Wysokotemperaturowa synteza SHS kompozytowych proszków zawierających aluminidki żelaza i tytanu oraz tlenek glinu - warunki syntezy i struktura proszków.

Formanek, B.; Maciejny, A.; Szymański, K.; Szala, J.; Pająk, L.; Przeliborz, R.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Wysokotemperaturowa synteza SHS kompozytowych proszków zawierających aluminidki żelaza i tytanu oraz tlenek glinu - warunki syntezy i struktura proszków.

Autorzy

Formanek B. , Maciejny A. , Szymański K. , Szala J. , Pająk L. , Przeliborz R.

Identyfikatory

Warianty tytułu

High temperature synthesis - SHS of composite powders containing iron and titanium aluminides and aluminium oxide - synthesis conditions and the structure of powders.

Języki publikacji

Abstrakty

Przedstawiono technologiczną koncepcję wytwarzania kompozytowych proszków zawierających fazy międzymetaliczne i tlenki przeznaczone do natryskiwania cieplnego powłok lub spiekania. Zcharakteryzowano metodę samorozwijającej się syntezy wysokotemperaturowej SHS wytwarzania spieków zawierających fazy międzymetaliczne z układu Fe-Ti-Al i tlenek glinu. Określono procedurę postępowania technologicznego ujmującego przygotowanie materiałów wyjściowych do syntezy, parametry syntezy, rozdrabniania spieków, przygotowania i klasyfikacji proszków do natryskiwania cieplnego. Na podstawie wyników termicznej analizy różnicowej wskazano charakterystyczne temperatury dla syntezy mieszanin wyjściowych zawierających rudy tytanu i aluminium. Określono wpływ skłądu chemicznego i procentowej zawartości reduktora, wielkości ziarn substratów na intensywność zachodzących reakcji syntezy. Przeprowadzono analizę termiczną procesu. Przedstawiono strukturę spieków, określono skład chemiczny i fazowy wydzieleń metalicznych w spiekach. Korekta parametrów procesu SHS pozwoliła otrzymać spieki o jednolitej budowie. Określono skład fazowy i morfologię proszków przeznaczonych do natryskiwania cieplnego powłok.

Technological conception of manufacturing of composite powders containing intermetallic phases and oxides for thermal spraying or sintering. A method of the self-propagating high temperature synthesis (SHS) of forming sinters with intermetallic phases from the Fe-Ti-Al system and the aluminium oxide was characterised. A procedure of technological treatment including preparation of initial materials for synthesis, synthesis parameters, milling of sinters, preparing and classification of powders for thermal spraying was determined. On the basis of the thermal differential analysis results characteristic temperatures for synthesis of initial mixtures with titanium and aluminium ores were established. An influence of the chemical composition and percentage of the reducer, the grain size of substrates on intensity of occuring reactions of the synthesis was determined. A thermal analysis of the process was performed. The structure of sinters was presented, the phase and chemical composition of metallic precipitates in the sinters was determined. The correction of the SHS process parameters enabled to obtain sinters with uniform structure. The chemical composition and morphology of powders for thermal spraying of coatings were determined.

Słowa kluczowe

synteza wysokotemperaturowa proszek kompozytowy aluminidek tytanu aluminidek żelaza tlenek glinu parametry syntezy rozdrabnianie spieków skład chemiczny procentowa zawartość reduktora wielkość ziarna analiza termiczna spiek

high-temperature synthesis composite powder titanium aluminides iron aluminides aluminium oxide synthesis parameters milling of sinters chemical composition percentage of the reducer grain size thermal analysis sinters

Wydawca

Wydawnictwo SIGMA-NOT

Czasopismo

Inżynieria Materiałowa

Rocznik

1999

Tom

R. XX, nr 3-4

Strony

150--158

Opis fizyczny

Bibliogr. 35 poz. tab., rys.

Twórcy

autor

Formanek B.

Katedra Nauki o Materiałach Politechniki Śląskiej

autor

Maciejny A.

Katedra Nauki o Materiałach Politechniki Śląskiej

autor

Szymański K.

