In this study at attempt was made to examine the scale formed on ferritic-austenitic duplex type steel subjected to previous thermo-chemical treatment. The treatment consisted in diffusion aluminising in a metallising mixture composed of Fe-Al powder. As an activator, ammonium chloride (NH4Cl) added in an amount of 2 wt.% was used. Then, both the base material and samples with the diffusion-deposited surface layers were oxidised at 1000°C in the air. Thus formed scales were identified by light microscopy, SEM and X-ray phase analysis. The aim of the oxidation tests carried out under isothermal conditions was to compare the scale morphology when obtained on untreated substrate material and on the surface layers rich in aluminium.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Celem prezentowanej pracy była ocena, metodą SEM, wpływu warunków tworzenia się in situ cząstek z układu Al-Ni na możliwość występowania efektu Kirkendalla-Frenkla w kompozytach z osnową aluminiową, wytworzonych za pomocą technologii metalurgii proszków oraz technologii odlewniczych. Zastosowana do wytworzenia kompozytów metoda PM polegała na dwustopniowym jednoosiowym prasowaniu w próżni mieszaniny proszku aluminium i proszku niklu. W materiałach, dla których temperatura prasowania zasadniczego wynosiła 460:550°C, metodą SEM stwierdzono obecność porów o charakterystycznym regularnym kształcie. Występowały one w osnowie w bezpośrednim sąsiedztwie cząstek aluminidków (rys. rys. 2, 3). Ich morfologia była odmienna od morfologii porów tworzących się w tych samych warunkach podczas prasowania na gorąco czystego proszku Al oraz morfologii porów w prasowanych mieszaninach proszków, które nie oddziałują ze sobą, np. Al-SiC, Al-Al2O3. Porowatość o tego typu morfologii w literaturze nazywa się porowatością Kirkendalla-Frenkla [8-10]. Nie stwierdzono jej (rys. 4) w kompozytach z aluminidkami niklu utworzonych z tych samych mieszanin proszków aluminium i niklu w temperaturze, w której osnowa charakteryzowała się dużą plastycznością (600:640°C). Do otrzymania kompozytów metodą odlewniczą zastosowano zawiesinę proszku niklu w stopionym aluminium, którą odlano do form grafitowych. Również w tego typu materiale badania SEM wykazały nieciągłości struktury (rys. 5) o morfologii podobnej do obserwowanej w niektórych kompozytach prasowanych w temperaturze 460:550 stopni C. Efekt Kirkendalla--Frenkla w badanym kompozycie odlewanym można przypisać dyfuzji podczas krzepnięcia i chłodzenia wlewka, która zachodzi pomiędzy stopem osnowy (Al-Ni) a cząstkami o koncentracji niklu większej od odpowiadającej fazie Al3Ni.
EN
The purpose of the paper presented was to evaluate, by means of SEM, the influence of in situ formation of AI-Ni partcles on the possibility of occurring the Kirkendall-Frenkel effect aluminium matrix composites produced by powder metallurgy and casting technologies. The PM method used to produce the composites consisted in two-stage, uniaxial pressing of an aluminium and nickel powders mixture, in a vacuum. In the materials, for which the pressing temperature was 460:550°C, presence of pores of a characteristic regular shape was found by SEM method. The pores were present in the matrix, in a direct neighbourhood of aluminide particles (Figs. 2, 3). Their morphology was different than that of the pores formed under the same conditions during hot pressing of a pure Al powder, or the one of pores in the pressed mixtures of powders which do not interact, e.g. Al-SiC and Al-Al2O3. Porosity with a morphology of this type is called Kirkendall-Frenkel porosity in the literature [8-10]. This type of porosity was not found (Fig. 4) in composites from the same mixtures of aluminium and nickel powders a temperature in which the matrix was highly ductie (600:640°C). To obtain composites by a casting method, suspension of nickel powder in melted aluminium was used, which was later cast into graphite moulds. Also, the SEM investigation revealed discontinuity of the material structure (Fig. 5) with a morphology similar to the one observed in some composites pressed at a temperature of 460:550°C. The Kirkendall-Frenkel effect in the examined cast composite can be attributed to diffusion during solidification and cooling of the ingot, which diffusion takes place between the matrix alloy (Al-Ni) and particles with a nickel concentration higher than in the corresponding AI3Ni phase.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.