Wpływ struktury podziarnowej na plastyczność i charakter pękania stopów FeAl

• Autorzy: Bystrzycki J.

Warianty tytułu

EN

The effect of subgrain structure on the ductility and fracture of FeAl intermetallics

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Niniejszy arykuł opisuje wpływ wysokiego udziału granic wąskokątowych na wydłużenie oraz charakter pękania stopów na osnowie fazy międzymetalicznej FeAl o strukturze B2. W celu zwiększenia frakcji granic wąskokątowych próbki poddano umacnianiu wybuchowemu i wygrzewaniu w różnych temperaturach i czasach. Powyższa obróbka nie prowadzi do zmiany wielkości ziarna, a jedynie do fragmentacji ziarn wyjściowych przez podziarna. Z przeprowadzonych testów właściwości mechanicznych wynika, że stopy FeAl o budowie podziarnowej wykazują nawet 10-krotnie wyższe wydłużenie aniżeli ich odpowiedniki w stanie lanym. Obecność struktury podziarnowej wyraźnie poprawia plastyczność stopów FeAl. Przełom próbek FeAl o budowie podziarnowej jest transkrystaliczny o znacznie bardziej rozwiniętej powierzchni pękania w stosunku do przełomu próbek w stanie lanym. Potwierdzono wcześniejsze sugestie, że pewną poprawę plastyczności stopów na osnowie fazy FeAl można uzyskać przez kształtowanie w polikrysztale struktury podziarnowej.

EN

The present paper deals with the effect of high fraction of sum 1 low angle boundaries on the tensile ductility and fracture of polycrystalline B2 FeAl intermetallic alloys. Shock-Wave deformation and subsequent annealing at various temperatures and times was applied to increase the fraction of sum 1 boundaries. The size of original grains after processing does not undergo change from that characteristic of as-cast specimen but the grains are fragmented into fine sub-grains. Tensile tests indicate that the microstructure of FeAl alloys consisting of original grains with embedded network of sub-grains exhibits even ten fold higher elongation than its as-cast counterparts. It is, therefore, quite tempting to conclude that the presence of much finer sub-grains in the microstructure improves so substantially, ductility of iron aluminides. Fracture of FeAl specimens with embedded network of sub-grains is cleavage but more irregulars with less smooth cleavage facets as compared to coarse transgranular cleavage in as-cast specimens. The present work has confirmed the ealier suggestions that some enhancement in ductility of B2 FeAl intermetallics can be obtained by formation of subgrain structure in the volume of prior existing grains.

Słowa kluczowe

PL

struktura; struktura podziarnowa; plastyczność; pękanie; granice wąskokątowe; umacnianie wybuchowe; wygrzewanie

EN

structure; subgrain structure; ductility; fracture; low angle boundaries; shock-wave deformation; deformation; annealing

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2003
• Tom: R. XXIV, nr 4-5
• Strony: 160--164
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Bystrzycki J.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Instytut Materiałoznawstwa i Mechaniki Technicznej

Bibliografia

• 1. Watanabe T.: Grain boundary design for advanced materials on the bases of the relationship between texture and grain boundary character distribution, Textures & Microstructures, 20 (1993) 195S
• 2. Hanada S., Ogura T., Watanabe S., Izumi O., Masumoto T.: Application of the selected area channeling pattem method to the study of intergranular fracture in Ni3Al, Acta Metali., 34 (1986) 13
• 3. Lin H., Pope D. P.: The influence of grain boundary geometry on intergranular crack propagation in Ni3Al, Acta Metali. Mater., 41 (1993) 553
• 4. Lin H., Pope D. P.: Weak grain boundaries in Ni3Al, Mater. Sci. Eng., A192/193 (1995) 394
• 5. Bystrzycki J., Varin R. A., Noweli M., Kurzydłowski K.J.: The grain boundary character distribution in B2 intermetallics, Intermetallics, 8 (2000) 1049
• 6. Bystrzycki J.: Processing of B2 intermetallics for grain boundary engineering, 8th International Conference on Composites Engineering, Hiszpanią, Santa Cruse de Tenerife August 5-11, 2001, 105
• 7. McKamey C. G., Pierce D. H.: Effect of recrystallization on room temperature tensile properties of an FC3Al-based alloy, Scripta Metall. Mater., 28 (1993) 1173
• 8. Morris D. G., Leboeuf M.: The role of controlled recrystallization treatments on ductility of Fc3Al alloys, Acta Metali. Mater., 42 (1994) 1817
• 9. Bystrzycki J., Paszula J., Varin R.A.: Structure and hardness of explosively loaded FeAl intermetallic alloys, Mater. Sci. Eng., A239-240 (1997), 546-558
• 10. Bystrzycki J., Varin R. A., Paszula ].: Shock-wave treated advanced FeAl intermetallics, 37th Annual Conference of Metallurgists, Advanced Industrial Materials, ed. D. S. Wilkinson, W. J. Poole, A. Alpas, CIM, Calgary, Canada, August 16-19, 1998, pp. 243-257
• 11. Brandon D. G.: The structure of high-angle grain boundaries, Acta Metall., 14 (1966) 1479
• 12. Wyrzykowski J. W., Pleszakow E., Sieniawski J.: Odkształcanie i pękanie metali, WNT, Warszawa 1999