidega erinevates kulumistingimustes. On vaadeldud materjalide omadusi, mis mõjutavad nende kulumiskindlust. Materjalide mikrostruktuuri ja homogeensust on uuritud peaasjalikult elektronmikroskoobi abil. Katseandmete põhjal on välja töötatud uuritud materjalide klassifikatsioon.

Wear of hard coatings, evaluated by means of kaloMax; 419–426

(full article in PDF format)

Vitali Podgursky, Andre Gregor, Eron Adoberg and Priit Kulu

Abstract. A spherical cap grinder (kaloMax) was employed to evaluate the wear resistance of hard coatings. Simplicity is the attractive advantage of the test. A comparative study of TiN and AlTiN coatings was carried out to elucidate capabilities and limitations of the technique. The relatively high uncertainty of measurement suggests that the test can be used only for qualitative evaluation of wear.

Key words: hard coatings, wear, ball-cratering.

 

Kõvapinnete kulumise hindamine kaloMax-seadme abil

Nitritsete kõvapinnete kulumiskindluse hindamiseks on kasutatud kuivhõõrde ball-cratering-testi ja kaloMax-seadet, mis tagab kulumiskindluse kvalitatiivse hinnangu. Tulenevalt kulumise suhteliselt suurest hälbest tuleb tulemusi hoolikalt analüüsida ja kulumiskindluse hindamiseks kasutada ka teisi standardmeetodeid nagu pin-on-disc.

Preparation of concentrated aqueous suspensions from nanosized plasma-processed zirconia powder; 427–434

(full article in PDF format)

Laila Chera, Eriks Palcevskis, Maris Berzins, Maija Lipe and

Ilona Jansone

Abstract. Four commercially available dispersants have been compared for their ability to produce high-concentrated suspensions of the partially stabilized nanosized zirconia powder, processed by the plasma technique. Zeta potential measurements are used to study the influence of these dispersants on the electrokinetic properties of the powder surface. The highest solid loading (up to 70 wt%) is achieved using Atsurf 3222 and KD7 as dispersants. The optimal amounts of the dispersant (2–3 wt% of the dry mass of the solid) have been determined by adsorption and viscosity measurements. On the basis of obtained data, the correlation between the surface electrokinetic properties and maximal suspension concentration reached is discussed.

Key words: zeta potential, adsorption, surfaces, surfactants, concentrated suspensions, nanosized zirconia.

 

Kõrge kontsentratsiooniga happesuspensioonide valmistamine plasmatehnoloogiaga saadud nanosuurusega tsirkooniumpulbrist

Plasmatehnoloogiaga saadud nanosuurusega osaliselt stabiliseeritud tsirkooniumpulbrist valmistatud kõrge kontsentratsiooniga suspensioone on võrreldud nelja dispergaatoriga. Zeta potentsiaali mõõtmise abil on uuritud nende dispergaatorite mõju pulberpinna elektrokineetilistele omadustele. Kõrgeim kontsentratsioon (kuni 70 massiprotsenti) on saavutatud, kasutades dispergaatoreid Atsurf 3222 ja KD7. Optimaalne dispergaatori kogus (2–3 massiprotsenti) on määratud absorptsiooni ja viskoossuse mõõtmisega. Nende andmete põhjal on analüüsitud pinna elektrokineetiliste omaduste ja suspensiooni maksimaalse kontsentratsiooni korrelatsiooni.

Characterization of WC-Co composite thermal spray powders and coatings; 435–444

(full article in PDF format)

Priidu Peetsalu, Sergei Zimakov, Jüri Pirso, Valdek Mikli,

Riho Tarbe and Priit Kulu

Abstract. The article studies methods for describing powder granules and coatings in WC-Co thermal spray powder development and production. Powder particles and microstructure grains vary from a few nanometres to hundreds of micrometres. It is therefore necessary to combine different methods of analysis. In the granule and particle size analysis, laser diffraction, sieve analysis, image analysis and the BET method are used. Both the macrostructure and microstructure of the thermal spray coating and composite powder granules are investigated including computer analysis. As a result, a numerical database was obtained that permits to compare the characteristics of different coatings and to analyse the resistance of the coatings to the abrasive wear.

Key words: powder granule, coating, microstructure, abrasive wear.

