Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Fabrication of Multilayer Cu/Ni Systems with Nanometric Layers by Electrolysis Method

Spilka M., Babilas R., Ratuszek W., Kowalska J., Matus K.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2018

|

Vol. 63, iss. 4

2067--2073

EN

The paper presents research results of multilayer systems composed of alternate Cu/Ni layers. The layers thickness obtained by the galvanic treatment was determined by using the transmission electron microscopy and X-ray diffraction method in the grazing incidence diffraction geometry. The surface morphology was observed using scanning electron microscope with EDS microanalysis. Observation of the surface topography of systems using the atomic force microscope was also carried out.

2

XRD phase investigations of steam oxidized Fe and Ni rich Cr alloys

Dudziak T., Witkowska M., Ratuszek W., Chruściel K.

Prace Instytutu Odlewnictwa

|

2017

|

Vol. 57, no. 4

265--276

EN

The aim of this work was to summarise XRD investigations performed after the tests carried out in steam oxidation conditions in the temperature range 700‒800°C for 3000 hours. In this work, two solid-solution strengthened alloys; Haynes® 230®, 617 alloy and two (γ’) gamma-prime strengthened alloys; 263 and Haynes® 282® and high alloyed steels rich in Cr: 309S, 310S and HR3C were exposed. The phase analyses were carried out using two techniques; Bragg-Brentano (BB) geometry and geometry of constant angle called grazing incidence α = 1° and α = 3°.

3

The microstructure of the Sanicro 25 steel after steam oxidation studied by advanced electron microscopy and spectroscopy methods

Rutkowski B., Gil A., Ratuszek W., Woźniak B., Czyrska-Filemonowicz A.

Inżynieria Materiałowa

|

2016

|

Vol. 37, nr 5

223--227

EN

Increase of the coal fired power plants efficiency is inseparable with an increase of the steam conditions. Currently used 9÷12% Cr steels are not able to withstand pressure of 30 MPa at 700°C for a long time due to their microstructure instability leading to fast damage. Development of new Fe-based materials able to work under advanced ultra-supercritical (A-USC) conditions for a long time is the key of importance. Present paper deals with a microstructure of the prospective, 22% Cr austenitic steel, Sanicro 25, heat treated or oxidized in water vapour at 700°C. Detailed characterization of the steel was performed using X-ray diffractometry as well as scanning and transmission electron microscopy techniques. Investigation led to establish the effect of temperature and water vapour environment on the microstructure stability of this modern austenitic steel. The results showed that the microstructure of the aged steel consists of M23C6 and Laves phase precipitated on the grain boundaries as well as ε-Cu, NbN, M23C6 and Z-phase precipitated within the grains. After oxidation at 700°C up to 5000 h in water vapour, Sanicro 25 developed a thin protective oxide scale at the surface, consisting mainly of Cr2O3 plates, characteristic for steels oxidation in vapour.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań stabilności mikrostruktury stali Sanicro 25 (22Cr25NiWCoCu) po starzeniu w temperaturze 700°C w czasie krótszym niż 1000 h oraz po utlenianiu w atmosferze pary wodnej w tej samej temperaturze do 5000 h. Szczególną uwagę poświęcono mikrostrukturze zgorzeliny wykształconej na powierzchni stali podczas utleniania w temperaturze 700°C oraz zmianom mikrostruktury materiału rodzimego.

4

Structure studies on the AK7-SiC composite after machining

Karolus M., Cyboroń J., Putyra P., Dyzia M., Ratuszek W.

Mechanik

|

2015

|

R. 88, nr 2CD

319--329

EN

The paper presents results of the structural studies on the composites of alumina matrix after machining processes. There were used two different methods: Electrical Discharge Machining (EDM) and Abrasive Water Jet (AWJ). The phase composition of the composite was carried out by X-ray diffraction (XRD). In order to investigate the heterogeneity of the material there were conducted additional measurements using the Grazing Incident X-ray Diffraction (GIXD) for angles of 1°, 3°, 5°, 9° and 12°. Residual stresses were determined based on the sin2ψ and grazing (g-sin2ψ) methods for the main components of the composite - alumina and silicon carbide. Analysis of the diffraction patterns performed for different X-ray penetration depths, showed that the tested material was inhomogeneous. Furthermore, depending on the treatment method (EDM or AWJ), the tested materials were shown the differences, both in the phase composition and the residual stresses values, as well.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań strukturalnych stopów z układu AK7-10% obj. SiC, po procesie obróbki ubytkowej z wykorzystaniem dwóch metod: elektroerozyjnej i wodnościernej. Badania składu fazowego oraz jego zmian przeprowadzono metodą dyfrakcji rentgenowskiej (XRD) w geometrii Bragga-Brentano. W celu zbadania niejednorodności materiału przeprowadzono dodatkowe pomiary w geometrii stałego kata padania (SKP – Grazing Incident X-ray Diffraction) dla kątów padania promieniowania rentgenowskiego: 1°, 3°, 5°, 9°, 12°. Przeprowadzono pomiary naprężeń własnych dla głównych składników stopów, tj. Al i SiC, które wyznaczono w oparciu o metodę g-sin2ψ. Analiza dyfraktogramów wykonanych przy różnych głębokościach wnikania promieniowania rentgenowskiego wykazała, iż badany materiał kompozytowy jest wielofazowy i niejednorodny. Ponadto, w zależności od zastosowanej metody obróbki badanych materiałów (EDM i obróbka wodnościerna), wystąpiły różnice, zarówno w składzie fazowym, jak i w wielkościach wyliczonych naprężeń własnych.