Katedra Nauki o Materiałach Politechniki Śląskiej

autor

Szala J.

Katedra Nauki o Materiałach Politechniki Śląskiej

autor

Pająk L.

Instytut Fizyki i Chemii Metali Uniwersytetu Śląskiego

autor

Przeliborz R.

Katedra Technologii Stopów Metali i Kompozytów Politechniki Śląskiej

Politechnika Śląska, Katedra Nauki o Materiałach

Bibliografia

1. Preferowane kierunki badań naukowych i prac rozwojowych dla zwiększenia innowacyjności polskiej gospodarki. Materiały KBN, 1996
2. Klassen T., Gunther R., Dickau B. i inni; Processing and characterisation of novel intermetalic/ceramic composites, Materials Science Forum, Vols. 269-272 (1998)
3. Formanek B., Szymański K.: Zgłoszenie patentowe
4. Szymański K., Formanek B.: Kompozytowe proszki faz aluminidków i tlenków otrzymane wysokotemperaturową syntezą SHS, XV Szkoła Inżynierii Materiałowej, Kraków-Rabka, 7-10.10.1997
5. Proc. EFC- Workshop on „Oxidation of intermetallics”, DECHEMA e.V. Frankfurt am Main, Niemcy, 18-19. Jan. 1996
6. Pope D. P., Liu C. T., Whang S. H.: Proc. Third Int. Conference of High Temperature Intermetallics, eds.. Mater. Sci. Eng., A 192/193 (1995)
7. Proc. Symp. On High Temperature Ordered Intermetallic Alloys VI, eds. J. MRS, Pittsburgh, PA, vol. 364, 1995
8. Patniak P. C.: Advances in high temperature structural materials and protective coatings, eds. A. K. Koul, V. Parameswaran, J. P. Immarigeon, W. Wallace, NRC, Ottawa, Canada (1994), 169
9. Bojar Z., Komorek Z., Łyszkowski R., Wieczorek M.: Gazodetonacyjne i plazmowe powłoki ochronne z udziałem faz międzymetalicznych z układu Fe-Al, Inż. Mat. Nr 3/97
10. Wang B. Q.: The elevated temperature erosion behaviour of HVOF tungsten carbide cermet coatings, NTSC 95, Houston USA
11. Formanek B.: Naddźwiękowy proces natryskiwania cieplnego - HVOF, nowe rozwiązania i zastosowanie. Biuletyn IS nr 5/97, 40 Konferencja Spawalnicza, Katowice, październik 1997
12. Formanek B., Swadźba L., Maciejny A.: Microstructure, wear resistance and erosion resistance of plasma-sprayed boride coatings. Surface and Coating Technology 56, 1993
13. Maciejny A., Swadźba L., Formanek B., Mendala B.: Structure, growth mechanism of Al2O2 NiCrAl coatings obtained on Ni and Ni base superalloys, Materials for Advanced Power Engineering 1994; Part II, Kluwer Academic Publishers, 09.1994
14. Swadźba L., Maciejny A., Formanek B., Mendala B.: Diffusion modified oxidation resistant Pt-AlCr coatings on Ni-base alloys, 5th World Seminar on Heat Treatment and Surface Engineering, Isfahan, Iran, September 26-29, Heat Treatment
15. Formanek B., Serkowski S., Swadźba L., Maciejny A.: Eutectic Metal-Oixide Powder for High Velocity Oxy Fuel Thermal Spraying, 34th Annual Conference of Metallurgists, Vancouver 19-24.08.1995
16. Formanek B., Hetmańczyk M.: Mat. Semin. Naukowo-Technicznego „Nowoczesne materiały i technologie w natryskiwaniu cieplnym, ich zastosowanie w przemyśle energetycznym, maszynowym i chemicznym”, 14.11.1996. Katowice, org. Politechnika Śl. - Sulzer Metco.
17. Formanek B.: Grant KBN Nr: 3P407 01407 „Opracowanie parametrów syntezy złożonych proszków cermetali oraz technologii wytwarzania kompozytowych powłok metodami naddźwiękowego natryskiwania cieplnego HVOF i HVIP”