 

WC-Co komposiitpihustuspulbrite ja nendest saadud pinnete kirjeldamine

On uuritud WC-Co komposiitpulbrite ja nendest saadud pinnete kirjeldamise meetodeid. Eesmärgiks on tagada efektiivne pulbrite kirjeldamine tootmiseks ja arendamiseks. Pulbri ja pinde mikrostruktuuri osakesed varieeruvad mõnest nanomeetrist kuni saja mikromeetrini, mistõttu ei ole olemas ühtki universaalset meetodit nende suuruse, kuju ja keemilise koostise määramiseks. Graanulite suurus on vahemikus mõnest mikromeetrist kuni saja mikromeetrini, mistõttu saab nende uurimiseks efektiivselt rakendada laser- ning sõelanalüüsi ja kontrolliks kujutisanalüüsi. Graanulite valmistamiseks kasutatavate nanomeetriliste pulbrite osakeste suuruse mõõtmiseks kasutatakse kaudseid meetodeid (BET-meetod osakeste eripinna ja XRD-meetod kristallilisuse määramiseks), mida ei saa rakendada graanulite suuruse mõõtmiseks. Graanulite ja pinde struktuuri uuringud on läbi viidud kahel suurendusel, millest väiksemat kasutatakse poorsuse määramiseks optilise mikroskoobiga ja suuremat SEM-i abil mikrostruktuuris olevate WC-osakeste suuruse ja nende jaotuse analüüsiks. Piltide analüüsiks on kasutatud arvutianalüüsi. Viimase teostamisel on uuritud vigade võimalusi ja on toodud poorsuse määramisel erinevatel väljadel saadud tulemused. Lõpptulemusena on leitud, et pinde abrasiivkulumine sõltub eelkõige WC-osakeste suurusest, jaotusest ja pinde poorsusest.

Abrasive wear properties of metal matrix composites produced by hot isostatic pressing; 445–454

(full article in PDF format)

Sanna Ala-Kleme, Päivi Kivikytö-Reponen, Jari Liimatainen,

Jussi Hellman and Simo-Pekka Hannula

Abstract. Steel matrix composites are an attractive choice for paper, pulp and mineral crushing industries because of their wear resistant properties. In this paper the abrasive wear properties of the tool steel matrix composites are studied. The rubber wheel abrasion tests were carried out using six different composites. The tool steel Ralloy® WR6 was used as matrix material in all composites. Typically there is about 20 vol% VC in the matrix before the addition of the particle reinforce­ments. Reinforcements were either cemented carbides (WC-Co), cast tungsten carbides (WC) or niobium carbides (NbC). All the composites were so-called double dispersion composites having two distinctive reinforcement types. Although the wear resistance of the composite materials has been found to increase with reinforcement additions in rock crushing environment with multimode wear conditions, the pure abrasion resistance of the composites, having up to 30% additional reinforcements, was found inferior to the matrix tool steel. Based on the observations it is suggested that in order to improve the abrasive wear resistance of the tool steels by adding hard particles, the matrix–particle interface should be strong enough to prevent the detachment of particles and the amount of particles should be high enough to compensate the accelerated wear of the matrix because of hard particle wear debris.

Key words: steel matrix composites, tool steel, cemented carbide, tungsten carbide, niobium carbide, abrasion, wear mechanisms.

 

Kuumisostaatpressimisel saadud maatriksmetallkomposiitide omadused abrasiivsel erosioonil

Tänu kõrgele kulumiskindlusele on terasmaatrikskomposiidid atraktiivsed materjalid paberi- ja tselluloositööstuses ning maakide peenestamisel. Artiklis on uuritud tööriistaterasmaatriksiga komposiitide omadusi abrasiivkulumise tingimustes. Katsed on läbi viidud kuue erineva komposiidiga pöörleva kummikettaga tekitatud abrasiooni korral. Maatriksmaterjalina on kõikide komposiitide puhul kasutusel tööriistateras Ralloy® WR6. Tavaliselt on maatriksis enne sarrusosakeste lisamist ligikaudu 20 mahuprotsenti vanaadiumkarbiidi. Sarrusena on kasutusel kas kõvasulam (WC-Co), valuvolframkarbiid (WC) või nioobiumkarbiid (NbC). Kõik materjalid on kaksikdispersioonkomposiidid, omades kahte erinevat sarruse liiki. Ehkki on leitud, et sarruselementide lisanditega komposiitmaterjalide kulumiskindlus suureneb kivipurustites mitmete kulumisliikide üheaegsel toimel, on puhta abrasiooni kindlus juhul, kui sarruselementide osa ületab 30%, halvem kui maatrikstööriistaterasel. On kindlaks tehtud, et tööriistateraste kulumiskindluse tõstmisel kõvade osakeste lisamisega peab matriitsi ja osakeste vaheline side olema piisavalt tugev, et vältida osakeste eraldumist, ja osakeste kogus küllalt suur, et kompenseerida matriitsi suuremat kulumist kõvade osakeste väljalangemise tõttu.

