Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Diffusive and Displacive Phase Transformations in Nanocomposites under High Pressure Torsion

Straumal B., Kilmametov A., Gornakova A., Mazilkin A., Baretzky B., Korneva A., Zięba P.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2019

|

Vol. 64, iss. 2

457--465

EN

The high-pressure torsion (HPT) of Ti-Fe alloys with different iron content has been studied at 7 GPa, 5 anvil rotations and rotation speed of 1 rpm. The alloys have been annealed before HPT in such a way that they contained different amounts of α/α' and β phases. In turn, the β phase contained different concentration of iron. The 5 anvil rotations correspond to the HPT steady-state and to the dynamic equilibrium between formation and annihilation of microstructure defects. HPT leads to the transformation of initial α/α' and β-phases into mixture of α and high-pressure ω-phase. The α → ω and β → ω phase transformations are martensitic, and certain orientation relationships exist between α and ω as well as β and ω phases. However, the composition of ω-phase is the same in all samples after HPT and does not depend on the composition of β-phase (which is different in different initial samples). Therefore, the martensitic (diffusionless) transformations are combined with a certain HPT-driven mass-transfer. We observed also that the structure and properties of phases (namely, α-Ti and ω-Ti) in the Ti – 2.2 wt. % Fe and Ti – 4 wt. % Fe alloys after HPT are equifinal and do not depend on the structure and properties of initial α'-Ti and β-Ti before HPT.

2

Phase transitions in metallic alloys driven by the high pressure torsion

Straumal B., Korneva A., Zieba P.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2014

|

Vol. 14, no. 2

242--249

EN

Severe plastic deformation can lead to the phase transformations in the materials. Even the severe plastic deformation at ambient temperature is frequently equivalent to the heat treatment at a certain elevated temperature (effective temperature). However, if the real annealing at the elevated temperature leads to the grain growth, the severe plastic deformation leads to strong grain refinement. In this review the methods of determination of effective temperature after high-pressure torsion of metallic alloys are discussed.

3

Microstructure and magnetic properties of Cu-Co alloys after high pressure torsion

Korneva A., Kogtenkova O., Protasova S., Straumal B., Mazilkin A., Kurmanaeva L., Zięba P.

Inżynieria Materiałowa

|

2013

|

Vol. 34, nr 4

306--309

EN

The microstructure and magnetic properties of binary Cu-Co alloys are studied. The investigations have been carried out using samples in two structural states, i.e. as-cast and after severe plastic deformation by the high-pressure torsion (HPT). HPT carried out at the ambient temperature and pressure of 6 GPa. The grain size after HPT is in the nanometer range. HPT allows one to control the ratio between ferromagnetic and superparamagnetic precipitates in the diamagnetic matrix.

PL

Badano mikrostrukturę i właściwości magnetyczne stopów Cu-Co zawierających 2,2 oraz 4,9% mas. Co. Badania przeprowadzono na próbkach w dwóch stanach strukturalnych, tj. odlewanych i po intensywnym odkształceniu plastycznym przez skręcanie pod wysokim ciśnieniem (HPT). HPT przeprowadzono w temperaturze otoczenia pod ciśnieniem 6 GPa. Uzyskany rozmiar ziaren był rzędu nanometrów. Wyniki pomiarów namagnesowania wykazały, że HPT pozwala kontrolować proporcję między ferromagnetycznymi i superparamagnetycznymi wydzieleniami w matrycy diamagnetycznej.

4

Effect of deformation temperature on the microstructure of hard magnetic FeCr30Co8 alloy subjected to tension combined with torsion

Korneva A.

Inżynieria Materiałowa

|

2013

|

Vol. 34, nr 3

172--175

EN

Axially symmetric magnets with good mechanical properties in the surface layer and good magnetic properties in the volume of material are essential in the production of increasing number of modem electrical devices. In order to obtain this type of gradient structure, one phase (α) hard magnetic FeCr30Co8 alloy was subj ected to intense deformation in the range of temperatures from 750 to 850°C. Cylindrical samples were subjected to axial tension from the upper traverse and then to torsion from the bottom traverse. The deformation resulted in the formation of gradient microstructure with minimum grain size in the surface layer of material. Microstructure observations also showed the presence of interrnetallic b phase (Fe-Cr) with the maximum precipitation in the surface layer of material. The strongest grain reﬁnement and maximum precipitation of b phase as well as the maximum thickness of the surface layer with ﬁne grains was observed at 800°C. Measurements of hardness in the longitudinal section of the samples showed increase of hardness near the surface of samples. It was concluded that such complex deformation method by tension and torsion could be used as a method of surface strengthening of bulk material.

