Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Effect of heat treatment on micro structural changes in aluminium bronze

Hájek J., Křiž A., Chocholaty O., Pakuła D.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2016

|

Vol. 61, iss. 3

1271--1276

EN

Effect of heat treatment on micro structural changes in aluminium bronze This paper attempts to summarise the niicrostructural changes which take place in aluniiniuni bronzes during heat treatment. Another objective of this study was to map the potential of a certain type of aluminium bronzes for undergoing martensitic transformation. The methods, which were chosen for assessing the results of heat treatment with regard to their availability, included measurement of hardness and observation of inicrostructure using light and scanning electron microscopy. Additional tools for evaluation of microstructure comprised measurement of microhardness and chemical analysis by EDS. An important part of the experiment is observation of microstructural changes in the Joniiny bar during the end-quench test. Upon completing experiments of this kind, one can define the heat treatment conditions necessary for obtaining optimum properties. In addition, the paper presents important findings on how to improve the corrosion resistance of aluminium bronzes by special heat treatment sequences.

2

Deformation of Aluminium Bronze by HPT and ECAP Methods

Gronostajski Z., Skubiszewski T., Zwierzchowski M.

Journal of Machine Engineering

|

2014

|

Vol. 14, No. 1

18--28

EN

Aluminium bronzes BA1032 having a multiphase microstructure, is low-deformable materials with strength close to that of high-strength steels. The influence of high-pressure torsion (HPT) and equal channel angular pressing (ECAP) on aluminium bronze structure was presented. The HPT method was found to be unsuitable for the processing of the investigated aluminium bronzes. The studies have indicated that it is possible to deform multiphase aluminium bronzes BA1032 in the ECAP process at a temperature of 400-500°C. The deformation of the bronzes at lower temperatures encounters some difficulties cracks appear which make repeated ECAP impossible.

3

Brązy aluminiowe z dodatkiem Cr, Mo i/lub W o wysokiej odporności na zużycie

Pisarek B.

Zeszyty Naukowe. Rozprawy Naukowe / Politechnika Łódzka

|

2013

|

Z. 441

1--332

PL

Przedstawiono wyniki badań: procesu tworzenia się mikrostruktury metodą analizy termicznej i derywacyjnej (ATD), mikrostruktury, właściwości technologicznych i odporności na zużycie ścierne i adhezyjne, właściwości mechanicznych w odlewach z formy piaskowej w stanie surowym i po obróbce cieplnej brązów zawierających około 10% Al 5% Fe i 5% Ni i dodatki Cr, Mo, W wprowadzane pojedynczo lub jednocześnie oraz dodatki Cr, Mo, W wprowadzane jednocześnie z Si lub C. Mikrostrukturę brązów badano wykorzystując metody analizy na: mikroskopie świetlnym, elektronowym mikroskopie skaningowym (SEM), mikroanalizatorze rentgenowskim (EDS) i dyfraktometrze rentgenowskim (XRD). Przeprowadzono badania odporności na zużycie ścierne na papierze ściernym o ziarnistości P40 i adhezyjne na hartowanej przeciwpróbce ze stali C45+QT wg PN-EN 10083-2:2008 (Stale do ulepszania cieplnego), (bez smarowania i ze smarowaniem olejem), względem przemysłowego brązu Cu-A110Fe5Ni5-C wg PN-EN 1982:2010 (Miedź i stopy miedzi - Gąski i odlewy). W wyniku badań określono: skład fazowy, kolejność krystalizujących faz bądź ich układów. Zidentyfikowano wpływ dodatków Cr, Mo, W, C i Si na punkty charakterystyczne na krzywych wyznaczanych metodą ATD i określane przy ich pomocy wielkości opisujące proces krystalizacji i przemian fazowych w stanie stałym brązu, takie jak: temperatura brązu t, kinetyka procesu krystalizacji dt/dτ, dynamika procesu krystalizacji d2τ/dτ2 i Z = tg(α) ≈ d2t/dτ2, czas τ oraz zakresy czasu trwania procesów SK. Określono przebieg i mechanizm przemian strukturalnych zachodzących podczas obróbki cieplnej. W wyniku badań określono zmiany właściwości technologicznych nowych brązów (porowatość, skurcz objętościowy, skurcz liniowy). Określono zmiany właściwości mechanicznych (Rm, Rpo0,2, A5, HB, μHV) wywołanych stosowanym rodzajem: dodatków stopowych, obróbki cieplnej i ustalono zależności pomiędzy mikrostrukturą a właściwościami mechanicznymi brązów w temperaturze otoczenia. Stwierdzono, że nowe brązy złożone charakteryzują się dobrymi właściwościami wytrzymałościowymi i technologicznymi. Brązy z dodatkiem Mo lub W charakteryzują się dwukrotnie niższym zużyciem od brązu referencyjnego CuAl10Fe5Ni5-C. Wprowadzone jednocześnie dodatki do brązu w układach: MoSi, WSi czy też MoC lub WC również podwyższają odporność na zużycie ścierne nowych brązów, lecz w mniejszym stopniu niż w przypadku wprowadzenia tylko Mo lub W. Wszystkie analizowane dodatki stopowe podwyższają odporność nowych brązów na zużycie adhezyjne (bez smarowania). W kolejności malejącego wpływu na wzrost odporności na zużycie adhezyjne (bez smarowania) wpływają dodatki w następujących układach: CrSi, MoSi, WSi, CrMoWSi, następnie: Cr, Mo, W, CrMoW i na koniec CrC, MoC, WC, CrMoWC. Przy smarowaniu olejem badane brązy charakteryzowały się porównywalną odpornością na zużycie adhezyjne do brązu CuAl10Fe5Ni5-C. Opracowano teoretyczne i technologiczne podstawy sterowania mikrostrukturą brązów warunkujące umocnienie ich mikrostruktury w wyniku krystalizacji: faz międzymetalicznych bogatych przede wszystkim w pierwiastki: Cr, Mo, W; węgliki (Cr, Mo, W, C), krzemki (Cr, Mo, W, Si) i/lub fazy K oraz przemian fazowych w stanie stałym nowych brązów aluminiowych z dodatkami Cr, Mo, W, C i Si. Umożliwia to opracowanie odlewniczych wysokojakościowych brązów aluminiowych złożonych o korzystniejszych właściwościach użytkowych, zarówno w stanie lanym, jak i po obróbce cieplnej. Pozwala to na wydłużenie czasu eksploatacji odlewów wykonanych z tych brązów poprzez zmniejszenie intensywności zużywania się elementów konstrukcyjnych.