5

Microstructure and Texture Evolution During Cold-Rolling in the Fe-23Mn-3Si-3Al Alloy

Kowalska J., Ratuszek W., Witkowska M., Zielińska-Lipiec A., Kowalski M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 3A

1789--1794

EN

Fe–23wt.%Mn–3wt.%Si–3wt.%Al alloy was cast, homogenized at 1150ºC, hot-rolled at temperatures between 1200ºC and 900ºC and next cold-rolled from 5% up to 40% reductions in thickness. Microstructure and texture of this alloy, which has a low stacking fault energy, were defined after cold-rolling. Investigation of transmission electron microscopy and X-ray diffraction showed that mechanical twinning and martensitic transformations (γfcc→εhcp and γfcc→εhcp→α′bcc) took place during cold-rolling. The crystallographic Shoji-Nishiyama (S-N) {00.2}ε║{111}γ, <11.0>ε ║ <110>γ and Kurdjumov-Sachs (K-S) {111}γ║{101}α’, <101>γ║<111>α’ relations between martensite (ε, α’) and austenite (γ), were found in the coldrolled material.

PL

W artykule zamieszczono wyniki badań mikrostruktury i tekstury otrzymane dla stopu Fe–23%Mn–3%Si–3%Al (% masowe). Po odlaniu wlewek homogenizowano przy temperaturze 1150ºC, walcowano na gorąco w zakresie temperatur 1200ºC-900ºC i następnie walcowano na zimno do odkształceń od 5% do 40%. Wyniki badań uzyskane przy użyciu transmisyjnej mikroskopii elektronowej i metod dyfrakcyjnych wskazują, że podczas odkształcenia plastycznego na zimno w stopie zachodzi mechaniczne bliźniakowanie i przemiana martenzytyczna. Występują zależności krystalograficzne pomiędzy austenitem (faza γ) i martenzytem (faza ε i faza α’), które opisują zależności: Shoji-Nishiyama {00.2}ε || {111}γ, <11.0>ε || <110>γ i Kurdjumowa-Sachsa {111}γ || {110}α, <110>γ || <111>α.

6

Microstructural Changes in a High-Manganese Austenitic Fe-Mn-Al-C Steel

Witkowska M., Zielińska-Lipiec A., Kowalska J., Ratuszek W.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2014

|

Vol. 59, iss. 3

971--975

EN

Microstructural changes in the age-hardenable Fe-28wt.%Mn-9wt.%Al-1wt.%C steel during ageing at 550°C for various times have been investigated by transmission electron microscopy (TEM) and X-ray diffraction (XRD). The steel was produced in an induction furnace and the ingot, after homogenization at 1150°C for 3 hours under a protective argon atmosphere, was hot-rolled and subsequently cold-rolled up to 23% reduction. The sheet was then aged at 550°C for various times in an argon atmosphere and cooled in air. XRD analysis and TEM observations revealed a modulated structure and superlattice reflections produced by spinodal decomposition, which occurred during ageing at 550°C. Theexistence of satellites suggests that either (Fe, Mn)3AlCx carbides were formed within the austenite matrix by spinodal decomposition during cooling or chemical fluctuactions occurred between the (Fe, Mn)3AlCx carbides and the austenitic matrix.

