Fe40Al intermetallic samples sintered by pressure-assisted induction sintering (PAIS) method

• Autorzy: Siemiaszko D. , Mościcki R.

Warianty tytułu

PL

Faza Fe40Al otrzymywana metodą spiekania indukcyjnego PAIS

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents the results of sintered Fe40Al received inductive method PAIS (pressure-assisted sintering induction). The starting material was a mixture of elemental powders of Fe + 40 at. Al. The powder mixture was placed in a graphite die and pressed by graphite punches. The diameter of the sample was 50 mm and a height of 8 mm. The consolidation process was carried out using a inductive sintering device (PAIS) developed at the Department of Advanced Materials and Technology, Military Technical Academy. Sintering procedure was performed in a vacuum chamber (pressure of 2 mbar) using a pressing pressure of 60 MPa. Heating the samples was performed using three different power ranges 16 kW, 20 kW and 25 kW. The temperature was controlled with two devices: a pyrometer that measures the surface temperature of the die and a thermocouple placed at the axis of the sample approximately 1 mm from the surface. The studies showed that the difference between pyrometer and thermocouple is approximately 100°C. This effect is results from the specificity of induction heating where first the die is heat up then the sample situated in the middle. Heating velocity calculations performed have shown that it is respectively 75°C/min for a 16 kW, 150°C/min to 20 kW and 220°C/min for 25 kW. Sintered densities were tested (including open and closed porosity) also Vickers hardness (HV10), phase composition by X-ray diffraction (XRD) and microstructure were observed with a scanning electron microscope (SEM) analysis of the chemical composition (EDS).

PL

W pracy zaprezentowano wyniki badań spieków Fe40Al otrzymanych metodą indukcyjną PAIS (pressure-assisted induction sintering). Materiałem wyjściowym była mieszanina proszków elementarnych Fe + 40 at. Al. Mieszaninę proszku umieszczano w grafitowej matrycy i dociskano za pomocą grafitowych stempli. Średnica próbki wynosiła 50 mm, a wysokość 8 mm. Proces konsolidacji prowadzono za pomocą urządzenia do spiekania indukcyjnego (PAIS) opracowanego w Katedrze Zaawansowanych Materiałów i Technologii Wojskowej Akademii Technicznej. Spiekanie prowadzono w komorze próżniowej (ciśnienie 2·102 Pa) stosując ciśnienie prasowania 60 MPa. Nagrzewanie próbek wykonano stosując trzy różne moce grzania 16 kW, 20 kW i 25 kW. Temperatura kontrolowana była dwoma urządzeniami: pirometrem mierzącym temperaturę na powierzchni matrycy i termoparą umieszczoną w osi próbki ok. 1 mm od jej powierzchni. Przeprowadzone badania wykazały, że różnica wskazań pirometru i termopary wynosi ok. 100°C. Efekt ten wynika ze specyfiki grzania indukcyjnego, podczas którego w pierwszej kolejności nagrzewała się najbliżej położona matryca, a następnie, położona w środku próbka. Przeprowadzone obliczenia prędkości nagrzewania wykazały, że wynosi ona odpowiednio: 75°C/min dla 16kW, 150°C/min dla 20kW i 220°C/min dla 25kW. Spieki poddano badaniu gęstości (w tym także porowatości otwartej i zamkniętej), twardości sposobem Vickersa (HV10), badania składu fazowego metodą dyfrakcji rentgenowskiej (XRD) oraz poddano obserwacji mikrostruktury za pomocą skaningowego mikroskopu elektronowego (SEM) z analizą składu chemicznego (EDS).

Słowa kluczowe

EN

intermetallics; FeAl; induction sintering

PL

Fe-Al; faza intermetaliczna; spiekanie indukcyje

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 35, nr 2
• Strony: 191--193
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., fig.

Twórcy

autor

Siemiaszko D.

• Wydział Nowych Technologii i Chemii, Wojskowa Akademia Techniczna, Warszawa

autor

Mościcki R.

• Wydział Nowych Technologii i Chemii, Wojskowa Akademia Techniczna, Warszawa

Bibliografia

• [1] Deevi S. C., Sikka V. K.: Nickel and iron aluminides an overview on properties, processing, and applications. Intermetallics 4 (1996) 357.
• [2] Deevi S. C., Sikka V. K., Liu C. T.: Processing, properties and application of nickel and iron aluminides. Progress In Materials Science, 42 (1997) 177.
• [3] Sundar R. S., Baligidad R. G., Prasad Y. V. R. K., Sastry D. H.: Processing of iron aluminides. Materials Science and Engineering, A258 (1998) 219.
• [4] Deevi S. C., Sikka V. K.: EXO-MELT (TM) process for melting and casting intermetallics. Intermetallics 5 (1997) 17.
• [5] Sikka V. K., Deevi S. C., Vought J. D.: EXO-MELT – a commercially viable process. Adv Mater Process 147 (6) (1995) 29.
• [6] Orth J. E., Sikka V. K.: High Temperature Performance of Nickel Aluminide Castings for Furnace Fixtures and Components Adv. Mater. Process 148 (5) (1995) 33.