Instrumentirana metoda utiskivanja nanostrukturiranih tvrdih metala

U ovom radu se opisuje postupak mjerenja modula elastičnosti i tvrdoće metodom nanoindentacije uz prikaz ovisnosti mehaničkih svojstava tvrdih metala o mikrostrukturi tj. sadržaju kobalta (Co) i veličini zrna. Provedeni postupak objašnjen je metodom nanoindentacije po Pharru koji se temelji na objašnjenju matematičkog oblika krivulja opterećenja i rasterećenja koje se javljaju prilikom utiskivanja piramidalnog indentora u materijal. Ispitivanje je provedeno na trima uzorcima tvrdih metala različitih sadržaja kobalta (Co)

The erosion resistance of cemented carbides

Erozija je vrlo česta pojava koja se susreće u svakom tribosustavu gdje postoji određena interakcija između čestica i čvrstog tijela pri brzinama većim od 1 m/s. Mnogi dijelovi u strojarstvu, prilikom svoga rada, izloženi su erozijskom trošenju, a kada je riječ o tvrdom metalu na njega se može utjecati reguliranjem veličina zrna karbidne faze te sadržajem veziva. U radu se opisuje postupak ispitivanja otpornosti na erozijsko trošenje tvrdih metala s 10% i 15% Co na uređaju kod kojeg erodent u obliku kvarcnog pijeska (SiO_2) te sačme slobodnim padom prolazi kroz sapnicu te pada na uzorak koji se rotira. Nanostrukturirani tvrdi metali podvrgnuti su erozijskom trošenju pod kutovima od 15°, 30°, 45°, 60°, 75° i 90°. Ukupno vrijeme ispitivanja je 60 minuta te se prati progresija erozijskog trošenja nakon svakih 15 minuta.Erosion is a real occurrence seen in every tribo-system where interaction between solid particles and a solid body has a speed greater than 1 m/s. Many parts in mechanical engineering in their work are exposed to erosion wear, and when it comes to hard metals, it can be affected by regulating the grain sizes of the carbide phase and the content of the binder. This paper describes the process of testing erosion wear resistance of hard metal with 10% and 15% Co. The test is performed on a special device where the erodent SiO2 and steel balls, flows in free fall through the system and strikes the rotating samples. Nanostructured hard metals were subject to erosion wear at angles of 15°, 30°, 45°, 60°, 75° i 90°. The total test time is 60 minutes and the progression of erosion wear is monitored after every 15 minutes

Influence of Mineral and Bio Oil on the Germination of Acorn and the Growth of Pedunculate Oak (Quercus Robur L.) Seedlings

Utjecaj mineralnog i biorazgradivoga ulja na rasadničku klijavost i rast sadnica hrasta lužnjaka (Quercus robur L.) HR EN Sažetak: Svrha je ovoga rada istraživanje utjecaja različitih koncentracija mineralnog i biorazgradivoga ulja za podmazivanje lanaca motornih pila na rasadničku klijavost i početni rast sadnica hrasta lužnjaka (Quercus robur L.), kao najvažnije šumske vrste za područje nizinske Hrvatske. Pokusi su obavljeni u dva rasadnika na pokusnim plohama od 1m2 (ukupno 28 ispitnih ploha i 2 kontrolne) proljevanjem po 3 koncentracije (0,1 l/m2, 0,2 l/m2, 0,5 l/m2) biorazgradivoga i mineralnog ulja. Provedena analiza pokazala je da povećana koncentracija mineralnoga ulja može smanjiti rasadničku klijavost, a da ju biorazgradivo ulje može povećati. Zbog nedovoljno izražene ovisnosti između visine i promjera vrata korijena biljaka o vrsti i koncentraciji ulja, u analizu bi trebalo uključiti i proučavanje drugih čimbenika. Na temelju pedoloških istraživanja može se zaključiti kako je tlo na zakorovljenim plohama biološki aktivnije, što dovodi i do brže degradacije ulja.The purpose of this study is to research the effects of different concentrations of mineral and biodegradable lubricants for chainsaws upon seedling growth and the initial growth of pedunculate oak (Quercus robur L.), the most significant forest tree species in the region of the lowland Croatia. Tests were carried out in two nurseries upon 1-m2-plots (altogether 28 test plots and two control ones) by spilling biodegradable oil and mineral oil, each in three concentrations (0.1 l/m2, 0.2 l/m2, 0.5 l/m2). The analysis showed that the increased concentration of mineral oil may decrease seedling germination; on the contrary, the bio-decomposable oil can increase it. Based on pedological research, we may conclude that the soil of weedy plots is biologically more active, which results in faster oil degradatio

