Stopy na osnowie fazy międzymetalicznej TiAI I ich obróbka cieplna

• Autorzy: Szkliniarz W.

Warianty tytułu

EN

TiAI intermetallic phase based alloys and their heat treatment

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule w oparciu o najnowsze publikacje źródłowe oraz oryginalne wyniki badań własnych przedstawiono charakterystykę nowej generacji stopów tytanu na osnowie uporządkowanej fazy międzymetalicznej TiAI, konkurencyjnych wobec konwencjonalnych stopów tytanu oraz nadstopów niklu. Przedstawiono najważniejsze właściwości tej grupy stopów oraz wskazano aktualne i możliwe obszary ich zastosowania. Charakteryzując poszczególne etapy rozwoju tych stopów w okresie ostatnich kilkudziesięciu lat, starano się udzielić odpowiedzi na pytania:, jaki jest stan aktualny i perspektywy dla tych stopów, jakie bariery należy pokonać i problemy rozwiązać, aby stały się one zamiennikami drogich i ciężkich nadstopów niklu. Scharakteryzowano także skład chemiczny poszczególnych generacji stopów, ich mikrostrukturę oraz oddziaływanie mikrostruktury na właściwości. Opisując przemiany fazowe występujące podczas nagrzewania i chłodzenia po-kazano możliwości ich wykorzystania do kształtowania mikrostruktury i właściwości w procesach obróbki cieplnej stosowanych na poszczególnych etapach wytwarzania i przetwarzania tych stopów. Szczególną uwagę poświęcono nowej, autorskiej metodzie wieloetapowej obróbki cieplnej prowadzącej do ukształtowania wymaganej mikrostruktury tej grupy stopów, której najważniejszymi etapami są: wyżarzanie ujednorodniające, cykliczna obróbka cieplna, wyżarzanie niezupełne i wyżarzanie zupełne.

EN

In this paper, based on the latest publications on the source and original results of research presents the characteristics of a new generation of titanium alloys on the base of an ordered TiAl intermetallic phase competing with conventional titanium alloys and nickel superalloys. The paper presents the main characteristics of this group of alloys and identifies current and possible areas of application. In describing the various stages of the development of these alloys in the last few decades, attempts to answer the questions: what is the current status and prospects for these alloys, the barriers to be overcome and problems to solve, so that they become substitutes for expensive and heavy nickel superalloys. Characterized also the chemical composition of each generation alloys, their microstructure and microstructure effect on the properties. Describing the phase transformations that occur during heating and cooling is shown the possibility of their use in the formation of the microstructure and Describing the phase transformations that occur during heating and cooling is shown the possibility of their use in the formation of the microstructure and properties of the thermal treatment applied at the various stages of production and processing of these alloys. Particular attention was paid to the new method, multi-stage proprietary heat treatment leads to the formation of the desired microstructure of the alloy group, whose main steps are: homogenization annealing, cyclic heat treatment, under-annealing and full annealing.

Słowa kluczowe

PL

faza międzymetaliczna TiAl; obróbka cieplna; stopy metali; stopy tytanu; nadstopy niklu; wyżarzanie ujednorodniające; wyżarzanie zupełne; wyżarzanie niezupełne

EN

intermetallic phase TiAl; heat treatment; alloys; titanium alloys; nickel superalloys; solution annealing; annealing; incomplete annealing

• Wydawca: AXIS MEDIA s.c.
• Czasopismo: Piece Przemysłowe & Kotły
• Rocznik: 2013
• Tom: 9-10
• Strony: 8--12
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys.

Twórcy

autor

Szkliniarz W.

• Politechnika Śląska, Instytut Nauki o Materiałach Krasińskiego 8,40-019 Katowice

Bibliografia

• 1.Loria E. A.: Gamma titanium aluminides as prospective structural materials, Intermetallics 8 (2000) 1339-1345.
• 2.Wu X.: Review of alloy and process development of TiAI alloys, Intermetallics 14 (2006) 1114-1122.
• 3.Szkliniarz W.: Stopy na osnowie faz międzymetalicznych z układu Ti-AI, Wyd. Politechniki Śląskiej, Gliwice 2007.
• 4.Güther V., Rothe C, Winter S., Clemens H.: Metallurgy, Microstructure and Properties of Intermetallic TiAI Ingots, BHM7(2010) 325-329.
• 5.Bartels A., Clemens H. i in.: Status of Alloy Development, Production Processes and Application of Gamma TiAI Structural Materials, Presentation MTU Aero Engines, Euromat 2007, Nürnberg, Germany.
• 6.Lasalmonie A.: Intermetallics: Why is it so difficult to introduce them in gas turbine engines?, Intermetallics 14 (2006) 1123-1129.
• 7.Kim Y.-W: Ordered Intermetallic Alloys, Part III: Gamma Titanium Aluminides, Journal of Metals 46 (1994) 30-40.
• 8.Leyens C, Peters M.: Titanium and Titanium Alloys, WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim 2003.
• 9.Wu X.: Review of alloy and process development of TiAI alloys, Intermetallics 14 (2006) 1114-1122.
• 10.Dimiduk D. M.: Systems engineering of gamma titanium aluminides: impact of fundamentals on development strategy, Intermetallics 6(1998)613-621.
• 11.Informacja firmy Leistritz TurboSolutions: Innovative Technologies for Future Alloys.
• 12.Schmoelzer T., Clemens H.: Phase fractions, transition and ordering temperatures in TiAI-Nb-Mo alloys, Intermetallics 18 (2010) 1544-1552.
• 13.Hono K., AbeE.,Kumagai T., Harada H.: Chemical compositions of ultrafine lamellae in the water-quenched Ti-48AI alloy, Scripta Metallurgica Materialia 4 (1996) 495-499.
• 14.Hu D., Botten R. R.: Phase transformation in some TiAI-based alloy, Intermetallics 10(2002) 701-715.
• 15.Szkliniarz A., Szkliniarz W.: Effect of cyclic heat treatment parameters on the grain refinement of Ti48AI-2Cr-2Nb alloy, Materials Characterization 60 (2009) 1158-1162.