Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The Workflow of Ground Penetrating Radar Data Analysis Based on Maximum Energy Difference Steering

Dang Duy Hoang, Le Cuong Van Anh, Nguyen Thuan Van, Nguyen Long Quoc, Huynh Nhan Thanh

Inżynieria Mineralna

|

2023

|

no. 1

195--202

EN

Ground Penetrating Radar is commonly used in civil engineering sectors. Underground anomalies (i.e., electric wires, water pipes or sinkholes) can be detected through representations of hyperbolae in the measured processed GPR image. Our work focuses on detecting the underground objects and understanding their metallic or nonmetallic characteristics. The max energy difference attribute is applied to illuminate their positions while phase analysis process can determine change of phase spectrum in the diffracted signals. For improving phase analysis, we applied a novel workflow combining conventional processed steps and a zooming step for preserving phase originality without disturbed by any unnecessary filters. We applied the workflow in model and real data for proving its effectiveness. Interpretation of two real datasets in Vietnam by our workflow can express existences of the artificial underground anomalies as well as their matter characteristics comparing to their surrounding environments.

PL

Ground Penetrating Radar jest powszechnie stosowany w inżynierii lądowej i wodnej. Podziemne anomalie (np. przewody elektryczne, rury wodociągowe lub zapadliska) można wykryć za pomocą reprezentacji hiperbol w zmierzonym przetworzonym obrazie GPR. Nasza praca koncentruje się na wykrywaniu podziemnych obiektów i zrozumieniu ich metalicznych lub niemetalicznych wła-ściwości. Atrybut maksymalnej różnicy energii jest stosowany do oświetlania ich pozycji, podczas gdy proces analizy fazowej może określić zmianę widma fazowego w dyfrakcyjnych sygnałach. Aby usprawnić analizę fazową, zastosowaliśmy nowatorski przepływ pracy łączący konwencjonalne kroki przetwarzania i krok powiększania w celu zachowania oryginalności fazy bez zakłócania przez niepotrzebne filtry. Zastosowaliśmy przepływ pracy w modelu i rzeczywistych danych, aby udowodnić jego skuteczność. Interpretacja dwóch rzeczywistych zbiorów danych w Wietnamie za pomocą naszego przepływu pracy może wyrazić istnienie sztucznych anomalii podziemnych, a także ich charakterystykę materii w porównaniu z otaczającym je środowiskiem.

2

Jak oceniać zniszczenia stali kortenowskich? Kiedy jednak malować?

Kunce Izabela, Królikowska Agnieszka

Ochrona przed Korozją

|

2021

|

nr 12

405--411

PL

Niskostopowe stale o podwyższonej odporności na oddziaływanie zmiennych warunków atmosferycznych, nazywane stalami kortenowskimi od wielu lat są powszechnie stosowanym materiałem konstrukcyjnym w krajach rozwiniętych, takich jak Stany Zjednoczone czy Japonia, ale również w Europie. Dzięki zjawisku samorzutnej pasywacji obiekty inżynierskie, w tym mostowe, wykonane ze stali kortenowskich, przy odpowiednich założeniach projektowych, nie muszą być dodatkowo zabezpieczone przed korozją. Brak konieczności przygotowania powierzchni i malowania konstrukcji daje oczywiste oszczędności zarówno na początkowym etapie cyklu życia konstrukcji, jak również w późniejszym okresie, jeśli konstrukcja w dalszym ciągu nie wymaga malowania konserwacyjnego, czego warunkiem jest okresowa ocena stanu warstwy pasywnej na stali. Nie bez znaczenia jest tu również aspekt ekologiczny, ponieważ brak konieczności malowania obiektów inżynierskich ogranicza uwalnianie do atmosfery lotnych związków organicznych. W pracy przedstawiono polowe i laboratoryjne metody określania jakości patyny na obiektach inżynierskich wykonanych ze stali kortenowskiej.

EN

Low alloy steels with increased atmospheric corrosion resistance, known as corten or weathering steels, have been widely used for many years as a construction material in developed countries, such as the United States and Japan, but also in Europe. Due to the phenomenon of spontaneous passivation, engineering structures, including bridges, made of weathering steel, with appropriate design assumptions do not need to be additionally protected against corrosion. The lack of necessity to surface preparation and painting of structures gives obvious savings both at the initial stage of life cycle of the structure, as well as in the later period, if the structure still does not require maintenance painting, which is conditioned by periodic assessment of the state of passive layer on steel. The ecological aspect is also not negligible, as not requiring painting of engineering structures reduces the release of volatile organic compounds into the atmosphere. The paper presents field and laboratory methods for determining the quality of patina on engineering structures made of weathering steel.

3

Analysis of Thermal Stability of Intermetallic Phases Precipitates in Continuous Ingots of AlCu4MgSi Alloy

Nuckowski P. M., Kondracki M., Wróbel T.

Archives of Foundry Engineering

|

2019

|

iss. 4

99--104

EN

The article presents the results of research concerning to AlCu4MgSi alloy ingots produced using horizontal continuous casting process. The presented research was focused on the precise determination of phase composition of the precipitates formed during the solidification of ingots and the analysis of their thermal stability. In order to assess the morphology of precipitates in the AlCu4MgSi alloy, data obtained by using a computer simulation of thermodynamic phenomena were compiled with results obtained using advanced research techniques, i.e. High-temperature X-ray diffraction (HT-XRD), SEM-EDS, Thermal and derivative analysis (TDA) and Glow discharge optical emission spectroscopy (GD OES). SEM observations and analysis of chemical composition in micro-areas showed that the precipitates are mainly intermetallic θ-Al2Cu and β-Mg2Si phases, and also presence of Al19Fe4MnSi2 intermetallic phase was confirmed by X-ray diffraction studies. Based on the prepared Thermo-Calc simulation data, high-temperature X-ray diffraction measurements were conducted.

