Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Mathematical forecasting composition of secondary carbides in the single-crystal superalloys

Glotka O.A., Olshanetskii V.I.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2021

|

Vol. 111, nr 1

34--41

EN

Purpose: Predicting the specifics of the distribution of alloying elements between secondary carbides, their topology, and morphology, as well as the composition for a single-crystal multicomponent system of the type Ni-11.5Cr-5Co-3.6Al-4.5Ti-7W-0.8Mo-0.06C using the calculated CALPHAD (passive experiment) versus scanning electron microscopy (active experiment). Design/methodology/approach: This work presents the results of studies of the distribution of chemical elements in the composition of carbides, depending on their content in the system. The studies were carried out using an electron microscope with computer analysis of images and chemical composition. Findings: It was found that the influence of alloying elements on the composition of carbides is complex and is described by complex dependencies that correlate well with the obtained experimental results. Research limitations/implications: An essential problem is the prediction of the structure and properties of superalloys without or with a minimum number of experiments. Practical implications: The obtained dependencies can be used both for designing new superalloys and for improving the compositions of industrial alloys. Originality/value: The value of this work is that the obtained dependences of the influence of alloying elements on the dissolution (precipitation) temperatures and the distribution of elements in secondary carbides in the superalloy of the Ni-11.5Cr-5Co-3.6Al-4.5Ti-7W- 0.8Mo-0.06C system. It was found that changes in the course of the curves of temperature dependence on the element content closely correlate with thermodynamic processes occurring in the system, that is, the curves exhibit extrema accompanying the change in the stoichiometry of carbides or the precipitation of new phases.

2

Modelling the composition of carbides in nickel-based superalloys of directional crystallization

Glotka O. A.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2020

|

Vol. 102, nr 1

5--15

EN

Purpose: The specifics of the influence of alloying elements on the chemical composition of various types of carbides, their topology and morphology for a multicomponent system of the type Ni-5Cr-9Co-6Al-1Ti-11.7W-1.1Mo-1.6Nb-0.15C using the calculation method CALPHAD. It is shown that the obtained dependences closely correlate with thermodynamic processes occurring in the system. Design/methodology/approach: This work presents the results of studies of the distribution of chemical elements in the composition of carbides, depending on their content in the system. Findings: It was found that the influence of alloying elements on the composition of carbides is complex and is described by complex. Research limitations/implications: An essential problem is the prediction of the structure and properties of heat-resistant alloys without or with a minimum number of experiments. Practical implications: The obtained dependences can be used both for designing new heat-resistant alloys and for improving the compositions of industrial alloys. Originality/value: The value of this work is that the obtained dependences of the influence of alloying elements on the dissolution (precipitation) temperatures and the distribution of elements in carbides in the alloy of the Ni-5Cr-9Co-6Al-1Ti-11.7W-1.1Mo-1.6Nb-0.15C.

3

Modelowanie początkowego etapu wzrostu austenitu z przechłodzonej cieczy w układzie Fe-C-Si metodą pola fazowego

Wróbel M., Burbelko A., Gurgul D.

Archives of Foundry Engineering

|

2015

|

Vol. 15, iss. 4 spec.

159--162

PL

W pracy przeanalizowane zostały zmiany stężenia węgla i krzemu w fazie ciekłej i fazie γ stopu potrójnego Fe – 3,0% mas. C – 1,5% mas. Si podczas początkowego etapu wzrostu austenitu z przechłodzonej cieczy. Zmiany zachodzące na froncie krystalizacji analizowano poprzez wykorzystanie metody pola fazowego. Parametr pola fazowego ϕ jest związany ze składem fazowym: ϕ = 1 dla cieczy, ϕ = 0 dla roztworu stałego. Pole fazowe w tym przypadku nie jest zmienną konserwatywną, a dla opisu jej zmian zastosowano równanie Allen'a-Cahn'a. Za warunek początkowy symulacji przyjęto istnienie nierównowagowego zarodka fazy stałej o składzie chemicznym identycznym ze składem chemicznym przechłodzonej cieczy. W obliczeniach wykorzystano potencjały chemiczne pierwiastków w fazach. Różnica tych potencjałów stanowiła termodynamiczną siłę pędną przemiany, wywołującą przepływ pierwiastków. Wykazało to, że ścieżki zmian stężenia węgla i krzemu w fazie stałej oraz w cieczy są w znaczącym stopniu odchylone od równowagowej konody dla układu potrójnego o przyjętym składzie chemicznym. Oznacza to, że przyjęcie równowagowych współczynników rozdziału do wyznaczania zawartości pierwiastków stopowych w początkowym etapie wzrostu zarodka jest daleko idącym uproszczeniem. Przedstawiona metoda symulacji uwzględnia również wzajemny wpływ pierwiastków w obu fazach, w szczególności w austenicie, gdzie stężenie węgla na poziomie znacznie wyższym od wartości równowagowej w istotnym stopniu powoduje obniżenie zawartości krzemu.

