Studium vlastností pájek s vloženými karbidy wolframu

Petr Hlavatý

Doctoral thesis

Study of the properties of solders reinforced with tungsten carbides

Abstract:

HLAVATÝ Petr. Studium vlastností pájek s vloženými karbidy wolframu, Vysoká škola báňská - Technická univerzita Ostrava. Katedra mechanické technologie, Fakulta strojní. Školitel: prof. Ing. Petr Mohyla, Ph.D. Současným trendem ve strojírenství a stavebnictví je prodlužování životnosti součástí pomocí nových materiálů a technologií. Při provozu zařízení dochází k opotřebení dílů v extrémně namáhaných místech, kdy je nutné celou součást vyměnit nebo renovovat opotřebenou část. Materiály těchto strojních součástí podléhají řadě druhů opotřebení například abraze, adheze, eroze, apod. Renovační procesy mají za cíl prodloužit životnost zařízení. Disertační práce se zabývá studiem vlastností nánosových vrstev vytvořených pájením za použití kyslíkoacetylenového plamene, metodou pájení 912 s ukotvenými částicemi karbidu wolframu. V práci byly použity tři typy pájek WSC 553, Z-Terradur a Durit CS, nanášené na základní materiál S235JR. K hlavním cílům práce patří analýzy strukturních přeměn a metalurgických dějů u tří typů nánosových vrstev s rozdílnou velikostí částic karbidu wolframu. Jednotlivé typy vrstev byly podrobeny abrazivnímu testu RWAT (Rubber Wheel Abrasion Test), dále bylo provedeno hodnocení mikrotvrdosti vybraných míst, metalografické posouzení a chemický rozbor vrstev pomocí elektronové mikroskopie a porovnání množství a velikosti částic karbidu wolframu na finální životnost povrchu. Výsledkem disertační práce je posouzení vlastností rozdílných nánosových vrstev s vloženými zrny karbidu wolframu s cílem prodloužení životnosti součástí používaných v praxi při zachování bezpečnosti provozu.

Abstract:

HLAVATÝ Petr. Study of the properties of solders reinforced with tungsten carbides, Ostrava, 2022. Dissertation Thesis. VSB - Technical University of Ostrava Department of Mechanical Technology, Faculty of Mechanical Engineering. Supervisor: prof. Ing. Petr Mohyla, Ph.D. The current trend in the engineering and construction industry is to extend the life of components using new materials and technologies. During the operation of the equipment, wear of parts occurs in extremely stressed components, when it is necessary to replace the entire part or renovate the worn part. The materials of these machine parts are subject to many types of wear, such as abrasion, adhesion, erosion, etc. Renovation processes aim to extend the life of the equipment. The dissertation thesis deals with the study of the properties of deposition layers created by soldering using an oxyacetylene flame, brazing method 912 with anchored tungsten carbide particles. Three types of solder WSC 553, Z-Terradur and Durit CS were used in the work, applied on base material S235JR. The main objectives of the thesis include the analysis of structural transformations and metallurgical processes in three types of deposit layers with different sizes of tungsten carbide particles. Individual types of layers were subjected to the RWAT (Rubber Wheel Abrasion Test) test, the analysis of microhardness of selected areas were also assessed, metallographic assessment and chemical analysis of the layers using electron microscopy and comparison of the amount and sizes of tungsten carbide particles on the final life of the surface. The result of the dissertation thesis is an assessment of the properties of different solders with embedded tungsten carbides layers grains with the aim of extending the service life of the components used in practice while maintaining operational safety.

Keywords

Pájení, Karbid wolframu, Abraze, Eroze, RWAT

Keywords

Soldering, Tungsten Carbide, Abrasion, Erosion, RWAT

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 31. 8. 2022

Thesis defence

• Date of defence: 11. 11. 2022
• Supervisor: Petr Mohyla
• Reader: Libor Beneš, Jaromír Moravec, Ladislav Kolařík

VSB – Technical University of Ostrava

Fakulta strojní

Doctoral programme / field:
Strojní inženýrství / Strojírenská technologie