The erosion resistance of cemented carbides

Erozija je vrlo česta pojava koja se susreće u svakom tribosustavu gdje postoji određena interakcija između čestica i čvrstog tijela pri brzinama većim od 1 m/s. Mnogi dijelovi u strojarstvu, prilikom svoga rada, izloženi su erozijskom trošenju, a kada je riječ o tvrdom metalu na njega se može utjecati reguliranjem veličina zrna karbidne faze te sadržajem veziva. U radu se opisuje postupak ispitivanja otpornosti na erozijsko trošenje tvrdih metala s 10% i 15% Co na uređaju kod kojeg erodent u obliku kvarcnog pijeska (SiO_2) te sačme slobodnim padom prolazi kroz sapnicu te pada na uzorak koji se rotira. Nanostrukturirani tvrdi metali podvrgnuti su erozijskom trošenju pod kutovima od 15°, 30°, 45°, 60°, 75° i 90°. Ukupno vrijeme ispitivanja je 60 minuta te se prati progresija erozijskog trošenja nakon svakih 15 minuta.Erosion is a real occurrence seen in every tribo-system where interaction between solid particles and a solid body has a speed greater than 1 m/s. Many parts in mechanical engineering in their work are exposed to erosion wear, and when it comes to hard metals, it can be affected by regulating the grain sizes of the carbide phase and the content of the binder. This paper describes the process of testing erosion wear resistance of hard metal with 10% and 15% Co. The test is performed on a special device where the erodent SiO2 and steel balls, flows in free fall through the system and strikes the rotating samples. Nanostructured hard metals were subject to erosion wear at angles of 15°, 30°, 45°, 60°, 75° i 90°. The total test time is 60 minutes and the progression of erosion wear is monitored after every 15 minutes

Instrumented indentation test on nanostructured cemented carbides

U ovom radu se opisuje postupak mjerenja modula elastičnosti i tvrdoće metodom nanoindentacije uz prikaz ovisnosti mehaničkih svojstava tvrdih metala o mikrostrukturi tj. sadržaju kobalta (Co) i veličini zrna. Provedeni postupak objašnjen je metodom nanoindentacije po Pharru koji se temelji na objašnjenju matematičkog oblika krivulja opterećenja i rasterećenja koje se javljaju prilikom utiskivanja piramidalnog indentora u materijal. Ispitivanje je provedeno na trima uzorcima tvrdih metala različitih sadržaja kobalta (Co).This paper describes the process of measuring the elastic modulus and hardness with nanoindentation method, as well as showing the dependence of the mechanical properties of hard metal on the microstructure (the content of cobalt) and the size of the hard metal grains. Described procedure is explained by Pharr nanoindentation method based on an explanation of the mathematical shape of the load and unload curves that occur when the pyramidal indentor is embedded in the material. The study was performed on three hard metal samples that differ in microstructure ie. cobalt (Co) content

The erosion resistance of cemented carbides

Erozija je vrlo česta pojava koja se susreće u svakom tribosustavu gdje postoji određena interakcija između čestica i čvrstog tijela pri brzinama većim od 1 m/s. Mnogi dijelovi u strojarstvu, prilikom svoga rada, izloženi su erozijskom trošenju, a kada je riječ o tvrdom metalu na njega se može utjecati reguliranjem veličina zrna karbidne faze te sadržajem veziva. U radu se opisuje postupak ispitivanja otpornosti na erozijsko trošenje tvrdih metala s 10% i 15% Co na uređaju kod kojeg erodent u obliku kvarcnog pijeska (SiO_2) te sačme slobodnim padom prolazi kroz sapnicu te pada na uzorak koji se rotira. Nanostrukturirani tvrdi metali podvrgnuti su erozijskom trošenju pod kutovima od 15°, 30°, 45°, 60°, 75° i 90°. Ukupno vrijeme ispitivanja je 60 minuta te se prati progresija erozijskog trošenja nakon svakih 15 minuta.Erosion is a real occurrence seen in every tribo-system where interaction between solid particles and a solid body has a speed greater than 1 m/s. Many parts in mechanical engineering in their work are exposed to erosion wear, and when it comes to hard metals, it can be affected by regulating the grain sizes of the carbide phase and the content of the binder. This paper describes the process of testing erosion wear resistance of hard metal with 10% and 15% Co. The test is performed on a special device where the erodent SiO2 and steel balls, flows in free fall through the system and strikes the rotating samples. Nanostructured hard metals were subject to erosion wear at angles of 15°, 30°, 45°, 60°, 75° i 90°. The total test time is 60 minutes and the progression of erosion wear is monitored after every 15 minutes

