Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

State of Strain and Development of Microstructure of 22MnB5 Steel and Al-Si Coating During Deep Drawing of Automotive B Pillar

Paćko Marek, Krawczyk Janusz, Śleboda Tomasz, Frocisz Łukasz, Rumiński Maciej, Lypchanskyi Oleksandr, Tokarski Tomasz, Piasecki P.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2021

|

Vol. 66, iss. 2

601--608

EN

The analysis of the development of the microstructure of deep drawn automotive B pillar, as well as the analysis of deformation based on numerical simulation and experiment, was performed. The microstructure of steel sheet as well as Al-Si coating after various stages of B pillar production was investigated. It was found that the obtained microstructure of the B pillar was significantly different from that described in many studies as a proper one. The microstructure of the investigated material consisted of martensite, bainite, and a small amount of ferrite. Al-Si coating, despite its morphological changes, remained on the surface of B pillar and, in spite of this, did not fully eliminate oxidation and decarburization of B pillar material. The analysis of the state of strain allowed to evaluate the deformation safety of the process, as well as to verify the simulation results through measurements of sheet thickness variations.

2

Regeneracja warstw aluminidkowych na podłożu nadstopów niklu stosowanych na łopatki silników lotniczych

Kwolek Przemysław, Góral Marek, Poznańska Anna, Wierzbińska Małgorzata, Ochał Kamil

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika

|

2019

|

z. 91 [299], nr 1-2

53--65

PL

W artykule przedstawiono wybrane metody usuwania dyfuzyjnych warstw aluminidkowych stosowanych do ochrony powierzchni łopatek turbin silników lotniczych przed oddziaływaniem korozji wysokotemperaturowej. Scharakteryzowano opracowane dotychczas chemiczne i elektrochemiczne metody rozpuszczania warstw aluminidkowych. Na podstawie analizy danych literaturowych wytypowano 3 roztwory: kwasu siarkowego(VI) o stężeniu 25% mas., mieszaninę stężonego kwasu solnego (40% obj.) i etanolu (60% obj.) oraz mieszaninę stężonych kwasów ortofosforowego (50% obj.), octowego (25% obj.), azotowego (25% obj.). Przeprowadzono badania kinetyki rozpuszczania modelowej warstwy aluminidkowej modyfikowanej cyrkonem na podłożu stopu Inconel 100. Wykazano, że niezależnie od zastosowanych roztworów, rozpuszczanie następuje równomiernie na powierzchni warstwy. Stwierdzono, że największą skutecznością w usuwaniu warstw cechowała się mieszanina kwasów: ortofosforowego, octowego i azotowego, w której rozpuszczenie warstwy aluminidkowej następowało po ok. 80 min.

EN

Selected methods of removing diffusion alluminide coating used for protection of turbine blades were presented in the article. The chemical and electrochemical methods of coatings dissolution used in aerospace industry were described. Three selected removing agents were selected for experimental tests: hydrochloric acid in ethanol solution, sulphuric acid in water as well as mixture of orthophosphoric, acetic and nitride acids. The aluminide coating obtained on IN-100 nickel superalloy was used for tests. The conducted research showed that the mixture of orthophosphoric, acetic and nitride acids can dissolve outer-zone of aluminidce coating during 80 min dissolution process. The removing process takes place evenly on the whole surface of sample.

3

The structure of aluminide coatings on alloy steels in the area of the welded joints

Kochmańska A., Kochmański P., Kawiak M.

Inżynieria Materiałowa

|

2017

|

Vol. 38, nr 3

131--136

EN

Preparation of aluminide coatings is used to increase the heat resistance. The coating must be frequently applied to details that were previously welded. The description of the structure of the coating in the area of the welded joint can be important when choosing the proper welding techniques. Butt joints were made using tungsten inert gas, arc welding — the method 141. The main differences between the joints are a kind of parent material and production technology (welding with or without a filler material). Parent materials for making the joins are 1.4749 (X18CrN28) and 1.4404 (X2CrNiMo17–12–2) steels. On prepared samples with joints the silicon-aluminide coating by the slurry method were produced. Samples covered by the slurry were annealed in a furnace with a protective atmosphere of argon at two temperatures 800 and 1000°C for 2 hours. To characterize the structure of the coatings electron microscopy, SEM and EDS X-ray microanalysis were used. It was found that the coatings were formed on the whole test surface. There are strong similarities between the structure of coatings produced in a given temperature despite the use of different substrates and various welded joints. Generally, the coatings produced at a temperature of 800°C are characterized by a three-layer structure, while those at 1000°C have two layers. The thickness of the coating produced at 800°C is from a range of 40 to 65 μm depending on the substrate. The thickness of coatings annealed at 1000°C is in the range of 100 to 200 μm. It is noted that the thickness of the coatings on the parent material is in any case higher than on the weld.

