The paper presents results of computer simulations of the stress/strain field built up in a cobalt matrix diamond impregnated saw blade segment during its fabrication and after loading the protruding diamond with an external force. The main objective of this work was to create better understanding of the factors affecting retention of diamond particles in a metallic matrix of saw blade segments, which are produced by means of the powder metallurgy technology.The effective use of diamond impregnated tools strongly depends on mechanical and tribological properties of the matrix, which has to hold the diamond grits firmly. The diamond retention capability of the matrix is affected in a complex manner by chemical or mechanical interactions between the diamond crystal and the matrix during the segment manufacture. Due to the difference between the thermal expansion coefficients of the diamond and metallic matrix, a complex stress/strain field is generated in the matrix surrounding each diamond crystal.It is assumed that the matrix potential for diamond retention can be associated with the amount of the elastic and plastic deformation energy and the size of the deformation zone occurring in the matrix around diamonds. The stress and strain fields generated in the matrix were calculated using the Abaqus software. It was found that the stress and strain fields generated during segment fabrication change to a large extent as the diamond crystal emerges from the cobalt matrix to reach its working height of protrusion.Keywords: diamond impregnated tools, matrix, stress/strain field, diamond retention, numerical modelling W pracy przedstawiono wyniki symulacji komputerowych pól naprężeń i odkształceń wytworzonych w kobaltowej osnowie segmentu piły tarczowej. Pola naprężeń i odkształceń powstają w procesie produkcji i po obciążeniu wystającego diamentu przez zewnętrzną siłę. Głównym celem prezentowanej pracy było lepsze zrozumienie czynników dotyczących retencji cząstki diamentu w osnowie metalicznej segmentów piły, które są wytwarzane za pomocą technologii metalurgii proszków.Efektywne stosowanie narzędzi metaliczno-diamentowych w dużym stopniu zależy od mechanicznych i tribologicznych właściwości osnowy, która musi mocno utrzymywać cząstki diamentowe. Zdolność osnowy retencji diamentu jest uzależniona w skomplikowany sposób od chemicznych i mechanicznych oddziaływań pomiędzy kryształem diamentu i osnową podczas wytwarzania segmentu. Wskutek różnicy współczynników rozszerzalności cieplnej diamentu i metalicznej osnowy, złożone pole naprężeń i odkształceń powstaje w materiale osnowy otaczającej każdą cząstkę diamentu.Założono, że potencjalna zdolność osnowy do retencji diamentu może być skojarzona z sumą sprężystej i plastycznej energii deformacji i z wielkością strefy odkształcenia występującej w osnowie otaczającej diament. Pola naprężeń i odkształceń w osnowie były obliczane przy użyciu systemu Abaqus. Stwierdzono, że pola naprężeń i odkształceń wytwarzane w czasie produkcji segmentu zmieniają się w szerokim zakresie, gdy...

The paper is concerned with the modelling of diamond retention efficiency of three different matrix materials: cobalt (EF), cobalt (SMS) and carbonyl iron powders. After the consolidation stage, the specimens were tested for tensile properties. The mechanical fields around a diamond particle were determined using computer simulations. The simulations were performed for a protruding diamond particle after hot pressing and after loading with an external force. The diamond retention efficiency of the matrix is affected by the interactions between the diamond crystal and the matrix during hot pressing. It is assumed that the matrix potential for diamond retention is associated with the amount of elastic and plastic deformation energies. The mechanical state generated in the matrix was calculated using Abaqus software.

No abstract

The paper describes the process of diffusion taking place at the surface of sinters produced from Co Extrafine powder after saturation with boron. Boronizing was performed at a temperature of 950• C for 6 and 12 hours by applying B 4 C powder as a depositing source, NH 4 Cl + NaF as an activator and Al 2 O 3 as an inert filler.The study involved determining the diffusion coefficient, which required analyzing the microstructure and thickness of the layers and the process time. The images obtained with a Leica DM-4000 optical microscope revealed a two-phase structure of the boride layers. The presence of the two phases, i.e. CoB and Co 2 B, was confirmed by X-ray diffraction (XRD).A model of diffusion of boron atoms into the cobalt substrate was developed assuming the reaction diffusion mechanism. This model was used to calculate the diffusion coefficient. It required taking account of the interatomic potentials of boron and cobalt. The calculation results were compared with the experimental data concerning the diffusion of boron in other materials.Keywords: diffusion, sinter, cobalt, boronizing W pracy przedstawiono wyniki badań procesu dyfuzji w warstwach powierzchniowych uzyskanych w wyniku nasycenia borem spieków otrzymanych z proszku kobaltu gatunku Co Extrafine. Warstwy otrzymano przy zastosowaniu proszkowej metody borowania opartej na wykorzystaniu mieszaniny o składzie: B 4 C jako składnik podstawowy stanowiący źródło boru, (NH 4 Cl + NaF) aktywator i Al 2 O 3 jako wypełniacz. Zachowane były następujące parametry procesu: temperatura 950• C, czas 6 h i 12 h.Badania obejmowały wyznaczenie współczynnika dyfuzji w oparciu o strukturę, grubość uzyskanych i czas nasycenia warstw. Obserwacji naniesionych warstw dokonano za pomocą mikroskopu optycznego Leica DM-4000. Zdjęcia ujawniły dwufazową strukturę warstw borkowych. Badania rentgenowskie potwierdziły występowanie faz o składzie: CoB i Co 2 B.Zbudowano model dyfuzji atomów boru w strukturze kobaltu zakładając dyfuzję reaktywną. Obliczono współczynnik dyfuzji w oparciu o model atomowy dyfuzji wykorzystując potencjały oddziaływań pomiędzy atomami boru i kobaltu. Otrzymane wyniki porównano z danymi doświadczalnymi dyfuzji boru w innych materiałach.

The main purpose of this work was to determine the effect of the powder composition on the microstructure and properties of iron-based sinters used as a matrix in diamond tools. The Fe-Cu-Ni sinters obtained from a mixture of ground powders were used for experiments. The influence of manufacturing process parameters on the microstructure and mechanical properties of sinters was investigated. Sintering was performed using hot-pressing technique in a graphite mould. The investigations of obtained sinters included: density, hardness, static tensile test, X-ray diffraction analysis, microstructure and fracture surface observations. The obtained results indicate that the produced sinters have good plasticity and relatively high hardness.