18. HetmańczykM., Szymański K.; Projekt promotorski; KBN Nr 7 T08C 04412 „Powłoki natryskiwane cieplnie otrzymywane z materiałów typu faza międzymetaliczna-tlenek w kolejnych procesach syntezy”
19. Formanek B. i inni: Projekt pt. „Development of new materials with high dispersion intermetallic phases and HVOF-high velocity oxy-fuel thermal spraying technology for composite coatings with high erosion and corrosion resistance at elevated temperature” realizowany w ramach programu COST-522 „Ultra Efficient Low Emission Powder Plants”
20. Łyszkowski R., Bojar Z., Bystrzycki J., Jędrych R.: Struktura i własności intermetalicznych warstw ochronnych Ni-Al i Fe-Al, Sem. Naukowo-Techniczne „Nowoczesne materiały i technologie w inżynierii powierzchni warstw odpornych na ścieranie i korozję”, Katowice 1996
21. Formanek B., Hetmańczyk M., Szymański K.: Composite aluminide - oxide phase powders for thermal spraying processes, AMT’98, Inżynieria Materiałowa nr 4/98, s. 1019-1022
22. Stoloff N. S., Liu C. T.; Intermetallics, 2 (1994), s. 75
23. Miura S., Liu C. T.: Intermetallics, 2 (1994) s. 297-313
24. Miura S., Ohashi T., Mishima Y.: Intermetallic 5 (1997), s. 45-59
25. Nishida M., Hanabusa T., Fujiwara H.: 20-nd Int. Conf. „Metallurgical coatings and thin films”, San Diego UDS, 1993
26. Wortman J., Nagaj B. A. i inni: Mat. Sci. Eng., A121 (1989), s. 433-440
27. Schicker S., Gracia D. E. i inni: Reaction processing of Al2O2 composites coating iron and iroz aluminides, The American Ceramic Society, vol.80, Issue 9, pp. 2294-2300
28. Rommerskirchen I., Eltester B., Grabke H.; Oxidation of β-FeAl and Fe-Al alloys, EFC-Workshop on „Oxidation of intermetallics”, 1996
29. Pint B. A., Tortorelli P. F., Wright I. G.: Oxidation behavior of ODS iron aluminides Workshop on „Oxidation of intermetallics”, 18-19. Jan. 1996
30. Merzhanow A. G.: Self propagating high temperature synthesis, twenty years of search and findings, ISMAN, Czemoglovka, 1989
31. Alman E., Hawk J. A., Petty A. V., Rawers J. C.: Processing intermetallic Composites by self-propagating hith temperature synthesis, JOM, III 1994, s. 31-35
32. Materiały Kiser Research Inc. Copyright SHS Technology Inc. 1991
33. Sharivaker S. Y., Browinskaja I. P.: Tribological and mechanical properties of ceramics sintered from powders obtained by self propagating high temperature synthesis. Proc. of the International Symposium on Advanced Ceramics for Structural and Tribological Applications, Vancouver, Canada, August 19-24.1995. Ed. H.M. Hawthovne, T. Troczyński, pp. 465-472
34. Formanek B., Szymański K., Szopiński K.: Kompozytowe proszki faz aluminidków i tlenków otrzymywane wysokotemperaturową syntezą SHS przeznaczone do natryskiwania cieplnego, III Konferencja Naukowo-Techniczna „Materiały i Technologie zwiększające trwałość elementów maszyn i urządzeń w przemyśle energetycznym”. Ustroń 1998
35. Formanek B., Serkowski S., Szymański K.: Zastosowanie procesów rozprzestrzeniającej się syntezy wysokotemperaturowej i mechanicznego stopowania powierzchni w produkcji proszków do natryskiwania cieplnego. III Ogólnopolska Konferencja Naukowa „Obróbka powierzchniowa”, Częstochowa 9-12.10.96

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-article-BOS3-0001-0038