Instrumented indentation test on nanostructured cemented carbides

U ovom radu se opisuje postupak mjerenja modula elastičnosti i tvrdoće metodom nanoindentacije uz prikaz ovisnosti mehaničkih svojstava tvrdih metala o mikrostrukturi tj. sadržaju kobalta (Co) i veličini zrna. Provedeni postupak objašnjen je metodom nanoindentacije po Pharru koji se temelji na objašnjenju matematičkog oblika krivulja opterećenja i rasterećenja koje se javljaju prilikom utiskivanja piramidalnog indentora u materijal. Ispitivanje je provedeno na trima uzorcima tvrdih metala različitih sadržaja kobalta (Co).This paper describes the process of measuring the elastic modulus and hardness with nanoindentation method, as well as showing the dependence of the mechanical properties of hard metal on the microstructure (the content of cobalt) and the size of the hard metal grains. Described procedure is explained by Pharr nanoindentation method based on an explanation of the mathematical shape of the load and unload curves that occur when the pyramidal indentor is embedded in the material. The study was performed on three hard metal samples that differ in microstructure ie. cobalt (Co) content

Growth of Pedunculate Oak Seedlings under Soil Contamination by Mineral and Biodegradable Oils

The purpose of this study is to research the effects of different concentrations of mineral and biodegradable oils for chainsaws on seedling growth of pedunculate oak (Quercus robur L.) during two-year vegetation period. The paper also examines the influence of the above mentioned oils and their concentrations on the development of the seedling root system at the end of the second vegetation. Tests were carried out in forest nurseries on seven 1 m2 plots. Three plots were treated, after the planting of the pedunculate oak acorns, with biodegradable oil in the concentrations of 0.1 L/m2, 0.2 L/m2, and 0.5 L/m2. The other three plots were treated with mineral oil of the same concentrations. The control plot received only seed sowing. The analysis of the root system of the two-year-old seedlings of pedunculate oak was carried out with WinRHIZO ProLA 2400 software. The SAS and Statistica 7 program packages were used for the statistic data processing and for determination of statistically significant differences among variables. Results showed that the lower oil concentration the larger root lengths. The lowest heights of the two-year-old pedunculate oak seedlings were measured from the test plots treated with mineral oil and the highest on those from the plots treated with bio-oil, although the heights of seedlings from the control plots were very close to heights of those treated with bio-oil

Rast sadnica hrasta lužnjaka pri onećišenju tla mineralnim i biorazgradivim uljima

