Książka jest podsumowaniem trzydziestoletniego dorobku i doświadczeń Autora w zakresie spajania węglików spiekanych ze stalą w aspekcie wytwarzania narzędzi. Podstawową metodą spajania obydwu materiałów jest lutowanie twarde, a także coraz powszechniejsze klejenie. Omówiono też inne, rzadziej stosowane, ale możliwe, metody łączenia węglików spiekanych ze stalą. Skoncentrowano się na zestawieniu i charakterystyce materiałów dodatkowych do klejenia i lutowania twardego (kleje, topniki, luty, atmosfera kontrolowana, próżnia). Przedstawiono zagadnienia wynikające z konsekwencji łączenia węglików spiekanych ze stalą, przez wszystkim naprężenia i odkształcenia towarzyszące procesom cieplnym w lutowaniu twardym, a także niezgodności występujące w połączeniach klejonych i lutowanych.

Podano metody badań węglików spiekanych oraz ich połączeń ze stalą, stanowiące zarówno nieniszczące jak i niszczące metody kontroli.

Zamieszczono przykłady praktycznego zastosowania połączeń węglików spiekanych ze stalą w przemyśle narzędziowym, z przedstawieniem technologii łączenia różnych narzędzi stosowanych w obróbce skrawaniem, przemyśle wydobywczym węgla kamiennego i rud miedzi, w obróbce kamienia, budowie i remontach dróg, w rolnictwie, w obróbce drewna i przemyśle leśnym.

Spis treści:

