Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The simulation of dendritic growth in Ni-Cu alloy using the phase field model

Adrian H., Spiradek-Hahn K.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2009

|

Vol. 40, nr 2

89-93

EN

Purpose: The aim of this work was to develop a computer program for simulation of dendritic growth in a selected alloy using the phase field model. This model becomes very popular for modelling a variety of technological processes at the mesoscale level. Design/methodology/approach: In the phase field model a new variable, the phase field variable is introduced, which defines the physical state of the system (liquid or solid) at each point and the governing differential equations system. The main advantage of this method is to avoid interphase tracking in contrast to the conventional method with sharp interface. Findings: In this work an algorithm for calculation of the microstructural evolution formed during dendritic solidification is presented by application of a numerical finite difference method for solving partial differential equations. Research limitations/implications: The presented model for dendritic solidification will be extended for modelling of phase transformations in the solid state during technological processes in metallurgy. The calculation still has to be verified using experimental methods of microstructure analysis. Practical implications: The phase field method becomes very popular for modelling of variety of technological processes at the mesoscale. In the actual work the methodology for simulation of microstructural development during solidification is presented.

2

The influence of boron on the microstructure of martensitic chromium steels for power plants

Bryła K., Spiradek-Hahn K., Zielińska-Lipiec A., Firganek H., Ennis P.J., Czyrska-Filemonowicz A.

Inżynieria Materiałowa

|

2004

|

R. XXV, nr 3

702-705

EN

Two 9% Cr martensitic steels with 30 and 100 ppm B, were investigated by means of LM and TEM in the as received condition and after long-term creep deformation at 600°C. The aim of the study was to show the boron distribution and identify the influence of boron in the investigated steels. By means of trace autoradiography method, the incorporation of boron into the M23C6 precipitates in these steels was detected. In the steel doped with 100 ppm B, boron was densely distributed on prior austenite grain- and lath boundaries as well as within martensite laths contributing to the stabilization of M23(C,B)6. It significantly improves creep rupture strength of this steel.

PL

Za pomocą mikroskopu świetlnego i transmisyjnego mikroskopu elektronowego przeprowadzono badania mikrostruktury dwóch stali martenzytycznych chromowych zawierających 30 i 100 ppm B w stanie dostawy i po długotrwałym pełzaniu w temperaturze 600°C. Celem pracy było ujawnienie rozkładu boru i określenie jego wpływu na mikrostrukturę badanych stali. Za pomocą metody autoradiografii śladowej ujawniono zawartość boru w wydzieleniach M23C6 i w osnowie w obu stalach. W stali z dodatkiem 100 ppm B, ślady wskazujące na obecność boru były gęsto rozłożo na granicach ziarn austenitu pierwotnego, granicach listew martenzytycznych, jak również wewnątrz listew martenzytu. Bor, poprzez wpływ na stabilizację węglikoborków M23(C,B)6, znacząco poprawia czasową wytrzymałość na pełzanie tej stali.

3

Charakterystyka azotowanych warstw powierzchniowych na stopie Ti-1Al-1Mn.

Czyrska-Filemonowicz A., Moskalewicz T., Łucki M., Biel M., Spiradek-Hahn K., Wierzchoń T.

Inżynieria Materiałowa

|

2002

|

R. XXIII, nr 4

173-181

PL

Materiałem do badań był stop Ti-1Al-1Mn w stanie dostawy oraz po azotowaniu w warunkach wyładowania jarzeniowego. Posługując się metodami analitycznej mikroskopii elektronowej (AEM) wyznaczono udział objętościowy faz alfa i beta w stopie w stanie dostawy oraz określono ich skład chemiczny. Przeprowadzono szczegółową charakterystykę mikrostruktury warstw powierzchniowych. Oszacowano grubości poszczególnych warstw. Wykorzystując analizę dyfrakcji elektronów wykonano jakościową analizę faz. Badania przy użyciu TEM na cienkich foliach z przkrojów poprzecznych próbek ujawniły nanokrystaliczną budowę warstw powierzchniowych. Wykonano pomiary chropowatości powierzchni przy użyciu profilometru oraz badania topografii warstw powierzchniowych za pomocą mikroskopu sił atomowych (SFM). Przeprowadzono pomiary właściwości mechanicznych (mikrotwardość, moduł Younga) stopu Ti-1Al-1Mn oraz warstw powierzchniowych. Za pomocą metody scratch-test określono stopień przylegania warstw do podłoża. Stwierdzono występowanie wyraźnej korelacji pomiędzy temperaturą wytwarzania warstw powierzchniowych a ich mikrostrukturą, topografią powierzchni oraz właściwościami mechanicznymi.