The purpose of this study is to research the effects of different concentrations of mineral and biodegradable oils for chainsaws on seedling growth of pedunculate oak (Quercus robur L.) during two-year vegetation period. The paper also examines the influence of the above mentioned oils and their concentrations on the development of the seedling root system at the end of the second vegetation. Tests were carried out in forest nurseries on seven 1 m2 plots. Three plots were treated, after the planting of the pedunculate oak acorns, with biodegradable oil in the concentrations of 0.1 L/m2, 0.2 L/m2, and 0.5 L/m2. The other three plots were treated with mineral oil of the same concentrations. The control plot received only seed sowing. The analysis of the root system of the two-year-old seedlings of pedunculate oak was carried out with WinRHIZO ProLA 2400 software. The SAS and Statistica 7 program packages were used for the statistic data processing and for determination of statistically significant differences among variables. Results showed that the lower oil concentration the larger root lengths. The lowest heights of the two-year-old pedunculate oak seedlings were measured from the test plots treated with mineral oil and the highest on those from the plots treated with bio-oil, although the heights of seedlings from the control plots were very close to heights of those treated with bio-oil.Ovim se radom istražuje utjecaj razlčtih koncentracija mineralnoga i biološki razgradivoga ulja za podmazivanje lanaca motornih pila na rast sadnica hrasta lužnjaka (Quercus robur L.) i razvoj korijenskoga sustava sadnica na kraju druge vegetacije. Ulja za podmazivanje lanaca motornih pila nazivaju se »total loss oils«, jer sve ulje nepovratno odlazi na površinu prepiljenoga drva, u piljevinu, u tlo ili završava na lisnim površinama okolnoga bilja. Skoupý je (2004) ustanovio da se 75 – 77 % ulja apsorbira u piljevinu ,7–13%ostajena površini prepiljenoga drva i 12 – 16 % odlazi u tlo. Ukupna količina ulja za podmazivanje lanaca motornih pila koja je ispuštena u okoliš u Finskoj je procijenjena na 2 mil. litara, dok se ta količina u Hrvatskoj kreće oko 420 000 litara godi{nje (Anon. 1996). No, prema podacima poduzeća »Hrvatske šume«, koje gospodari s 80 % ukupne površine šuma, jedinična potrožnja ulja za podmazivanje lanca iznosi 0,168 L/m 3 , {to je mnogo vi{e od finskoga primjera, gdje se zbog visoko mehanizirane sjeće i izrade jedinićna potrožnja kreće od 0,015 L/m 3 do 0,027 L/m 3 . Horvat i Šušnjar (2003) zamijetili su mnogo manju jediničnu potrošnju biorazgradivoga i mineralnoga ulja za podmazivanje lanaca motornih pila koja se kretala od 0,07 L/m 3 kod dovršnoga sijeka hrasta lužnjaka, preko 0,04 L/m 3 u proredi bukove sastojine, do 0,035 L/m 3 kod preborne sjeće u jelovoj sastojini. U šumskom je rasadniku osnovano 7 pokusnih ploha povr{ine 1 m 2 . Na pokusnim je plohama posijano sjeme. Žir je prekrivan matičnom zemljom iz rasadnika u debljini od dva promjera sjemena. Nakon prekrivanja sjemena pokusne su plohe tretirane različitim koncentracijama biorazgradivoga i mineralnoga ulja. Pomo}u kompresora i brizgaljke ulje se pod tlakom ravnomjerno raspršivalo po pokusnim plohama. Tri su pokusne plohe tretirane biorazgradivim uljem u koncentracijama od 0,1 L/m 2 ,0,2L/m 2 i0,5L/m 2 (slika 1). Sljedeće su tri pokusne plohe tretirane mineralnim uljem u istim koncentracijama. Na kontrolnoj je plohi samo posijano sjeme. U rasadniku tlo taksonomski pripada pseudogleju ravničnomu. U gornjih 30 cm tlo je prema teksturi glinasta ilovača, a dublje poprima neznatno težu teksturu i prelazi u laku glinu. Tlo je neutralne do slabo kisele reakcije te osrednje opskrbljeno humusom u površinskih 10 cm. Sadržaj organske tvari opada s obzirom na dubinu tla. Nakon dva vegetacijska razdoblja na pokusnim su plohama mjereni visina i promjer vrata korijena sadnica. Promjer vrata korijena sadnica mjeren je pomoću digitalne pomične mjerke s točnošću 0,01 mm, dok su visine mjerene mjernom letvom s točnošću od 1 mm. Tijekom vegetacije obavljena