Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

Znaleziono wyników: 2

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Influence of thermo hydrogen treatment on hot deformation behaviour and microstructural evolution of Ti-6Al-4V alloy

Losertova M., Stamborska M., Schindler I.

Archives of Materials Science and Engineering

2014

Vol. 66, nr 2

62--66

Purpose: The present work compares the hot deformation behaviour at 800°C and microstructure evolution after the isothermal compression test of hydrogen containing specimens with that of non-hydrogenated Ti-6Al-4V alloy. Design/methodology/approach: Specimens in hydrogenated and non-hydrogenated state were tested by means of isothermal compression at 800°C and strain rate of 0.005 s-1 on a Gleeble-3800 machine. Thermal hydrogen treatment of specimens in flowing hydrogen consisted of annealing 1 h at 600°C, 0.5 h at 850°C and aging 4 h at 590°C. Findings: Hydrogen contents in specimens at conditions as-received, heat treated in argon and in hydrogen and after isothermal compression test were measured using an analyzer LECO RH600. Thermal hydrogen treatment resulted in amount of hydrogen as high as 0.98 wt. %. After isothermal compression test the hydrogen content of 0.46 wt. % was retained in the specimens. Practical implications: The THT technology allows improving of fatigue and strength properties through microstructure refinement. Reversible hydrogen alloying provides decreasing flow stress and increasing hot workability of titanium alloys at lowers temperatures. Originality/value: The special heat treatment technology of Ti-based alloys, so-called the thermo hydrogen treatment (THT), employs the reversible reaction of hydrogen with titanium in order to modify phase compositions, evolution of metastable phases and kinetics of phase transformations in titanium alloys.

Degradacja złącza spawanego Ni/Ni3Al pod wpływem cząstkowego współczynnika dyfuzji aluminium

Losertova M., Hyspecka L., Sozańska M., Adamiec J.

Inżynieria Materiałowa

2005

Vol. 26, nr 1

5-10

Fazy międzymetaliczne na bazie niklu są materiałami funkcjonalnymi o wysokich właściwościach wytrzymałościowych w podwyższonych temperaturach. Istotnym problemem ich zastosowania w technice jest uzyskanie połączeń spawanych, które zachowują swoje właściwości użytkowe w podwyższonych temperaturach. Czynnikiem decydującym o ich użyteczności jest dyfuzja pierwiastków w złączu. Artykuł ten dotyczy połączeń spawanych Ni/Ni3Al, a w szczególności degradacji tych połączeń podczas długotrwałego wygrzewania dyfuzyjnego. Złącza Ni/Ni3Al były wykonane w piecu próżniowym wiązką elektronową poprzez stopienie części pręta Ni3Al i szybkie dociśnięcie z prętem Ni. Pozwoliło to na zachowanie granicy rozdziału Ni/Ni3Al (rys. 1). Połączenia te były następnie wyżarzane dyfuzyjnie w temperaturze 1140°C przez 48, 96 oraz 192 godziny. Badania metalograficzne po wyżarzaniu dyfuzyjnym ujawniły dwa obszary złącza (rys. 3). Pierwszy obszar odpowiadał strefie, w której obserwowano pory Kirkendalla (rys. 6), tj. miejsca ich pierwotnego formowania podczas migracji granicy Ni/Ni3Al do Ni3Al, co inicjowało przemianę fazową Ni3Al ->Ni(Al). Następnie analizowano profile stężenia Al prostopadle do granicy połączenia spawanego (rys. 3 i 4), a stężenia równowagowe były określane dla granicy fazowej z układu równowagi Ni-Al (rys. 2). Dla każdego profilu stężenia (równanie 1) określono płaszczyznę Matano oraz wyznaczono współczynniki dyfuzji cząstkowej (równanie 2). Rozkład statystyczny wyznaczonych cząstkowych współczynników dyfuzji przedstawiono na rys. 5, zarówno dla wszystkich temperatur wyżarzania, jak i czasów ich trwania, jak również oddzielnie dla obszaru I i II. Współczynnik dyfuzji cząstkowej wzajemnej w obszarze I był większy niż oczekiwano na podstawie równania transportu masy. Transport masy powoduje degradację połączenia spawanego Ni/Ni 3Al. Czynnikami wpływającymi na degradację są: odległość od granicy złącza, gdzie pory Kirkendalla występują, czas potrzebny do ich inicjacji oraz kinetyka procesu, tzn. zmiany udziału objętościowego porów w czasie dla stałej temperatury wyżarzania. Rysunek 7 przedstawia wyniki ilościowe udziału objętościowego porów Kirkendalla w odniesieniu do odległości od płaszczyzny Matano granicy Ni/Ni3Al. Na rys. 8 przedstawiono średnią powierzchnię porów w zależności od wspomnianej odległości. Średnia wartość udziału objętościowego porów Kirkendalla i ich średnia powierzchnia rosną od 0 (płaszczyzna Matano) aż do nowo uformowanej powierzchni międzyfazowej Ni/Ni3Al (rys. 7 i 8). Analiza przeprowadzonych wyników badań umożliwia odpowiedź na istotne dla inżynierów i konstruktorów pytania: gdzie, ile i w jakiej ilości powstaną pory Kirkendalla degradujące złącza dla danej temperatury i określonego czasu pracy.

Nickel-based intermetallic compounds are structural materials with high strength properties at high temperatures. Very important problem for their exploitation is to provide access for information about the welded joints and their behaviour at high temperatures from technical point of view. Apart from its technical importance, diffusion in the welded joints is also of scientific interest. In this paper the Ni/Ni3Al welded joints, their degradation process and the way of a material degradation during diffusion annealing have been investigated. Therefore, mass transport effects and interdiffusion coefficients are also of interest and are discussed. The Ni/Ni3Al welded joints were prepared in vacuum electron furnace by local melting of one end of the Ni3Al bar and by rapid welding with nickel bar in order to preserve interface Ni/Ni3Al boundary (Fig. 1). Then, some of them were diffusion annealed in a quartz ampoule at temperature 1140°C for 48, 96 and 192 hours. Two regions were observed after annealing by means of optical metallography (Fig. 3). Very often, the first region corresponded to the region where the Kirkendall-pores were observed (Fig. 6), i.e. where they were previously formed during annealing when Ni/Ni3Al interface migrated towards Ni3Al and initiated the phase transformation from Ni3Al to Ni(Al). Further, Al-concentration profiles were analised in perpendicular direction to the welded joints (Figs. 3 and 4) and the equilibrium concentrations were calculated at the phase boundary for a binary Ni-Al diagram (Fig. 2). Matano plane was defined for every measured concentration profile (equation 1) and the interdiffusion coefficients were calculated (equation 2). Statistic distribution of calculated interdiffusion coefficients is shown on Fig. 5 for both annealing temperatures, all annealing durations and both regions I and II, separately. Contrary to expectations the interdiffusion coefficient was greater in the region I according to the mass transport. As reflected in the paper's title, the mass transport provides degradation of Ni/Ni3Al welded joints. The most important in the degradation is the distance from the joint where Kirkendall pores occurs, the time they take to occur and their kinetics, i.e changes of volume fraction in the time at constant temperature annealing. Figure 7 shows the volume fractions of Kirkendall pores plotted against the distance from Matano plane to the interface Ni/Ni3Al. Figure 8 shows the average pores surface versus on mentioned distance. The average value of the volume fraction of Kirkendall pores and their average surface increase from zero (Matano plane) toward to the new formed interface Ni/Ni3Al. Based on final results, it was found that there is possibility to answer to engineering problems, i.e. why, how and when the change of Ni/Ni3Al welded joints occurs.