Wytwarzanie stopów na osnowie faz międzymetalicznych metodą mechanicznej syntezy

• Autorzy: Dymek S.

Warianty tytułu

EN

Application of mechanical alloying to synthesis of intermetallic phases based alloys

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy omówiono zastosowanie procesu mechanicznej syntezy do syntezy faz międzymetalicznych na osnowie NiAl oraz faz z układu Nb-Al. Mielono proszki czystych składników, a przebieg syntezy monitorowano za pomocą badań w skaningowym mikroskopie elektronowym oraz przez dyfrakcję rentgenowską. Po zakończeniu mielenia proszki przesiewano przez sito 45 mikrometrowe i poddawano prasowaniu (stopy Nb i stopy NiAl) bądź wyciskaniu na gorąco (stopy NiAl). Po skonsolidowaniu próbki wytworzonych materiałów były poddawane testom ściskania i pełzania. W obu przypadkach otrzymywano drobnoziarnisty (<1 mikrometr), lity stop z równomiernym rozkładem dyspersoidu tlenkowego. Właściwości mechaniczne wyznaczane w próbie ściskania i pełzania były lepsze od właściwości analogicznych stopów otrzymywanych klasycznymi metodami. Dotyczy to zarówno temperatury pokojowej jak i temperatur podwyższonych. Większa wytrzymałość stopów wytwarzanych w procesie mechanicznej syntezy wynika zarówno ze znacznie drobniejszego ziarna, jak i z obecności w mikrostrukturze dyspersyjnych tlenków. W podwyższonych temperaturach stopy niobu mają większą wytrzymałość na ściskanie niż w podobnych warunkach wytwarzany (i badany) stop NiAl. Minimalne prędkości pełzania stopów niobu otrzymywanych na drodze mechanicznej syntezy są w przybliżeniu o rząd wielkości mniejsze niż dla podobnie otrzymywanych stopów na osnowie fazy NiAl.

EN

The present paper deals with an application of mechanical alloying to synthesis of NiAl-based intermetallic phases as well as phases from the Nb-Al binary system. The alloys were processed from elemental powders. The course of milling was monitored by scanning electron microscopy and X-ray diffraction. After milling, the collected powders were sieved by 45 micrometres grid and hot pressed (Nb alloys and NiAl) or hot extruded (NiAl). The resulting material was fully dense and exhibited fine grain (<1 micrometre) and uniform distribution of oxide dispersoid. The consolidated material was compression and creep tested. The mechanical properties of mechanically alloys were superior to properties of their cast counterparts both in room and elevated temperatures. Higher strength of mechanically alloyed materials results from their fine grains and from the presence of dispersoid. At elevated temperatures, the Nb-Al alloys have higher compression strength than NiAl-based alloys processed at the same conditions. The minimum creep rates of mechanically alloyed Nb alloys are an order of magnitude lower than analogously processed NiAl-base alloys.

Słowa kluczowe

PL

wytwarzanie stopu; mechaniczne stopowanie; mechaniczna synteza; faza międzymetaliczna; proszek; młyn kulowy; własności mechaniczne

EN

mechanical alloying; synthesis; intermetallic phases; powder; ball mill; mechanical properties

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2001
• Tom: R. XXII, nr 3
• Strony: 156--161
• Opis fizyczny: Bibliogr. 27 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Dymek S.

• Wydział Metalurgii i Inżynierii Materiałowej Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie

• Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Metalurgii i Inżynierii Materiałowej, Kraków

