Czy wiesz...

Spadek sprawności całkowitej samochodu elektrycznego

Czy samochód elektryczny jest ekologiczny?

Pękanie Elementów Form Wtryskowych

Dlaczego pękają matryce form wtryskowych?

Wykres błędnych ruchów osi wrzeciona w funkcji kąta obrotu

Jak diagnozować przyczyny błędów obróbki CNC detali? cz. 2

Fragment Arkusza Kalkulacyjnego Do Sprawdzania Wyników Egzaminu Spawacza Wg ISO9606

Czy ładna spoina jest zawsze dobra?

Czytaj także:

odległość pomiędzy przewodem paliwowym a opaską zaciskową
Projektowanie

Packaging, czyli jak to wszystko pomieścić

­ Piotr Cabaj
Klejenie Metali w Praktyce Przemysłowej
Technologie

Klejenie metali w praktyce przemysłowej

­ [Marek Bernaciak]
Połączenie Skurczowe
Technologie

Niedoceniane połączenie skurczowe

­ Jerzy Mydlarz
gięcie blachy
Projektowanie

Blaszane origami. Metodyka projektowania konstrukcji blachowych

­ Paweł Bancarzewski
Projektowanie i Konstrukcje Inżynierskie
  • STRONA GŁÓWNA
  • Aktualności
    Jcb Hydromax na równinie Bonneville Salt Flats

    JCB Hydromax – wodorowy rekord prędkości

    Biopolimerowa pianka otrzymana poprzez związanie wiórów celulozowym lepiszczem i czynnikiem sieciującym

    Biopolimerowa pianka alternatywą dla polistyrenu

    turbina gazowa

    Turbiny gazowe zasilane wodorem? To nie takie proste

    Drukowana struktura przestrzenna na potrzeby chłodzenia wyparnego

    Alternatywa dla klimatyzacji: druk 3D systemów pasywnego chłodzenia

    Pierwsze Testy Prototypowego Bolidu IR28

    Prototypowy IR.28

    Warstewki izolacyjne tlenku cynku w strukturze termoelektrycznego antymonku cynku

    Zoptymalizowany materiał termoelektryczny dla odzysku ciepła odpadowego

    wizualizacja procesu zgrzewania tarciowego z przemieszaniem FSW

    Neutronografia w badaniu naprężeń resztkowych zgrzein blach pancernych

    Wstępna konfiguracjia urządzenia do wykonywania połączeń typu HiVe

    Nowa technologia punktowego łączenia metali

    Konfigurator e-skin flat zapewnia wszystkie istotne dane, takie jak rysunek techniczny, plik STEP, listę części i instrukcje montażu do natychmiastowego pobrania

    Nowy konfigurator online prowadników kablowych do pomieszczeń czystych od igus

  • Artykuły
    • Wszystkie artykuły
    • Analizy, symulacje
    • Badania, analizy
    • Części maszyn i urządzeń
    • Historia
    • Inne
    • Konstrukcje
    • Maszyny i urządzenia
    • Materiały
    • Projektowanie
    • Rozwiązania
    • Technologie
    Przemysłowa Drukarka Etykiet BradyPrinter I4311

    BradyPrinter i4311: Przemysłowy druk etykiet bez przewodów

    Zagnieżdżona Sprężyna Falista O Trzech Zwojach W Przykładowym Zastosowaniu

    Napięcie wstępne łożyska z użyciem sprężyn

    Symulacje numeryczne wpływu wewnętrznych zwarć łukowych na rozdzielnice średniego napięcia

    Symulacje numeryczne wpływu wewnętrznych zwarć łukowych na rozdzielnice SN

    Zautomatyzowana linia do galwanizacji komponentów aluminiowych w produkcji seryjnej

    Obróbka powierzchniowa aluminium

    software do obliczeń akustycznych

    O wyborze i testowaniu solvera MES

    Helikopter Marsjański Ingenuity

    Helikoptery na Marsie

    Przykład przedmiotu obrabianego posiadającego na ukośnej powierzchni kieszeń prostokątną

    Wybrane aspekty produktywnego skrawania na wieloosiowych obrabiarkach CNC; cz. 9

    Systemy Mocowania Narzędzi Skrawających

    Systemy mocowania narzędzi skrawających

    Przykład rozwiązania odpowietrzania w płaszczyźnie podziału formy

    Odpowietrzanie form wtryskowych; cz. 2

    Transport Technologiczny

    Organizacja produkcji, cz. 4: projekt technologiczny

    zaleta sprężyn falistych oszczędność miejsca

    Poznaj zalety sprężyn falistych

    analiza zmęczeniowa spoiny

    Numeryczna i eksperymentalna analiza losowego zmęczenia złączy spawanych metodą Dirlika

