Influence of Heat Treatment on the Structure and Mechanical Properties of Ni3Al - Based Alloys

• Autorzy: Jóźwik P. , Bojar Z.

Warianty tytułu

PL

Wpływ obróbki cieplnej na strukturę i właściwości mechaniczne stopów na osnowie fazy międzymetalicznej Ni3Al

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This study iiwestigates two Ni3Al - based intermetallic alloys containing differing amounts of zirconium, boron and chromium. Gradual homogenisation was accomplished through long-lasting annealing, up to 100 hours, at 1000°C or 1200°C in air or argon atmospheres. A higher level of homogeneity of the cast without chromium alloy was obtained in comparable heat treatment conditions. Annealing temperaturę has an essential influence on the homogenisation process of the investigated alloys. This influence is much morę essential than annealing time and environmental conditions. These treatment conditions are critical for microstructure, as well as the properties of the investigated alloys. For matched conditions of plastic working an optimum level of strain hardening was obtained . This did not cause a loss of cohesion in the investigated alloys, but it was sufficient to start a recrystallisation process. The fine-grained structure of the investigated alloys is responsible for the improvement in their mechanical properties.

PL

W pracy przedstawiono badania dwóch stopów na osnowie fazy międzymetalicznej Ni3Al o różnej zawartości cyrkonu, boru i chromu. Długotrwałe wygrzewanie w czasie do 100 godzin w temperaturze 1000°C i 1200°C w atmosferze powietrza lub argonu prowadzi do stopniowego ujednorodnienia składu fazowego badanych materiałów. W porównywalnych warunkach obróbki cieplnej uzyskano, dla materiału bez zawartości chromu zdecydowanie większy poziom jednorodności. Stwierdzono, że temperatura wygrzewania ma istotnie większy wpływ niż czas procesu na strukturę i właściwości badanych stopów. Ściśle określone parametry obróbki plastycznej pozwoliły na uzyskanie, bez utraty spójności, poziomu umocnienia wystarczającego do zajścia procesu rekrystalizacji w całej objętości badanych materiałów. Tak uzyskana, drobnoziarnista struktura osnowy badanych stopów istotnie polepsza ich własności wytrzymałościowe.

Słowa kluczowe

EN

intermetallic alloys; homogenisation; mechanical properties; recrystallization; fractography; thin strips

PL

stopy międzymetaliczne; wygrzewanie; właściwości mechaniczne; rekrystalizacja

• 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: 2010
• Tom: Vol. 55, iss. 1
• Strony: 271--279
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Jóźwik P.

autor

Bojar Z.

• FACULTY OF ADYANCED MATERIALS AND TECHNOLOGY, MILITARY UNIVERSITY OF TECHNOLOGY, 00-908 WARSZAWA 2, KALISKIEGO ST., POLAND

Bibliografia

• [1] S. M. Spearing, Materials issues in microelectrome-chanical systems (MEMS), Acta Materialia 48, 179-196 (2000).
• [2] V. K. Sikka, et al., Advances in processing of Ni3Al-based intermetallics and applications, Inter-metallics 8, 1329-1337 (2000).
• [3] S. Deevi, V. Sikka, Nickel and iron aluminides: an overview on properties, processing, and applications, Intermetallics 4, 357-375 (1996).
• [4] S. C. Deevi, V. K. Sikka, C. T. Liu, Processing, properties, and applications of nickel and iron aluminides, Progress in Materials Science 42, 177-192 (1997).
• [5] C. T. Liu, V. K. Sikka, Nickel Aluminides for structures J. Met. 36, 19 (1986).
• [6] M. Takeyama, C. T. Liu, Effect of preoxidation and grain size on ductility of a borondoped N13AI at elevat-ed temperatures, Materiał Research Society Symposium Proceedings 133, 293-298 (1989).
• [7] M. Takeyama, C. T. Liu, Kinetic and equilibrium effects in the emdronmental embrittlement of ordered intermetallics, Materials Science and Engineering A 153, 538 (1992).
• [8] A. I. Taub, et al.: Mechanical behaviour of Ni3Al: Effects of emdronment, strain rate, temperature and boron doping, Scripta Materialia 10, 1613 (1986).
• [9] M. Demura, et al., Fabrication of N13AI thin foil by cold rolling, Intermetallics 9, 157-167 (2001).
• [10] H. Borodian’ska, et al., Fabrication of thin foils of binary Ni-Al y/y’ two-phase alloys by cold rolling Intermetallics 10, 255-262 (2002).
• [11] S. H. Kim, et al., Cyclic oxidation behavior and recrys-tallization of cold-rolled N13AI foils, Materials Letters 58, 2867-2871 (2004).
• [12] P. Jóźwik, Z. Bojar, Analysis of grain size effect on tensile properties of N13AI - based intermetallic strips, Archives of Metallurgy and Materials 52, 321-327 (2006).
• [13] Z. Bojar, P. Jóźwik, D. Zasada, The influence of heat and thermo - mechnical treatment on the structure and mechanical properties of N13AI - based alloys, Materials Engineering 1, 22-26 (in Polish) (2001).
• [14] P. Jóźwik, Doctor’s Thesis, MUT, 2004 (in Polish).