EN

In the paper changes of carbon and silicon concentration in liquid phase (L) and solid phase (γ) have been analysed for a triple alloy Fe-C-Si with the composition C – 3.0wt% and Si – 1.5wt%. The analysis was conducted at the initial stage of an austenite growth in the undercooled liquid. The changes occurring at the solidification front were analysed using the Phase Field method (PF). The phase field parameter ϕ is connected with the phase composition of the cell: ϕ = 1 for the liquid, ϕ = 0 for the solid phase. The phase field, in this case, is a non-conserved variable and for its description the Allen-Cahn equation was used. As an initial condition of the simulation it was assumed that the austenite nucleus had the same composition as the undercooled liquid. In the calculation chemical potential for each element in each phase was used. The difference in the chemical potential between phases was treated as the thermodynamic driving force of transformation causing the diffusion of the elements. This showed that the paths of carbon and silicon concentration changes in the solid and liquid are substantially deviated from the tie line for the triple alloy with fixed concentration. This means that the adoption of the equilibrium distribution coefficients at the initial stage of the nucleus growth is a big simplification. Presented method of the simulation takes also into account the mutual influence of the elements in both phases, in particular in the austenite where the carbon concentration is much higher than the equilibrium value causing reduction of the silicon concentration.

4

Metoda CALPHAD – nowoczesna technika pozyskiwania danych termodynamicznych

Wróbel M., Burbelko A.

Archives of Foundry Engineering

|

2014

|

Vol. 14, iss. 3 spec.

79--84

PL

Pierwsze spotkanie z metodą CALPHAD zazwyczaj zaczyna się od pytania co właściwie można za jej pomocą obliczyć? Niniejsza praca przytacza kilka przykładów w jaki sposób można pozyskać interesujące nas rezultaty obliczeń oraz jak je interpretować, a także definiuje obszar, w którym to podejście jest pomocne. Pokazano wzory obliczeń pomocnych przy wyznaczaniu parametrów procesów technologicznych, takich jak temperatury zalewania oraz obróbki cieplnej. Przedstawiono również sposób wyznaczenia wpływu pierwiastków stopowych na przesunięcie punktów w układzie żelazo-węgiel. Podano ideę obliczeń równowagowych oraz nierównowagowych aby pomóc w zdaniu sobie sprawy, że same wyniki są tylko jednym z elementów potrzebnych do zrozumienia rozważanego układu oraz, że wymagana jest odpowiednia znajomość materiału, nad którym się pracuje, aby dojść do wiarygodnych wniosków. Zostało także zaznaczone, że metoda CALPHAD, dzięki możliwości obliczeń układów wyższych rzędów z uwzględnieniem wielu faz, jest niezmiernie pomocna w tematach związanych z modelowaniem przemian fazowych.

5

On a shape-preserving thermodynamic optimization

Malakhov D. V.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2008

|

Vol. 53, iss. 4

1097-1106

EN

It is demonstrated that topological constraints can be used to control the sign of the curvature of phase boundaries and thus to preserve their shapes in the course of the thermodynamic optimization. In such a way, the unwanted or suspicious inflection points on the phase boundaries may be avoided.

PL

Wykazano, że zastosowanie pewnych ograniczeń matematycznych można zastosować do kontroli krzywizny granic mię-dzyfazowych w procesie optymalizacji. W ten sposób można uniknąć pojawiania się niepożądanych punktów przegięcia na granicach międzyfazowych.

6

Aktualny status i problemy Akcji COST 531 : materiały na luty bezołowiowe

Zabdyr L. A.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2005

|

Vol. 46, nr 9

11-12

PL

Podano w skrócie genezę Akcji COST 531, z uwzględnieniem w niej udziału polskich naukowcow. Następnie podano strukturę organizacyjną Akcji i jej odniesienie do nowoczesnych sposobów projektowania materiałów, ilustrując to konkretnym przykładem. Wreszcie opisano w koniecznym skrócie podstawy metody CALPHAD, jako głównego narzędzia przy sporządzaniu termodynamicznej bazy danych.

EN

The origin of COST 531 Action was outlined, as wall as the contribution of Polish scientists. The structure of the Action and its relation to knowledge-based material design is also described, and the example of such an approach is given. The outlines of the CALPHAD method are then presented as the main tool for thermodynamic database production.