Materiały gradientowe na osnowie tytanu.

• Autorzy: Major B. , Wierzchoń T. , Reinhold E. , Wołczyński W. , Bonarski J. , Krużel G.

Warianty tytułu

EN

Titanium based gradient materials.

• Konferencja: II Ogólnopolska Konferencja Naukowa "Nowe Technologie w Inżynierii Powierzchni", Łódź-Spała, 12-14 października 2000
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Morfologia i skład fazowy warstwy azotowanej i węgloazotowanej wytworzonej na stopach tytanu: TiAl1Mn1 (OT4-O) i TiAl6Cr2Mo2 (WT3-1) techniką wspomaganą wyładowaniem jarzeniowym oraz na drodze modyfikacji laserowej poprzez laserowe przetopienie i laserowe stopowanie stanowiły przedmiot badań. Przeprowadzono analizę mikrostruktury SEM, rentgenowską analizę fazową XRD i badania tekstury oraz dokonano pomiarów występujących w warstwie wierzchniej naprężeń własnych. W powłoce uzyskanej techniką azotowania jarzeniowego zidentyfikowano trzy typy azotków: Ti2N, TiN i TiN0.3. Poziom naprężeń własnych zależny był głównie od warunków prowadzenia procesu osiągając wartości naprężeń ściskających w zakresie -1800 do -3200 MPa. W oparciu o zmierzone rentgenograficznie stałe sieciowe faz TiN i TiC i powstającej fazy typu Ti(N,C) w warstwie wierzchniej podczas węgloazotowania jarzeniowego wyznaczono zawartość wprowadzonego węgla do sieci krystalicznej wykorzystując regułę Vegarda. Przetopienie laserowe w atmosferze argonu, pokrywającymi się ścieżkami, uprzednio azotowanej jarzeniowo warstwy wierzchniej stopu TiAl1Mn1 lub w atmosferze azotującej stopu bez uprzedniego azotowania prowadziło do wytworzenia dominującej fazy TiN zbliżonej do stechiometrycznej. Pomiary naprężeń własnych ujawniły obecność naprężeń rozciągających na poziomie +500 do +800 MPa w zależności od warunków modyfikacji laserowej. Analizowano także powłoki tytanowe i tytanowo-niklowe uzyskane po laserowym przetopieniu w atmosferze argonu uprzednio naniesionych warstw niklowych w aspekcie tworzących się faz podczas szybkiej krystalizacji.

EN

Morphology and phase constitution after nitriding or carbonitriding of TiAl1Mn1 and TiAl6Cr2Mo2 titanium alloys produced by a glow discharge nitriding as well as laser modification by laser remelting and laser alloying were under examination. Microstructure SEM, XRD phase analysis, texture examinations and measurements of residual stresses were performed. Fine grain coatings produced by the glow discharge nitriding comprises three phases: Ti2N, TiN and TiN0.3. Residual stresses of compression type were in the range of -1800 to -3200MPa, depending on process conditions. Concentration of about 27at.%C in Ti(N,C) was established in surface layer after carbonitriding for which the Vegard's law was applied basied on the measured lattice parameters of the TiN, TiC and formed Ti(N,C) phases. Laser remelting in argon atmosphere by overlapping laser tracks of the formerly obtained coatings by the glow discharge nitriding or laser remelting in nitrogen atmosphere led to the formation of the TiN dominant phase, close to the stoichiometric one. Residual stress measurements revealed the tension stresses in the surface layers in the range of +500 to +800MPa in respect to conditions of laser modification. Coatings of titanium or titanium-nickel type produced by laser remelting in argon or nitrogen atmosphere were also examined in respect to formed phases at rapid solidification.

Słowa kluczowe

PL

materiały gradientowe; tytan; skład fazowy; morfologia; azotowanie; węgloazotowanie; azotowanie jarzeniowe; modyfikacja laserowa; przetapianie laserowe; krystalizacja

EN

titanium; phase composition; morphology; nitriding; carbonitriding; glow discharge nitriding; laser modification; laser remelting; solidification

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2000
• Tom: R. XXI, nr 6
• Strony: 340--343
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Major B.

• Instytut Metalurgii i Inżynierii Materiałowej PAN w Krakowie

autor

Wierzchoń T.

• Wydział Inżynierii Materiałowej, Politechnika Warszawska

autor

Reinhold E.

• Montanuniversitat Leoben, Austria

autor

Wołczyński W.

• Instytut Metalurgii i Inżynierii Materiałowej PAN

autor

Bonarski J.

• Instytut Metalurgii i Inżynierii Materiałowej PAN

autor

Krużel G.

• Wydział Mechaniczny, Politechnika Krakowska

• Polska Akademia Nauk, Instytut Metalurgii i Inżynierii Materiałowej, Kraków

Bibliografia

• [1] Burakowski T Wierzchoń T.: Surface Engineering of Metals. Principles, Equipment and Technologies. CBC Press Boca Raton, London, New York, Washington D.C. (1999)
• [2] Rickerby D.S., Matthews A., Eds: Advanced Surface Coatings: a Handbook of Surface Engineenng, Chapman and Hall, New York (1991)
• [3] Fleszar A.,Wierzchoń T.: Properties of Surface layers produced on titanium alloy under glow discharge conditions; Inż. Materiałowa 4 (1998) 1011
• [4] Major B., Ebner R.: Konstytuowanie warstwy wierzchniej tworzyw metalowych na drodze obróbki laserowej: Inż. Powierzchni 1 (1998) 1011
• [5] Haś Z., Kula P.: Nowa technologia obróbki cieplno -chemicznej elementów maszyn i urządzeń; Inż. Materiałowa 5(1983)127
• [6] Rudnicki J.,Wierzchoń T., Sikorski K., Mikoś M.: Wytwarzanie i właściwości warstw wieloskładnikowych na bazie niklu; Inż. Materiałowa 5(1999)282