4

Analiza fazowa strefy granicznej połączenia stopu Hastelloy X z lutem Palnicro 36M

Baranowski M., Moszczyńska D., Panasiuk T.

Przegląd Spawalnictwa

|

2018

|

R. 90, nr 2

26--30

PL

W artykule scharakteryzowano strefę graniczną połączenia Hastelloy X – Palnicro 36M, w której oddziaływały bezpośrednio ciekły lut z materiałem podłoża w stanie stałym. Głównym celem prowadzonych badań była analiza mikrostruktury strefy granicznej oraz identyfikacja występujących w niej faz. W badaniach wykorzystano mikroskopie świetlną, skaningową mikroskopie elektronową (SEM) wraz z analizą EDS oraz metodę dyfrakcji rentgenowskiej (XRD). W strefie granicznej zidentyfikowano fazy tworzone przez: molibden nikiel (Mo1,08Ni2,92), tetrataenite NiFe, chrom nikiel (CrNi), bor chrom Cr5B3. Badania wskazały również na możliwość występowania w strefie granicznej faz na bazie związków międzymetalicznych Cr3NiB6 i Mo6(Ni0,75Si0,25)7.

EN

The article describes boundary zone for the Hastelloy X - Palnicro 36M brazed joint, in which liquid brazing filler metal interacted directly with solid base metal. The main objective of the research was to analyze the microstructure of the border zone and to recognize the occurring phases. Methods used in the research were light microscopy, scanning electron microscopy (SEM) with EDS analysis and X-ray diffraction (XRD). In the phase boundary zone the following phases were identified: molybdenum nickel (Mo1,08Ni2,92), tetrataenite NiFe, chromium nickel (CrNi), baron chromium Cr5B3. Studies have also indicated the possibility of occurrence of phases based on Cr3NiB6 and Mo6(Ni0,75Si0,25)7 intermetallic compound in the phase boundary zone.

5

DSC Application for Microstructure Investigations of Medieval Cu Alloys

Konieczny J., Labisz K., Głowik-Łazarczyk K., Surma S., Wierzbicki Ł., Jurczyk S.

Archives of Foundry Engineering

|

2018

|

Vol. 18, iss. 2

21--26

EN

Archaeometallurgical investigations presented in this work focus on analysing the microstructure as well as mechanical properties of artefacts from the17th in form of findings performed from cast iron as well as copper casts. The presented research results extend the up-to-date knowledge and present the analysis of structural compounds found in the microstructure of the artefacts from the time dating back to the late Middle Ages in the region around Czestochowa, Poland. The tested samples were found in earth in the city centre under the present marketplace. The excavation works were carried out in summer in the year 2009, and have resulted in the excavation of artefacts in form of copper block of the weight of several kg. The excavation action was led by a group of Polish archaeologists collaborating with the local authorities. The performed pre-dating of this element determines the age of the artefacts as the 17th century AD. The excavations that have been taking place since 2007 have widened the knowledge of the former Czestochowa. Historians of this town have suggested, that the found weight and traces of metallurgical activity suggest that the exposed walls were an urban weight. The weight is visible on the 18th century iconography. What was find on the Old Market indicates that there was a lush economic life before the Swedish invasion in this part of Poland. Some buildings lost their functions or were changed, others died in fires, but new places developed. To describe the microstructure, with its structural components, research was done using microscopy techniques, both of the light as well as electron microscopy (SEM), also chemical composition analysis was carried out using the EDS technique, as well as tool for phase analysis were applied in form of X-Ray Diffraction (qualitative analysis), especially for the reason to describe the phases present in the excavated material. This research will help to obtain new information in order to investigate further archaeometallurgical artefacts, extending the knowledge about middle age metallic materials its usage and manufacturing.

6

Influence of dopants on structure of polycrystalline bismuth niobate

Czekaj D., Lisińska-Czekaj A.

Advances in Materials Science

|

2018

|

Vol. 18, nr 4(58)

35--41

EN

Bismuth niobate (BiNbO4) has attracted attention as a low-fired ceramics with promising microwave application potential. BiNbO4 ceramics was fabricated by mixed oxide method and sintered at temperature T<1000°C. As the sintering aids a small amount of CuO oxide was used. The crystalline structure of the ceramic samples was examined by X-ray diffraction method at room temperature. The Rietveld refinement method was used for analysis of diffraction data. As a result an influence of dopants on crystal structure of bismuth niobate (BiNbO4) ceramics was revealed. It was found that fabricated BiNbO4 ceramics adopted the orthorhombic symmetry (α-BiNbO4 phase, Pnna (52) space group). Small differences in elementary cell parameters were found.

7

Wpływ warunków procesu spiekania na wybrane właściwości kompozytu TiN-TiB2

Wyżga P., Zybura-Skrabalak M., Jaworska L., Szutkowska M.