PL

Osiowo symetryczne magnesy o dobrych właściwościach magnetycznych charakteryzujące się podwyższonymi właściwościami mechanicznymi warstwy wierzchniej znajdują zastosowania w produkcji nowoczesnych urządzeń elektrycznych. W celu uzyskania materiałów o strukturze gradientowej zastosowano intensywne odkształcenie plastyczne magnetycznie twardego jednofazowego stopu FeCr30Co8 (α) w zakresie temperatury od 750 do 850°C. Cylindryczne próbki rozciągano od strony górnej trawersy, a następnie skręcano od strony dolnej trawersy. Odkształcenie spowodowało tworzenie się mikrostruktury o charakterze gradientowym z minimalnym rozmiarem ziaren w warstwie wierzchniej materiału. Ponadto obserwacja mikrostruktury wykazała obecność międzymetalicznej fazy o (Fe-Cr) głównie w warstwie wierzchniej materiału. Zarówno maksymalne rozdrobnienie mikrostruktury, jak i maksymalne wydzielanie fazy b nastąpiło w 800°C. W tej temperaturze zaobserwowano także maksymalną grubość warstwy wierzchniej o drobnym ziarnie. Pomiary twardości na podłużnym przekroju próbek wykazały wzrost twardości na ich powierzchni, w związku z tym metoda złożonego odkształcenia przez rozciąganie i skręcanie może być zastosowana jako metoda powierzchniowego umocnienia materiału.

5

Effect of deformation temperature on the microstructure of hard magnetic FeCr22Co15 alloy subjected to tension combined with torsion deformation modes

Korneva A., Korznikova G., Korznikov A, Sztwiertnia K.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2013

|

Vol. 58, iss. 2

383--386

EN

The paper presents the results of microstructure evolution studies of hard magnetic FeCr22Co15 alloy deformed until destruction by tension and torsion in the temperature range 725-850ºC. The temperatures and deformation rates resulted from the condition of superplasticity occurrence in the Fe-Cr-Co alloys. Observations of the longitudinal sections of the deformed samples in the scanning electron microscope showed the formation of a weak gradient microstructure with the highest grain refinement in the surface layer of the material. Increasing the deformation temperature from 725 to 850 ºC increased the homogeneity of the deformation along the tensile axis of the sample. It also brought about the increase of grain size and slight increase of the thickness of fine grains in the surface layer. The precipitation of the intermetallic σ-phase was also observed with its maximum amount in the zones of the highest deformation.

XX

Praca przedstawia wyniki badań ewolucji mikrostruktury magnetycznie twardego stopu FeCr22Co15 poddanego odkształceniu poprzez rozciąganie i skręcanie próbek do ich zerwania w przedziale temperatur 725-850ºC. Temperatury i prędkości odkształcenia odpowiadały warunkom nadplastycznosci badanego stopu. Obserwacja mikrostruktury na przekroju podłużnym próbek w skaningowym mikroskopie elektronowym wykazała tworzenie się mikrostruktury o słabym charakterze gradientowym z minimalnym rozmiarem ziaren w warstwie wierzchniej materiału. Zwiększenie temperatury odkształcenia od 725 do 850ºC spowodowało polepszenie jednorodności odkształconej mikrostruktury wzdłuż osi rozciągania próbek oraz zwiększenie rozmiaru ziaren fazy α. Stwierdzono również, że grubość warstwy wierzchniej o drobnym ziarnie w niewielkim stopniu zależy od temperatury odkształcenia. Ponadto stwierdzono obecność fazy międzymetalicznej σ (Fe-Cr), której największa ilość zaobserwowano w warstwie wierzchniej materiału.

6

The evolution of the gradient microstructure of the hard magnetic alloy FeCr30Co8 subjected to plastic deformation by tension combined with torsion

Korneva A., Korznikova G., Bieda-Niemiec M., Korznikov A., Faryna M., Sztwiertnia K.

Inżynieria Materiałowa

|

2010

|

Vol. 31, nr 3

295-298

EN

The article presents the results of the microstructure evolution studies of the hard magnetic alloy FeCr30Co8 subjected to deformation by tension combined with torsion. The observations in the longitudinal section of the samples show a formation of a gradient microstructure with the maximum grain refinement in the surface layer of the material. A precipitation of the intermetallic "-phase was also observed, with its largest amount in the zones of the highest deformation. The refinement of the microstructure and the precipitation of the "-phase resulted in a significant increase of hardness at the surface of the material.

PL

Praca przedstawia wyniki badań zmian mikrostruktury magnetycznie twardego stopu FeCr30Co8 poddanego odkształceniu przez rozciąganie i skręcanie. Obserwacja przekroju wzdłużnego próbek pokazała tworzenie się mikrostruktury o charakterze gradientowym z maksymalnym rozdrobnieniem ziarna w warstwie wierzchniej materiału. Obserwowano również wydzielenia fazy międzymetalicznej ", której największa ilość wydzieliła się w miejscach intensywnego odkształcenia. Rozdrobnienie mikrostruktury oraz wydzielenie fazy " spowodowało znaczny wzrost twardości materiału na jego powierzchni.