PL

Warstwy aluminidkowe stosowane są w celu zwiększenia żaroodporności stopów Fe i Ni. Aluminidki żelaza i niklu poprawiają odporność na wiele agresywnych środowisk [1÷ 4], w tym utlenianie [5÷10], siarkowanie [11] oraz nawęglanie [12, 13]. Właściwości warstw aluminidkowych są opisywane przez ich skład chemiczny (głównie zawartość Al) i fazowy oraz grubość [15]. Wiele urządzeń pracujących w wysokiej temperaturze, jak i wyposażenie pieców do obróbki cieplnej, jest wykonanych ze stali wysokostopowych, a spawanie jest podstawową techniką łączenia tych materiałów. Z technologicznego punktu widzenia pierwsze powinno być spawanie, a następnie wytwarzanie warstw aluminidkowych na powierzchni. W związku z tym scharakteryzowanie warstw w obszarze złącza spawanego może mieć duże znaczenie praktyczne. Głównym celem tej pracy jest określenie możliwości wytworzenia warstw Al–Si metodą zawiesinową na stalach wysokostopowych łączonych za pomocą spawania.

4

Kształtowanie warstwy aluminidkowej wytworzonej metodą CVD z uprzednio naniesioną powłoką cyrkonu na podłożu niklu

Zagula-Yavorska M., Kubiak K., Markowski J., Romanowska J.

Mechanik

|

2014

|

R. 87, nr 3

192--198

PL

Warstwy aluminidkowe modyfikowane cyrkonem na podłożu nadstopów niklu charakteryzują się dwukrotnie większą żaroodpornością w porównaniu z warstwami niemodyfikowanymi. W pracy nanoszono powłokę cyrkonu o grubości 1 i 3 μm metodą parowania wiązką elektronową (EBE) na podłoże niklu. Warstwę aluminidkową wytwarzano metodą chemicznego osadzania z fazy gazowej (CVD) w temperaturze 1050 ºC w czasie 8 h. Proces CVD umożliwia tworzenie się warstwy o budowie trzystrefowej. Strefa zewnętrzna warstwy aluminidkowej składa się z kryształów fazy NiAl, a strefa wewnętrzna – z fazy Ni3Al. Obecność kryształów fazy Ni(Al) stwierdzono na granicy strefa wewnętrzna–podłoże. Twardość warstwy aluminidkowej wynosi ok. 500 HV. Proces aluminiowania podłoża niklu z naniesioną powłoką cyrkonu o grubości 1 μm prowadzi do wydzielenia się cząstek kryształów faz międzymetalicznych NiZr(NiZr2) oraz Ni5Zr na granicy strefa zewnętrzna– strefa wewnętrzna oraz strefa wewnętrzna–podłoże. Zwiększenie grubości powłoki cyrkonu do 3 μm powoduje zwiększenie objętości względnej kryształów fazy Ni5 Zr w warstwie aluminidkowej.

EN

Zirconia modified aluminide layers on a substrate of nickel superalloy characterized by twice the heat resistance in comparison with unmodified layers. The paper zirconium coating was applied with a thickness of 1 and 3 mm using electron beam evaporation (EBE) on a nickel substrate. An aluminide layer is produced by chemical vapor deposition (CVD) at 1050 ° C for 8 h. The CVD process allows the formation of the layer of three-zone structure. The outer zone aluminide layer consists of crystal NiAl phase and the inner zone - Ni3Al phase. The presence of the crystal phase of Ni (Al) was found on the border of the inner-surface zone. Aluminide layer hardness approx. 500 HV. Aluminizing process nickel substrate with the coating zirconium 1 micron thickness leads to a separation of the crystals of intermetallic particles NiZr (NiZr2) and Ni5Zr zewnętrzna- zone on the border of the inner zone and the inner-surface zone. Increasing the zirconium coating thickness of 3 Pm increases the relative volume of the crystal phase Ni5 Zr aluminide layer.