PL

W pracy analizowano zmiany mikrostruktury w stali Fe-28%wt. Mn-9%wt. Al-1%wt.C zachodzące podczas starzenia w temperaturze 550°C w różnych czasach. Stal Fe-28Mn-9Al-1C wytopiono w próżniowym piecu indukcyjnym. Po odlaniu wlewek homogenizowano w temperaturze 1150°C przez 3 godziny w atmosferze argonu. Wlewek walcowano na gorąco a następnie na zimno do 23 % odkształcenia. Próbki po odkształceniu starzono w temperaturze 550°C dla różnych czasów w atmosferze argonu i chłodzono na powietrzu. Obserwacje elektronomikroskopowe starzonej stali Fe-28Mn-9Al-1C ujawniły modulowaną strukturę i refleksy od nadstruktury, co było efektem rozpadu spinodalnego, który miał miejsce podczas procesu starzenia. Występowanie satelitów na zapisach dyfrakcyjnych sugeruje, że węgliki (Fe, Mn)3AlCx powstały w osnowie austenitycznej na skutek rozpadu spinodalnego zachodzącego podczas chłodzenia czy fluktuacji chemicznych występujących pomiędzy węglikami Fe, Mn)3AlCx i osnową austenityczną.

7

Texture and structure evolution during cold rolling of austenitic stainless steel

Kurc-Lisiecka A., Ozgowicz W., Ratuszek W., Chruściel K.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2012

|

Vol. 52, nr 1

22--30

EN

Purpose: The paper analyses the influence of plastic deformation in cold working process on the texture and structure of X5CrNi18-8 austenitic stainless steel. Design/methodology/approach: The main methods used for these researches were metallographic observations, magnetic investigations as well as X-ray examinations, which were applied for phase analysis and the texture measurements of the rolled strip. Findings: The deformation texture development in the case of X5CrNi18-8 steel was complex, because during cold rolling three processes were proceeded simultaneously, i.e.: plastic deformation of the austenitic y-phase, phase transformation y → α’ as well as deformation of the formed α’-martensite. Thus, the resultant deformation texture of the investigated steel is described by the components from the textures of both phases- y and α’. Research limitations/implications: The X-ray phase analysis in particular allowed to reveal and identify the phases in the structure of the investigated steel after its deformation within the range 10-70 %. Results of the ferritescope measurements allowed to determine the proportional part of α' phases in the structure of investigated steel in the examined range of cold plastic deformation. The comparison of the martensite orientation distribution functions (ODFs) after deformation with those after (α’ → y) transformation indicates that Kurdjumov-Sachs (K-S) and Nishiyama-Wassermann (N-W) orientation relationships describe well the crystallographic orientation relations between both phases. Practical implications: The analysis of the obtained results permits to state that the degree of deformation has a significant influence on the structure and texture of the investigated steels. Originality/value: The character of the texture evolution was analysed during increasing of the plastic deformation, considering the variations of different crystallographic orientations in both phases. The α-phase volume fraction was determined after each rolling pass of strip. This allowed to determine the interdependence between the evolution of texture and phase composition of the investigated steel.

8

Recrystallization of ferrite in spheroidite of Fe-0.67%C steel

Matusiewicz P., Ratuszek W., Zielińska-Lipiec A.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2011

|

Vol. 56, iss. 1

63-69

EN

In this paper the study of ferrite recrystallization in Fe-0.67% C carbon steel with microstructure of the coarse spher-oidite was performed. The purpose of the investigations was to determine the recrystallization mechanism and the sites of recrystallization nucleation. It has been shown indirectly that in the investigated steel after deformation, ε, greater than ε = 9%, recrystallization of the matrix (ferrite) proceeds discontinuously and recrystallization nucleates in the deformation zones around large particles.

PL

W pracy przeprowadzono badania rekrystalizacji ferrytu w węglowej stali Fe-0.67% C o mikrostrukturze grubego sferoidytu, których celem było określenie mechanizmu i miejsc zarodkowania rekrystalizacji po odkształceniu plastycznym na zimno. Wykazano pośrednio, że w badanej stali po odkształceniu ε większym od ε = 9% zachodzi nieciągła rekrystalizacja osnowy (ferryt), a zarodki rekrystalizacji powstają w strefach deformacji wokół dużych cząstek.

9

Crystallographic texture and anisotropy of electrolytic deposited copper coating analysis

Skrzypek S. J., Ratuszek W., Bunsch A., Witkowska M., Kowalska J., Goły M., Chruściel K.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2010

|

Vol. 43, nr 1

264--268

EN

Purpose: To investigate of texture and microstructure of electrodeposited copper thin films. Design/methodology/approach: Influence of the electrodepositing parameters e.g. applied electric current as variable on texture formation of copper films was studied at presented work. Experiment was done for copper deposition from sulphate bath under galvanostatic and pulse current with different additives in the bath. X-ray examination included texture measurements phase analysis by means of Bragg-Brentano, grazing incidence diffraction and crystallite size using broadening of X-ray diffraction line. Findings: Electrodeposited copper coatings exhibit different texture and microstructure depending on applied conditions in which they were obtained. Pulse and direct current conditions leads to different texture of electrodeposited copper coatings. For each type of current texture depends on deposition time and current intensity. Only in some cases {111} component was obtained. Research limitations/implications: extures of the investigated samples are very sensitive for applied current conditions of electrodepositing. At the copper coatings obtained with reverse current texture components {110} is dominating one. Relations between texture and properties (hardness, Young module and grain size) of copper layer were found. Originality/value: The texture of electrodeposited copper should be influential structural characteristic when anisotropy is considered. It is already known that electromigration depends on texture of copper films.

