Mechanisms of strenght properties anomaly of Fe-Al sinters by compression tests at elevated temperature

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

Warianty tytułu

PL

O mechanizmach anomalnego wzrostu właściwości wytrzymałościowych przy ściskaniu spieków Fe-Al w podwyższonej temperaturze

• Konferencja: Scientific Seminar Integrated Study on the Foundations of Plastic Deformation of Metals PLASTMET'06 (5; 28.11-01.12.2006; Łańcut, Poland)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The results of uniaxial compression test of Fe-Al sinters at a strain rate of 2x10-3 s-1 was presented in this paper. Compression tests were performed at room temperature and at elevated temperature in the range of 200 to 800°C in air. Sinters were obtained by liquid phase sintering resulted in production of FeAl intermetallic matrix with uniformly spaced Al.2O3 dispersoid located at the grain boundaries of the intermetallic matrix. Typical stress-strain curves were obtained from compression tests. Thus, the yield strength, compression strength and ductility were determined. The anomalous compression strength peak was observed at temperatures in the range of 300–700°C which was accompanied by a gradual (over 500°C) increase in ductility and gradual (over 400°C) decrease in compressive yield strength. An assumption was made, that the reason for this anomaly was competitive interaction between thermaly activated phenomena, recovery material, and work hardening (dominating up to 700°C) of sinters during deformation. Comparison of the yield strength data with deformation data at different temperatures showed that sinters have optimal values of these parameters at temperatures in the range of 400–600°C.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań spieków Fe-Al poddanych statycznej próbie ściskania w warunkach jednoosiowego obciążenia z szybkością odkształcenia 2x10-3 s-1, w temperaturze pokojowej oraz w temperaturze z przedziału 200 do 800°C, w atmosferze powietrza. Badane próbki otrzymano metodą spiekania z udziałem fazy ciekłej, co pozwoliło na uzyskanie struktury składającej się z intermetalicznej osnowy FeAl i drobnych tlenków Al2O3 rozmieszczonych równomiernie po granicach ziaren osnowy. Na podstawie otrzymanych krzywych ściskania wyznaczono wartości: Rc0.2, Rc i Ac, obserwując w zakresie temperatur 300–700°C anomalny wzrost doraźnej wytrzymałości na ściskanie, któremu towarzyszy stopniowy (powyżej 500°C – intensywny) wzrost plastyczności i stopniowe (od 400°C) obniżanie granicy plastyczności. Wysunięto hipotezę, że przyczyną obserwowanego zachowania jest konkurencyjne oddziaływanie zjawisk aktywowanych cieplnie uplastyczniających materiał i umocnienia odkształceniowego (dominujacego aż do 700°C) materiału spieków podczas ściskania. Porównanie zmiany wytrzymałości doraźnej na ściskanie Rc i umownej granicy plastyczności Rc0.2 w zależności od temperatury odkształcenia wykazało, iż szczególnie korzystny przedział temperaturowy potencjalnego zastosowania badanych spieków występuje w zakresie 400–600°C, zapewniając maksymalny poziom wartości Rc ok. 1100 MPa, przy korzystnym poziomie Rc0.2 wynoszącym powyżej 500 MPa i skróceniu względnym do chwili wystąpienia pierwszych pęknięć wynoszącym 7–12%.

Słowa kluczowe

EN

Fe-Al intermetallic sinters; hot deformation; microstructure; mechanical properties

PL

spieki Fe-Al; odkształcanie wysokotemperaturowe; mikrostruktura; własności mechaniczne

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2007
• Tom: Vol. 52, iss. 2
• Strony: 361--366
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Karczewski K.

autor

Jóźwiak S.

autor

Bojar Z.

• Faculty of Advanced Technology, Military University of Technology, 00-908 Warszawa, 2 Kaliskiego Str.

Bibliografia

• [1] S. Gedevanishvili, S. C. Deevi, Materials Science and Engineering A325, 163-176 (2002).
• [2] J. L. Jordan, S. C. Deevi, Intermetallics 11, 507-528 (2003).
• [3] D. L. Joslin, D. S. Easton, C. T. Liu, S. S. Babu, S. A. David, Intermetallics 3, 467-481 (1995).
• [4] S. Jóźwiak, K. Karczewski, Z. Bojar, Inżynieria Materiałowa 6 (143) Rok XXV Listopad–Grudzień 2004.
• [5] Z. Bojar, T. Durejko, S. Jóźwiak, T. Czujko, R. A. Varin, Microstructure and wear resistance of sintered intermetallics in Fe-Al system, 25th Canadian Metal Chemistry Conference, Sudbury 2001.
• [6] R. Carleton, E. P. George, R. H. Zee, Intermetallics 3, 433 (1995).
• [7] J. W. Wyrzykowski, E. Pleszakow, J. Sieniawski, Odkształcanie i pękanie metali, WNT, Warszawa 1999.
• [8] R. W. Cahn, Intermetallics 6, 563-566 (1998).
• [9] I. Baker, Y. Yang, Materials Science and Engineering A239-240, 109-117 (1997).