je standardna njega sadnica koja se inaće provodi u rasadnicima. Od tih radova nije obavljeno jedino podrezivanje korijena sadnica. Nakon dviju vegetacija uzgoja, sa svake pokusne plohe, izva|eno je po 10 komada sadnica, a nakon ispiranja od čestica tla korijenski je sustav digitaliziran uz pomoć skenera Epson Expression 10000XL, dok je njegova analiza obavljena pomoću softvera za analizu opranoga korijenja WinRHIZO ProLA2400. Za statističku obradu podataka korišteni su programski paketi SAS i Statistica 7. Analiza korijenskoga sustava sadnica dobivena uz pomo} softvera WinRHIZO ProLA2400 pokazala je kako su dvogodišnje sadnice hrasta lužnjaka s kontrolne plohe (bez tretiranja uljima) imale prosječno najveću ukupnu Croat. j. for. eng. 29(2008)2 161 Growth of Pedunculate Oak Seedlings under Soil Contamination by Mineral ... (155–162) M. OR[ANI] et al. duljinu korijena od 632,33 cm (tablica 1). Duljina korijena sadnica s ploha tretiranih biouljima bila je prosje~no za 125,14 cm ve}a od sadnica s ploha tretiranih mineralnim uljima (501,53 cm). Ukupna duljina korijena povećavala se sa smanjenjem koncentracije ulja (slika 2). Univarijantnom analizom dobivena je signifikantno značajna razlika u ukupnoj duljini korijena s obzirom na tretiranje (biološka i mineralna ulja), dok koncentracija ulja nije značajno utjecala na to svojstvo (tablica 2). Najve}i prosječni promjer korijena od 1,24 mm imale su sadnice uzgojene na pokusnim plohama tretiranim mineralnim uljima. Prosječni je promjer korijena sadnica s ploha tretiranih biouljima za 0,05 mm veći od sadnica s kontrolne plohe (1,17 mm). Najve}i prosje~ni promjer korijena od 1,30 mm imale su sadnice s ploha doziranih s 0,1 L/m 2 (slika 3). Univarijantna analiza nije pokazala postojanje signifikantno značajnih razlika u prosječnom promjeru korijena sadnica s obzirom na tretiranja (p = 0,5718) i različite koncentracije ulja (p = 0,0613). Prosječno najveći obujam korijena (7,37 cm 3 ) imale su sadnice s ploha tretiranih biouljem, a najmanji (5,99 cm 3 ) s ploha tretiranim mineralnim uljem. Obujam korijena sadnica s kontrolne plohe iznosio je 7,14 cm 3 (slika 4). Univarijantna analiza nije pokazala postojanje signifikantno značajnih razlika u prosječnom obujmu korijena sadnica s obzirom na tretiranje (p = 0,0901) i koncentraciju ulja (p = 0,3985). Rezultati deskriptivne statistike pokazuju kako su najmanju visinu imale sadnice s ploha tretiranih mineral - nim uljima (tablica 3). Najve}e visine sadnica (698,11 mm) dobivene su pri koncentraciji ulja od 0,2 L/m 2 , slijede sadnice s kontrolnih pokusnih ploha (653,03 mm) i ploha tretiranih koncentracijom ulja od 0,5 L/m 2 (630,69 mm). Najmanje su visine sadnica (476,83 mm) izmjerene na pokusnoj plohi tretiranoj mineralnim uljem u koncentraciji 0,5 L/m 2 (slika 5). Prosječne najveće vrijednosti promjera vrata korijena sadnica hrasta lužnjaka na kraju druge vegetacije uzgoja imale su sadnice s kontrolne pokusne plohe (7,90 mm), slijede promjeri sadnica s ploha tretiranih biouljem. Najmanje su vrijednosti imale sadnice uzgajane na plohama tretiranim mineralnim uljem (slika 6). Univarijantnom analizom (tablica 4) dobivena je signifikantno značajna razlika u visinama sadnica s obzirom na vrstu ulja (p = 0,000000) i koncentraciju (p = 0,000125). Parametrijski Tukey HSD test (tablica 5) pokazao je signifikantno značajnu razliku u visini sadnica s obzirom na koncentraciju u svim slučajevima osim izme|u doze 0,2 L/m 2 i0,5L/m 2 (p = 0,791636). Univarijantnom analizom dobivena je signifikantno značajna razlika u promjeru vrata korijena sadnica s obzirom na vrstu ulja, dok različite koncentracije nisu značajno utjecale na ovo morfološko obilježje. Tukey HSD test (tablica 6) pokazao je signifikantno značajnu razliku u promjeru vrata korijena sadnica izme|u kontrolne pokusne plohe i ploha tretiranih mineralnim uljima (p = 0,0282) te između ploha tretiranih biouljem i mineralnim uljem (p = 0,0009). Nisu dobivene značajne razlike u ovom morfološkom svojstvu jedino između kontrolne plohe i ploha tretiranih biouljem (p = 0,9984)