10

Microstructural analysis of as-cast single-crystalline CMSX-4 gas turbine blade

Dubiel B., Ratuszek W., Czyrska-Filemonowicz A.

Inżynieria Materiałowa

|

2010

|

Vol. 31, nr 3

625-628

EN

Microstructural analysis of the trial cast of monocrystalline gas turbine blade from CMSX-4 superalloy was performed by means of X-ray diffraction, light microscopy, scanning and transmission electron microscopy to assess a quality of single crystal cast product. The results showed that the orientation of the single crystal was 11.47° away from desired [001] direction. The microstructural examinations of the blade revealed the shape and size of secondary and tertiary y' precipitates, dislocation density and chemical composition of complex inclusions in the interdendritic regions.

PL

Przeprowadzono analizę mikrostruktury próbnego wytopu łopatki turbiny gazowej z nadstopu CMSX-4 metodami dyfrakcji rentgenowskiej, mikroskopii świetlnej oraz transmisyjnej i skaningowej mikroskopii elektronowej, mającą na celu ocenę jakości odlewu monokrystalicznego. Stwierdzono, że orientacja monokryształu była odchylona o 11,42° od zamierzonego kierunku [001] (rys. 1). Badania mikrostruktury umożliwiły określenie kształtu i wielkości wtórnych i trzeciorzędowych wydzieleń fazy y' (rys. 3, 4, 7), gęstości dyslokacji (rys. 9) oraz składu chemicznego wtrąceń występujących w obszarach międzydendrytycznych (rys. 6).

11

Własności spieków na bazie żelaza wytworzonych metodą prasowania na gorąco

Konstanty J., Tyrała D., Radziszewska A., Ratuszek W.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2009

|

Vol. 76, nr 4

265-268

PL

W pracy badano wpływ składu chemicznego na mikrostrukturę i własności mechaniczne materiałów stanowiących osnowę w narzędziach metaliczno-diamentowych. W badaniach wykorzystano elementarne proszki żelaza, miedzi, cyny i niklu. Wytworzone metodą prasowania na gorąco spieki Fe-Cu, Fe-Cu-Sn, Fe-Ni-Cu-Sn, poddano pomiarom gęstości, twardości oraz statycznej próbie zginania. Dokonano również obserwacji mikrostruktury przy użyciu mikroskopu optycznego i elektronowego mikroskopu skaningowego oraz przeprowadzono rentgenowską analizę fazową. Niezależnie od składu chemicznego materiału, przygotowane mieszanki proszków elementarnych zagęszczono do gęstości przekraczającej 98 % gęstości teoretycznej, metodą prasowania na gorąco w temperaturze 900 stopni C, pod ciśnieniem 35 MPa, przez czas 3 minut. Otrzymane spieki posiadały drobnoziarnistą mikrostrukturę. Materiał Fe-Ni-Cu-Sn osiągnął najwyższą twardość i granicę plastyczności, podczas gdy spieki Fe-Cu-Sn posiadały wysokie własności wytrzymałościowe oraz bardzo dobrą plastyczność.

EN

The main objective of the present work was to determine the effect of powder composition on microstructure and mechanical properties of iron-based materials used as matrices in diamond impregnated tools. Fe-Cu, Fe-Cu-Sn and Fe-Ni-Cu-Sn premixed powders were used for the experiments. They were consolidated by the hot-press process. The specimens were then subjected to density measurements and tested for Rockwell hardness and bending properties. Their microstructure was examined by the light microscopy (LM), scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction (XRD). Irrespective of the chemical composition near full densities were achieved after a 3 minute hold at 35 MPa and 900oC. All examined materials showed a fine-grained microstructure. Fe-Ni-Cu-Sn material had the highest hardness and mechanical strength whereas the Fe-Cu-Sn alloys combined a relatively high hardness, yield strength and good ductility.

