Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Natural ageing effects on microstructure and properties of rail fastening elements SKL-12

Labisz Krzysztof, Konieczny Jarosław

Zeszyty Naukowe. Transport / Politechnika Śląska

|

2020

|

z. 106

85--96

EN

Rail transport is presently one of the most supported means of transport in Europe; it existed from the end of the 18th century. However, some issues especially concerning materials and its exploitation are still actual and are a matter of scientific projects or developments. In this paper, analyses concerning the characterisation of used track infrastructure elements in form of sleepers of the popular rail fastening system SKL 12 were performed. Specifically, the main objective of the work was the characteristics of the material microstructure and properties after long-term usage and natural ageing, reaching over a few decades. In this paper was conducted investigations concerning the non-used and used fasteners by reason of classic material research methods. The analysis was carried out based on the results obtained through research using mainly light, scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM), as well as electron diffraction for the lattice structure determination, EDS chemical microanalysis and Rockwell hardness testing were also carried out in terms of identification of the chemical analysis changes that occurred after long-term application. The main reason was to characterise the long-term usage for the microstructure changes on the surface layer of the used fasteners compared to newly produced material.

2

Wyznaczanie natężeń wiązek elektronowych dla dyfrakcji typu RHEED w ramach zaawansowanych i uproszczonych opisów teoretycznych

Mitura Zbigniew

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2019

|

Vol. 86, nr 4

92--100

PL

W artykule omówione są różne sposoby przeprowadzania obliczeń dla techniki odbiciowej wysokoenergetycznej dyfrakcji elektronowej, nazywanej zwykle techniką RHEED. Technika ta w chwili obecnej często znajduje zastosowanie m.in. do monitorowania wzrostu cienkich warstw przy użyciu metody PLD, czyli osadzania z wykorzystaniem lasera impulsowego. Artykuł poświęcony jest różnym aspektom teoretycznym opisu dyfrakcji typu RHEED. W przypadku, gdy sieć krystaliczna badanego materiału jest niemal idealna, natężenia wiązek elektronów odbitych od powierzchni powinny być wyznaczane przy użyciu dynamicznej teoria dyfrakcji, czyli z pomocą równań różniczkowych cząstkowych właściwych dla ruchu falowego. W przypadku osadzania cienkich warstw, ułożenie atomów jest jednak zwykle dalekie od idealnego i dlatego stosowanie teorii uproszczonych może być pomocne. W ogólności problem przeprowadzania symulacji komputerowych dla dyfrakcji elektronów, dla częściowo uporządkowanych struktur wciąż jest otwarty.

EN

Different methods of executing calculations for reflection high energy electron diffraction (RHEED) are discussed in the article. Currently, RHEED is often applied among others to monitor preparation of thin films with the use of pulsed laser deposition. The article is devoted to different theoretical aspects of description of the diffraction phenomenon for electrons. For the case of the material with a nearly ideal crystal lattice, intensities of electron beams reflected from the surface should be determined with the employment of the dynamical diffraction theory, i.e. with the use of partial differential equations proper for the wave motion. However, for the case of the deposition of thin films, the arrangement of atoms is usually far from the ideal one and because of this reason the employment of simplified theoretical approaches may be profitable. In general, the problem of the faithful carrying out computer simulations for electron diffraction, for partially ordered structures is still open.

3

An SEM/EBSD study of shear bands formation in Al-0.23%wt.Zr alloy deformed in plane strain compression

Paul H., Uliasz P., Miszczyk M., Skuza W., Knych T.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2013

|

Vol. 58, iss. 1

145-150

EN

The crystal lattice rotations induced by shear bands formation have been examined in order to investigate the influence of grain boundaries on slip propagation and the resulting texture evolution. The issue was analysed on Al-0.23wt.%Zr alloy as a representative of face centered cubic metals with medium-to-high stacking fault energy. After solidification, the microstructure of the alloy was composed of flat, twin-oriented, large grains. The samples were cut-off from the as-cast ingot in such a way that the twinning planes were situated almost parallel to the compression plane. The samples were then deformed at 77K in channel-die up to strains of 0.69. To correlate the substructure with the slip patterns, the deformed specimens were examined by SEM equipped with a field emission gun and electron backscattered diffraction facilities. Microtexture measurements showed that strictly defined crystal lattice re-orientations occurred in the sample volumes situated within the area of the broad macroscopic shear bands (MSB), although the grains initially had quite different crystallographic orientations. Independently of the grain orientation, their crystal lattice rotated in such a way that one of the f111g slip planes became nearly parallel to the plane of maximum shear. This facilitates the slip propagation across the grain boundaries along the shear direction without any visible variation in the slip plane. A natural consequence of this rotation is the formation of specific MSB microtextures which facilitates slip propagation across grain boundaries.