Prace Instytutu Zaawansowanych Technologii Wytwarzania. Zeszyty Naukowe

|

2015

|

nr 91

125--125

PL

Azotki i borki metali przejściowych z grupy IV, V, VI układu okresowego (np. Ti, Zr, Nb, Ta) charakteryzują się dobrymi właściwościami mechanicznymi, takimi jak twardość, moduł Younga czy odporność na działanie wysokich temperatur. W porównaniu z tlenkami odznaczają się lepszą stabilnością chemiczną w wysokich temperaturach i odpornością na pękanie powierzchniowe. Kombinacja tych właściwości powoduje, że coraz częściej podejmowane są próby otrzymania kompozytów o osnowie borków i azotków, o jak najlepszym zagęszczeniu, do zastosowań wysokotemperaturowych oraz do pracy w warunkach zużycia ściernego. Dotychczasowe badania wykazały, że kompozyt TiN–TiB2 charakteryzuje się bardzo dobrymi właściwościami tribologicznymi w wysokich temperaturach. Niska spiekalność azotków i borków wynika z ich wysokiej temperatury topnienia oraz niskiego współczynnika dyfuzji. Według danych literaturowych trudności w otrzymywaniu kompozytów TiN–TiB2 wiążą się również z utratą azotu podczas spiekania, które to zjawisko obserwujemy w temperaturach powyżej 1800°C. Proces ten wpływa na wzrost porowatości i obniżenie właściwości mechanicznych kompozytu. Otrzymanie kompozytu składającego się z tych dwóch faz, o wysokim stopniu zagęszczenia, w tym przypadku jest trudne do realizacji metodami konwencjonalnymi, dlatego prowadzone są próby spiekania z wykorzystaniem reakcyjnej metody SHS, która wymaga zastosowania prekursorów Ti, BN, B lub TiH2 i BN. Mieszanki proszków TiN–TiB2 spiekane są zazwyczaj metodami HP, HIP, ciśnieniowymi z bezpośrednim grzaniem przepływającym prądem SPS/FAST lub reakcyjnie (SPS–SHS). Wytworzenie kompozytu TiN–TiB2 o dobrych właściwościach mogłoby poszerzyć zastosowanie TiN i TiB2, ograniczone ze względu na trudną spiekalność. W prezentowanej pracy przeprowadzono analizę wpływu dodatku TiB2 na spiekalność i właściwości fizyczno-mechaniczne kompozytów TiN–TiB2 z wykorzystaniem różnych metod spiekania tj. swobodnego, mikrofalowego, SPS/FAST, HP–HT. Przeprowadzono analizę spiekalności mieszanek mikrometrycznych i nanometrycznych proszków TiN–TiB2. Zastosowano dwa rodzaje mieszanek: 70% mas. TiN – 30% mas. TiB2, 50% mas. TiN – 50% mas. TiB2. Z analizy wykresu fazowego materiałów TiN–TiB2 wynika, że temperatura topnienia wytypowanych mieszanek powinna być niższa od temperatury topnienia każdej z faz TiN i TiB2. Badania wykazały, że kompozyt z 30% mas. TiB2 ma wyższą gęstość względną od kompozytów z 50% masy TiB2. Materiały o najwyższych właściwościach fizycznych i mechanicznych otrzymano z proszków mikrometrycznych o składzie 70% mas. TiN – 30% mas. TiB2 i 50% mas. TiN – 50% mas. TiB2. Uzyskane właściwości fizyczne i mechaniczne w spiekach TiN–TiB2 otrzymanych metodami wykorzystującymi podwyższone ciśnienie SPS/FAST, HP–HT, wskazuje na możliwość spiekania tych materiałów w temperaturze niższej o 600°C w porównaniu do spiekania swobodnego. W typowym procesie spiekania swobodnego wygrzewanie w temperaturze wytrzymania trwa godzinę, podczas gdy spiekanie SPS/FAST i HP–HT w przypadku badanych kompozytów wyniosło odpowiednio 5 minut i 40 sekund. Z rezultatów badań wynika, że metody ciśnieniowe intensyfikują procesy dyfuzyjne, co prowadzi do ograniczenia czasu spiekania do kilku minut w metodzie SPS/FAST lub sekund w metodzie wysokociśnieniowej. Wykazano jednoznacznie korzystny wpływ metody SPS/FAST na proces spiekania kompozytu TiN–TiB2. Materiały spiekane tą metodą charakteryzują się korzystnym ściskającym charakterem naprężeń na powierzchni kompozytu i niewielkim rozrostem ziarna w porównaniu do spieków o tym samym składzie fazowym, otrzymanych metodą spiekania swobodnego. Wykazano także konieczność stosowania ciśnieniowych metod spiekania w przypadku nanoproszków TiN–TiB2. Uzyskane wyniki badań potwierdzają tezę, że zastosowanie niekonwencjonalnych technik spiekania pozwala otrzymać materiały o wyższym zagęszczeniu i lepszych właściwościach fizycznych i mechanicznych w porównaniu do materiałów otrzymanych metodą spiekania swobodnego, szczególnie w odniesieniu do nanoproszków TiN–TiB2.

