Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Właściwości mechaniczne warstw kompozytowych na bazie faz międzymetalicznych NixAly, CrxAly i TixAly wytworzonych na jednofazowym stopie tytanu alfa

Ossowski M., Spychalski M., Wierzchoń T.

Inżynieria Materiałowa

|

2012

|

Vol. 33, nr 3

197--201

PL

Fazy międzymetaliczne na bazie aluminium są interesującym materiałem ze względu na ich małą gęstość, dużą wytrzymałość oraz żaroodporność wynikającą ze zdolności do tworzenia się na ich powierzchni ochronnej zgorzeliny tlenku aluminium Al2O3. Właściwości ochronne takiej zgorzeliny zależą głównie od jej jednorodności fazowej, co gwarantują jedynie fazy międzymetaliczne o dużej zawartości aluminium. Zastosowanie takich faz międzymetalicznych jako materiałów konstrukcyjnych jest niemożliwe lub w dużym stopniu ograniczone ze względu na ich skłonność do kruchego pękania oraz niską plastyczność. Perspektywicznym kierunkiem wykorzystania ochronnych właściwości faz międzymetalicznych na bazie aluminium jest ich wytwarzanie technikami inżynierii powierzchni w postaci warstwy wierzchniej na materiałach i elementach przeznaczonych do pracy w podwyższonej temperaturze. W artykule przedstawiono wyniki badań mikrostruktury oraz właściwości mechanicznych warstw kompozytowych na bazie faz międzymetalicznych typu Ni xAly, CrxAly i Ti xAly wytworzonych na technicznym stopie tytanu. Badane warstwy otrzymano metodą hybrydową, łączącą wytwarzanie bimetalicznych powłok niklu, chromu i aluminium z obróbką w warunkach wyładowania jarzeniowego. Tak wytworzone warstwy charakteryzują się większą niż stop tytanu twardością, powyżej 900 HV0,1, mają charakter dyfuzyjny, zapewniający bardzo dobrą przyczepność do podłoża, jak również zwiększają odporność na zużycie przez tarcie obrabianego stopu. Ponadto opracowana metoda pozwala na wytworzenie tych warstw w temperaturze poniżej przemian fazowych dla większości stopów tytanu.

EN

Aluminium base intermetallic phases with their unique properties like low density, high mechanical strength, high melting temperature and resistance to oxidation at high temperature, are being extensively investigated at present. The mechanism of high temperature oxidation protection is based on the formation of a thermally-stable Al2O3 scale on their surfaces, which eliminates or at least reduces the diffusion of oxygen. Intermetallic phases with a high aluminium content which form a pure single phase alumina layer show the best protective performance. The factors limiting wider use of high aluminium intermetallics as constructional materials are chiefly related to their poor plasticity and liability to brittle fracture. The prospective direction of further investigation to take advantage of the unique properties of aluminium base intermetallics as surface layers produced on constructional, high temperature materials. The paper presents the investigation of the microstructure and mechanical properties of intermetallic Ni xAly, CrxAly and TixAly base surface layers produced on titanium Grade 2. The layers were produced by the hybrid method that combines the processes of producing bimetallic Ni, Cr and Al coatings by magnetron sputtering with a glow discharge treatment. The produced composite layers have a higher than titanium alloy hardness up to 900 HV0,1, a diffusion character which gives them great adhesion to the surface and high friction wear resistance. Moreover, the developed hybrid method allows one to produce these layers at temperature below the betatransus temperature for the majority of titanium alloys.

2

Kompozyt warstwowy Al z fazami z układu Ti-Al otrzymany w wyniku wygrzewania izotermicznego

Olszówka-Myalska A.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2008

|

R. 53, nr 4

216-220

PL

Przedstawiono możliwość uzyskania kompozytu warstwowego Al-fazy z układu Ti-Al w wyniku wygrzewania izotermicznego pakietów folii aluminiowej z proszkiem tytanu. Scharakteryzowano makrostrukturę i przedstawiono model zmian mikrostruktury układu warstwowego dla zastosowanych warunków konsolidacji komponentów. Stwierdzono zgodność zmian strukturalnych proszku tytanu w intermetalik z modelem dyfuzyjnego wzrostu warstwy na granicy Al-Ti.

EN

The possibility of obtaining of layered composite from aluminium foil and titanium powder by conventional isothermal heating was analyzed. The interaction between aluminium and titanium was characterized by differential thermal analyze DTA (fig. 1). The exothermal effects were stated as a result of a new phase formation. The composite samples were fordem at the temperature range of 630-680 degrees of Celsius and time range of 5-20 min. The macrostructure strongly depended on the parameters used during the processing (tab. 1, fig. 2, 3). In the layered composite aluminium - (aluminium with a particles containing Ti) - aluminium the intermetallic from the Al-Ti system was formed on the interface Al matrix-Ti particle (fig. 4, 5). The scheme of structure transformation of Al foil-Ti powder-Al foil packs during annealing under pressure was presented (fig. 6). The hardness of each layer of composite was measured (Al 38 HV0,2, Al with particles 95-180 HV0,2). There was stated that only diffusional processes can be used to the components consolidation in the proposal conditions. Using the self-propagating-synthesis (SHS) for the intermetallic formation, because of intensive energy emission, seems to be dangerous in conventional heat treatment furnace.