PL

W pracy analizowano wpływ rotacji sieci krystalicznej wywołanej pojawieniem się pasm ścinania na propagacje poślizgu poprzez granice ziaren oraz na ewolucje tekstury. Badania prowadzono na próbkach stopu Al-0.23%wag.Zr, jako reprezentatywnym dla grupy metali o średniej i dużej energii błędu ułożenia. W stanie wyjściowym w mikrostrukturze stopu dominowały duże, silnie spłaszczone ziarna, bliźniaczo względem siebie zorientowane. Z odlanego wlewka wycinano próbki w ten sposób, ze płaszczyzny zblizniaczenia usytuowane były równolegle do płaszczyzny ściskania. Badania zachowania umocnieniowego analizowano w próbie nieswobodnego ściskania prowadzonej w temperaturze 77K. Próbki odkształcano do zakresu -50% zgniotu. Analizę zmian strukturalnych prowadzono w oparciu o pomiary orientacji lokalnych w SEM wyposażonym w działo o emisji polowej. Wyniki pomiarów orientacji lokalnych pokazują, że w obszarach zajmowanych przez makroskopowe pasma ścinania występuje ścisle zdefiniowana tendencja rotacji sieci krystalicznej, pomimo, że początkowe ziarna posiadały silnie zróznicowana orientacje. Niezależnie od orientacji poszczególnych ziaren, w obszarze makroskopowych pasm ścinania ich sieć krystaliczna rotuje w taki sposób, ze w każdym ziarnie jedna z płaszczyzn {111}zmierza do nałożenia się z płaszczyzną maksymalnych naprężeń ścinających. Umożliwia to propagacje poślizgu poprzez granice ziaren wzdłuż kierunku ścinania bez widocznej zmiany w kierunku poślizgu. Naturalna konsekwencja takiej rotacji jest uformowanie się specyficznej tekstury 'wnętrza' makroskopowych pasm ścinania.

4

Pomiar rozmiaru nanocząstek metodą dyfrakcji elektronowej

Sagan P., Kuźma M.

Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska

|

2011

|

nr 1

18-20

PL

Zastosowano dopasowanie krzywych Lorentza do profilu linii dyfrakcyjnych dyfrakcji elektronowej otrzymanej z cienkiej warstwy CdCrTe uzyskanej metodą PLD. Krzywe te zostały dopasowane do krzywej eksperymentalnej za pomocą programu FITYK. Z szerokości linii wyznaczono rozmiar krystalitów który wynosi 60-143 ?. Przedstawiono dokładność metody w przypadku na materiałów nanostrukturalnych.

EN

We study the Lorentzian profiles of Debay rings in THEED patterns of thin CdCrTe solid films obtained by PLD. The diffraction lines were adjusted to the experimental patterns using FITYK software. The line widths measured provide crystallite size being between 60 - 143 ? . The accuracy of the method in respect to nanostructured materials characterization is addressed.

5

Kompleksowa charakterystyka strukturalna uporządkowanych faz międzymetalicznych

Jezierska E.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Inżynieria Materiałowa