EN

The work was carried out to investigate the influence of sintering conditions on nano and micropowders of TiN–TiB2. The conventional, microwave, SPS/FAST, and HP–HT sintering methods were used. Two types of mixtures containing 70% TiN - 30% TiB2 and 50% TiN – 50% TiB2 by mass were sintered. The analyzes of chemical and phase composition, microstructure examination by SEM and TEM, measurements of internal stresses, selected physical and mechanical properties (density, Young's modulus, microhardness, surface cracking resistance) and measurement of the nitrogen content by extracting heat were carried out. It has been clearly demonstrated that pressure methods of sintering like SPS/FAST and HP–HT have beneficial effect on consolidation process of the TiN–TiB2 composite. Materials sintered by these methods were characterized by good physical and mechanical properties. It was also shown that there is a need to use pressure method of compaction during sintering of TiN–TiB2 nanoparticles. The results confirm the thesis that the use of non-conventional sintering techniques allows to obtain materials with higher density and better physical and mechanical properties compared to the materials obtained by free sintering, particularly with regard to TiN–TiB2 nanopowders.

8

Sekwencyjna technologia modyfikacji warstwy wierzchniej stali narzędziowych do obróbki plastycznej na zimno

Toboła D., Wantuch E., Rusek P., Zybura-Skrabalak M.

Prace Instytutu Zaawansowanych Technologii Wytwarzania. Zeszyty Naukowe

|

2015

|

nr 90

116--116

PL

W pracy podjęto problematykę oddziaływania dwóch powszechnie stosowanych w praktyce przemysłowej obróbek wykończeniowych na właściwości narzędzi przeznaczonych do obróbki plastycznej na zimno. Określono wpływ nagniatania ślizgowego kompozytem diamentowym i azotowania gazowego na wybrane właściwości użytkowe typowych dla nowoczesnej technologii obróbki plastycznej stali narzędziowych Sverker 21 i Vanadis 6. Tematykę badań uzasadniono małymi kosztami proponowanej sekwencyjnej technologii wykończeniowej oraz wieloletnim doświadczeniem Instytutu Zaawansowanych Technologii Wytwarzania (IZTW) w prowadzeniu badań nad procesem nagniatania ślizgowego kompozytem diamentowym. W pracy przedstawiono aktualny stan wiedzy dotyczący sekwencyjnych procesów obróbki powierzchniowej obejmujących proces deformacji plastycznej warstwy wierzchniej (WW) i azotowanie, dyfuzyjną obróbkę cieplno-chemiczną. W ramach optymalizacji procesu nagniatania przeprowadzono pomiary struktury geometrycznej powierzchni (SGP) próbek z badanych stali – określono wpływ nagniatania na mikrostrukturę warstwy wierzchniej. Przeprowadzono analizę mikrostruktury i składu chemicznego składników strukturalnych w badanych warstwach osobno po toczeniu i azotowaniu oraz po obróbce sekwencyjnej toczenie-nagniatanie-azotowanie. Określono właściwości mikromechaniczne, takie jak moduł sprężystości i mikrotwardość na zgładach poprzecznych po przeprowadzonych procesach obróbki powierzchniowej. Badania przy użyciu mikroskopii XRD wraz z identyfikacją faz wykonano dla obu badanych stali, po obróbce cieplnej i po wybranych procesach obróbki powierzchniowej. Analiza obejmowała także wpływ obróbek na poziom naprężeń w warstwie przypowierzchniowej dla obu badanych stali poddanych czterem wariantom obróbki (toczenie, toczenie-nagniatanie, toczenie-azotowanie, toczenie-nagniatanie-azotowanie). Oceny właściwości użytkowych dokonano na podstawie badań tribologicznych metodą kula-tarcza (ang. ball-on-disc). Udowodniono, że oddziaływanie procesu nagniatania ślizgowego i azotowania gazowego sprzyja wzrostowi oraz ujednorodnieniu warstwy azotowanej, podnosi mikrotwardość warstw powierzchniowych badanych stali narzędziowych, zapewnia korzystny stan naprężeń ściskających i w efekcie podwyższa ich odporność na zużycie ścierne. Przedstawione w pracy wyniki wskazują na istnienie synergii procesów nagniatania ślizgowego i azotowania gazowego.

EN

The effects of the interaction of two commonly used industrial finishing treatments, slide diamond burnishing and gas nitriding, on two tool steels, Sverker 21 and Vanadis 6, are reported. The research topics was justified by the low costs of the proposed sequential finishing technologies and long experience of the Institute of Advanced Manufacturing Technology (IAMT) in slide diamond burnishing. The current state of knowledge concerning the combined surface treatment processes, including plastic deformation of the surface layer (SL) and thermochemical treatment are presented. In order to optimize the burnishing process, measurements of surface geometrical structure (SGP) of the steel samples were made to determine the effect of burnishing on the microstructure of SL. Analysis of the microstructure and chemical composition of structural components in the studied layers, separately after turning and nitriding and after sequential treatment: turning-burnishing-nitriding, were carried out. Micromechanical properties, modulus of elasticity and microhardness, were determined on metallographic section after the surface treatments. Microscopic studies and XRD for the identification of phases were performed for both steels after heat treatment and after selected surface treatment processes. The effects of treatments on internal stresses in the surface layer for both steels, subjected to four variants of treatment (turning, turning-burnishing, turning-nitriding, turning-burnishing-nitriding) were also analyzed. Assessing the performance was made, inter alia, by tribological testing by the ball-on-disc method. It was proved that the synergistic interaction of slide diamond burnishing and gas nitriding promotes the growth and homogenization of the nitrided layer, increases the microhardness of tool steels surface layer, provides beneficial compressive stress state and consequently increases the wear resistance of tool steels. The work results indicate a synergistic interaction of slide burnishing and gas nitriding processes.

