Wpływ parametrów przetwarzania na strukturę i właściwości mechaniczne intermetalicznych taśmNi3Al po walcowaniu na zimno i statycznym wygrzewaniu

• Autorzy: Jóźwik P. , Polkowski W. , Schindler I. , Mikuszewski T. , Bojar Z.

Identyfikatory

DOI

10.15199/24.2017.8.13

Warianty tytułu

EN

Influence of processing parameters on the structure and properties of Ni3Al intermetallic strips after cold rolling and static annealing

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu temperatury walcowania i parametrów późniejszego statycznego wygrzewania izotermicznego taśm ze stopu na osnowie fazy międzymetalicznej Ni3Al z dodatkami stopowymi cyrkonu i boru na zakres przebudowy ich struktury i zmiany właściwości mechanicznych w następstwie procesów aktywowanych cieplnie. Proces obróbki plastycznej realizowano w temperaturze pokojowej lub po oziębianiu w ciekłym azocie. Zmiany struktury po izotermicznym wygrzewaniu w temperaturze 650°C, 700°C, 750°C i 800°C analizowano ilościowo przy użyciu skaningowej mikroskopii elektronowej sprzężonej z układem do analizy dyfrakcji elektronów wstecznie rozporoszonych (EBSD) a zmiany właściwości mechanicznych na podstawie wyników statycznej próby rozciągania taśm w temperaturze pokojowej w atmosferze powietrza. Stwierdzono, że walcowanie w zakresie kriogenicznym zwiększa, względem walcowania w temperaturze pokojowej, poziom zmagazynowanej energii odkształcenia plastycznego, przez co zwiększa liczbę zarodków rekrystalizacji, stopień rozdrobnienia ziarna po rekrystalizacji - aż do poziomu nano, jak też efektywność rekrystalizacji statycznej mierzoną udziałem granic szerokokątowych w ogólnej populacji granic ziarn. Uzyskane taśmy cechują się wysokim poziomem umocnienia granicami ziarn (granica plastyczności i doraźna wytrzymałość na rozciąganie istotnie powyżej 2GPa) przy zadowalającej podatności do odkształcenia trwałego (wydłużenie względne do zerwania w próbie rozciągania w temperaturze pokojowej w powietrzu, nawet powyżej 20%).

EN

An influence of the plastic working temperature and subsequent annealing on the structure and mechanical properties of Ni3Al-based intermetallic alloy with zirconium and boron additionis shown in the paper. The cold rolling process was conducted at room or liquid nitrogen temperature. The effects of structure rebuilding after isothermal heat treatment at 650°C, 700°C, 750°C or 800°C were observed by using a scanning electron microscopy coupled with an electron backscatter diffraction system (EBSD) and finally static tensile tests were done. It was confirmed that the value of plastic working temperature significantly affects stability of Ni3Al structure during isothermal annealing and, as a result, influences mechanical properties of investigated intermetallic strips. The higher amount of deformation energy stored in case of cold rolling of strips quenched at liquid nitrogen supports both more frequent nucleation of a new grains, confirmed by a bigger amount of nano grains and more effective recrystallization process estimated by a lower ratio of low to high angle grain boundaries participation in the structure. Finally not only better strength but also better plasticity of liquid nitrogen temperature rolled Ni3Al strips in comparison to room temperature rolled one was confirmed.

Słowa kluczowe

PL

taśmy Ni3Al; obróbka plastyczna; rekrystalizacja statyczna

EN

plastic working; static recrystallization; Ni3Al strips

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Hutnik, Wiadomości Hutnicze
• Rocznik: 2017
• Tom: Vol. 84, nr 8
• Strony: 336--341
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Jóźwik P.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Nowych Technologii i Chemii ul. gen. S. Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa

autor

Polkowski W.

• Instytut Odlewnictwa w Krakowie, Centrum Badań Wysokotemperaturowych, ul. Zakopiańska 73, 30-418 Kraków

autor

Schindler I.

• VSB Uniwersytet Techniczny w Ostrawie, 17 listopadu 15, 70833 Ostrava-Poruba, Czechy

autor

Mikuszewski T.

• Wydział Inżynierii Materiałowej i Metalurgii, Politechnika Śląska, ul. Krasińskiego 8, 40-019 Katowice,

autor

Bojar Z.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Nowych Technologii i Chemii ul. gen. S. Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa

Bibliografia

• [1] Sikka V. K., Deevi S. C., Viswanathan S., W. Swindeman R., Santella M. L. 2000. “Advances in processing of Ni3Al-based intermetallics and applications”. Intermetallics 8 (9-11): 1329−1337.
• [2] Deevi S. C., Sikka V. K.1996. “Nickel and iron aluminides: an overview on properties, processing, and applications”. Intermetallics 4(5): 357−375.
• [3] Jóźwik Paweł, Polkowski Wojciech, Bojar Zbigniew.2015. „Applications of Ni3Al Based Intermetallic Alloys − Current Stage and Potential Perceptivities”. Materials 8(5): 2537−2568.
• [4] Liu C.T., Sikka V.K.1986. “Nickel Aluminides for Structural Use”.The Journal of The Minerals, Metals & Materials Society 38(5): 19−21.
• [5] Demura M., Kishida K., Suga Y., Takanashi M., Hirano T.2002.„Fabrication of thin Ni3Al foils by cold rolling”. Scripta Materialia 47 (4): 267−272.
• [6] Bojar Zbigniew, Jóźwik Paweł.2011. „Sposób wytwarzania mikrokrystalicznych, plastycznych w temperaturze pokojowej taśm ze stopów na osnowie fazy międzymetalicznej Ni3Al”. Patent 209444.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).