|

2010

|

z. 26

3-194

PL

Badania strukturalne obejmowały kompleksową elektronomikroskopową analizę fazową ze szczególnym uwzględnieniem struktury domen antyfazowych i ich analizy krystalograficznej oraz sposobu rozmieszczenia cząstek i wydzieleń w strukturach wielofazowych. Charakterystyka strukturalna została przeprowadzona zarówno metodami konwencjonalnej mikroskopii i dyfrakcji elektronów, jak też metodami wielokrotnego ciemnego pola, wysokorozdzielczej mikroskopii elektronowej (HRTEM) w jasnym i ciemnym polu (DF HRTEM), krystalografii elektronowej, spektrometrii energodyspersyjnej (EDS) i dyfrakcji w zbieżnej wiązce elektronów przy dużych kątach zbieżności (LACBED). Przedmiotem badań były stopy na bazie uporządkowanych faz międzymetalicznych o różnych nadstrukturach Ni3Al, NiAl, FeAl, Fe3Al, Cu3Au, Al3Ti, Al3Zr. Na podstawie przeprowadzonych badań strukturalnych określono charakter zmian rozkładu wielkości domen antyfazowych oraz ich kształtu w zależności od typu uporządkowania, składu chemicznego i orientacji krystalograficznej. Określono czynniki sprzyjające nadplastyczności w stopach na bazie uporządkowanej fazy międzymetalicznej Fe3Al z uwzględnieniem poślizgu nadstrukturalnego. Uzyskano obrazy HRTEM martenzytu modulowanego, powstającego przez oscylacje płaszczyzn krystalograficznych oraz martenzytycznych struktur wielowarstwowych, typowych dla stopów z pamięcią kształtu, polegających na synchronicznych przesunięciach atomów. Na podstawie komplementarnych badań z różnych technik mikroskopowych określono strukturalne uwarunkowania występowania struktur modulowanych w uporządkowanych fazach międzymetalicznych w stopach Ni-Al, Ni-Al-Cr i Ni-Fe-Ti. Wprowadzono nowatorską koncepcję tensegralności strukturalnej do opisu przemian strukturalnych i samoorganizacji defektów struktury krystalicznej.

EN

Integrated structural characterization of ordered intermetallics and comparison of results for different phases and superstructures were performed by means of transmission electron microscopy. The antiphase domains structure in ordered intermetallics has been examined. Different techniques and methods were used in the study: conventional transmission electron microscopy TEM, electron diffraction, multiple dark field, large angle converged electron diffraction LACBED and high resolution transmission electron microscopy HRTEM. Experimental studies have been carried out in order to evaluate the effect of ordering phenomena for various phases: Ni3Al, NiAl, FeAl, Fe3Al, Cu3Au, Al3Ti, Al3Zr. Nanosized symmetry-related antiphase domains were observed in the studied Ni-Al and Fe-Al alloys after shock-wave deformation and detailed stereological investigation had been performed. Superplastic deformation in Fe3Al alloy was analyzed. Modulated martensite and layered structures were investigated using conventional TEM and HRTEM methods. The methodology of modulated structure recognition was proposed and its application to ordered intermetallics was presented. The concept of structural tensegrity was introduced to describe phase transformation and self-organization of complex defects in crystalline structures.

6

Dyfrakcja elektronów wstecznie rozproszonych : wpływ struktury materiału oraz parametrów pracy skaningowego mikroskopu elektronowego na jakość obrazów dyfrakcyjnych

Faryna M.

Inżynieria Materiałowa

|

2010

|

Vol. 31, nr 5

1312-1323

PL

W pracy omówiono wpływ szeregu parametrów na jakość obrazów dyfrakcyjnych zarejestrowanych w skaningowym mikroskopie elektronowym zarówno z wysoką, jak i niską próżnią. Najważniejsze parametry to m.in.: atomowy czynnik rozpraszania, czynnik strukturalny, stan sieci krystalicznej, parametry pracy mikroskopu oraz stan powierzchni analizowanej próbki. Obliczono przykładowo czynniki strukturalne dla faz regularnych przestrzennie i ściennie centrowanych. Omówiono znaczenie parametru Ima- ge Quality Factor, który opisuje jakość obrazu dyfrakcyjnego. Podano szereg przykładów analizy tego parametru. Autor zwrócił uwagę na znaczenie odkształcenia sprężystego i plastycznego na jakość obrazu dyfrakcyjnego. Omówił również wpływ rożnych gazów oraz ich zmieniającego się ciśnienia w SEM z niską próżnią na obraz dyfrakcji Kikuchiego oraz powiązał te warunki pracy mikroskopu z rozpraszaniem sprężystym i niesprężystym elektronów wstecznie rozproszonych tworzących stożki Kossela.