9

Opracowanie metodyki rentgenowskiej ilościowej analizy fazowej mieszanin krzemianów warstwowych o strukturze nieuporządkowanej

Konopka G., Perkowski K., Gizowska M., Osuchowski M., Witosławska I., Marciniak-Maliszewska B., Kobus I.

Prace Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych

|

2015

|

R. 8, nr 22

34--43

PL

Do opracowania metodyki badawczej zastosowano wzorce materiałów, w tym wzorce krzemianów warstwowych, z których sporządzono mieszaniny o ustalonym składzie. Przygotowanie próbek obejmowało separację grawitacyjną w celu możliwie najwyższego stopnia oczyszczenia zakupionych wzorców z domieszek minerałów nieilastych. Wyseparowane próbki były analizowane metodą dyfrakcji rentgenowskiej, a ich obraz dyfrakcyjny został zapisany jako wzorzec i wykorzystany w późniejszych badaniach przygotowanych mieszanin wieloskładnikowych. Próbki wzorcowe i mieszaniny były analizowane z wykorzystaniem posiadanego oprogramowania TOPAS v4.2 i TOPAS v5.0 oraz DIFFRAC EVA, co pozwoliło na użycie metody Rietvelda oraz innych metod polegających na dopasowywaniu obliczonego obrazu dyfrakcyjnego względem zmierzonego, na podstawie udokładnianych parametrów strukturalnych. Wykazano, że metoda PONKCS w połączeniu z tradycyjnie stosowaną w rentgenowskiej ilościowej analizie fazowej metodą Rietvelda pozwala na efektywne i stosunkowo precyzyjne oznaczenie zawartości zdefektowanych minerałów ilastych w mieszaninach wieloskładnikowych.

EN

In order to define the proper analytical methodology a set of standards including layer silicates was used, from which the mixtures of known composition were prepared. Sample preparation included gravity separation aimed to purify purchased standards from non-clay admixtures. Separated samples were analyzed by roentgen diffraction technique (XRD) and their diffraction signal was saved and used in the later analyses of prepared multicomponent mixtures. Standard samples and prepared mixtures were analyzed with TOPAS v4.2, TOPAS v5.0 and DIFFRAC EVA software which allowed for implementation of the Rietveld method as well as other techniques relying on fitting of the calculated to measured diffraction profile due to the adjustment of the refinable parameters. It was shown that the PONKCS method combined with the traditional Rietveld refinement allows for effective and relatively precise measurement of the quanitity of the highly defected clay minerals in the multicomponent mixtures.

10

Nowe pole zastosowań renu jako składnika kompozytów cermetalicznych

Osadnik M., Wrona A., Czepelak M., Lis M., Czechowska K., Kamińska M., Bilewska K.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2014

|

R. 59, nr 1

12--15

PL

Kompozyt proszkowy Mo-Re o zawartości masowej 15 i 44 % Re wytworzono w oparciu o techniki metalurgii proszków. Zastosowano dwie metody wytwarzania. Pierwsza metoda obejmowała próby wprowadzenia renu do proszku molibdenu na drodze redukcji nadrenianu amonu (współredukcja). W drugiej metodzie do wytworzenia mieszanek zostały użyte czyste pierwiastki — ren i molibden, które wytworzono metodą mielenia w wysokoenergetycznym młynku planetarnym Pulversitte 7. Następnie materiał poddany został wygrzewaniu w temperaturze 1150 °C przez 24 godz. Przeprowadzono szczegółowe badania struktury metodą rentgenowskiej analizy strukturalnej oraz mikroanalizy rentgenowskiej. Otrzymano materiał wielofazowy, przy czym dominującą jego fazę stanowił roztwór stały na bazie molibdenu. Zaobserwowano istotny wpływ pierwszej operacji technologicznej (współredukcja lub mielenie) na końcowy skład fazowy kompozytu.

EN

Powder composites of Mo-Re with 15 i 44 % weight content of Re were prepared using powder metallurgy methods. Two various techniques were employed. In one of them rhenium was introduced to molybdenum powder in the process of ammonium perrhenate reduction (co-reduction). In the other method pure rhenium and molybdenum powders were milled together in high-energy planetary mill Pulversitte 7. Subsequently after both processes the materials were annealed at 1150 °C for 24 hours. Structural investigation was carried out with X-ray diffraction and X-ray microanalysis. A multiphase material was obtained where the dominant phase was a molybdenum-based solid solution. It has been found that the first technological operation (co-reduction or milling) has a significant influence on the final composition of composite.

11

Phase Analysis of Explosive Welded Ti-Cr/Ni Steel in As-Received State and after Heat Treatment Using Synchrotron

Ostroushko D., Mazancová E., Saksl K., Milković O.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2014

|

Vol. 59, iss. 4

1611--1614

EN

Surface coatings protection is one of the most important processes ensuring efficient and economic use of basic materials, mostly of lower-quality. At interface of clad and basic material intermetallic phases are formed, representing quite different matrix with dissimilar properties unlike the welded materials. One type of surface coating is explosive bonding which belongs to group of pressure welding. The work is focused on interface shape line, inhomogeneities in vicinity of the wave joint both in basic material and in vicinity of weld line of the Ti and Cr/Ni stainless steel (SS) matrix. Investigated weld was both in as-received state and after heat treatment carried out at 600°C/90 minutes/air. Presented phases have been identified using X-ray diffraction performed by synchrotron. The Tiα, Fe-fcc, Fe-bcc and intermetallic phases Fe2Ti were detected at interface area.