    Organizacja produkcji; cz. 3: systemy zarządzania jakością

    Robotyzacja transportu profili w lakierni proszkowej

    Jednozwojowa sprężyna falista Smalley do wstępnego obciążenia łożyska

    Wstępne napięcie łożysk: pięć najbardziej typowych nieporozumień

    Organizacja produkcji; cz. 3: systemy zarządzania jakością

    Odpowietrzanie form wtryskowych; cz. 1

    Wybrane tematy:

    • robotyzacja
    • spawanie
    • obróbka skrawaniem
    • MES
    • klejenie
    • tworzywa sztuczne
    • motoryzacja
    • CAD
    • polskie projekty
    • lotnictwo
    • druk 3D
    • silniki
    • formy wtryskowe
    • budowa maszyn
    • technologie łączenia
    • obliczenia
    • kompozyty
    • ceramika techniczna
    • Analizy, symulacje
    • Badania, analizy
    • Technologie
    • Maszyny i urządzenia
    • Części maszyn i urządzeń
    • Konstrukcje
    • Rozwiązania
    • Projektowanie
    • Materiały
    • Historia
    • Inne
  • Czasopismo
    • Jak zakupić
    • Archiwum
      • Archiwum 2026
      • Archiwum 2025
      • Archiwum 2024
      • Archiwum 2023
      • Archiwum 2022
      • Archiwum 2021
      • Archiwum 2020
      • Archiwum 2019
      • Archiwum 2018
      • Archiwum 2017
      • Archiwum 2016
      • Archiwum 2015
      • Archiwum 2014
      • Archiwum 2013
      • Archiwum 2012
      • Archiwum 2011
      • Archiwum 2010
      • Archiwum 2009
      • Archiwum 2008
      • Archiwum 2007
  • O nas
  • Kontakt
  • ­
Nie znaleziono
Zobacz wszystkie wyniki
Projektowanie i Konstrukcje Inżynierskie
  • STRONA GŁÓWNA
  • Aktualności
    Jcb Hydromax na równinie Bonneville Salt Flats

    JCB Hydromax – wodorowy rekord prędkości

    Biopolimerowa pianka otrzymana poprzez związanie wiórów celulozowym lepiszczem i czynnikiem sieciującym

    Biopolimerowa pianka alternatywą dla polistyrenu

    turbina gazowa

    Turbiny gazowe zasilane wodorem? To nie takie proste

    Drukowana struktura przestrzenna na potrzeby chłodzenia wyparnego

    Alternatywa dla klimatyzacji: druk 3D systemów pasywnego chłodzenia

    Pierwsze Testy Prototypowego Bolidu IR28

    Prototypowy IR.28

    Warstewki izolacyjne tlenku cynku w strukturze termoelektrycznego antymonku cynku

    Zoptymalizowany materiał termoelektryczny dla odzysku ciepła odpadowego

    wizualizacja procesu zgrzewania tarciowego z przemieszaniem FSW

    Neutronografia w badaniu naprężeń resztkowych zgrzein blach pancernych

    Wstępna konfiguracjia urządzenia do wykonywania połączeń typu HiVe

    Nowa technologia punktowego łączenia metali

    Konfigurator e-skin flat zapewnia wszystkie istotne dane, takie jak rysunek techniczny, plik STEP, listę części i instrukcje montażu do natychmiastowego pobrania

    Nowy konfigurator online prowadników kablowych do pomieszczeń czystych od igus

  • Artykuły
    • Wszystkie artykuły
    • Analizy, symulacje
    • Badania, analizy
    • Części maszyn i urządzeń
    • Historia
    • Inne
    • Konstrukcje
    • Maszyny i urządzenia
    • Materiały
    • Projektowanie
    • Rozwiązania
    • Technologie
    Przemysłowa Drukarka Etykiet BradyPrinter I4311

    BradyPrinter i4311: Przemysłowy druk etykiet bez przewodów

    Zagnieżdżona Sprężyna Falista O Trzech Zwojach W Przykładowym Zastosowaniu

    Napięcie wstępne łożyska z użyciem sprężyn

    Symulacje numeryczne wpływu wewnętrznych zwarć łukowych na rozdzielnice średniego napięcia

