Makro- i mikrostruktura połączeń spajanych stopu Ni3AI z niklem wykonanych wiązką elektronową

• Autorzy: Adamiec J. , Sozańska M. , Losertová M. , Hyspecká L.

Warianty tytułu

EN

Macro- and microstructure of bonded joints of Ni3Al alloy with nickel made by an electron beam

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem pracy było określenie makro- i mikrostruktury połączeń stopu na osnowie fazy międzymetalicznej Ni3Al z niklem. Wykonano złącze poprzez stapianie wiązką elektronową stopu Ni3Al, a następnie mechaniczne połączenie z prętem Ni. Tak przygotowane połączenia były wyżarzane w temperaturze 1140°C przez 48 h, 96 h i 192 h. Przeprowadzono badania metalograficzne makro- i mikrostruktury oraz mikroanalizę składu chemicznego połączenia. W połączeniu obserwowano struktury typowe dla połączeń spawanych: polikrystaliczny materiał rodzimy, wąską strefę wpływu ciepła oraz obszar spoiny. Po wyżarzaniu ujawniono równoosiową strukturę polikrystaliczną złącza. Stwierdzono również występowanie pustek w obszarze złącza (tzw. efekt Kirkendalla), co potwierdziło wakansowy charakter dyfuzji atomów w połączeniu Ni3AI-Ni. Zjawiska dyfuzji potwierdziła również liniowa mikroanaliza składu chemicznego Al i Ni wykonana za pomocą energetycznego spektrometru rentgenowskiego EDS. Wraz ze wzrostem czasu wyżarzania obserwowano koagulację pustek. Przeprowadzone badania makro- i mikrostruktury złącza Ni3AI-Ni należy uzupełnić badaniami własności mechanicznych otrzymanych połączeń, co umożliwi ocenę przydatności technologicznej łączenia stopów na osnowie faz międzymetalicznych za pomocą wiązki elektronowej.

EN

The purpose of the study was to determine the macro- and microstructure of joints of an intermetallic phase based alloy, Ni3Al, with nickel. A joint was made by melting Ni3Al with an electron beam and connecting it afterwards mechanically with a Ni rod. So prepared joints were annealed at a temperature of 1140°C for 48 h, 96 h and 192 h. Metallographic investigations of the macro- and microstructure of the joint as well as a microanalysis of the its chemical composition were carried out. In the joint, structures typical of welded joints were observed, i.e. a polycrystalline native material, a narrow heat affected zone and a fusion weld region. After annealing, an equiaxial polycrystalline structure of the joint was revealed. Also, some voids were found in the joint region (so called "Kirkendall effect"), which corroborated the vacancy nature of atoms diffusion in the Ni3Al-Ni joint. The occurrence of diffusion was confirmed by a linear microanalysis of the chemical composition performed by the X-ray energy dispersive spectroscopy (EDS) method. With an increase of the annealing time, voids coagulation was observed. The investigations of the Ni3Al-Ni joint macro- and microstructure should be supplemented by investigations of the obtained joints mechanical properties, which would facilitate an assessment of technological usefulness of joining intermetallic phase based alloys by means of an electron beam.

Słowa kluczowe

PL

makrostruktura; mikrostruktura; spoina; stop; faza międzymetaliczna; wiązka elektronowa; spawanie wiązką elektronową

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2004
• Tom: R. XXV, nr 4
• Strony: 751--755
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Adamiec J.

• Katedra Nauki o Materiałach Politechniki Śląskiej

autor

Sozańska M.

• Katedra Nauki o Materiałach Politechniki Śląskiej

autor

Losertová M.

• Vysoka Skola Banska, Ostrawa, Republika Czeska

autor

Hyspecká L.

• Vysoka Skola Banska, Ostrawa, Republika Czeska

Bibliografia

• [1] Vann R. A.: Structural and Functional Intermetalics Ań Overview, Ogólnopolskie Sympozjum Naukowe „Stopy na Osnowie Faz Międzymetalicznych", Warszawa, 2000, s. 1-14
• [2] Bystrzycki J., Varm R. A., Bojar Z.: Postępy w badaniach stopów na bazię uporządkowanych faz międzymetalicznych z udziałem aluminium, Inżynieria Materiałowa, 5, 1996, s. 137
• [3] Bystrzycki J., Garbacz "H., Przetakiewicz W., Kurzydłowski K. J.: Tematyka polskich prac badawczych w obszarze faz międzymetalicznych na tle badań światowych, Ogólnopolskie Sympozjum Naukowe „Stopy na Osnowie Faz Międzymetalicznych", Warszawa, 2000, 123-128
• [4] Adamiec J., Adamiec P.: Łączenie stopów na osnowie faz międzymetalicznych za pomocą spawania, Mat. Konf.: Postęp w metodach spawania w osłonie gazowej, Międzyzdroje, 2002
• [5] Losertova M.: Wybrane fizyczno-metalurgiczne parametry stopu Ni3Al, VSB Ostrawa 1997, s. 225
• [6] Losertova M.: Materialove-inzenvrske aspekty intermetalickych slitin na bazi Ni,Al, doktorat, VSB Ostrawa 1998