Bibliografia

• [1] Benjamin, „Mechanical Alloying”, Materials Science Forum, tom 88-90, Trans Tech Publication 1992, str. 1
• [2] Miracle D. B., Russel S., Law, C. C.: „High Temperature Ordered Intermetallic Alloys III”, ed. Liu C.T. i wsp. MRS Symp. Proc., Pittsburgh 1989, tom 133, str. 225
• [3] Field R. D., Lahrman, D. F. Darolia R.: Acta Met. Mater., 39 (1991) 2961
• [4] Schulson E. M., Barker D. R.: Scripta Met., 17 (1983) 519
• [5] Chan K. S.: Scripta Met., 24 (1990) 1725
• [6] Baker I., Nagpal P., Liu F., Munroe P. R.: Acta Met. Mater., 36 (1991) 1637
• [7] Vedula K., Khadkikar P. S.: „High Temperature Aluminades and Intermetallics” ed. Wang S.H.I wsp. TMS Publication, Warrendal PA, 1990, str 197
• [8] Baker I., Munroe P. R.: J. of Metals, 1988, tom 40, nr 2, str. 28
• [9] Baker I., Munroe P. R.: „High Temperature Aluminades and Intermetallics”, ed. Whang S. H.i wsp., TMS Publication, Warrendale PA, 1990, str. 425
• [10] Koch C. C.: Temperature Ordered Intermetallic Alloys II, ed. N.S. Stoloff et al., MRS Symp. Proc., Pittsburgh 1987, tom 81, .str. 369
• [11] Whittenberger J. D., Gaydosh G. J., Kumar K. S.: J. Mat. Sci., 25 (1990) 2771.
• [12] Whittenberger J. D., Viswanadham R. K., Mannan S. K., Sprissler B.; J. Mat. Sci.. 25 (1990) 35
• [13] Noebe R. D., Bowman R. R., Eldridge J. I.: „Initial Evaluation of Continuous Fiber Reinforced NiAl Composites”, Mat. Res. Soc. Symp. Proc., tom 194, 1990, str. 323
• [14] Dubiel B., Czyrska-Filemonowicz A.: Żarowytrzymałe stopy umocnione dyspersyjnie cząstkami tlenków (stopy ODS)” Inżynieria Materiałowa, nr 1, rok XXI (2000), str. 20
• [15] Sundarsan R., Froes F. H.: Metals, 8 (1987) 22
• [16] Koch C. C., Whittenberger J. D.: „Mechanical Milling/Alloying of Intermetallics”, Intermetallics 4 (1996) 339
• [17] Dymek S., Dollar M., Hwang S. J., Nash P.: „The Role of Dispersoid in Mechanically Alloyed NiAl”, „High Temperature Ordered Intermetallic Alloys V”, (ed. Ian Baker i wsp.), MRS Symposium Proceedings, tom 288, Pittsburgh, PA 1993, str. 1117
• [18] Dollar M., Dymek S., Hwang S. J., Nash P., Kallend J.: „The Occurrence of <110> Slip in NiAl”, Scripta Met., 26 (1992) 29
• [19] Dymek S., Dollar M., Nash P., Hwang S. J.: „Deformation Mechanism and Ductility of Mechanically Alloyed NiAl”, Mat. Sci. Eng., A152 (1992) 160
• [20] Dollar M., Dymek S., Hwang S. J., Nash P.: „The Role of Microstructure in Mechanically Alloyed NiAl”, Metall. Trans. 24A (1993) 1993
• [21] Dymek S., Hwang S. J., Dollar M., Nash P.: „Microstructure and Texture in Hot Extruded Ni Al.”, Scripta Met., 27 (1992) 161
• [22] Dymek S., Dollar M., Leonard K.: „Synthesis and Characterization of Mechanically Alloyed Nb3 Al.-Base Alloys”, Mat. Sci. Eng., A239-240 (1997) 507
• [23] Dymek S., Dollar M., Leonard K.: „Mechanical Alloying as a Processing Route for Nb3Al – Base Alloys”, Proc. of „1998 Powder Metalllurgy World Congress”, Granada, Spain, tom 1, str. 281
• [24] Dymek S., Dollar M., Wróbel M.: „Synteza stopu Nb-18%A1 metodą mechanicznego stopowania”, Inżynieria Materiałowa, nr I (108), rok XX (1999), str. 12
• [25] Suyama R., Kimura M., Hashiinoto K.: „Structural Intermetallics”, ed. Darolia R., Lewandowski J. J., Liu C. T., Martin P. L., Miracle D. B., Nathal M. V.: The Minerals, Metals & Materials Society, 1993, str. 681
• [26] Shah D. M., Anton D. L.: Mat. Sci. Eng., A153 (1992) 402
• [27] Anton D. L., Shah D. M.: Mat. Res. Symp. Proc., tom 133, MRS 1989, str. 361