PL

Jednym z najważniejszych procesów zapewniających skuteczne i ekonomiczne uwarunkowane stosowanie materiałów konstrukcyjnych jest pokrywanie powierzchni warstwą ochronną. W strefie połączenia następuje formowanie się faz międzymetalicznych charakteryzujących się całkowicie odmiennymi od materiałów łączonych własnościami. Jednym ze sposobów pokrycia powierzchni materiałów jest zgrzewanie wybuchowe, które należy do metod ciśnieniowych. Praca została zogniskowana na charakterystyce kształtu linii połaczenia, niejednorodnościach w okolicy rozchodzenia się fali wybuchu obydwu materiałów, jak i w okolicach linii samego połączenia Ti oraz Cr/Ni stali niskowęglowej (SS). Badania fazy przetopionej w obydwu materiałach prowadzono po przeprowadzeniu obróbki termicznej, która przeprowadzono w temperaturze 600°C przez 90 minut, bez atmosfery ochronnej. Pojawiające się fazy zostały przebadane z wykorzystaniem dyfrakcji promieni rentgenowskich w synchrotronie. Ujawniono fazy Tiα, Fe-fcc, Fe-bcc oraz fazę międzymetaliczną Fe2Ti w obszarze połączenia.

12

Joint Hydrogen Susceptibility of 304 SS Welded with Titanium

Mazancová E., Ostroushko D., Saksl K., Niesłony A.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2014

|

Vol. 59, iss. 4

1605--1610

EN

Welds of thick plates (304 SS) clad with Ti of commercial purity in as-received state and also after subsequent heat treatment and/or after hydrogen charging were investigated. Fatigue tests were carried out at amplitude of 20 Hz and in case of bimetal without hydrogen charging also at amplitude of 40 Hz. After heat treatment, charged welds showed higher threshold level than the welds without heat treatment. Energy dispersed analyses (EDA) of fracture surfaces showed that failure predominantly occurred in joint. Hydrogen induced cracking (HIC) response of bimetal samples demonstrated favourable results both after welding and after subsequent heat treatment. Short and thin cracks were observed, exclusively located in mixed zone, where approx. 16-20 at. % of Ti using EDX (energy dispersed analyser) was revealed. By application of monochromatic synchrotron radiation Ti-α , Fe-fcc, Fe-bcc and intermetallic phase Fe2Ti were detected.

PL

Badano połączenia grubych blach platerowanych (304 ss) z Ti o czystości technicznej po zgrzaniu, jak i po częściowym procesie termicznym i/lub po wodorowaniu. Wykonano testy zmęczeniowe o amplitudzie 20 Hz a w przypadku bimetalu bez wodorowana również o amplitudzie - 40 Hz. po przeprowadzeniu wygrzewania, obciążone połączenie ujawniło wyższy poziom progu niż połączenie, w których nie wykonano obróbki termicznej. Analiza EDA powierzchni łączenia udokumentowała silny udział pęknięć na powierzchni łączenia. Wodorowanie silnie wpływa na inicjacje pękanie (HIC), w bimetalowych próbkach w stanie po platerowaniu, jak i po obróbce termicznej. Zaobserwowano, krótkie i cienkie pęknięcia, które zlokalizowane były w strefie połączenia, gdzie zaobserwowano (analiza SEM/EDX) fazy zawierające 16-20 wt.% Ti. Przez zastosowanie monochromatycznego promieniowania synchrotonowego wykryto fazy Ti- α, Fe-fcc, Fe-bcc oraz fazę międzymetaliczną typu Fe2Ti.

13

Analiza fazowa złączy superstopów niklu ze stalą austenityczną lutowanych próżniowo

Skrzypek S. J., Goły M., Dul I., Babul T., Korzeń T., Choroszyński M.

Przegląd Spawalnictwa

|

2013

|

R. 85, nr 8

41--44

PL

Wysokotemperaturowe lutowanie próżniowe jest szeroko stosowane do metali i stopów pracujących w warunkach żaroodporności i żarowytrzymałości, które często zawierają powierzchniowe tlenki trudno ulegające dysocjacji. Dotyczy to superstopów zawierających Ni i Al, tworzące trwałe warstewki tlenkowe. Próżnia lub kontrolowana atmosfera służą do przeciwdziałania tworzeniu się tlenków i sprzyjają ich termicznej dysocjacji. Przed procesem lutowania wszystkie części muszą podlegać wstępnej obróbce oczyszczania powierzchni z powłok, smaru, oleju i z drobinek jakichkolwiek obcych substancji. Zastosowano i omówiono próżniowe lutowanie super stopu Inconel 625 (X10NiNbCoAl58-4) z elementami ze stali austenitycznej (X10CrNiMn20-10-2) przy ciśnieniu ok. 1,3•10-2 Pa. Materiał lutowniczy (NiCrSiBFe) w formie folii o grubości 0,1 mm miał strukturę amorficzną. Po procesie lutowania struktura lutowia uległa przebudowie na fazy krystaliczne.

