Struktura i właściwości kompozytów warstwowych: stop tytanu - fazy międzymetaliczne z układu Ti-Al

• Autorzy: Ossowski M. , Hudycz M. , Wierzchoń T.

Warianty tytułu

EN

Structure and properties of laminar composites: titanium alloy - intermetallic phases of Ti-Al system

• Konferencja: 49. Krajowa Konferencja Spawalnicza Nowe materiały i technologie w spajaniu, Szczecin, 4-7 września 2007
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Poprzez połączenie procesu zgrzewania dyfuzyjnego z procesami utleniania jarzeniowego i osadzania powłok aluminium metodą rozpylania magnetronowego wytwarzane są materiały gradientowe. Jest to kompozyt warstwowy w układzie: stop tytanu/fazy międzymetaliczne Ti-AI/stop tytanu (również wielokrotność tego układu) z wytworzoną dyfuzyjną warstwą powierzchniowąz faz międzymetalicznych z układu Ti-AI. Są to nowe materiały kompozytowe, które charakteryzują się niższą gęstością, niż stopy tytanu i dobrą odpornością na zużycie przez tarcie i korozję. Kompozyty te wytworzone są w temperaturach do 700°C. Poszczególne strefy wytworzonych kompozytów warstwowych mają charakter dyfuzyjny, a ich mikrostruktura grubość i skład fazowy mogą być kształtowane parametrami technologicznymi zastosowanych procesów, w szczególności zgrzewania dyfuzyjnego. Przedstawiono strukturę, skład fazowy i właściwości tak wytworzonego kompozytu.

EN

The process of diffusion bonding of titanium alloys with an aluminum foil, followed by magnetron sputtering combined with glow discharge-assisted oxidizing, yields a gradient-type material, i.e. a laminate composite built of the TiAl3-reinforced titanium alloy with a diffusion surface layer of the AI2O3 + Ti-AI intermetallic phase type. These new composite material have a low density, high frictional wear and corrosion resistance. The reinforcing phase is bonded with the titanium alloy via diffusion, besides structure, thickness and phase composition of formed zones can be controlled by the parameters of the technological processes in particular the diffusion bonding process. The paper presents the structure, phase composition and properties such as the resistance to frictional wear of such produced laminate composite.

Słowa kluczowe

PL

kompozyt warstwowy; struktura; właściwości; stop tytanu; stop aluminium; faza międzymetaliczna

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Przegląd Spawalnictwa
• Rocznik: 2007
• Tom: R. 79, nr 8
• Strony: 13--16
• Opis fizyczny: Bibliogr. 24 poz., il.

Twórcy

autor

Ossowski M.

autor

Hudycz M.

autor

Wierzchoń T.

• Politechnika Warszawska

Bibliografia

• [1] Powers W. F: Automotive materials In the 21st Century, Adv. Mat Proc, 157, 5/2000.
• [2] Lutering G., Williams J G.: Titanium, Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, 2003.
• [3] Schaurte O.: Titanium in automotive production, Adv. Eng. Mater., 5, 6/2003.
• [4] I Palley, Advances in automotive materials, Adv. Mater. Proc., 160, 7/2002.
• [5] Gerdemann S.J.: Titanium process technologies, Adv. Mater. Proc., 7/2001.
• [6] Siubum H.: Titanium and titanium alloys - from raw material to semifinished products, Adv. Eng. Mater., 5, 6/2003,
• [7] Fleszar A., Mizera J., Fillit R, Y., Wierzchoń T.: The influence of the residual stresses on the corrosion and wear resistance of nitrided layers produced isothermally and cyclically on Ti-lAI-lMn titanium alloy under głow discharge conditions Vacuum, 57/ 2000.
• [8] Rolinski E., Sharp G., Cowgill D, F., Peterman D. J: Ion nitriding of titanium alpha plus beta alloys for fusion reactor application, J Nuci. Mater., 252/1998.
• [9] Meletis E.I.: Intensified plasma-assisted processing: science and engineering, Surf. and Coat. Techn., 149/2002.
• [10] Spies H. J.: Stand and Entwicklung des Nitrierens von Aluminium- und Titanlegierungen, Hart. Tech., Mitt., vol. 55, 3/2000.
• [11] Major B., Gołębiewski M., Wierzchoń T: Multiplex heat treatment with glow discharge nitriding of α + β titanium alloys, J. of Mat. Sci. Lett., 21/2002.
• [12] Wierzchoń T, Garbacz H., Ossowski M.: Structure and properties of Ti-AI intermetallic layers produced on titanium alloys by a duplex treatment, Mat. Scie. Forum., Vols. 475-479, 2005.
• [13] Wierzchoń T., Ossowski M., Moskalewicz T., Czyrska-Filemonowicz A.: Structure and properties of composite layers produced on titanium alloys, 2nd International Conference Heat Treatment and Surface Engineering in Automotive Applications, Riva del Garda, Włochy, (CD-rom).
• [14] Stauhoff G.: Intermetallics, VCH, Verlagsqesellschaft mGH, Weinheim, 1995.
• [15] Clemens H., Kestler H.: Processing and applications of intermetallic γ-TiAI based alloys, Adv. Eng. Mat. 2/2002.
• [16] Iżycki B., Maliszewski J, Piwowar S., Wierzchom T: Zgrzewanie dyfuzyjne, WNT, Warszawa, 1974.
• [17] Jiangwei R., Yajiang Li, Tao R: Microstructure characteristics in the interface zone of Ti/AI diffusion bonding, Materials Letters, 56/2002.
• [18] Wierzchoń T., Ossowski M., Sikorska E., Garbacz H.: Kształtowanie metodą dwustopniową właściwości stopów tytanu, Inżynieria Materiałowa, 6/2003.
• [19] Rohatki A., Harach D. J., Vecchio K. S., Harvey K. P.: Resistance-curve and fracture behavior of Ti-AI3Ti metallic-intermetallic laminate (MIL) composites, Acta Materialia, 51/2003.
• [20] Rawers J. C., Alman D. E.: Fracture charecteristic of metal/ intermetallic laminar composites produced by reaction sintering and hot pressing, Comp Scie and Tech., 54,1995.
• [21] Vecchio K. S.: Synthetic Multifunctional Metallic-Intermetallic Laminate Composites, JOM, 3 (2005).
• [22] Peng L. M., Wang J. H., Li H., Zhao J. H,. He L. H.: Synthesisi and microstructural charactrization of Ti-AI3Ti metal-intermetallic laminate (MIL) composites, Scripta Materialia, 3 (2005).
• [23] Polska norma PN-83/H-D4302.
• [24] Ossowski M., Żurek Z., Gil Z., Stawiarski A., Wierzchoń T.: Odporność korozyjna kompozytowych warstw ochronnych wytworzonych na stopie TI6AI2Cr2Mo metodą multipleksową, Ochrona przed Korozją, Nr 11s/A, (2004).