EN

The hereby thesis presents processes describing how a microstructure is formed with the use of thermal and derivative (TDA) analyses. It also demonstrates research carried out on the microstructure itself explaining its technological properties and its wear and adhesive resistance as well as its mechanical characteristics in molded sand casts in raw state, and bronze containing approximately 10% Al, 5% Fe and 5% Ni and additions such as Cr, Mo and W added separately or simultaneously, and additions as Cr, Mo and W added simultaneously with Si or C. The bronzes microstructure was examined employing methods such as optical microanalysis, scanning electron microanalysis (SEM), roentgen microanalysis (EDS) and X-ray diffraction (XRD). The experimentation concerned resistance to friction prepared on sandpaper with P40 granularity, and resistance to adhesives prepared on a counter-sample made of steel (C45+QT) according to PN-EN 10083-1:2008 (Steels for toughening), (with and without oiling) relatively to commercial bronze CuAl10Fe5M5-C according to PN-EN 1982:2010 (Copper and its alloys - pig sows and casts). The study allowed to define phase composition, the order of crystallization phases or their systems. What is more, the research enabled to identify the impact of additions Cr, Mo, W, C and Si on the characteristic points on curves as well as quantities which were both determined on the basis of the TDA method. The quantities describe crystallization process and phases transformation in solid state of bronze such as bronze temperature t, crystallization process kinetics dt/dτ, crystallization process dynamics d2t/dτ2 i Z = tg(α) ≈ d2t/dτ2, time τ, and time scopes of processes’ duration SK. The study allowed for describing the course and mechanism of structural transformations occurring during heat treatment. As a result of the research technological properties transformations of new bronzes such as porosity, contraction in volume as well as linear contraction were defined. Furthermore, there were changes of mechanical properties (Rm, Rpo0,2, A5, HB, μHV) determined which are caused by employed type of alloy additions, heat treatment, which led to establish the relationships between microstructure and mechanical properties of bronzes in ambient temperature. Thanks to the research it was stated that new complex bronzes are distinguished by their resistant and technological properties. Bronzes’ enriched with Mo and W wear resistance is twice as less than in case of referential bronzes CuAl10Fe5Ni5-C. Additions added simultaneously to a bronze in such configurations as MoSi, WSi or MoC and WC increase friction resistance of newly developed bronzes, however to lesser extent than it is observed in case of introducing Mo or W. All the examined additions increase/intensify adhesive resistance of new bronzes without oiling. In descending sequence the following configurations of additions influence the increase in adhesive resistance without oiling: first CrSi, MoSi, WSi, CrMoWSi, second Cr, Mo, W, CrMoW, third CrC, MoC, WC, CrMoWC. With the use of oil the examined bronzes were showed comparable adhesive resistance to bronze CuAl10Fe5Ni5-C. The hereby research contributed to elaborate the theory and technological bases for controlling microstructure of bronzes, which help determine the micro-structure resulting from crystallization of intermetallic phases enriched mainly with such elements as Cr, Mo, W, carbides (Cr, Mo, W, C), silicides (Cr, Mo, W, Si), and/or phases or transformations of phases in solid state of aluminum bronzes with such additions as Cr, Mo, W, C as well as Si. The study enables to develop cast high-quality complex aluminum bronzes either in liquid state or after heat treatment having more desired properties. What is more, it can extend the exploitation time of casts made of these bronzes by reducing wear intensity of their structuring elements.