12

The effect of (γ→α') phase transformation on texture development in metastable austenic steel

Ratuszek W., Kowalska J., Ryś J., Rumiński M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2008

|

Vol. 53, iss. 1

213-219

EN

The present research concerns the analysis of texture development in austenitic stainless steel AISI 301 subjected to cold-rolling at room temperature. X-ray phase analysis and magnetic investigations revealed the appearance of the α'-martensite within the structure of the steel after deformation. The volume fraction of strain induced martensite increased with increasing rollin g reduction. The texture measurements of both phases were conducted from the centre layers of the rolled strip after selected thickness reductions. Texture development in the case of steel AISI 301 was very complex since three processes proceeded simultaneously in the course of rolling, i.e. plastic deformation of the austenitic y-phase, strain induced phase transformation (γ→α') and deformation of the formed α'-martensite. The resultant deformation texture of the steel is described by the components from the textures of both phases, i.e. austenite and martensite. The rolling texture of austenite describe mainly orientations from the fibre α = <110>IIND and the major components of the martensite deformation texture are orientations from the fibres α l = <110>IIRD and = &gamma<111>IlND. Transformations of the ideal orientations of austenite and transformations of the martensite texture (α'→γT ) indicate that the martensitic transformation proceeded preferentially according to Ku r d j u m o v-S a c h s (K-S) and N i s h i y a m a-W a s s e r m a n n (N-W) orientation relationships with variant selection.

PL

Prezentowane badania dotyczą analizy rozwoju tekstury w austenitycznej stali nierdzewnej AISI 301 poddanej walcowaniu na zimno w temperaturze pokojowej. Dyfrakcyjna analiza fazowa i badania magnetyczne wykazały obecność martenzytu α' w strukturze stali po odkształceniu. Udział objętościowy martenzytu wzrastał ze stopniem odkształcenia. Pomiary tekstury obu faz przeprowadzono w warstwach środkowych walcowanych taśm po wybranych stopniach odkształcenia. Rozwój tekstury odkształcenia w stali AISI 301 jest złożony gdyż podczas walcowania zachodzą równocześnie trzy procesy, tj.: odkształcenie plastyczne austenitu, przemiana fazowa (γ→α') indukowana odkształceniem oraz odkształcenie powstałego martenzytu α'. Teksturę odkształcenia stali stanowią zatem składowe występujące zarówno w teksturze austenitu jak i w teksturze martenzytu. Teksturę walcowania austenitu opisują zasadniczo orientacje wchodzące w skład włókna α = <110>IIKN, natomiast główne składowe tekstury martenzytu stanowią orientację z włókien α l = <110>IIKW oraz γ= <111>IIKN. Transformacje idealnych orientacji austenitu oraz transformacje tekstury martenzytu (α' —> γ T ) wskazują na to, że przemiana martenzytyczna zachodzi w sposób uprzywilejowany zgodnie z relacjami Kurdjumova-S a c h s a (K-S) i N i s h i y a m y-W a s s e r in a n n a (N-W) z preferencyjnym wyborem określonych wariantów.

13

The effect of deformation and annealing on sigma phase precipitation in duplex steels

Witkowska M., Ratuszek W., Ryś J., Zielińska-Lipiec A., Chruściel K.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2008

|

Vol. 53, iss. 1

289-294

EN

The present work concerns the influence of deformation and annealing conditions on sigma phase precipitation in two model ferritic-austenitic steels of duplex type X1CrNi24-6 and X4CrNiMo24-6-2. After the preliminary thermo-mechanical treatment both steels were subjected to cold rolling up to 70% and 90% of reduction and subsequent annealing within the temperature range 600-800°C for various time. X-ray investigations included the phase analysis and texture measurements of the component phases, i.e. austenite (γ), ferrite (α) and sigma phase (δ). Microstructure observations were conducted by means of optical, scanning and electron microscopy. The results of texture and microstructure analysis indicate that the mechanisms of sigma phase precipitation; &alpha —> δ and α—> δ + γ', depend on chemical composition and degree of deformation as well as temperature and time of annealing.

PL

Prezentowana praca dotyczy analizy wpływu odkształcenia i warunków wyżarzania na wydzielanie fazy sigma w dwóch modelowych stalach ferrytyczno-austenitycznych typu duplex X1CrNi24-6 i X4CrNiMo24-6-2. Obie stale po wstępnej obróbce cieplno-mechanicznej poddano walcowaniu na zimno do 70% i 90% odkształcenia a następnie wyżarzano w zakresie ternperatur 600-800°C w różnym czasie. Badania rentgenowskie obejmowaty analizę fazową, pomiary tekstur składowych faz: austenitu, ferrytu i fazy sigma. Obserwacje mikrostruktury przeprowadzono przy użyciu mikroskopu świetlnego, skaningowego i elektronowego. Wyniki tekstury i analiza mikrostruktury wskazują na to, że mechanizm wydzielania fazy sigma α→δ i α→δ+γ' zależy od składu chemicznego, stopnia odkształcenia jak również temperatury i czasu wyżarzania.