EN

The high temperature vacuum brazing is widely used in joining metals and alloys applied in high temperature loading machine parts. It is important particularly for alloys with surface layers of oxide, resistant to dissociation. Among them such materials as super alloys containing Ni and Al which easy crate stable layer oxides. Metal parts before brazing should have removed oxides, solid and mineral particles such as oil and grease. In this paper some examples of brazing of Inconel 625 samples and austenitic stainless steel in aspect of metallography and phase composition are introduced. Brazing material in a form of foil 0.1 mm thick composed with NiCrSiBFe was in amorphous state. The joining plates 1 mm thick made of join alloys were annealed, mechanically prepared and cleaned. The brazing process was in vacuum at the pressure of 11,3•10-2 Pa. After solidification and cooling with furnace the brazing material appeared in specific metallographic and phase structure.

14

Identyfikacja wydzieleń występujących w strukturze blach cienkich ze stopu magnezu AM50

Skupień P., Rozmus R.

Prace Instytutu Metalurgii Żelaza

|

2013

|

T. 65, nr 4

18--22

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań obejmujące identyfikację wydzieleń znajdujących się w strukturze blach cienkich ze stopu magnezu AM50 walcowanych na gorąco. Badania przeprowadzono przy użyciu wysokorozdzielczego elektronowego mikroskopu skaningowego Inspect F oraz transmisyjnego Titan 80-300. W strukturze badanego stopu zidentyfikowano trzy typy wydzieleń różniących się miedzy sobą składem chemicznym i morfologią.

EN

This paper presents the results of tests including the identification of precipitations in the structure of hot rolled AM50 magnesium alloy sheets. The tests were carried out using high-resolution scanning electron microscope Inspect F and transmission electron microscope Titan 80-300. Three types of precipitations were identified within the structure of the tested alloy, which differed in their chemical compositions and morphologies.

15

Analiza fazowa i stan naprężeń własnych w warstwach azotowanych na stopie tytanu Ti6Al4V wytwarzanych w niskotemperaturowej plazmie

Skrzypek S. J., Tarnowski M., Goły M., Borowski T., Wierzchoń T.

Inżynieria Materiałowa

|

2013

|

Vol. 34, nr 6

872--875

PL

Obróbki powierzchniowe biomateriałów tytanowych znajdują coraz szersze zastosowanie w kształtowaniu ich właściwości użytkowych jako implantów kostnych i kardiologicznych, takich jak: odporność na zużycie przez tarcie, atrombogenność, aktywność biologiczna, zwilżalność czy wytrzymałość zmęczeniowa. Na właściwości tych warstw w istotnym stopniu, obok topografii powierzchni, składu chemicznego i morfologii składników mikrostrukturalnych, wpływa skład fazowy i stan naprężeń własnych, które można kształtować warunkami technologicznymi zastosowanych procesów plazmowych obróbek powierzchniowych. W artykule przedstawiono badania składu fazowego i stanu naprężeń własnych określonych metodami sin2ψ i GID-sin2ψ warstw azotowanych, wytworzonych w temperaturze ok. 650°C na stopie Ti6Al4V metodami azotowania w niskotemperaturowej plazmie zarówno na potencjale katody, jak i z zastosowaniem aktywnego ekranu, w zależności od sposobu przygotowania powierzchni (szlifowanie, polerowanie) i wykorzystania zjawiska rozpylania katodowego. Przedstawiono również topografię oraz stan chropowatości powierzchni azotku tytanu – zewnętrznej strefy warstwy azotowanej typu TiN + Ti2N + α-Ti(N).

EN

Surface treatments of titanium biomaterials are increasingly used in forming the properties of titanium bone and cardiac implants such as: wear resistance, athrombogenic properties, biological activity, wetability or fatigue strength. Properties of these layers like surface topography, chemical and phase composition and morphology can affect their residual stresses state and can be modified with several different process parameters. This paper presents the phase composition and residual stress state analysis, using sin2ψ and GID-sin2ψ methods, of nitrided layers produced on Ti6Al4V titanium alloy at 650°C in cathode and plasma potential (active screen plasma nitriding) according to mechanical state of the surface before the nitriding process (polishing, grinding) using the cathode sputtering phenomena. The topography and surface roughness parameters of produced titanium nitride TiN outer zone of TiN + Ti2N + α-Ti(N) diffusive layers are presented.

16

Effects of V2O5 additive on structure and dielectric properties of BiNbO4 ceramics

Lisińska-Czekaj A., Czekaj D., Osińska K., Adamczyk M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2013

|

Vol. 58, iss. 4

1387--1390

EN

Goal of the present research was to investigate the influence of V2O5 additive on the structure and dielectric properties of BiNbO4 ceramics. To fabricate BiNbO4 ceramics with V2O5 added the solid state reaction route and pressureless sintering was utilized. Thus obtained ceramics was characterized in terms of its microstructure (SEM), chemical composition (EDS), phase composition and crystalline structure (X-ray phase and structural analysis, respectively). Also dielectric properties in both temperature and frequency domains were investigated. The impedance spectroscopy was utilized for dielectric characterization and the measurements of complex impedance were performed within the frequency range ν =10Hz-1MHz and temperature range T =RT-550°C. It was found that V2O5 additive changed slightly lattice parameters of BiNbO4 ceramics, decreased porosity of samples and revealled relaxation phenomena within the frequency ranges ν =102-103 Hz and ν =105-106 Hz at temperature T>285°C.

