Influence of sintering process temperature on the formation and final microstructure of FeAl based intermetallics obtained from the elementary Fe and Al powders

• Autorzy: Karczewski K. , Jóźwiak S. , Bojar Z.

Warianty tytułu

PL

Wpływ temperatury procesu spiekania na tworzenie i finalną strukturę intermetali FeAl otrzymywanych metodą spiekania z udziałem fazy ciekłej

• Konferencja: Advanced Materials and Technologies, AMT 2007 : XVIII Physical Metallurgy and Materials Science Conference (XVIII; 18-21.06.2007; Warszawa-Jachranka, Polska)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The results of the optimization process of liquid phase sintering of elemental Fe and Al powders in order to fabricate FeAl intermetallic sinters were studied in this paper. The oxidation of Al particles in the sintering process is responsible for the formation of the AI2O3 films in the sintered structure that are mainly located on the interparticle boundaries, which eventually lead to the decrease of the strength of sintered material. The exothermic reaction of the mixed Fe +A1 powders (self-propagating synthesis-SHS) may lead to the destruction of the sinter. Control of the process parameters such as pressure, temperature and time allowed fabrication of sound FeAl sinters by eliminating such adverse effects as strong oxidation of aluminum powder, self-propagating synthesis (SHS) and resulting high porosity. The proposed three-stage technological process of fabricating FeAl intermetallic alloys from pure Fe and Al elemental powders which utilizes sintering with liquid phase allows us to obtain a fine-grained material. In the liquid phase sintering the continuous AI2O3 films are fragmented into uniformly spaced AI2O3 dispersoids located at the interparticle boundaries and within the FeAl matrix.

PL

W pracy przedstawiono wpływ procesu optymalizacji spiekania z udziałem fazy ciekłej komercyjnych proszków żelaza i aluminium na tworzenie i finalną strukturę intermetalicznych spieków FeAl. W trakcie spiekania cząstki proszku aluminium ulegają silnej pasywacji - spiekanie w atmosferze powietrza powoduje wprowadzenie do struktury spieku błonek A1203 tworzących karb strukturalny, a co za tym idzie zmniejszających właściwości wytrzymałościowe materiału. Ponadto proszki żelaza i aluminium tworzą mieszaninę reakcyjną co podczas nagrzewania prowadzi do zainicjowania reacji SHS. Kontrola parametrów procesu spiekania takich jak: czas, temperatura i ciśnienie, może przyczynić się do rozbicia ciągłych błonek tlenków aluminium oraz ograniczyć niekorzystny wpływ SHS. Dodatkowym efektem takiego przebiegu zmian struktury powinno być rozmieszczenie uzyskanych dyspersyjnych wydzieleń AI2O3 równomiernie po granicach ziaren fazy międzymetalicznej FeAl, stanowiącej osnowę stopu, co zminimalizuje zjawisko karbu strukturalnego, a nawet może przynieść efekt utwardzenia dyspersyjnego otrzymanego spieku.

Słowa kluczowe

PL

proces spiekania; proszki żelaza i aluminum; wpływ temperatury procesu spiekania

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2007
• Tom: Vol. 28, nr 3-4
• Strony: 552--558
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys.

Twórcy

autor

Karczewski K.

autor

Jóźwiak S.

autor

Bojar Z.

• Katedra Zaawansowanych Materiałów i Technologii WTC, WAT

Bibliografia

• [1] Gedevanishvili S, Deevi SC, Materials Science and Engineering 2002, A325, 163-176 ;
• [2] Jordan JL, Deevi SC, Intermetallics 11, 2003, 507 - 528;
• [3] Joslin DL, Easton DS, Liu CT, Babu SS & David SA, Intermetallics 3, 1995, 467 – 481;
• [4] Haraguchi T, Yoshimi K, Yoo MH, Kato H, Hanada S, Inoue A, Acta Materialia 53, 2005, 3751 – 3764;
• [5] Bojar Z, Durejko T, Jóźwiak S, Czujko T, Varin RA, „Microstructure and wear resistance of sintered intermetallics in Fe-Al system”, 25th Canadian Metal Chemistry Conference, Sudbury, 2001;
• [6] Karczewski K, Jóźwiak S, Bojar Z, Durejko T, Archiwum Odlewnictwa, 2003, 301 - 312;
• [7] Durejko T, Bojar Z, Jóźwiak S, International Journal of applied mechanics and engineering, SITC 2002, 347 - 350;
• [8] Bystrzycki J, Varin RA, Bojar Z, Inżynieria Materiałowa, 5, 1996, 137 - 145;
• [9] Jóźwiak S, Durejko T, Bojar Z, Acta Metallurgica Slovaca, 2, 2002, 421 – 426;
• [10] Bakker H, Zhou GF, Yang H, Progress in Materials Science, 1995, 23, 159-241;