Otrzymywanie kompozytów W/WxC metodą SPS

• Autorzy: Macherzyńska B. , Matsuura K.

Warianty tytułu

EN

Manufacturing of W/WxC composites with SPS method

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł opisuje zastosowanie metody SPS (Spark Plasma Sintering) do otrzymywania spieków z proszków roztworów stałych w układzie W-C otrzymanych metodą spalania. W celu zbadania podstaw wytwarzania materiałów gradientowych (FGM) w tym układzie, przygotowano próbki o zawartości węgla zmieniającej się od 10 do 60% at. Strukturę i właściwości otrzymanych materiałów badano za pomocą mikroskopii optycznej i skaningowej, dyfrakcji rentgenowskiej oraz pomiarów twardości Vickersa. Znaleziono korelacje pomiędzy udziałem węgla w wyjściowej mieszaninie substratów, a składem fazowym, twardością i mikrostrukturą otrzymanych tworzyw. Ponadto, wytworzono materiały gradientowe o zawartości węgla 10, 30 i 50 % at. Właściwości mechaniczne materiałów gradientowych zmieniały się z udziałem węgla. Wytworzono materiał, w którym ziarna węglika wolframu o zmiennym składzie były wiązane wolframem metalicznym.

EN

For combustion-synthesizing of W-C hard alloys from the elemental powders, the spark plasma sintering (SPS) method was used. To establish a fundamental base of processing of functionally graded materials (FGM), samples with different atomic fraction of carbon, from 10 at% up to 60 at%, were produced. The structure and properties were systematically characterized by optical microscopy, scanning electron microscopy, X-ray diffraction analysis, and Vickers hardness measurement. Interestingly, a correlation between atomic fraction of carbon in the elemental powder mixture and hardness, microstructure and constituting phases after the synthesis has been found. Successively, the FGM samples with a graded carbon fraction of 10, 30 and 50 at% were produced. The mechanical properties of these FGM samples changed with the carbon fraction. Finally a graded material tungsten carbide was bonded with pure tungsten metal.

Słowa kluczowe

PL

kompozyty; metoda SPS

EN

composites; SPS method

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Ceramiczne
• Czasopismo: Materiały Ceramiczne
• Rocznik: 2007
• Tom: R. 59, nr 3
• Strony: 118--120
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., wykr., tab.

Twórcy

autor

Macherzyńska B.

autor

Matsuura K.

• Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie

Bibliografia

• [1] G. Jiang, W. Li and H. Zhuang, Materials Science and Engineering A354, 351-357 (2003).
• [2] A. Petersson, "Cemented Carbide Sintering: Constitutive Relations and Microstructural Evolution" Doctoral Dissertation; Royal Institute of Technology; DMSE; Stockholm 2004.
• [3] J. Watts and G. Hilmas International Journal of Metals & Hard Materials 24, 222-228 (2006).
• [4] H.H. Nersisyan, H.l. Won, C.W. Won and J.H. Lee, Materials Chemistry and Physics 94, 153-158 (2005).
• [5] T.S. Srivatsan, R. Woods, M. Petraroli and T.S. Sudershan, Powder Technology 122, 54-60 (2002).
• [6] L. Zhang, G. Lui, G. Yang, S. Chen, B. Huang, Ch. Zhang, International Journal of Metals & Hard Materials (2006 – artykuł w druku).
• [7] G. Jiang, H. Zhuang and W. Li, Ceramics International 30, 185-190(2004).
• [8] K. Korpiola, "High Temperaturę Oxidation of Metal, Alloy and Cermets Powders in HVOF Spraying Process" Helsinki University of Technology Publications in Materials Science and Metallurgy, Espoo 2004. R
• [9] J. Hang, J.H. Lee, D.Y. Maeng and C.W. Won, Journal of Materials Science 36, 3233-3238 (2001).
• [10] Z.A. Munier, Materials Science and Engineering A287,125-137 (2000).
• [11] G. Jiang, H. Zhuang and W. Li, Journal of Alloys and Compounds 387, 90-96 (2005).
• [12] B. Macherzyńska, K. Matsuura, "Fabrication of W-C Binary FGM Alloys Using Spark Plasma Sintering", Fanctionally Graded Materiał FORUM ofJAPAN, Functionally Graded Materiał vol. 20,29-34 (2006).
• [13] R. Ospina, H.A. Castillo, V. Benavides, E. Restrepo, Y.C. Arango, D.F. Arias, A. Devia, Vacuum (2006 - artykuł w druku).
• [14] Chemistry: Periodic Table: http://www.webelements.com/we-belements/elements/text/W/heat.html
• [15] A.G. Worthing, PhysicalReview (Second Series) 10, 638-641 (1917) [Issue 6 - December 1917 ]
• [16] B. Schultrich, W. Kreher, Journal of Materials Science Letters 5, 389-390(1986).