14

Development of deformation texture of austenic steel wires

Ratuszek W., Kowalska J., Bunsch A., Rumiński M., Zielińska-Lipiec A.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2008

|

Vol. 53, iss. 1

167-174

EN

The present work refers to a development of texture and microstructure in wires of AISI 302 austenitic steel subjected to multistage drawing process. The analysis of texture focused on pole figures, orientation distribution functions (ODFs) and inverse pole figures. The texture measurements were conducted on the sections parallel to the wire axis. The microstructure was observed using optical and transmission electron microscopes. The martensitic transformation ( γ—> α') was induced by plastic deformation in the whole range of deformations. The texture development of both phases i.e. austenite and martensite was analysed. The texture components were characterized by crystallographic direction parallel to the axes of the wires. The <1 l l> and <001> orientations were main components of the austenite texture, while, in the martensite they were <110> and <021> ones. The equiaxial grains of austenite containing annealing twins were observed within the microstructure in the initial state. During the deformation process the shape of austenite grains changed into long slim bands parallel to the drawing direction. Many shear bands were observed in the microstructure at large deformations. The martensite, which formed as a result of deformation induced transformation ( γ—>α'), influenced properties of the steel. The hardening of the material resulted from a significant increase of the volume fraction of the α'-martensite in the structure of the steel.

PL

Prezentowana praca dotyczy rozwoju tekstury i mikrostruktury austenitycznych drutów ze stali AISI 302 poddanych procesowi wielostopniowego ciśnienia. Analizę tekstur przeprowadzono w oparciu o figury biegunowe, funkcje rozkładu orientacji FRO oraz odwrotne figury biegunowe. Pomiaru dokonano na przekroju podłużnym drutu. Mikrostrukturę obserwowano stosując mikroskop optyczny i transmisyjny mikroskop elektronowy. Odkształcenie plastyczne indukowało przemianę martenzytyczną γ—> α' w całym zakresie odkształcenia. Obserwowano rozwój tekstury zarówno austenitu jak i martenzytu. W teksturze austenitu dominowaly orientacje <111> i <001> równoległe do osi drutu. Głównymi składowymi tekstury odkształcenia martenzytu były <110> i <021>. W stanie wyjściowym w mikrostrukturze obserwowano równoosiowe ziarna austenitu z bliźniakami wyżarzania. Po odkształceniu ziarna przybierały postać długich cienkich pasm rownoległych do kierunku ciągnienia. W mikrostrukturze materiału obserwowano liczne pasma ścinania. Martenzyt powstały w wyniku przemiany γ—> α' indukowanej odkształceniem wywierał istotny wpływ na własności stali. Martenzyt przy znacznym udziale objętościowym w strukturze prowadził do umocnienia materiału.

15

Crystallographic relations between deformation and annealing texture in austenic steels

Kowalska J., Ratuszek W., Chruściel K.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2008

|

Vol. 53, iss. 1

131-137

EN

Orientation relationships between deformation and annealing textures of chromium-nickel austenitic stainless steel have been analysed in the present paper. Two austenitic steels of different chemical compositions and phase stability were investigated after deformation and annealing i.e. the X7CrNi24-11 and X I OCrNi18-7. Since both steels exhibited stable and metastable austenite structure a different deformation and annealin g textures were obtained in each of them as a consequence. The texture of austenite after deformation of both steels showed the brass type texture (1101<112>. The appearances of the (111} components in both textures resulted from mechanical twinning. The texture of the a'-martensite formed in the metastable steel during deformation became stronger with increasing deformation degree. The orientation relationships between the major austenite and martensite textures components were best described by Kurdj u m o v-S achs orientation relationship. The appearance of new orientations in the austenite texture was observed after annealing of the stable steel, apart from the weakening of main texture component. In order to determine crystallographic relations between deformation and annealing textures, the transformation of ideal orientations as well as experimental orientation distribution functions (ODF5) was carried out without variant selection. It was found that twin relation, (that is the 60° <111> rotation) described these relationships in an appropriate way. However, the process of oriented growth might have also affected also the annealing textures of austenite to some extent. Crystallographic relations between the orientations from the annealing texture of austenite and the deformation texture of martensite in the metastable steel followed best the Kurdjumo v-S achs relationship. Additionally, some texture relations of the deformed and annealed austenite were described by a twin relationship. The orientations describing texture of annealed austenite resulted from both, the inverse transformation (α' —> γ) and the recrystallisation of deformed austenite.

