Odlewany kompozyt Ni3Al/TiC - struktura i właściwości wytrzymałościowe

• Autorzy: Fraś E. , Janas A. , Kurtyka P. , Wierzbiński S.

Warianty tytułu

EN

Cast Ni3Al/TiC composite - structure and strength properties

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono wyniki badań związane z opracowaniem metody syntezy kompozytu in situ Ni3Al/TiC oraz oceną właściwości wytrzymałościowych na podstawie wyników prób ściskania i rozciągania prowadzonych w temperaturach otoczenia i podwyższonej. Zoptymalizowano oszczędnościowy proces wytapiania (OPW) stopów na osnowie fazy Ni3Al z wykorzystaniem egzotermicznej reakcji pomiędzy aluminium i niklem. Wykazano, że metoda OPW umożliwia syntezę kompozytu na osnowie związku międzymetalicznego Ni3Al. Badaniami objęto stopy na osnowie fazy Ni3Al z dodatkiem 0,05% wag. boru. Metodą SHSB wytworzono w uplastycznionej borem osnowie węgliki tytanu, których udział objętościowy wynosił 5%. Wykonano badania mikrostrukturalne i rentgenowskie kompozytu Ni3Al/TiC. Porównano właściwości wytrzymałościowe uplastycznionej osnowy Ni3Al oraz kompozytu Ni3Al/TiC. Przeprowadzone badania wykazały, że międzymetaliczną fazę Ni3Al z dodatkiem boru można przekształcić w kompozyt in situ, charakteryzujący się dobrymi właściwościami wytrzymałościowymi zarówno w temperaturze otoczenia, jak i podwyższonej, przy zachowaniu zadowalającej plastyczności. Wytworzony opisaną metodą kompozyt stanowić może interesujący materiał konstrukcyjny przeznaczony do pracy w podwyższonych temperaturach.

EN

The study presents the results of investigation concerning the development of a method of in situ synthesis of Ni3Al/TiC composite and the strength properties examined in compression and tensile tests at ambient and high temperatures. An OWP-Exomelt cost-saving melting process, using an exothermal reaction between aluminium and nickel, was optimised for Ni3Al-based alloys. It has been proved that OWP enables the synthesis of composite materials based on an intermetallic Ni3Al compound. The research covered Ni3Al phase-based alloys, containing boron in an amount of 0.05% by weight. Using a SHSB technique, titanium carbides in the amount of 5 wt.% were produced in the boron-treated base material. Microstructural and X-Ray examinations were carried out on the fabricated Ni3Al/TiC composite. The strength properties of the Ni3Al base material were compared with the strength properties of composite. The investigation has proved that the intermetallic, boron-containing phase of Ni3Al can be transformed into in situ composite characterised by good strength properties at ambient and high temperatures, preserving additionally satisfactory plastic properties. The composite can be a valuable material for constructions for high temperature applications.

Słowa kluczowe

PL

kompozyt in situ; węglik tytanu; faza międzymetaliczna; reakcja egzotermiczna; proces SHSB

EN

composite in situ; titanium carbide; intermetallic phase; exothermic reaction; SHSB process

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Kompozyty
• Rocznik: 2003
• Tom: R. 3, nr 6
• Strony: 136--141
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., tab., wykr., rys.

Twórcy

autor

Fraś E.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Odlewnictwa, ul. Reymonta 23, 30-059 Kraków

autor

Janas A.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Odlewnictwa, ul. Reymonta 23, 30-059 Kraków

autor

Kurtyka P.

• Akademia Pedagogiczna, Instytut Techniki, ul. Podchorążych 2, 30-084 Kraków

autor

Wierzbiński S.

• Akademia Pedagogiczna, Instytut Techniki, ul. Podchorążych 2, 30-084 Kraków

Bibliografia

• [1] Janas A., Podstawy wytwarzania kompozytu Al/TiC I ocena jego wybranych właściwości mechanicznych, Praca doktorska, Wydz. Odlewnictwa AGH, Kraków 1998.
• [2] Fraś E., Wierzbiński S., Janas A., Komitet Metalurgii PAN, Kraków 2002, 2, 337-342, Krynica 2002.
• [3] Fraś E., Janas A., Kolbus A., Wierzbiński S., Kompozyty (Composites) 2002, 2, 4, 171-185.
• [4] Aoki K., Izumi O., Journal of Japan of Metals 1979, 43, 1190.
• [5] Liu C.T., White C.L., Acta Metallurgica 1987, 35, 643.
• [6] Taub A.I., Huang S.C., Chang K.M., Metallurgical Transaction A 1984, 15A, 399.
• [7] Huang S.C., Taub A.I., Chang K.M., Acta Metallurgica 1984, 32, 1703. [8] Ludwik P., Elemente der technologische Mechanik, J. Sprin-ger 1909, 32. [9] Hollomon J.H., Trans. AIME 1945, 162, 268.