Przedmowa

Wykaz ważniejszych oznaczeń

Wstęp

1. Węgliki spiekane i ich właściwości

1.1. Terminologia

1.2. Wytwarzanie węglików spiekanych

1.3. Budowa i skład fazowy węglików spiekanych

1.4. Rodzaje i gatunki węglików spiekanych

1.5. Właściwości węglików spiekanych

1.6. Warstwa wierzchnia węglików spiekanych

2. Dobór materiałów na korpusy narzędzi zbrojonych węglikami spiekanymi

2.1. Stale niestopowe i stopowe przeznaczone na korpusy narzędzi

2.2. Obróbka cieplna stali niestopowych i stopowych

3. Połączenia spajane węgliki spiekane–stal

3.1. Problemy występujące przy spajaniu węglików spiekanych ze stalą

3.2. Przygotowanie powierzchni stali i węglików spiekanych do spajania

3.3. Korpusy stalowe i ich przygotowanie do procesów spajania

4. Metody spajania węglików spiekanych ze stalą

5. Procesy klejenia węglików spiekanych ze stalą

5.1. Zjawiska fizykochemiczne występujące podczas klejenia

5.1.1. Zjawisko adhezji

5.1.2. Zjawisko kohezji

5.1.3. Zwilżalność

5.1.4. Kapilarność – wpływ szczeliny

5.2. Czynniki wpływające na powstawanie połączeń klejowych

5.2.1. Konstrukcja połączeń klejowych

5.2.2. Warunki eksploatacyjne

5.2.3. Właściwości materiałów klejonych

5.2.4. Dobór klejów

5.3. Wytwarzanie połączeń klejowych

5.3.1. Przygotowanie powierzchni elementów do klejenia

5.3.2. Podstawowa obróbka powierzchni elementów

5.3.3. Dodatkowa obróbka powierzchni elementów

5.3.4. Nanoszenie klejów

5.3.5. Pozycjonowanie i docisk elementów klejonych

5.4. Przygotowanie powierzchni węglików spiekanych do klejenia

5.4.1. Idea trawienia elektrochemicznego węglików spiekanych

5.4.2. Pomiary chropowatości powierzchni węglików spiekanych

5.4.3. Pomiary zwilżalności powierzchni węglików spiekanych

5.4.4. Badania powierzchni węglików spiekanych za pomocą mikroskopu elektronowego

5.4.5. Właściwości wytrzymałościowe połączeń klejowych

6. Właściwości materiałów dodatkowych stosowanych w procesach klejenia węglików spiekanych ze stalą

6.1. Materiały dodatkowe stosowane w procesach klejenia

6.2. Podział klejów

6.3. Właściwości wybranych klejów

6.3.1. Kleje na bazie żywic epoksydowych

6.3.2. Kleje na bazie żywic metakrylowych

6.3.3. Kleje anaerobowe

6.4. Kleje o budowie kompozytowej

6.5. Przewodność cieplna klejów o budowie kompozytowej

7. Zjawiska fizykochemiczne zachodzące w procesach lutowania

7.1. Zwilżalność

7.2. Rozpływność

7.3. Kapilarność

7.4. Dyfuzja, roztwarzanie i krystalizacja lutowiny

8. Wpływ szerokości szczeliny na właściwości połączeń lutowanych węgliki spiekane–stal

8.1. Znaczenie szczeliny lutowniczej dla połączeń lutowanych

8.2. Szczeliny kapilarne

8.3. Szczeliny niekapilarne

8.4. Umocnienie lutowiny siatkami stalowymi

8.5. Umocnienie lutowiny włóknami stalowymi

9. Właściwości materiałów dodatkowych stosowanych w procesach lutowania węglików spiekanych ze stalą

9.1. Topniki do lutowania twardego i ich rodzaje

9.2. Atmosfery kontrolowane stosowane podczas lutowania

9.3. Atmosfera próżniowa

9.4. Luty twarde do łączenia węglików spiekanych ze stalą

9.4.1. Luty srebrne

9.4.2. Luty na osnowie Cu-Zn i Cu

9.5. Postacie lutów twardych

10. Metody lutowania węglików spiekanych ze stalą

10.1. Lutowanie płomieniowe

10.2. Lutowanie indukcyjne

10.3. Lutowanie oporowe

10.4. Lutozgrzewanie

10.5. Lutowanie w piecach z atmosferą kontrolowaną

10.6. Lutowanie w piecach próżniowych

11. Lutowanie węglików spiekanych pokrywanych warstwami ceramicznymi

11.1. Pokrycia ceramiczne

11.2. Lutowanie twarde węglików spiekanych pokrywanych warstwami ceramicznymi

12. Naprężenia i odkształcenia występujące w połączeniach spajanych węglików spiekanych ze stalą

12.1. Naprężenia w połączeniach lutowanych

12.2. Metody kompensacji naprężeń i odkształceń w połączeniach lutowanych

12.3. Analiza numeryczna

13. Porównanie technik klejenia i lutowania węglików spiekanych ze stalą

13.1. Perspektywy techniki klejenia

13.2. Zjawiska powierzchniowe w procesach klejenia i lutowania

13.3. Wpływ szerokości szczeliny na wytrzymałość na ścinanie połączeń klejowych i lutowanych

13.4. Wpływ zbrojenia na wytrzymałość mechaniczną połączeń klejowych i lutowanych

13.5. Zalety i wady połączeń klejowych w porównaniu z połączeniami lutowanymi

14. Metody zgrzewania węglików spiekanych ze stalą

14.1. Zgrzewanie oporowe

14.2. Zgrzewanie tarciowe

14.3. Zgrzewanie dyfuzyjne

14.4. Zgrzewanie wybuchowe

15. Metody spawania węglików spiekanych ze stalą

15.1. Spawanie łukowe elektryczne

15.2. Spawanie metodami skoncentrowanej energii

16. Rodzaje niezgodności w połączeniach lutowanych na twardo

16.1. Niezgodności występujące w połączeniach lutowanych

16.1.1. Pęknięcia

16.1.2. Pustki

16.1.3. Wtrącenia stałe

16.1.4. Brak połączenia

16.1.5. Niezgodności kształtu i wymiaru złącza

16.1.6. Niezgodności różne

16.2. Poziomy jakości połączeń lutowanych na twardo i granice niezgodności

17. Metody badań połączeń klejowych i lutowanych węgliki spiekane–stal

17.1. Badania węglików spiekanych

17.2. Badania połączeń klejowych węglików spiekanych ze stalą

17.2.1. Badania nieniszczące połączeń klejowych

17.2.2. Badania niszczące połączeń klejowych

17.3. Badania połączeń lutowanych węglików spiekanych ze stalą

17.3.1. Metody nieniszczące połączeń lutowanych

17.3.2. Metody niszczące połączeń lutowanych

18. Przykłady przemysłowego zastosowania narzędzi zbrojonych węglikami spiekanymi

18.1. Narzędzia i części klejone

18.2. Narzędzia i elementy lutowane do obróbki mechanicznej

18.3. Narzędzia i części lutowane stosowane w przemyśle wydobywczym oraz w budowie i remontach dróg

18.4. Narzędzia lutowane przeznaczone do obróbki kamienia

18.5. Narzędzia lutowane stosowane do obróbki drewna

18.6. Narzędzia lutowane stosowane do pracy w rolnictwie i przemyśle leśnym

Literatura

Streszczenie w języku angielskim