EN

The paper summarizes the parameters which affect the quality of Kikuchi patterns acquired in scanning electron microscope operating either in high or low vacuum conditions. Among others things, the most important factors are: atomic scattering factor, structure factor, lattice conditions microscope settings and surface conditions. An example of calculating structure factors for high symmetry structures was also presented. Image Quality Factor as the main parameter describing Kikuchi diffraction was determined and examples of the influence of microscope parameters as well as the sample condition and its preparation on this factor were shown. An application of the EBSD to the analysis of local strains (plastic and elastic) in materials was shortly discussed. Finally, the author draws the readers' attention to the influence of various gases and their increasing pressure in Low Vacuum SEM on the quality of acquired diffraction and correlates this relationship with elastic and inelastic scattering of electrons forming Kossel cones.

7

The structure of shear bands in twinned fcc crystals and their influence on recrystallization nucleation

Paul H., Driver J.H.

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2006

|

Vol. 54, nr 2

209-220

EN

The orientations of recrystallization nuclei and their adjacent as-deformed regions have been characterised in deformed single crystals of different metals (Ag, Cu, Cu-2%wt.Al and Cu-8%wtAl) in which twinning and/or shear banding occur. {112 }<111> oriented crystals of these metals have been compressed to different strains, then lightly annealed, and the crystallographic aspects of the recrystallization process along shear bands examined by local orientation measurement in TEM and SEM. The results clearly show the existence of a well-defined crystallographic relation between the local deformation substructure and the first recrystallized areas of uniform orientation. The first-formed nuclei always exhibit near 25--40° (<111>-<112>) type misorientations, in the direction of highest growth, with respect to one of the two main groups of the deformation texture components. The rotation axes can be correlated with the slip plane normal of highest activity. As recrystallization proceeds, recrystallization twinning develops strongly and facilitates rapid growth; the first and higher generations of twins then tend to obscure the initial primary crystallographic relation between the shear bands and recrystallization nuclei.

8

Nanostructures of binary and ternary Fe-B based glasses studied by HREM and electron diffraction.

Hirotsu Y., Hirata A., Hanada T., Mori H.

Archives of Materials Science

|

2005

|

Vol. 26, nr 1-2

25-29

EN

In order to clarify local structural characteristic of Fe-B based metallic glasses, HREM and electron diffraction studies were performed for binary Fe-B and ternary Fe-Nb-B glasses. From HREM and nano-diffraction studies, structures with "nanoscale phase separation" were observed in these metallic glasses. The bcc-type and compound-type clusters were actually found in both the glasses by nanobeam diffraction. HREM results showed, however, that the extension of the structure of nanoscale phase separation was smaller in the ternary glass, reflecting its high glass forming ability.

9

Structural and electrophysical properties of MnHgTe layers obtained by laser assisted deposition

Savitsky V., Mansurov L., Kavych V., Krajnyuk G., Lozynska M.

Prace Naukowe. Chemia / Wyższa Szkoła Pedagogiczna w Częstochowie

|

1999

|

Vol. 4

159--164

EN

MnxHg1-xTe(x=0.1-0.13) layers were grown on (111) CdTe substrates by laser assisted deposition; they were characterized by electron diffraction, microprobe analysis, and Hall effect measurements.

PL

Warstwy MnHgTe uzyskano na bazie (111) substratów CdTe w procesie laserowego napylania; scharakteryzowano je za pomocą dyfrakcji elektronowej i mikroanalizy oraz pomiarów efektu Halla.

10

Identification of a phase sedimented in an Al-Fe-Mn-Si alloy.

Gigla M., Goryczka T., Morawiec H., Sukiennik M.

Inżynieria Materiałowa

|

1998

|

R. XIX, nr 4

905-908

EN

The formation, growth and sedimentation of intermetallic phase is one of the methods used to produce from scrap - commercial purity aluminium alloys. The formula of the sedimented phase was established basing on the chemical composition determined by the x-ray microprobe analysis of the sedimented particles. Until now the quarternary Al-Fe-Mn-Si equilibrium phase diagram is not known. The structure of this phase was studied using the X-ray powder diffraction technique and electron diffraction on thin foils using TEM. Both methods confirmed that the structure of the Al7(Fe,Mn)2Si phase has a cubic lattice with a parameter ao=12.56 A and 144 atoms per unit cell and belongs to the Im3 space group. The formation of this structure was confirmed in alloys with a chemical composition similar to the studied intemetallic phase.