PL

W pracy analizowano relacje krystalograficzne pomiędzy teksturą odkształcenia i wyżarzania nierdzewnych stali austenitycznych chromowo-niklowych. Przebadano dwie stale austenityczne różniące się składem chemicznym i stabilnością fazową: stabling stal X7CrNi24-1 I i metastabilną stal X 10CrNi18-7. W obu stalach tekstura austenitu po odkształceniu dążyła do tekstury typu stopu 11101<112>. Obecność składowej (11I) świadczyła o pewnym udziale mechanicznego bliźniakowania w tworzeniu tekstury. W stali metastabilnej podczas odkształcania powstawał martenzyt którego tekstura ulegała wzmocnieniu wraz ze wzrostem deformacji. Zależności krystalograficzne pomiędzy teksturą austenitu i teksturą martenzytu powstałego w wyniku odkształcenia najlepiej opisywała relacja Kurdjumowa-Sachsa. Wyżarzanie stali stabilnej doprowadziło do osłabienia głównych składowych tekstury odkształcenia i pojawienia się nowych orientacji w teksturze austenitu. W celu określenia zależności krystalograficznych pomiędzy teksturą odkształcenia i wyżarzania przeprowadzono transformację idealnych orientacji jak również eksperymentalnych funkcji rozkładu orientacji bez selekcji wariantów. Stwierdzono że obrót o 60° <111> — relacja bliźniacza opisuje te zależności. Na tekstury wyżarzania austenitu wywierają również wpływ relacje opisane zorientowanym wzrostem. Zależności krystalograficzne pomiędzy orientacjami występującymi w teksturze wyżarzania austenitu i teksturze odkształcenia martenzytu stali metastabilnej najlepiej opisuje relacja Kurdjumowa-Sachsa. Pochodzenie niektórych orientacji wystepujących w teksturze austenitu odkształconego i wyżarzonego można wyjaśnić relacją bliźniaczą. Orientacje opisujące teksturę austenitu wyżarzonego są efektem zarówno zajścia przemiany odwrotnej α' —> γ, jak i rekrystalizacji austenitu odkształconego.

16

Oddziaływanie ciekłego stopu kobaltu MAR-M509 na powierzchnię wnęki wielowarstwowej formy ceramicznej

Opiekun Z., Orłowicz W., Ratuszek W.

Archives of Foundry Engineering

|

2008

|

Vol. 8, iss. 1 spec.

233--236

PL

Pierwszą warstwę wielowarstwowej formy ceramicznej (WFC) stanowiła mieszanina zawierająca krzemionkę koloidalną jako spoiwo i mączkę cyrkonową jako wypełniacz. Na skutek oddziaływania ciekłego stopu kobaltu MAR-M509 na powierzchnię wnęki WFC tworzyła się zmieniona strukturalnie warstwa wierzchnia zawierająca tlenki Co304 i Fe304.

EN

First layer cavity of multilayer ceramic mould (MCM) carry out with silica colloidal as the binder and zirconia flour as the filler. It has been found that molten MAR-M509 cobalt alloy reaction with mould cavity MCM, creation of structural transformation surface layer including Co304 and Fe304 oxides.

17

Wpływ temperatury spiekania na mikrostrukturę i własności spieków kobalt-węglik chromu

Frydrych H., Konstanty J., Ratuszek W.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2007

|

R. 52, nr 1

33-36

PL

Przedstawiono wyniki badań, których celem było ustalenie wpływu temperatury spiekania na zmiany wymiarów, gęstość, mikrostrukturę i twardość spieków kobalt-węglik chromu. Spiekanie prowadzono w zakresie temperatur 1000÷1200 °C, w atmosferze redukującej. Najwyższą gęstość uzyskuje się po spiekaniu w temperaturze 1050 °C. Dalsze podwyższanie temperatury spiekania powoduje obniżenie gęstości i twardości uzyskanych materiałów. Podczas spiekania badanych materiałów ma miejsce rozpuszczanie się węglika chromu w kobalcie i powstawanie dodatkowych porów.

EN

The main objective of the present work was to establish the effect of sintering temperature on as-sintered density, hardness and microstructure of Co-Cr3C2 materials. Compacts containing 10 wt. % Cr were sintered between 1000 and 1200 °C in a reducing atmosphere. The highest density was attained at 1050 °C, whereas further increase in the sintering temperature resulted in a marked decline in both density and hardness of the material, which was associated with a pore formation and swelling due to dissolution of chromium carbide particles in the cobalt matrix.

18

Microstructural investigations of aluminide coatings deposited on SCRY4 single crystal Ni-base superalloy

Dubiel B., Moskalewicz T., Ratuszek W., Swadźba L., Mendala B., Czyrska-Filemonowicz A.

Inżynieria Materiałowa

|

2007

|

Vol. 28, nr 3-4

387-392

EN

Aluminide coatings are commonly deposited on gas turbine components to improve oxidation and corrosion resistance or as bond coatings for thermal barrier coatings (TBC). In the present study the microstructure and chemical composition of the aluminide coating deposited by out of pack gas phase aluminising on single crystal Ni-base SCRY4 superalloy were investigated. The objective was a detailed microstructural characterisation of the coating formed after annealing at 1050°C for 2 hours. It was found that the coating consists of three zones (Fig. 2). In zone 1 the P-NiAl phase was detected (Fig. 3). Zone 2 contained Ni5Al3 matrix with precipitates of TCP phases, most probable a and u (Figs. 5-7). Close to the substrate the 3rd zone of y' with thin y plates and large TCP phases, possibly u and P was observed (Fig. 8).