EN

The investigation was carried out on the Ti-1Al-1Mn alloy, as received material as well as after nitriding process in glow discharge conditions. Using analytical electron microscopy (AEM) methods, the mean volume fraction of alpha and beta phases in the as received alloy as well as chemical composition was estimated. Detail microstructural characterisation of surface layers was performed. The thicknesses of particular layers were estimated. Phase identification within the layers, was carried out by electron diffraction. The investigation of cross-sectional thin foils using TEM, showed that the nitrided layers were consisted of nanocrystallites. The roughness of the surface layers using profilometer and the topography of the surface layers were investigated by means of atomic force microscope (SFM). The mechanical properties of the Ti-1Al-Mn alloy and of the surface layers (microhardness and Young's modulus) measurements as well as the scratch test were performed. The investigation revealed a distinct correlation between temperature of the nitriding process and a microstructure, surface topography and mechanical properties of the surface layers.

4

Transmission electron microscopy for advanced steel technology

Spiradek-Hahn K.

Metallurgy and Foundry Engineering

|

2000

|

Vol. 26, no. 3

211-220

EN

Nowadays TEM techniques are used not only in the lab practice for the development and optimising of the new materials. This technique has been established as a very powerful tool in the industrial practice assisting the setting up of new technologies, helping to optimise the production routes or giving recommendation how to make the most of the commercial materials by modification of composition or processing. The following examples of TEM/STEM/EDX application for the industrial problems will be briefly presented: thin sheets for the automotive/household products (e.g. ULC, IF, BH steels), coatings for automotive applications (e.g. different Zn, Zn-Fe, Zn-Fe-Al coatings) and martensitic steels with boron for power plant components working at temperatures 2 620°C. Some of the advantages in relation to the demands of the metal industry will be pointed out.

PL

Transmisyjna mikroskopia elektronowa (TEM) jest stosowana obecnie nie tylko w praktyce laboratoryjnej do rozwoju i ulepszania nowych materiałów. Techniki transmisyjnej mikroskopii elektronowej stały się bardzo istotnym narzędziem w codziennej praktyce przemysłowej, towarzysząc wdrażaniu nowych technologii, pomagając w usprawnianiu i doskonaleniu nowych linii produkcyjnych, bądź też dając wskazówki w jaki sposób poprawić komercyjne, klasycznie produkowane materiały poprzez modyfikacje składu chemicznego lub modyfikacje cyklu produkcyjnego. Zaprezentowane będą następujące przykłady zastosowania TEM w praktyce przemysłowej: produkcja cienkich blach dla przemysłu samochodowego (np. stale ULC, IF, BH), powłoki dla przemysłu samochodowego (np. różne stopy Zn, Zn-Fe etc.) i stale martenzytyczne z borem przeznaczone do pracy w nowoczesnych elektrowniach w temperaturach powyżej 620°C. Pokazane zostaną zalety mikroskopii elektronowej w rozwiązywaniu niektórych problemów przemysłu metalowego.

5

Microstructural evolution and creep behaviour of the modified 9% Cr steel with boron and cobalt.

Nowakowski P., Spiradek-Hahn K., Brabetz M., Zeiler G.

Inżynieria Materiałowa

|

1998

|

R. XIX, nr 3

225-228

EN

In the present study the microstructural evolution of the new 9% Cr steel with boron and cobalt is shown during creep at 650 degrees centigrade. The minimum creep rates of the new alloy are significantly lower than those of the conventional 12%Cr steel. This is due to the high stability of M23C6 precipitates with respect to the coarsening and the preservation of high dislocation density in the course of creep exposure.