7

The evolution ofthe microstructure of hard magnetic FeCr30Co8 alloy subjected to plastic deformation by a complex load

Korneva A., Bieda M., Korznikova G., Sztwiertnia K., Korznikov A.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2009

|

Vol. 54, iss. 1

41-46

EN

The structural evolution of hard magnetic FeCr30Co8 alloy in the α state after deformation by upsetting and subsequent torsion was studied. The temperatures (750, 800, 850, 900 °C) and deformation rates corresponded to the condition of superplasticity of Fe-Cr-Co alloys. A gradient microstructure was formed in the sample sections, parallel to the direction of upsetting, because the torsion deformation was applied only to the bottom parts of samples. Particular analysis of microstructure by SEM/EBSD method showed that dynamic recovery with formation of subgrain microstructure took place during deformation. The deformation is also conducive to the precipitation of intermetallic δ phase in the temperature range from 750 to 850 °C. The maximum refinement of microstructure and the maximum precipitation of δ phase are observed at the temperature of deformation of 800 °C (the minimal sizes of α and δ grains are 5 and 2 μm, respectively). The refinement of the microstructure and the precipitation of phase resulted in an increase of hardness of the material.

PL

Badano zmiany mikrostruktury jednofazowego stopu α FeCr30Co8, który został odkształcony przez speczanie i następujące po nim skręcanie. Zastosowane temperatury (750, 800, 850 i 900 °C) oraz prędkości odkształcenia odpowiadały warunkom nadplastyczności stopów układu Fe-Cr-Co. Ze względu na to, że skręcanie dotyczyło tylko dolnej części próbek, w ich poprzecznych przekrojach powstała mikrostruktura o charakterze gradientowym. Jej szczegółowa analiza metodą SEM/EBSD wykazała, że w czasie odkształcenia w materiale zachodzi zdrowienie dynamiczne i tworzy się struktura podziarnowa. Intensywne odkształcenie w zakresie temperatur 750 – 850 °C sprzyjało także wydzielaniu się międzymetalicznej fazy δ. Maksymalne rozdrobnienie mikrostruktury oraz maksymalne wydzielanie się fazy δ obserwowano w temperaturze odkształcenia 800 °C (minimalny rozmiar ziarn faz α i δ wynosi odpowiednio około 5 i 2 μm). Rozdrobnienie mikrostruktury i wydzielenie fazy δ powoduje wzrost twardości materiału.

8

Inhomogeneous microstructural evolution during the annealing of 6013 aluminum alloy

Sztwiertnia K., Bieda M., Korneva A., Sawina G.

Inżynieria Materiałowa

|

2007

|

Vol. 28, nr 3-4

476-480

EN

The mechanisms of recrystallization structure and texture formation in alloys with the bimodal second phase particle distribution were investigated by means of electron microscopy and calorimetry on the example of aluminum alloy 6013. The alloy contains both large (>1 um) and small ("1 urn) particles. During deformation the laminar structure and zones of localized strain around large particles are formed. From the in situ investigations as well as calorimetric measurements combined with crystallographic orientation mapping in TEM and SEM it follows that recrystallization can be considered as a few, partly overlapping processes proceeding in two steps. In the initial step, particle stimulated nucleation and some enlargement of new grains in the directions of the sheet plane occur. In consequence the new grains are strongly flattened with shorter axis parallel to the normal direction. In the second step the migration of high angle grain boundaries in the direction of high orientation gradient was observed. This migration, mostly in the normal direction, was limited to "free areas" of the deformed matrix between bands of new grains formed in the zones of localized strain in the initial stage of recrystallization.

PL

Wykorzystując techniki mikroskopii elektronowej i kalorymetrii badano mechanizmy formowania się struktury i tekstury rekrystalizacji w materiałach o bimodalnym rozkładzie wydzieleń innych faz na przykładzie stopu aluminium 6013. Stop zawiera zarówno duże (>1 um) jak i małe ("1 urn) wydzielenia. Podczas odkształcania formuje się laminarna struktura oraz strefy zlokalizowanego odkształcenia w otoczeniu dużych nieodkształcalnych wydzieleń. Na podstawie badań in situ, badań kalorymetrycznych połączonych z analizą map orientacji w TEM i SEM można stwierdzić, że rekrystalizacja może być przedstawiana jako kilka, częściowo nakładających się procesów przebiegających w dwóch etapach. W etapie początkowym obserwowano zarodkowanie stymulowane wydzieleniami i wzrost nowych ziarn w płaszczyźnie blachy. W konsekwencji nowe ziarna są silnie spłaszczone z krótszą osią równoległą do kierunku normalnego. W drugim etapie obserwowano migracje granic szerokokątowych w kierunku największego gradientu orientacji. Ruch granic był ograniczony do odkształconych obszarów matrycy pomiędzy pasmami nowych ziarn, powstałych w strefach zlokalizowanego odkształcenia w początkowym stadium rekrystalizacji.