Influence of Cumulative Plastic Deformation on Microstructure of the Fe-Al Intermetallic Phase Base Alloy

• Autorzy: Bednarczyk I. , Kuc D. , Niewielski G.

Identyfikatory

DOI

10.2478/amm-2014-0191

Warianty tytułu

PL

Wpływ skumulowanego odkształcenia plastycznego na strukturę stopów Fe-Al na osnowie faz międzymetalicznych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This article is part of the research on the microstructural phenomena that take place during hot deformation of intermetallic phase-based alloy. The research aims at design an effective thermo - mechanical processing technology for the investigated intermetallic alloy. The iron aluminides FeAl have been among the most widely studied intermetallics because their low cost, low density, good wear resistance, easy of fabrication and resistance to oxidation and corrosion. There advantages create wide prospects for their industrial applications for components of machines working at a high temperature and in corrosive environment. The problem restricting their application is their low plasticity and their brittle cracking susceptibility, hampers their development as construction materials. Consequently, the research of intermetallic-phase-based alloys focuses on improvement their plasticity by hot working proceses. The study addresses the influence of deformation parameters on the structure of an Fe-38% at. Al alloy with Zr, B Mo and C microadditions, using multi – axis deformation simulator. The influence of deformation parameters on microstructure and substructure was determined. It was revealed that application of cumulative plastic deformation method causes intensive reduction of grain size in FeAl phase base alloy.

PL

Prezentowana praca stanowi element prowadzonych badań nad możliwością kształtowania stopów na osnowie faz międzymetalicznych z układu Fe-Al drogą obróbki cieplno-plastycznej. Związki międzymetaliczne są traktowane jako przyszłościowe materiały do pracy w wysokich temperaturach i agresywnych środowiskach korozyjnych. Zainteresowanie tą grupą materiałową jest spowodowane dobrymi właściwościami użytkowymi: dobrą odpornością na utlenianie i korozję w środowisku wody morskiej, zużycie ścierne. Ponadto niskie koszty materiałowe stwarzają perspektywy do zastosowań jako alternatywę dla stali odpornych na korozję. Ograniczeniem możliwości szerokiego zastosowania intermetalików z układu Fe-Al, jest ich niedostateczna plastyczność, będąca czynnikiem hamującym ich dalszy rozwój jako materiałów konstrukcyjnych. Stąd badania nad możliwością poprawy plastyczności droga obróbki cieplno-plastycznej. W artykule analizowano wpływ parametrów odkształcania na mikrostrukturę stopu Fe-38% at. Al z mikododatkami cyrkonu, molibdenu, boru węgla. Z wykorzystaniem symulatora Maxstrain, który umożliwa kumulację dużych odkształceń w materiale. Przeprowadzono badania mikrostuktury i substruktury wykazały istotny wpływ odkształcania tą metodą na rozdrobnienie ziarn w badanym stopie.

Słowa kluczowe

EN

FeAl alloy; Max train simulator; cumulative plastic deformation; microstructure

PL

stop Fe-Al; symulator MaxStrain; skumulowane odkształcenie plastyczne; mikrostruktura

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 59, iss. 3
• Strony: 987--991
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., rys.

Twórcy

autor

Bednarczyk I.

• Deparment of Materials Science, Technical University of Silesia, 8 Krasińskiego Str., 40-019 Katowice, Poland

autor

Kuc D.

• Deparment of Materials Science, Technical University of Silesia, 8 Krasińskiego Str., 40-019 Katowice, Poland

autor

Niewielski G.

• Deparment of Materials Science, Technical University of Silesia, 8 Krasińskiego Str., 40-019 Katowice, Poland

Bibliografia

• [1] C. T. Liu, V. K. Sikka, C. G. Mckamey, Fe-Alalloy development, Lockheadv Martin Energy Systems, Oak Ridge Natl. Lab. Oak Ridge, Tennessee, (1993).
• [2] M. Jabłońska, G. Niewielski, I. Bednarczyk, Rebuilt process in hot deformed intermetallic phase base alloy, Hutnik, Wiadomości Hutnicze 8, 120-124 (2008).
• [3] J. Bystrzycki, Influence of subgrain structure on plasticty and character of cracking in FeAl alloys, Inżynieria Materi-ałowa 4-5, 160-164 (2001).
• [4] I. Bednarczyk, G. Niewielski, D. Kuc, Influence of cumulative deformation on structure of Fe-38Al alloys, Hut-nik, Wiadomości Hutnicze, 559-561 (2009).
• [5] W. Szkliniarz, A. Kościelna, Microstructure characteristic of FeAl based alloy deformed at different technological processes, Inżynieria Materiałowa, 119-122 (2010).
• [6] M. Kupka, Structure and properties of the FeAl phase based alloys obtained by metallurgical processing, Publisher Sielesian University, Katowice, (2005).
• [7] R. Kuziak, Modelling of structure changes and transformation phases during hot working of steel, Publisher Institute for Ferrous Metallurgy, Gliwice, (2005).
• [8] M. Richert, J. Richert, J. Zasadziński, S. Hawryłkiewicz, Metallic nanomaterials fordem by exerting large plastic strains, Inżynieria Materiałowa 1, 21-24 (2003).
• [9] M. Knapiński, H. Dyja, The numerical verification of the strain value during Max Strain test, Rudyi Metale Nieże-lazne 11, 702-703 (2007).
• [10] I. Bednarczyk, D. Kuc, G. Niewielski, I. Schindler, The influence of hot plastic deformation on the plasticity and structure of Fe-Al intermetallic phase-base alloy, Proceedings of 14th International Conference Plasticity of Materials – Forming Podbanske, 11-17 (2007).
• [11] G. Niewielski, D. Kuc, I. Schindler, I. Bednarczyk, Hot rolling of intermetallics FeAl phase based alloys, Archives of Materials Science and Engineering 29, 117-120 (2008).
• [12] R. Łyszkowski, J. Bystrzycki, I. Kunce, A. Fraczkiewicz, Severe plastic deformation of iron aluminide alloy by Rusing multi- Arial compression, Rudy i Metale Nieżelazne 11, R-54, 791-797 (2009).
• [13] E. Hadasik, Processing of metals, plasticity and structure, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej Gliwice (2006).
• [14] R. Łyszkowski, J. Bystrzycki, Processing maps of Fe-16Al alloy, Hutnik –Wiadomości Hutnicze 11, 663 (2008).
• [15] J. Szala, Application of computer-aided image analisis metothods for a quantitative evaluation of material structure, Silesian University of Technology, Gliwice (2001).
• [16] D. Kuc, G. Niewielski, M. Jabłońska, I. Bednarczyk, Deformability recrystallization of Fe-Al inter-metallic phase – base alloy, Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering 20, 143-146 (2007).
• [17] D. Kuc, G. Niewieski, I. Bednarczyk, The influence of deformation on the plasticity and structure of Fe3Al-5Cr alloy, Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering 22, 27-30 (2007).
• [18] R. Łyszko wski, J. Bystrzycki, Influence of temperature and strain rate on the microstructure and flow stress of iron aluminides, Archives of Metallurgy and Materials 52, 347-350 (2007).
• [19] D. Kuc, G. Niewielski, I. Bednarczyk, Structure and plasticity in hot deformed FeAl intermetallic phase base alloy, Materials Characterization 60, 1185-1189 (2009).
• [20] I. Bednarczyk, M. Jabłońska, Plasticity of low aluminium alloys from Fe-Al, Archives of Metallurgy and Materials 57, 271-276 (2012).