α-sialon ceramics fabricated from nanopowders by sintering and hot pressing; 455–463

(full article in PDF format)

Ilmars Zalite, Natalja Zhilinska, Aija Krumina, and

Gottfried Kladler

Abstract. Investigation of the fabrication of α-sialon ceramics from nanopowders by the method of ordinary sintering (1200–1650 °C) and hot pressing (1800 and 1910 °C) was carried out. Samples of sialons were made by using Si3N4-AlN-Al2O3 and Si3N4-AlN-Al2O3-Y2O3 nanopowder composites, fabricated by the method of plasmachemical synthesis. Samples from nanopowders attain the density of 95–98% already at 1550–1600 °C, while industrial powders at the temperature of 1600–1650 °C reach the density of only 60–85%. The highest hardness of materials from nanopowders was attained after sintering at 1600–1650 °C and is HV5 = 21–23 GPa depending on the composition. These results correspond well with properties of nanopowders obtained by hot pressing at 1800–1910 °C (at 1910 °C the hardness is HV1 = 20–21 GPa, bending strength σ3p = 520–670 MPa and fracture toughness K1c = 4.0–7.0 MPa.m1/2, depending on the composition).

Key words: sialon ceramics, nanopowders, sintering, hot pressing.

 

Nanopulbritest paagutamise ja kuumpressimise teel valmistatud α-sialoonkeraamika

On uuritud α-sialoonkeraamika valmistamist nanopulbritest tavalise paagutamise (1200–1650 oC) ja kuumpressimisega (1800 ja 1910 oC). Sialoonist katsekehad on valmistatud plasmakeemilise sünteesi teel saadud Si3N4-AlN-Al2O3 ja Si3N4-AlN-Al2O3-Y2O3 nanopulbritest. Nendest valmistatud katsekehade tihedus 95–98% saavutatakse juba 1550–1600 oC juures. Samas on tööstuslikest pulbritest 1600–1650 oC juures paagutatud katsekehade tihedus ainult 60–85%. Suurim nanopulbritest valmistatud keraamika kõvadus (HV5 = 21–23 GPa – sõltuvalt koostisest) saadakse paagutamisel 1600–1650 oC juures. See on võrreldav kuumpressimisega temperatuuril 1800–1910 oC nanopulbritest valmistatud materjalide omadustega (1910 oC juures on kõvadus HV1 = 20–21 GPa (sõltuvalt koostisest), paindetugevus 520–670 MPa ja purunemissitkus 4–7 MPa.m½).

Inductive method for the measurement of surface layer characteristics of ferromagnetic materials; 464–475

(full article in PDF format)

Jonas Vilys, Antanas Ciuplys, Vytautas Ciuplys and

Valdas Kvedaras

Abstract. The main objective of the work is to propose a quick inductive method for the measurement of the characteristics of the modified surface layer of ferromagnetic materials. The investigation of the depth of the strain-hardened layer and the development of micro-non-uniform deformation in a sample after plastic deformation was carried out by this method. Experiments confirm the potential of the inductive method for quick and non-destructive control of surface layer characteristics of ferromagnetic materials. This method allows to conduct a constant monitoring of manufactured production without interrupting the production process. During the production process it gives the possibility to react to the changes more effectively and to reduce down time and costs.

Key words: inductive measurement method, non-destructive control, ferromagnetic materials, strain hardened layer, micro-non-uniform deformation.

 

Ferromagneetiliste materjalide pinnakarakteristikute mõõtmise induktiivne meetod

On välja töötatud kiiretoimeline mittepurustav induktiivne meetod ferromagneetiliste materjalide pinnakihi karakteristikute mõõtmiseks. Sellel meetodil on uuritud kalestunud pinnakihi sügavust ja ebaühtlase deformatsiooni levikut plastselt deformeeritud materjalis.

Copyright Transfer Agreement; 476

Contents of volume 12; 477–480