    Symulacje numeryczne wpływu wewnętrznych zwarć łukowych na rozdzielnice SN

    Zautomatyzowana linia do galwanizacji komponentów aluminiowych w produkcji seryjnej

    Obróbka powierzchniowa aluminium

    software do obliczeń akustycznych

    O wyborze i testowaniu solvera MES

    Helikopter Marsjański Ingenuity

    Helikoptery na Marsie

    Przykład przedmiotu obrabianego posiadającego na ukośnej powierzchni kieszeń prostokątną

    Wybrane aspekty produktywnego skrawania na wieloosiowych obrabiarkach CNC; cz. 9

    Systemy Mocowania Narzędzi Skrawających

    Systemy mocowania narzędzi skrawających

    Przykład rozwiązania odpowietrzania w płaszczyźnie podziału formy

    Odpowietrzanie form wtryskowych; cz. 2

    Transport Technologiczny

    Organizacja produkcji, cz. 4: projekt technologiczny

    zaleta sprężyn falistych oszczędność miejsca

    Poznaj zalety sprężyn falistych

    analiza zmęczeniowa spoiny

    Numeryczna i eksperymentalna analiza losowego zmęczenia złączy spawanych metodą Dirlika

    Organizacja produkcji; cz. 3: systemy zarządzania jakością

    Robotyzacja transportu profili w lakierni proszkowej

    Jednozwojowa sprężyna falista Smalley do wstępnego obciążenia łożyska

    Wstępne napięcie łożysk: pięć najbardziej typowych nieporozumień

    Organizacja produkcji; cz. 3: systemy zarządzania jakością

    Odpowietrzanie form wtryskowych; cz. 1

    Wybrane tematy:

    • robotyzacja
    • spawanie
    • obróbka skrawaniem
    • MES
    • klejenie
    • tworzywa sztuczne
    • motoryzacja
    • CAD
    • polskie projekty
    • lotnictwo
    • druk 3D
    • silniki
    • formy wtryskowe
    • budowa maszyn
    • technologie łączenia
    • obliczenia
    • kompozyty
    • ceramika techniczna
    • Analizy, symulacje
    • Badania, analizy
    • Technologie
    • Maszyny i urządzenia
    • Części maszyn i urządzeń
    • Konstrukcje
    • Rozwiązania
    • Projektowanie
    • Materiały
    • Historia
    • Inne
  • Czasopismo
    • Jak zakupić
    • Archiwum
      • Archiwum 2026
      • Archiwum 2025
      • Archiwum 2024
      • Archiwum 2023
      • Archiwum 2022
      • Archiwum 2021
      • Archiwum 2020
      • Archiwum 2019
      • Archiwum 2018
      • Archiwum 2017
      • Archiwum 2016
      • Archiwum 2015
      • Archiwum 2014
      • Archiwum 2013
      • Archiwum 2012
      • Archiwum 2011
      • Archiwum 2010
      • Archiwum 2009
      • Archiwum 2008
      • Archiwum 2007
  • O nas
  • Kontakt
  • ­
Nie znaleziono
Zobacz wszystkie wyniki
Projektowanie i Konstrukcje Inżynierskie
Nie znaleziono
Zobacz wszystkie wyniki

Kompleksowe badania matryc kuźniczych

­ Jarosław Lulkiewicz, Szymon Szkudelski, Beata Pachutko
18.03.2015
A A

Celem badań opisanych w artykule było określenie wielkości zużycia matryc do kucia zaczepu budowlanego o nośności 2,5 t metodą nieniszczącą, za pomocą skanera optycznego, oraz na podstawie badań metalograficznych. Całość zrealizowano w ramach projektu „Badania metalograficzne narzędzi do kucia zaczepu budowlanego po różnych cyklach i warunkach ich eksploatacji”.

Przedmiot badań

Przedmiotem badań były matryce: górna i dolna do kucia na gorąco zaczepu budowlanego, które były eksploatowane w procesie ciągłym, po osiem godzin dziennie. Matryce wykonano ze stali Orvar Supreme (odpowiednik stali WCLV wg normy PN-EN ISO 4957:2004) o twardości 56-2 HRC. Wsad nagrzewany był indukcyjnie do temperatury 950+ 20 °C. Matryce nie były chłodzone między poszczególnymi odkuciami. Na matrycach wykonano 18000 odkuwek.