3

Microstructure and oxidation behaviour of TiAlSi coatings on TiAlCrNb alloy

Moskal G.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2007

|

Vol. 20, nr 1-2

263-266

EN

Purpose: Influence of slurry coating deposition TiAlSi with different Si concentration on oxidation resistance of Ti48Al2Cr2Nb intermetallic alloy and investigation of the influence of Si addition on the structure of obtained coatings. Design/methodology/approach: The research allowed the identification of microstructural changes that take place during oxidation test of TiAlSi coating during isothermal oxidation at 900 degrees centigrade for 500 h of exposure in air. The scope of the research encompassed a microstructural analysis with the use of macro and micro investigation - LM, SEM microscopy, XRD phases analysis and EDS analysis. Findings: The investigation has shown that the thickness of the coatings TiAlSi was in range from 30 to 40 mm. The structure of the silicon-modified aluminide coatings is as follows: the outer zone consisting of TiAl3 phase and titanium silicides/the middle zone consisting of columnar titanium silicides in phase TiAl3 matrix/the inner zone consisting of TiAl2 phase. In oxidation test, the much smaller increase of the mass has been observed, as a result of the coating deposition. The smallest mass changes have been detected in samples containing the coatings formed from 12.5% Si slurries. Research limitations/implications: The discussed research proves that main reason of much better oxidation resistance of TiAlSi coated base alloy is related to rich in aluminium TiAl3 phase presents in coating modified by Si. In addition silicon decrease activity of titanium, and in consequence the susceptibility of Al to selective oxidation is much stronger. The presents of Si due to Ti-Si phase generation with high oxidation resistance. Practical implications: The slurry method can be applied in aerospace and automotive industry as low-cost technology of producing of aluminide coatings on intermetallics. Originality/value: New method of aluminide coatings deposition on TiAl alloys.

4

Wpływ temperatury prasowania na mikrostrukturę i wybrane właściwości kompozytu zawierającego aluminidki żelaza

Olszówka-Myalska A., Konopka K., Przeliorz R.

Kompozyty

|

2004

|

R. 4, nr 12

359-362

PL

Przedstawiono wyniki badań wpływu temperatury jednoosiowego prasowania w zakresie 560-630°C na mikrostrukturę kompozytu otrzymanego z mieszaniny proszków Al i Fe oraz takie właściwości, jak: gęstość, twardość, moduł Younga E oraz moduł Kirchhoffa G. Metodą SEM stwierdzono transformację proszku żelaza w aluminidek żelaza w wyniku prasowania na gorąco. Morfologia aluminidku żelaza była zależna od temperatury prasowania - w materiałach prasowanych w zakresie 560-600°C cząstki charakteryzowała budowa zwarta, a w materiałach prasowanych w zakresie 620-630°C zdyspergowana. Stwierdzono wzrost gęstości, twardości i modułów E i G w funkcji temperatury prasowania.

EN

The composite sinters obtained from aluminium powder (Fig. 1a) and iron powder (Fig. 1b) mixture as a result of hot pressing in vacuum in Degussa press at a temperature range 560-630°C were investigated. All sintered materials were obtained from the powders mixture of composition of Al 90 vol.% and Fe 10 vol.%. The pressure 15 MPa and sintering time 30 min were used. The results of differential thermal analyse (DTA) of a mixture of aluminium powder and iron powder showed interaction between components (Fig. 2) below aluminium melting point. Microstructure observation of a composite samples by SEM Hitachi-42008 showed in aluminium matrix the presence of iron aluminides particles formed as a result of interaction between iron powder and matrix (Figs. 3-6). Differences of particles microstructure were noticed. In materials hot pressed at a temperature range 560-600°C, the intermetallic particles were globular, with shape similar to the precursor iron powder, and they increased with a temperature increase. In materials hot pressed at a temperature of 620 and 630°C a new phase was disspersed. The experiment showed the possibility of in situ formation of iron aluminide with a different morphology in aluminium matrix composite. The increase of density, hardness, Young modulus E and Kirchhoff G modulus with hot pressing temperature was stated (Table 1).

5

Nikiel jako prekursor cząstek aluminidków w kompozycie z osnową aluminiową

Olszówka-Myalska A.

Archiwum Nauki o Materiałach

|

2002

|

T. 23, nr 3

235-246

PL

W pracy przedstawiono strukturę kompozytów z osnową aluminiową zawierających cząstki aluminidków niklu, powstałe in situ w wyniku oddziaływania proszku niklu z osnową. Materiały kompozytowe wykonano metodą jednoosiowego prasowania w podwyższonej temperaturze. Wykazano wpływ struktury wyjściowej proszku niklu oraz wpływ parametrów procesu technologicznego na strukturę kompozytu, w tym na morfologię powstałych in situ cząstek. Badania strukturalne prowadzono metodami SEM.

EN

The paper concerns aluminium matrix composites in which nickel aluminide particles formed in situ are incorporated due to the interaction between the nickel powder and the matrix. The composite materials were produced by means of powder metallurgy methods (one axis hot pressing). Nickel powders of different granulation and morphology were used. During hot pressing, different process temperature was applied (460-640 degrees centigrade). The composite structures were analyzed with the use of a Hitachi-4200 scanning electron microscope (FE-SEM) with EDX Noran 3500. In hot-pressed composites it was found that there is a possibility of forming nickel aluminide particles with both a laminar structure and microscopically homogeneous one. In the aluminide particles with a laminar structure, diversification of the chemical composition and grain size was found by means of SEM and EDS methods. The influence of the granulation selection of nickel and aluminium powders as components on the structure of hot-pressed composites is presented. The influence of the presence of Al2O3 ceramic particles on the shape and morphology of aluminides particles was found.