Kompozyt amorficzno-ceramiczny na osnowie stopu niklu umocniony Al2O3 wytworzony metodą syntezy mechanicznej i konsolidacji proszku

• Autorzy: Oleszak D. , Kulik T. , Kolesnikov D.

Warianty tytułu

EN

Amorphous-ceramic Ni-based composite reinforced with Al2O3 processed by mechanical alloying and powder consolidation

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Podjęto próbę wytworzenia kompozytu metaliczno-ceramicznego, w którym osnową jest amorficzny stop na bazie niklu Ni59Zr20Ti16Si5, a umacniającą fazą ceramiczną - korund. Kompozyt uzyskano poprzez zagęszczanie proszków metodą prasowania izostatycznego. Stopowe proszki amorficzne na bazie niklu wytworzono metodą mechanicznej syntezy. Do tej mieszaniny dodano w końcowej fazie procesu mielenia proszku korundu (20% obj.). Wykorzystano przy tym dwa rodzaje tego proszku: standardowy mikrometryczny (50 žm) oraz nanoproszek (80 nm). Poddana mieleniu mieszanina proszków wyjściowych uległa amorfizacji. Stwierdzono, że dodatek proszku korundu obniża stabilność termiczną stopu amorficznego. Przejawia się to obniżeniem temperatury początku krystalizacji fazy amorficznej. W przypadku proszku mikrometrycznego przesunięcie to jest stosunkowo niewielkie (kilka stopni), natomiast dla nanoproszku sięga 50°C. Związane jest to prawdopodobnie z ułatwionym zarodkowaniem fazy krystalicznej na nanocząstkach korundu. Podczas procesu prasowania izostatycznego (1,5 GPa, 0,5 h, 440 i 480°C) nastąpiła częściowa krystalizacja amorficznej osnowy kompozytu, co potwierdziły badania rentgenowskie i kalorymetryczne. Na podstawie dyfrakcyjnych badań rentgenowskich można stwierdzić, że otrzymane produkty krystalizacji wykazywały nanokrystaliczny charakter, jednakże dokładna ich charakterystyka wymaga przeprowadzenia dalszych badań (TEM), a proces konsolidacji - optymalizacji.

EN

An attempt was made to obtain bulk metallic glasses composite by mechanical alloying followed by powder compaction. Ni-based amorphous matrix was fabricated by milling of a mixture of pure crystalline elements. Two types of Al2O3 powders were added (20 vol. %) as the ceramic phase: micrometer in size (50 žm) and nanopowder (80 nm). Mechanical alloying resulted in a full amorphization of the alloy. The addition of ceramic powder influenced the thermal stability of the amorphous phase. Especially in the case of nanopowders, the crystallization temperature of the first crystallization stage of amorphous phase was decreased by about 50°C. The applied parameters of isostatic pressing (1.5 GPa, 0.5 h, 440 and 480°C) resulted in partial crystallization of the alloy. It was verified by XRD and DSC studies. The quality of the compaction was checked by optical microscopy observations, revealing some micropores.

Słowa kluczowe

PL

kompozyt metalowo-ceramiczny; stop amorficzny; stopowanie mechaniczne

EN

metallic-ceramic composite; amorphous alloy; mechanical alloying; powder compaction

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Kompozyty
• Rocznik: 2007
• Tom: R. 7, nr 4
• Strony: 195--199
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys.

Twórcy

autor

Oleszak D.

autor

Kulik T.

autor

Kolesnikov D.

• Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Materiałowej, ul. Wołoska 141, 02-507 Warszawa,

Bibliografia

• [1] Inoue A., Bulk Amorphous Alloys, Trans Tech Publications, Zurich 1998, 1-116.
• [2] Inoue A., Non-Equilibrium Processing of Materials, Pergamon Press, 1999, 375-414.
• [3] Kim Y.C., Kim W.T., Kim D.H., Mater. Sci. Eng. A 2004, 375-377, 127-135.
• [4] Shapaan M., Labar J., Lendvai J., Varga L.K., Mater. Sci. Eng. A 2004, 375-377, 789-793.
• [5] Shapaan M., Gubicza J., Lendvai J., Varga L.K., Mater. Set. Eng. A 2004, 375-377, 785-788.
• [6] Yi S., Lee J.K., Kim W.T., Kim D.H., J. Non-Cryst. Sol. 2001, 291, 132-136.
• [7] Park T.G., Yi S., Kim D.H., Scripta Mater. 2000, 43, 109-114.
• [8] Lee M.H., Lee J.Y., Bae D.H., Kim W.T., Sordelet D.J., Kim D.H., Intermetallics 2004, 12, 1133-1137.
• [9] Hsieh J.T., Lin Ch.K., Chen J.S., Jeng R.R., Lin Y.L., Lee P.Y., Mater. Sci. Eng. A 2004, 375-377, 820-824.
• [10] Oleszak D, Kulik T., J. Non-Cryst. Sol. (in press).