Metodologia badawcza

Badania matryc obejmowały:

  • skanowanie nowych matryc przed procesem kucia,
  • skanowanie matryc po procesie kucia,
  • badania metalograficzne, takie jak: obserwacje powierzchni na SEM, pomiary głębokości pęknięć, obserwacje struktury na przekrojach matryc za pomocą mikroskopu świetlnego i pomiary twardości Vickersa, przy sile obciążającej wynoszącej 0,4903 N (symbol twardości HV 0,1), wg normy PN-EN ISO 6507-1:2007, od powierzchni w głąb matryc.

Stosowane urządzenia pomiarowe i badawcze:

  • skaner optyczny ATOS Triple Scan (GOM) oraz oprogramowania GOM Inspect V7.5 SR2,
  • skaningowy mikroskop elektronowy Inspect S (FEI),
  • mikroskop świetlny Eclipse L150 (Nikon), wyposażony w oprogramowanie do archiwizowania obrazu NIS Elements,
  • twardościomierz Vickersa Micrometr 2104 (Wirtz-Buehler).

Wyniki skanowania matryc

Wyniki skanowania matryc górnej i dolnej do kucia kołnierza, po 18000 cykli kucia pokazano na rysunku 1.

Topografia Powierzchni Roboczych Matryc Do Kucia Kołnierza
Rys. 1 Topografia powierzchni roboczych matryc do kucia kołnierza, 18000 cykli: a-b) mapa topografii powierzchni, c-d) miejsce usytuowania profilu, e-f) profil zużycia powierzchni

Z porównania map topografii powierzchni i profili zużycia powierzchni roboczych matryc górnej i dolnej wynika, że zużycie obu matryc jest podobne (Rys. 1). Największe wartości ubytku materiału matrycy zaobserwowano w obszarze promienia otworu matrycy dolnej o średnicy 14 mm, o wartości 0,3 mm.

Wyniki badań metalograficznych

Wyniki badań na SEM powierzchni matryc do kucia kołnierza po 18000 cykli przedstawiono na rysunku 2.

Kompleksowe badania matryc kuźniczych
a) matryca górna – obszar przy promieniu otworu o średnicy 14 mm
Kompleksowe badania matryc kuźniczych
b) matryca górna – powiększony obszar 1
Kompleksowe badania matryc kuźniczych
c) matryca dolna – obszar przy promieniu otworu o średnicy 14 mm
Kompleksowe badania matryc kuźniczych
d) matryca dolna – powiększony obszar 2
Rys. 2 Powierzchnia matryc do kucia kołnierza, 18000 cykli, SEM: a-b) matryca górna, c-d) matryca dolna

Badania na SEM wykazały wytarcie materiału w obszarze promienia otworu na średnicy 14 mm, zarówno matrycy górnej, jak i dolnej (Rys. 2) na skutek zużycia ściernego. W matrycy dolnej powstała krawędź w obszarze promienia.
Wyniki badań mikroskopowych za pomocą mikroskopu świetlnego na przykładzie matrycy dolnej do kucia kołnierza po 18000 cykli kucia pokazano na rysunku 3.

Kompleksowe badania matryc kuźniczych
a) przekrój wzdłużny
Kompleksowe badania matryc kuźniczych
b) obszar na promieniu otworu
Kompleksowe badania matryc kuźniczych
c) powiększony fragment z rysunku 3b po trawieniu
Rys. 3 Matryca dolna do kucia kołnierza, 18000 cykli, próbka pobrana pod kątem 90°: a) przekrój wzdłużny profilu promienia, próbka trawiona, b) obszar na promieniu, próbka nietrawiona, c) struktura na promieniu

W matrycy dolnej do kucia kołnierza po 18000 cykli zaobserwowano, podobnie jak w matrycy górnej, zmianę geometrii promienia otworu o średnicy 14 mm oraz wytarcie materiału w obrębie płaskiej powierzchni roboczej (Rys. 3). W obszarze promienia otworu zauważono pęknięcie o głębokości 0,025 mm. Strukturę matrycy dolnej stanowił odpuszczony martenzyt.

Profile twardości Vickersa HV 0,1 na przekroju matrycy dolnej do kucia kołnierza po 18000 cykli kucia pokazano na rysunku 4a.

Rozkłady Twardości HV 0,1
Rys. 4a Rozkłady twardości HV 0,1 na przekroju matrycy dolnej do kucia kołnierza, 18000 cykli

W matrycy dolnej do kucia kołnierza eksploatowanej przez 18000 cykli, największemu zmniejszeniu twardości uległy obszary 2 i 3 (Rys. 4b). Twardość w tych obszarach wyniosła odpowiednio: 488 HV 0,1 i 527 HV 0,1. Strefa obniżonej twardości wyniosła ok. 0,4 mm dla obszaru 2 i ok. 0,25 mm dla obszaru 3.