PL

Celem niniejszej pracy było zbadanie wpływu dodatku V2O5 na strukturę i właściwości dielektryczne ceramiki BiNbO4. Do wytworzenia ceramiki zastosowano metodę reakcji w fazie stałej i spiekanie swobodne w atmosferze powietrza. Ceramikę poddano badaniom morfologii (SEM). składu chemicznego (EDS) oraz rentgenowskiej analizie fazowej i strukturalnej. Właściwości dielektryczne w domenie częstotliwości (v =10Hz-lMHz) i temperatury (T =RT-550°C) zbadano przy pomocy spektroskopii impedancyjnej. Stwierdzono, że dodatek V2O5 powoduje niewielką zmianę parametrów komórki elementarnej, zmniejsza porowatość ceramiki oraz pozwolił zaobserwować zjawiska relaksacyjne występujące w dwóch zakresach częstotli- wości: v = 102-103 Hz oraz v =105-106 Hz w temperaturze T>285°C.

17

Rentgenowska analiza fazowa powłok galwanicznych dwuwarstwowych Ni/Cr

Kulakovska G., Gwoździk M., Nitkiewicz Z., Pietruszczak S.

Inżynieria Powierzchni

|

2012

|

nr 3

51-54

PL

W pracy przedstawiono wyniki analizy fazowej powłoki dwuwarstwowej Ni/Cr naniesionej metodą galwaniczną. Przeanalizowano głębokość zachodzenia dyfuzji pomiędzy pierwiastkami materiału rodzimego -warstwami podczas obróbki cieplnej, polegającej na jednogodzinnym wyżarzaniu w temperaturze 950"C. W zależności od sposobu chłodzenia stwierdzono, że w porównaniu ze stanem wyjściowym, grubość stref wzajemnej dyfuzji jest zróżnicowana. Po wyżarzaniu zaobserwowano strefy dyfuzji pomiędzy pierwiastkami Ni-Cr, Cu-Ni oraz Cr-Ni-Cu. Identyfikacja faz wykazała występowanie związków: 1-faza, 2 -faza, Cr7Ni3,, Cu4Ni oraz Cr5O12.

EN

Results of phase analysis of the Ni/Cr bilayers made by galvanic method are presented in this paper. The depth of diffusion between the elements of the native base material and layers during heat treatment, consisting of one-hour annealing at 950°C, have been analyzed. It was found that the diffusion zone thickness varied, compared with baseline, depending on how cooling was provided. After annealing, the diffusion zone between the elements Ni-Cr, Cu-Ni and Cr-Ni-Cu was observed. Identification of phases revealed the presence of such compounds as: 1 - phase, 2 - phase, Cr7Ni3, Cu4Ni and Cr5O12.

18

Formation and structure of Co50Cr15Mo14C15B6 bulk metallic glasses

Nowosielski R., Witrak A.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2009

|

Vol. 36, nr 1

28-33

EN

Purpose: In the present paper thermal stability and structure of Co50Cr15Mo14C15B6 (numbers indicate at.%) glassy alloys were investigated. Design/methodology/approach: The following experimental techniques were used: scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction (XRD) phase analysis method to the test the structure. The thermal properties associated with crystallization temperature of the glassy samples were measured using differential thermal analysis and differential scanning calorimetry. Findings: The structural studies revealed an amorphous structure for the rods with thicknesses up to 3 mm, regardless of their thickness. Research limitations/implications: During thermal activation of metallic glasses two processes can be distinguished: structural relaxation and complex relaxation process of the alloy. Practical implications: The Co-rich amorphous alloys have attracted great interest for a basic research on the materials as well as for variety application. Originality/value: The obtained results confirm the utility of applied investigation methods in the thermal and structure analysis of examined amorphous alloys.

19

Structural studies of partial meltings of casting surfaces made of cobalt alloy MAR-M509

Opiekun Z., Chruściel K.

Archives of Foundry Engineering

|

2009

|

Vol. 9, iss. 2

197-200

EN

The results of structural studies of partial meltings of casting surfaces of plates made of cobalt alloy MAR-M509 have been presented. The partial meltings were formed with argon or helium plasma beam generated in electric arc. Observations of microstructure revealed presence of phase y and carbides. X-ray diffraction has shown phase y, carbide types MC and M23C6 and scanty amount of hexagonal phase [...].

20

Microstructure transformation during plastic deformation of the austempered ductile iron

Myszka D., Olejnik L., Kłębczyk M.

Archives of Foundry Engineering

|

2009

|

Vol. 9, iss. 1

169-174

EN

Excellent properties of ADI (Austempered Ductile Iron) are widely praised by the world technical literature. These properties depend on the cast iron microstructure formed during the heat treatment process of a specific type. The matrix of ADI is a mixture of lamellar ferrite and high-carbon austenite. It seems, however, that it is the austenite that is responsible for the high strength and ductility of this material, although investigations and analyses have proved that it is not homogeneous. Various types of austenite found in the ADI matrix include unreacted austenite, stable austenite, and metastable austenite which will be transferred into martensite during machining of castings. In this study an attempt has been made to determine the fraction of metastable austenite and to evaluate its effect on ADI properties. The heat treatment enabled manufacturing ADI characterised by the following properties: T.S.>1000MPa, El.>10%, Y.S.>600MPa. As a next step, the controlled process of plastic deformation of the samples was carried out. Applying the new method it has been established that due to 15% cold work, the structure of the examined ADI contains 9% of martensite; this volume fraction goes up to 17% after 25% cold work. The results of the investigations were cofirmed by X-ray diffraction pattern analysis and magnetic measurements. Consequently, it has been proved that ADI characterised by properties satisfying the criteria of an international standard developed for this particular material contains a large amount of metastable austenite subject to the TRIP (Transformation Induced Plasticity) effect.