Mechanical properties of nickel alloy with intermetallic surface layers

• Autorzy: Garbacz H.

Warianty tytułu

PL

Mechaniczne właściwości stopu niklu z warstwami międzymetalicznymi

• 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

Multi-layer Al2 O3+Ni-Al coatings were produced on Inconel 600 by the glow discharge assisted oxidizing of the substrates pre-coated with aluminum by magnetron sputtering. The layers have a diffusive structure and can be produced on parts of complicated shapes. The Al203 layer formed on intermetallic Al-Ni increases its hardness (7,2 GPa) and wear resistance. This paper is devoted to the influence of the multi-layered coatings on the mechanical properties of Inconel 600. The structure of the layers was examined in a scanning electron microscope equipped with an Energy Dispersive Spectrometer, and the surface topography was analyzed using a profilometer. The coated and uncoated samples were subjected to a tensile test at room temperature and at 500°C using two strain rates of 8.3-10-3 s-1 and 8.3-10-4 s-1. The low-cycle fatigue resistance at room temperature was also determined. It has been found that the coatings slightly decrease the strength of Inconel 600. A quantitative analysis of the serrations observed in the stress-strain curves also shows that the coatings reduce the intensity of the Portevin-Le Chatelier effect. Measurements of the dynamic mechanical properties showed that the coatings do not affect the fatigue strength of the nickel alloy.

PL

Warstwy Al203+Ni-Al o złożonej budowie zostały otrzymane na stopie Inconel 600 poprzez utlenianie w warunkach wyładowania jarzeniowego próbek pokrytych powłoką Al uzyskana metodą rozpylania magnetronowego. Uzyskane warstwy mają charakter dyfuzyjny i mogą być produkowane na elementach o skomplikowanych kształtach. Warstwy Al203+Ni-Al podwyższają twardość powierzchniową (7GPa) i odporność na zużycie stopu Inconel 600. Niniejsza praca dotyczy wpływu warstw na właściwości mechaniczne stopu Inconel 600. Mikrostruktura warstw była badana przy użyciu mikroskopu skaningowego wyposażonego w przystawkę EDS. Topografia powierzchni próbek po procesie obróbki powierzchniowej była analizowana przy użyciu profilometru. Próbki w stanie wyjściowym i z warstwą międzymetaliczną były poddane próbom rozciągania w temperaturze pokojowej i w 500°C przy dwóch szybkościach odkształcenia 8.3- 10-3 s-1i 8.3-10-4 s-1. W pracy badano również odporność na niskocyklowe zmęczenie. Wykazano, że uzyskane warstwy w niewielkim stopniu obniżają wytrzymałość stopu Inconel 600. Ilościowa analiza oscylacji obserwowanych na krzywych naprężenie-odkształcenie pokazała, że intermetaliczne warstwy zmniejszają intensywność procesu Portevin-Le Chatelier. Pomiary dynamicznych właściwości mechanicznych wykazały, że warstwy nie wpływają w sposób istotny na wytrzymałość zmęczeniową stopu niklu.

Słowa kluczowe

PL

stop Inconel 600; własności mechaniczne; metoda rozpylania megnetronowego; mikroskop skaningowy; odporność na zmęczenie

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2007
• Tom: Vol. 28, nr 3-4
• Strony: 635--639
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys.

Twórcy

autor

Garbacz H.

• Faculty of Materials Science and Engineering, Warsaw University of Technology, 02-507 Warszawa, Woloska 142

Bibliografia

• [1] T. Burakowski, T. Wierzchoń, Surface Engineering of Metals: Principle, Equipment, Technology, CRS Press, Boca, Raton, (1999).
• [2] T.Wierzchoń, J.Słoma, H.Garbacz, E.Łunarska, Proc. 16th Inter Vacuum Congress, Venice, Italy (2004) 741.
• [3] M.Tacikowski, J.Słoma, M.Wożniak, T.Wierzchoń, Intermetallics, 14 (2006) 123.
• [4] H.Garbacz, P.Widlicki, T.Wierzchoń, K.J.Kurzydłowski, Surface and Coatings Technology, 200 (2006) 6206
• [5] K. J. Kurzydłowski, Materials Science and Engineering, A234-236 (1997) 1083.
• [6] W. Zieliński, A. A. Abduluyahed, K. J. Kurzydłowski, Materials Science and Engineering, A249 (1998) 91-96
• [7] W. Zieliński, K. J. Kurzydłowski, Scripta Materialia, 40 (2000) 33.
• [8] H. Cottrell: “Dislocations and plastic flow in crystals” Oxford Clarendon Press, 1953.
• [9] S. Kumar, E. Pink, Acta Mater., 45 (1997) 5295.
• [10] D. Thevenet, M. Mliha-Touati M., A. Zeghoul, Materials Science and Engineering, A291 (2000) 10.
• [11] V. Jeancloude, C. Fressengeas, Scripta Mater. 26 (1993) 1177
• [12] A. A. Abduluyahed, K. Sikorski, K. J. Kurzydłowski, Inżynieria Materiałowa, 3 (1998) 327.