PL

Powłoki aluminidkowe są często nanoszone na elementy turbin gazowych w celu poprawy żaroodporności lub jako warstwy pośrednie w powłokach stanowiących bariery cieplne (TBC). W niniejszej pracy zbadano mikrostrukturę i skład chemiczny dyfuzyjnych powłok aluminidkowych naniesionych z fazy gazowej na monokrystalicznym nadstopie niklu SCRY4. Przeprowadzono szczegółową analizę mikrostruktury powłok po wyżarzaniu w temperaturze 1050°C przez 2 godziny. Stwierdzono, że struktura powłoki składa się z trzech stref (Rys. 2). Strefę 1 tworzy faza P-NiAl (Rys. 3). Strefa 2 o osnowie Ni5Al3 zawiera wydzielenia faz topologiczne zwartych (TCP), najprawdopodobniej a i p (Rys. 5-7). W pobliżu podłoża zaobserwowano 3 strefę o osnowie y +y' z dużymi wydzieleniami faz TCP, prawdopodobnie u i P (Rys. 8).

19

Badania mechanizmu zmian plastyczności w stali AlSi 302 ciągnionej z bardzo dużymi odkształceniami

Łuksza J., Rumiński M., Ratuszek W., Blacharski M.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2007

|

Vol. 74, nr 1-2

53-58

PL

Drut ze stali austenitycznej AlSi 302 poddano procesowi ciągnienia wielostopniowego, stosując duże odkształcenie całkowite. Przeprowadzono badania własności mechanicznych drutu przed odkształceniem oraz po każdym ciągu. Wyniki tych badań uwidoczniły specyficzne zmiany plastyczności w zakresie 80÷95 % redukcji przekroju. Podjęto próbę wyjaśnienia mechanizmu zachodzenia obserwowanych zmian własności mechanicznych. Wykonano pomiary zawartości martenzytu indukowanego odkształceniem po każdym ciągu, a także przeprowadzono analizę rozwoju tekstury w austenicie i martenzycie. Dodatkowo dokonano obserwacji mikrostruktury drutu za pomocą mikroskopu świetlnego i elektronowego. Ostatecznie sformułowano wnioski dotyczące wpływu zmian składu fazowego stali oraz specyfiki rozwoju tekstury w poszczególnych fazach na obserwowane zmiany plastyczności ciągnionego drutu ze stali AlSi 302.

EN

AlSi 302 austenitic steel wire was multi - pass - drawn applying large total reduction. Mechanical testing of wire before deformation and after each pass was performed, revealing specific plasticity variations in the range of 80 - 95 % reduction. An attempt was made to clarify the mechanism of such changes of mechanical properties. The measurement of strain - induced martensite volume fraction was performed after each pass, as well as investigations of texture evolution were realized for both austenite and martensite. Additionally, the microstructure of wire was observed with application of optical and electron microscopes. Finally, the concluding remarks were formulated concering the impact of the variations of austenite and martensite volume fractions as well as texture evolution in both phases, on specific changes of plasticity of AlSi 302 steel drawn wire.

20

Microstructure and properties of sintered cobalt-chromium carbide materials

Frydrych H., Konstanty J., Ratuszek W.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2006

|

Vol. 51, iss. 3

459-462

EN

The main objective of the present work was to establish the effect of sintering temperature on as-sintered density, hardness and microstructure of Co-Cr3C2 materials. Compacts containing 10 wt.% Cr were sintered between 1000 and 1200C in a reducing atmosphere. The highest density was attained at 1050C, whereas further increase in the sintering temperature resulted in a marked decline in both density and hardness of the material, which was associated with a pore formation and swelling due to dissolution of chromium carbide particles in the cobalt matrix.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań, których celem było ustalenie wpływu temperatury spiekania na zmiany wymiarów, gęstość, mikrostrukturę i twardość spieków kobalt-węglik chromu. Spiekanie prowadzono w zakresie temperatur 1000-1200C, w atmosferze redukującej. Najwyzszą gęstość uzyskano po spiekaniu w temperaturze 1050C. Dalsze podwyższanie temperatury spiekania powoduje obniżenie gęstości i twardości uzyskanych materiałów. Podczas spiekania badanych materiałów ma miejsce rozpuszczanie się węglika chromu w kobalcie i powstawanie dodatkowych porów.