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

• Autorzy: Jóźwik P. , Bojar Z. , Zasada D. , Jóźwiak S. , Durejko T.

Warianty tytułu

EN

Influence of heat treatment and plastic working on structure and mechanical properties of Ni₃Al : based intermetallic alloy

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań stopu na bazie fazy Ni₃Al, z dodatkami stopowymi cyrkonu i boru. Zoptymalizowane parametry obróbki plastycznej i cieplnej pozwoliły na uzyskanie w potencjalnie kruchym stopie poziomu umocnienia wystarczającego do inicjacji procesów aktywowanych cieplnie. W wyniku rekrystalizacji prowadzonej przy precyzyjnie dobranych parametrach uzyskano drobnoziarnistą strukturę osnowy (1000-krotne rozdrobnienie ziarna od stanu pierwotnego w postaci krystalitów o wymiarach liniowych do 4 mm, od stanu po obróbce w postaci równoosiowych ziaren o średnicy rzędu 4 µm). Dla tak uzyskanego stopu drobnoziarnistego (po wieloetapowej obróbce cieplnej i plastycznej) przeprowadzono skuteczną próbę podwyższenia właściwości wytrzymałościowych (R_e, R_m) poprzez dalsze umocnienie plastyczne, uzyskując w skrajnych przypadkach umocnienia R_e rzędu 2200 MPa, przy R_m rzędu 2300 MPa i mierzalnym wydłużeniu względnym do 1,5% (wyniki rozciągania w temperaturze pokojowej, w atmosferze powietrza).

EN

The results of study of Ni₃Al phase based intermetallic alloy with zirconium and boron addition are presented. Optimized parameters of plastic working and thermal treatment enabled to achieve the strengthening level sufficient to initiate the thermally activated processes. As a result of recrystalization a fine grain structure of matrix has been obtained (the grain size has been reduced, from 4 mm to 4 µm in diameter). Following this and after multistep thermal and plastic treatment, the material strength has been improved throughout plastic strengthening obtaining R_e of the order 2200 MPa and R_m of the order 2300 MPa and relative elongation up to 1.5% (the tensile testing results at room temperature in air atmosphere).

Słowa kluczowe

PL

faza międzymetaliczna Ni3Al; obróbka cieplna; obróbka plastyczna; umocnienie zgniotem; wytrzymałość materiału na rozciąganie; granica plastyczności; wydłużenie

EN

Ni3Al intermetallic compound; thermal treatment; plastic working; strain hardening; ultimate tensile strength; elongation

• Wydawca: Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
• Czasopismo: Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej
• Rocznik: 2003
• Tom: Vol. 52, nr 11
• Strony: 35--47
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz.

Twórcy

autor

Jóźwik P.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Techniki Wojskowej, 00-908 Warszawa, ul. Kaliskiego 2

autor

Bojar Z.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Mechaniczny, 00-908 Warszawa, ul. Kaliskiego 2

autor

Zasada D.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Mechaniczny, 00-908 Warszawa, ul. Kaliskiego 2

autor

Jóźwiak S.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Mechaniczny, 00-908 Warszawa, ul. Kaliskiego 2

autor

Durejko T.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Techniki Wojskowej, 00-908 Warszawa, ul. Kaliskiego 2

Bibliografia

• [1] V. K. SIKKA, S. C. DEEVI, S. VISWANATHAN, R. W. SWINDEMAN, M. L. SANTELLA, Advances inprocessing of Ni3Al-based intermetallics and applications, Intermetallics 2000, No. 8.
• [2] D. TRINH, M. MULLER: A review of major systems properties and applications, Project Report KTH 2002.
• [3] С. T. LIU, J. STRINGER, J. N. MUNDY, L. L.HORTON & P. ANGELINI, Ordered intermetallic alloys: an assessment, Intermetallics 1997, No. 5.
• [4] S. DEEVI, V. SIKKA, Nickel and iron aluminides: an overview on properties, processing and applications, Intermetallics, 1996, No. 4.
• [5] С. T. LIU, V. K. SIKKA, Nickel Aluminides for Structural Use, Journal of Materials, 1986, 38.
• [6] Applications of intermetallic compounds, www.met.kth.se/mattechnol/FUMA2002/IntermetallicApplic.
• [7] Niciel Aluminide Castings: http://www.alconid.com.
• [8] S. M. SPEARING, Materials issues in microelectromechanical systems (MEMS), Acta Materialia 2000, No. 48.
• [9] MECS (Microtechnology-Based Energy, Chemical and Biological Systems) Technology: http://www.mecs.oregonstate.edu/mecs.
• [10] Ni3Al foils group: http://www.nims.go.iD/imc/Ni3Alfoil.
• [11] M. DEMURA, K. KISHIDA, Y. SUGA, M. TAKANASHI, T. HIRANO, Fabrication of Ni3Al thin foils by cold-rolling, Scripta Materialia 2002, No. 47.
• [12] H. BORODIANS’KA, M. DEMURA, K. KISHIDA, T. HIRANO, Fabrication of thin foils of binary Ni-Al. y/y' two-phase alloys by cold rolling, Intermetallics 2002, No. 10.
• [13] M. DEMURA, Y. SUGA, O. UMEZAWA, K. KISHIDA, E.P. GEORGE, T. HIRANO, Fabrication of Ni3Al thin foil by cold-rolling, Intermetallics 2001, No. 9.
• [14] T. HIRANO, T. MAWARI, Y. ISODA, Effect of directional growth-rate on the mechanical properties of N3Al, Material Science and Engineering 1997, A 239-240.
• [15] T. HIRANO, M. DEMURA, E.P. GEORGE, O. UMEZAWA, Fabrication of large-grained binary stoichiometric Ni3Al, Scripta Materialia 1999, No. 40.
• [16] N. S. STOLOFF, Fatigue crack growth in intermetallics, Structural Intermetallics, 1997.
• [17] I. SCHINDLER, J. MACHACEK, M. SPITTEL, Recrystallization in as-cast polycrystalline intermetallic compound Ni3Al, Intermetallics 1999, No. 7.
• [18] P. JÓŹWIK, E. JEZIERSKA, Z. BOJAR, ТЕМ investigations of Ni3Al-based intermetallic polycrystals, Materials Chemistry and Physics, vol. 81, 2003.
• [19] Z. BOJAR, D. ZASADA, P. JÓŹWIK, The analysis of chemical composition and heat treatment parameters and influence on structural transitions and fracture behaviour of as-cast Ni3Al phase based intermetallic alloys, Acta Metallurgica Slovaca 2/2002.
• [20] P. JÓŹWIK, Structure and properties of Ni3Al - based intermetallics alloys after heat treatment, thermo-mechanical treatment and additional plastic working, Conference Junior Euromat, Lausanne 2002, http://www.iunior-euromat.fems.org. topic H, No. 281.
• [21] Z. BOJAR, P. JÓŹWIK, D. ZASADA, Wpływ obróbki cieplnej i cieplno-plastycznej na strukturę i wybrane właściwości mechaniczne stopów na bazie fazy międzymetalicznej Ni3Al, Inżynieria Materiałowa, 1, 2001.
• [22] Z. BOJAR, P. JÓŹWIK, D. ZASADA, Wpływ warunków homogenizacji stopu na bazie fazy międzymetalicznej Ni3Al na jego podatność do odkształcenia plastycznego, Zeszyty Naukowe PAN Krzepnięcie Metali i Stopów, 42, 2000.