Kompleksowe badania matryc kuźniczych
Rys. 4b Miejsca wykonania pomiarów twardości HV 0,1

Podsumowanie

Przeprowadzone badania metodą nieniszczącą pozwalają na precyzyjne zlokalizowanie obszarów największego zużycia. Wykonane mapy topografii powierzchni umożliwiają sprawdzenie rzeczywistej linii profilu w określonym miejscu przekroju po przeprowadzeniu 18000 cykli kucia. Równoległe regularne pomiary wymiarów odkuwek oraz matryc do kucia pozwalają na wyznaczenie maksymalnej dopuszczalnej wielkości zużycia matrycy na bazie tolerancji wymiarów i kształtu odkuwki.

Przeprowadzone badania metalograficzne wykazały przede wszystkim występowanie zużycia ściernego w obszarze promienia matrycy, a także skutki procesu odpuszczenia materiału matrycy w tym obszarze. Analiza wyników badań metalograficznych pozwala określić rodzaj zużycia i zachodzących zmian, dzięki czemu można m.in. opracować inną metodę obróbki cieplnej matryc, wprowadzić chłodzenie narzędzi między pojedynczymi cyklami kucia lub zmodyfikować warstwę wierzchnią matrycy, w procesie azotowania.

mgr inż. Jarosław Lulkiewicz
mgr inż. Szymon Szkudelski
dr inż. Beata Pachutko

Instytut Obróbki Plastycznej w Poznaniu

artykuł pochodzi z wydania 3 (90) marzec 2015

  • Share on Facebook
  • Share on Twitter
  • Share on LinkedIn
  • Share on WhatsApp
  • Share on Email
Tagi: diagnostykaobróbka plastyczna

Powiązane artykuły

Schemat samodiagnozującego się kompozytu
Aktualności

Samodiagnozujący się kompozyt

Część Mechaniczna Urządzenia T 30 do Badania Kół Zębatych Stożkowych
Konstrukcje

Stanowisko do badania kół zębatych stożkowych

Pomiary Modalne Nadwozia Samochodu Przy Użyciu Kilku Wzbudników
Badania, analizy

Analiza modalna jako narzędzie do rozwiązywania problemów inżynierskich

Wstępna konfiguracjia urządzenia do wykonywania połączeń typu HiVe
Aktualności

Nowa technologia punktowego łączenia metali

Akustyczna Detekcja Defektów w Laserowym Druku Metali
Aktualności

Akustyczna detekcja defektów w laserowym druku metali

Identyfikacja wad kompozytów włóknistych
Aktualności

Identyfikacja wad kompozytów włóknistych

Tematyka:

aluminium budowa maszyn CAD ceramika techniczna CNC diagnostyka druk 3D energetyka formy wtryskowe innowacje inżynieria materiałowa klejenie kompozyty laser lotnictwo mechanizm MES montaż motocykle motoryzacja nanotechnologia narzędzia obliczenia obrabiarki obróbka plastyczna obróbka skrawaniem oprzyrządowanie polskie projekty powłoki programy przemysł kosmiczny przemysł morski przemysł zbrojeniowy robot robotyzacja silniki spawanie stal technologie łączenia tribologia tworzywa sztuczne wynalazki wywiad zgrzewanie łożyska
FORMY WTRYSKOWE Integracja Konstrukcji i Technologii Ebook
MetalTop
Projektowanie i Konstrukcje Inżynierskie
  • O nas
  • Polityka prywatności
  • Kontakt

© ITER 2007-2026

Nie znaleziono
Zobacz wszystkie wyniki
  • Strona główna
  • Aktualności
  • Artykuły
    • Analizy, symulacje
    • Badania, analizy
    • Części maszyn i urządzeń
    • Historia
    • Inne
    • Konstrukcje
    • Maszyny i urządzenia
    • Materiały
    • Projektowanie
    • Rozwiązania
    • Technologie
  • Jak zakupić
  • O nas
  • Kontakt

© ITER 2007-2026

email_icon

Nie przegap nowych wydań!

Zapisz się, aby na bieżąco otrzymywać linki do kolejnych, darmowych wydań Projektowania i Konstrukcji Inżynierskich

Wpisz adres email

Dziękuję, nie pokazuj więcej