5

Microstructure and oxidation resistance of an aluminide coating on the nickel based superalloy Mar M247 deposited by the CVD aluminizing process

Zielińska M., Zagula-Yavorska M., Sieniawski J., Filip R.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2013

|

Vol. 58, iss. 3

697--701

EN

An investigation was conducted to synthesize βNiAl coating on the nickel based superalloy Mar M247 in a chemical vapor deposition process (CVD). The low activity process of aluminizing was carried out for 8 hours at the temperature 1050°C. Surface morphology and cross-section microstructure of the diffusion coating were studied and compared by using an optical microscope, a scanning electron microscope (SEM) equipped with energy dispersive spectroscopy and an X-ray diffractometer. It was found that aluminide coating with the thickness of 37 μm consisted of two layers: an outer one and the inner interdiffusion one. The outer layer consists of single phase βNiAl. The inner one, consisted of βNiAl phase and carbides: MC and M23 C6 types which were originally present in the substrate. Cyclic oxidation test was performed at 1000°C for 1000h in the air atmosphere. The aluminized samples exhibited a small mass increase and the α- Al2 O3 oxide formed during oxidation test had a good adherence to the coating. The decrease of aluminum content in the coating with the prolongation of the oxidation time and the phase transformation of βNiAl to γ’ Ni3 Al and to γNi solid solution were observed. The samples without the coating showed a strong mass decrease in comparison to the coated samples.

XX

Niskoaktywny proces aluminiowania prowadzono w temperaturze 1050°C i w czasie 8 h. Badania mikrostruktury na przekroju oraz powierzchni warstwy dyfuzyjnej prowadzono za pomoca mikroskopu optycznego oraz skaningowego mikroskopu elektronowego wyposażonego w detektor EDS. Skład fazowy określano metodą rentgenowskiej analizy fazowej. Uzyskano warstwę aluminidkową o grubości 37 μm składająca się z dwóch stref: zewnętrznej oraz wewnętrznej (dyfuzyjnej). Strefa zewnętrzna składa się z fazy βNiAl. Natomiast wewnętrzna - z fazy βNiAl oraz węglików typu MC oraz M23C6. Badania cyklicznego utleniania prowadzono w temperaturze 1000°C i w czasie 1000 h w atmosferze powietrza. Podczas utleniania warstwy aluminidkowej powstaje tlenek α-Al2O3 o dobrej przyczepności do warstwy dyfuzyjnej. Zwiększenie czasu utleniania od o do 1000 h powoduje zmniejszenie zawartości aluminium oraz przemianę fazową β-NiAl do γ’-Ni3Al i do stałego roztworu γ-Ni. Materiał bez warstwy aluminidkowej charakteryzuje się większą szybkością utleniania w porównaniu do materiału z warstwą aluminidkową.

6

Stabilność termiczna i dyfuzja wzajemna w powłokach wieloskładnikowych. Modyfikowane platyną powłoki beta-NiAl na superstopach

Bachorczyk R., Chan W., Danielewski M., Kimar Datta P., Filipek R., Fisher G., Rakowska A.

Archiwum Nauki o Materiałach

|

1999

|

T. 20, nr 2

95-111

PL

W pracy wykorzystano uogólniony model dyfuzji wzajemnej Darkena. Podstawą tego modelu jest stwierdzenie, iż strumień masy każdego ze składników to suma strumienia dyfuzyjnego i strumienia dryftu (unoszenia). Model zastosowano do badanego przypadku dyfuzji w 5-składnikowym układzie stop I powłoka. Odpowiednie warunki brzegowe oraz w zasadzie dowolne warunki początkowe pozwalają na badanie procesów dyfuzji wzajemnej w stopach wieloskładnikowych, np. będących wynikiem obróbki powierzchniowej, termicznej i/lub korozji. Model w szczególności umożliwia przewidywanie zmiany składu utlenianego stopu w warstwie przypowierzchniowej - są to zmiany powstałe w wyniku jego reakcji z otaczającą atmosferą. Co więcej, zaprezentowano równania opisujące proces dyfuzji wzajemnej w ogólnym przypadku, w którym współczynniki dyfuzji składników są funkcją składu, oraz w przypadku, kiedy zachodzą reakcje chemiczne na granicy(ach) pola dyfuzji (dyfuzja wzajemna w układzie otwartym).

EN

The incorporation of Pt in aluminide coatings is known to be effective in improving the high temperature thermal stability and the corrosion resistance of superalloys. The effect of Pt on the diffusion of elements in Pt-aluminide coatings on MAR M002 alloys has been studied at 1173 and 1273 K for various annealing times. The calculated uphill diffusion concentration profiles in the coating/alloy system together with experimental results are presented. The generalized Darken model of interdiffusion has been used in this work. The model stipulates that the total mass flow comprises diffusion and drift fluxes. It is applied in the case of diffusional transport in the 5-component alloy I coating system. The proper boundary conditions make it possible to study interdiffusion in multicomponent alloys, complex coatings and open systems, e.g., the evolution of the alloy composition due to oxidation (concentration profiles in beta-NiAl(Pt) beneath a growing alumina scale. The relaxed initial conditions also allow us to study interdiffusion in non-regular initial conditions. Moreover, the equations describing the interdiffusion processes in the general case where the components' diffusitives vary with composition and the reactions of diffusing components within the diffusion zone are described.