Microstructure characterization of tungsten based alloys for fusion application

• Autorzy: Cempura G. , Kruk A. , Thomser C. , Wirtz M , Czyrska-Filemonowicz A.

Warianty tytułu

PL

Charakteryzacja mikrostuktury stopów na osnowie wolframu przeznaczonych do zastosowań w procesach syntezy jądrowej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The microstructure of two tungsten based alloys (W-1.1%TiC and W-1.7% TiC) was characterized using light microscopy, analytical electron microscopy and electron tomography. These alloys represent a class of W based dispersion strengthened alloys with TiC used as strengthening particles. Addition of TiC leads to improved creep resistance and tensile strength of the W based alloys. The results show that the W-1.7%TiC alloy exhibits large scatter in grain size, much higher porosity and contains also Ti-O particles. The W-1.1%TiC alloy has fine grained microstructure with uniformly distributed fine TiC particles within the matrix and low porosity. As a result of the different microstructure, the W-1.1%TiC alloy exhibits better mechanical properties, when compared to the W-1.7%TiC alloy.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań mikrostruktury dwóch stopów wolframu: W-1.1%TiC oraz W-1.7%TiC. Badania przeprowadzono z wykorzystaniem technik mikroskopii świetlnej, analitycznej mikroskopii elektronowej oraz tomografii elektronowej. Przebadane stopy reprezentują grupę stopów wolframu umacnianych dyspersyjnie cząstkami TiC. Dodatek TiC poprawia odporność na pełzanie oraz wytrzymałość tych stopów. Badania wykonane dla stopu W-1.7%TiC wskazują na duże różnice w wielkości ziarna, duża porowatość oraz występowanie cząstek TiO. Stop W-1.1TiC posiada drobnoziarnistą strukturę, niską porowatość oraz równomiernie rozmieszczone cząstki TiC w osnowie W. Stop W-1.1%TiC charakteryzuje się znacznie lepszymi właściwościami mechanicznymi niż stop W-1.7%TiC.

Słowa kluczowe

EN

fusion; tungsten based alloys; electron microscopy; electron tomography

PL

fuzja; stopy na bazie wolframu; mikroskopia elektronowa; tomografia elektronowa

• 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: 2013
• Tom: Vol. 58, iss. 2
• Strony: 473--476
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys.

Twórcy

autor

Cempura G.

• AGH University of Science and Technology, International Centre of Electron Microscopy for Materials Science & Faculty of Metals Engineering and Industrial Computer Science, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland

autor

Kruk A.

• AGH University of Science and Technology, International Centre of Electron Microscopy for Materials Science & Faculty of Metals Engineering and Industrial Computer Science, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland

autor

Thomser C.

• Forschungszentrum Jűlich, Institute of Energy and Climate Research, 52-428 Jűlich, Germany

autor

Wirtz M

• Forschungszentrum Jűlich, Institute of Energy and Climate Research, 52-428 Jűlich, Germany

autor

Czyrska-Filemonowicz A.

• AGH University of Science and Technology, International Centre of Electron Microscopy for Materials Science & Faculty of Metals Engineering and Industrial Computer Science, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland

Bibliografia

• [1] M. Shimada et al., Nucl. Fusion 47, 1-17 (2007).
• [2] E. Lassne, W.-D. Schubert, Tungsten-properties, chemistry, technology of the element, alloys and chemical compounds, Kluver Academic/Plenum Publishers, 1998.
• [3] G. H. Ritz, Performance of Tungsten-Based Materials and Components under ITERand DEMO Relevant Steady-State Thermal Loads, Ph Dthesis, Schriften des Forschungszentrums Jülich, 128, 2011.
• [4] M. Rieth, B. Dafferner, J. Nucl. Mater. 20-25, 342 (2005).
• [5] H. Kurishitaa, et al., J. Nucl. Mater. 579, 386-388 (2009).
• [6] S. Milc, A. Kruk, G. Cempura, H. J. Penkalla, C. Thomser, A. Czyrska-Filemonowicz, Physica Scripta T 145, 1-4 (2011).
• [7] A. Kruk, A. Czyrska-Filemonowicz, Contribution of electron tomography to development of innovative materials for clean energy systems and aeronautics, Arch. Metall. Mater., in press