Struktura mielonych proszków z układów TiAl-X (X = V, Cr) oraz NiAl-X (X = Fe, Cr). Struktura stopu TiAl-V po mieleniu i prasowaniu na gorąco

• Autorzy: Dutkiewicz J. , Maziarz W.

Warianty tytułu

EN

Structure of ball milled TiAl-X (X = V, Cr) and NiAl-X (X = Fe, Cr) intermetallics. Structure of ball milled then hot pressed TiAl-V alloy

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań strukturalnych proszków z układów TiAl-X (X = V, Cr) oraz NiAl-X (X = Cr, Fe) mielonych w wysokoenergetycznym młynie kulowym oraz opracowano metodę ich zagęszczania zapewniającą otrzymanie materiałów litych o strukturze nanometrycznej. Wykazano, że w stopach TiAl-V po mieleniu istnieje amorficzna struktura pasmowa, jednakże w stopach o wyższej zawartości wanadu, w objętości struktury amorficznej zidentyfikowano pojedyncze nanokryształy wzbogacone w wanad. Badania strukturalne mielonych proszków z układu TiAl-X z dodatkiem chromu potwierdziły obecność amorficznej struktury po 40 godz. mielenia, jednakże nawet po tym czasie występował niewielki, poszerzony pik w pozycji 110 Cr świadczący o istnieniu roztworu stałego Cr (Al, Ti), którego wielkość ziaren oszacowano w zakresie od 10 do 25 nm wykorzystując metodę HREM. Mielenie proszków z układu Ni-Al-Cr (5 i 10 % at. Cr) prowadziło do otrzymania nanokrystalicznej struktury uporządkowanej fazy B2-NiAl dla obydwu badanych składów. Badania metodą TEM mielonych proszków wykazały ich wysoką jednorodność chemiczną oraz pozwoliły określić średnią wielkość krystalitów fazy B2-NiAl na poziomie 15 nm. Mielenie proszków z układu Ni-Al-Fe (10, 20, 34, 50% at. Fe) prowadziło do otrzymania uporządkowanej fazy B2-NiAl dla zawartości Fe do 20%, oraz nieuporządkowanych faz zarówno beta-NiAl, jak i beta-FeAl, dla stopów odpowiednio o zawartości Fe 34 i 50 % at. Badania TEM potwierdziły występowanie uporządkowania lub jego brak w mie-lonych tego typu proszkach oraz pozwoliły na określenie wielkości krystalitów powstałych faz na poziomie 20 nm i wysokiej jednorodności chemicznej. Zastosowanie odpowiednich parametrów procesu prasowania na gorąco pozwoliło uzyskać wypraski o gęstości około 94% gęstości teoretycznej i nanokrystalicznej dwufazowej strukturze gamma + alfa2 o wielkości ziaren około 30 nm w stopach z układu TiAl-V.

EN

In the present work the investigations of the structure of high energy milled powders from TiAl-X (X = V, Cr) and NiAl-X (X = Cr, Fe) systems were performed. Additionally a consolidation method of milled powders allowing formation of a nanostructure of compacts was determined. It was shown that in the case of TiAl-V system the layered amorphous structure was formed after 40 hrs of milling. As the concentration of vanadium increased the existence of nanocrystals enriched in vanadium was observed in the amorphous matrix. The structure investigations using HREM of powders from TiAl-Cr milled 40 hrs has shown the amorphous matrix with a small amount of Cr(Al, Ti) solid solution nanograins with the size of 10 to 25 nm. The ball milling of alloys from Ni-Al-Cr (5 i 10% at. Cr) system allowed to obtain a nanocrystalline ordered B2-NiAl phase for both investigated alloys. TEM observation of milled powders has shown that the mean grain size of B2-NiAl phase was about of 15 nm and that powders possess a high degree of chemical homogeneity. In the case of Ni-Al-Fe (10, 20, 34, 50% at. Fe) alloys the milling process led to formation of ordered B2-NiAl for alloy with concentration of Fe up to 20 at. % and disordered beta-NiAl and beta-FeAl phases for alloys with 34 and 50 at. % Fe concentration. TEM investigations confirmed the existence of ordered structures within milled powders and allowed to determine the mean grain size of formed phases as 20 nm. Furthermore a high degree of chemical homogeneity of milled powders was observed. The application of a proper parameters of hot pressing process permit to obtain a compacts from TiAl-V alloys with density of about 94 % of the theoretical one. It contained a naonocystalline two phase (gamma + alpha2) structure with a mean grain size of about of 30 nm.

Słowa kluczowe

PL

metalurgia proszków; mielenie; proszek; stop TiAl-V; prasowanie na gorąco; struktura; zagęszczanie

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2004
• Tom: R. XXV, nr 6
• Strony: 873--880
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz., rys.

Twórcy

autor

Dutkiewicz J.

• Instytut Metalurgii i Inżynierii Materiałowej, Polska Akademia Nauk, Kraków

autor

Maziarz W.

• Instytut Metalurgii i Inżynierii Materiałowej, Polska Akademia Nauk, Kraków

Bibliografia

• [1] Yamaguchi M. and Umakoshi Z.: Progress in Materials Science, Vol. 34, No. l (1990), 1-148
• [2] Bystrzycki J., Yarin R. A., Bojar Z.: Inżynieria Materiałowa, 5, (1994), 137-149
• [3] Koster W., Gódecke T.: Zeitschrift fur Metallkunde, z. 2, 3, 4, 8 i 10 (1982)
• [4] Suryanarayana C. and Froes F. H.: Mater. Sci. Forum, (1992), Vol. 88-90
• [5] Froes F. H., Senkov O. N. and Baburaj E. G.: Mater. Sci. Tech. Vol. 17, (2001) 19