4

The equal channel angular extrusion process of multiphase high strength aluminium bronze

Gronostajski Z., Hawryluk M., Kuziak R., Radwański K., Skubiszewski T., Zwierzchowski M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2012

|

Vol. 57, iss. 4

897-909

EN

The aim of the research was to determine the deformation condition of ECAP process of multiphase high strength aluminium bronze BA1032. The studies have indicated that it is possible to deform multiphase aluminium bronze BA1032 in the ECAP process at a temperature of 400°C and die angle Φ=110°. The deformation of the bronzes at lower temperatures encounters some difficulties - cracks appear which make repeated ECAP impossible. The cracks appear on the top surface of the samples where it contacts the surface of the outlet channel. FEM simulations show that the largest plastic strains occur in this area. The proposed ECAP method of large plastic deformations as applied to the investigated aluminium bronzes makes it possible to obtain very strong refinement especially of eutectoid α+ γ2.

PL

Celem pracy było określenie warunków odkształcania w procesie ECAP wysokowytrzymałych wielofazowych brązów aluminiowych. Przeprowadzone badania wskazują na możliwość odkształcania wielofazowych brazów aluminiowych w tym procesie w temperaturze 400 °C dla kąta matrycy Φ=110°. Pewne trudności sprawia odkształcanie brązu w niższych temperaturach, gdyż pojawiają się wówczas pęknięcia, które uniemożliwiają prowadzenie procesu wielokrotnego przeciskania próbek przez kanał katowy. Pęknięcia pojawiaja sie na górnej powierzchni próbek w miejscu kontaktu z powierzchnią kanału wyjsciowego. Jak wykazuje symulacje MES w miejscu tym występują największe odkształcenia plastyczne. Zastosowana metoda dużych odkształceń plastycznych ECAP w przypadku badanych brazów aluminiowych pozwala uzyskać bardzo silne rozdrobnienie głównie eutektoidu α+ γ 2.

5

Comparative studies of the effect of various additives on structure and mechanical properties of CuAl10Fe3Mn2 alloy

Gazda A., Górny Z., Kluska-Nawarecka S., Połcik H., Warmuzek M.

Prace Instytutu Odlewnictwa

|

2009

|

T. 49, z. 1

5-26

EN

Comparative studies were made on modification of aluminium CuAl10Fe3Mn2 bronze by application of modifiers affecting changes in surface properties (Na, K, Ca, Mg) and providing additional substrates for crystallisation (Zr, Ti, B). The results of structure examinations (optical microscope and scanning electron microscope), solidification kinetics analysis (thermal analysis), dilatometry, calorimetry, and mechanical tests were used.

PL

Prowadzono badania porównawcze modyfikacji brązu aluminiowego CuAl10Fe3Mn2, stosując modyfikatory powodujące zmiany właściwości powierzchniowych (Na, K, Ca, Mg), jak również powstawanie dodatkowych miejsc krystalizacji (Zr, Ti, B). Wykorzystano wyniki badania struktury prowadzone techniką mikroskopii optycznej i skaningowej mikroskopii elektronowej, analizę kinetyki krzepnięcia (analiza termiczna), dylatometrię, kalorymetrię i wyniki badania właściwości mechanicznych.

6

The influence of wall thickness on the microstructure of bronze BA1055 with the additions of Si, Cr, Mo and/or W

Pisarek B. P.

Archives of Foundry Engineering

|

2008

|

Vol. 8, iss. 4

185-192

EN

Aluminium bronzes belong to the high-grade constructional materials applied on the put under strongly load pieces of machines, about good sliding, resistant properties on corrosion both in the cast state how and after the thermal processing. It moves to them Cr and Si in the aim of the improvement of their usable proprieties. Additions Mo and/or W were not applied so far in the larger concentration, these elements were introduced to the melts of the copper as the components of modifiers. It was worked out therefore the new kind of bronzes casting including these elements. Make additions to the Cu-Al-Fe-Ni bronze of Si, Cr, Mo and/or W in the rise of these properties makes possible. The investigations of the influence of the wall thickness of the cast on size of crystallites were conducted: the primary phase [beta] and intermetallic phase ę and the width separates of the secondary phase [kappa] precipitate at phase boundary. It results from conducted investigations, that in the aluminium bronze BA1055 after simultaneous makes additions Si, Cr, Mo and in the primary phase [beta] it undergoes considerable reducing size [...]