Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Evaluation of the Effect of External Conditions During Crystallization and Solidification on the Final Structure of AlSi7Mg

Radkovský Filip, Gawronová Martina, Kroupová Ivana

Archives of Foundry Engineering

|

2023

|

Vol. 23, iss. 1

118--123

EN

Abstract The paper deals with the possibilities of influencing the final microstructure of aluminium alloy castings by changing the external conditions of crystallization and solidification. Aluminum alloys, especially Al-Si alloys, are nowadays one of the most used non-ferrous metal alloys, especially due to their mass application in the automotive field. It is in this industry that extreme emphasis is placed on the quality of cast parts with regard to safety. For this reason, a key production parameter is the mastery of the control of the resulting microstructure of the castings and the associated internal quality, which is subject to high demands defined by international standards. The aim of the experiment of this paper is to evaluate the effect of different preheating of the metal mould on the resulting structure and hardness of test castings made of AlSi7Mg0.3 material. The hardness measurement will be evaluated on a hardness tester. The parameter SDAS, Microporosity, Content of excluded eutectic will be evaluated. Dependencies will be found and plotted.

2

Effect of Microalloying with Nickel Aluminides and Rare-Earth Metals on the Structure of Al-5% Cu Aluminum Alloy

Ri E., Ri K., Deev V., Prusov E.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2020

|

Vol. 65, iss. 2

509--513

EN

The effect of the complex ligature with nickel and REM (Ce, La) aluminides on the structure formation, the nature of the distribution of the elements, and the microhardness of the structural constituents of Al-5 wt.% Cu aluminum alloy were investigated. On the example of microalloying of the Al-5 wt.% Cu alloy with a master alloy containing Ni and REM (Ce, La) aluminides it was shown that a redistribution of Al and Cu occurs in α-solid solution and eutectic. This is reflected in the refinement of α-solid solution and eutectic at 0.15 wt.% of the master alloy addition and, accordingly, increases the microhardness of α-solid solution by 100 MPa and eutectic by 125 MPa.

3

Conventional and alternative nitrocellulose stabilisers used in gun propellants

Gańczyk-Specjalska Katarzyna

Materiały Wysokoenergetyczne

|

2019

|

T. 11(2)

73--82

EN

The European Union industry must adapt to the requirements of the REACH regulations, which aim to improve human health and to protect the environment by using less toxic chemicals. The technology for producing nitrocellulose propellants utilises stabilisers that bond volatile products with autocatalytic properties of nitroester degradation. During this process, N-nitroso derivatives are formed, which exhibit toxic/carcinogenic properties. Moreover, some of the impurities found in stabilisers are characterised by toxic properties (e.g. in diphenylamine). In recent years, intensive research has been carried out on alternative nitrocellulose stabilisers with properties similar to or better than conventional stabilisers. The published studies on this subject mainly present research on chromatographic analysis, evaluation of stability using various methods and thermochemical analysis.

PL

Przemysł w Unii Europejskiej musi dostosować się do wymagań stawianych w rozporządzeniu REACH, które ma na celu polepszenie zdrowia człowieka i ochrony środowiska poprzez stosowanie mniej toksycznych substancji chemicznych. W technologii wytwarzania prochów nitrocelulozowych stosuje się stabilizatory, które wiążą lotne produkty o właściwościach autokatalitycznych rozkładu nitroestrów. W trakcie tego procesu powstają N-nitrozopochodne, które mają właściwości toksyczne/kancerogenne. Również niektóre zanieczyszczenia występujące w stabilizatorach charakteryzują się właściwościami toksycznymi (np. w difenyloaminie). W ostatnich latach prowadzone są intensywne badania nad alternatywnymi stabilizatorami nitrocelulozy, które będą charakteryzowały się właściwościami zbliżonymi lub lepszymi do konwencjonalnych stabilizatorów. W opublikowanych pracach w tej tematyce przedstawiane są głównie badania z analiz chromatograficznych, stabilności różnymi metodami oraz analiz termochemicznych.

4

Gradient composite coatings for working surfaces of braking devices

Pashechko Mykhaylo, Kindrachuk Myroslav, Humeniuk Ihor, Berezhanskyi Taras

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2018

|

Vol. 12, no 2

1--5

EN

In this paper a study to develop a composite wear-resistant coatings for application to the working surface of linings of brake devices, which is based on a rule of a positive gradient of mechanical properties was carried out. These devices and so coatings work in conditions of rapid rise of temperature. Thermal properties of matrix and inclusions should not differ a lot. Otherwise this will cause internal cracking and deterioration of coating. With this purpose we did the analyses of thermal properties of matrix and carbide particles of coating and concluded thet a material with balanced composition based on thermal properties will have the best wear resistance It was created and tested eutectic composites based on alloy steel 12X18H9T based on thermal characteristics of all components. Wear tests indicated the best wear resistance of coating with composition: steel 12X18H9T (matrix) – 75%; fillers TiB2 – 10%, VC – 15%.

5

Examination of Clustering in Eutectic Microstrcture

Bortnyik K., Barkóczy P.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2017

|

Vol. 62, iss. 2B

1155--1159

EN

The eutectic microstructures are complex microstructures and a hard work to describe it with few numbers. The eutectics builds up eutectic cells. In the cells the phases are clustered. With the development of big databases the data mining also develops, and produces a lot of method to handling the large datasets, and earns information from the sets. One typical method is the clustering, which finds the groups in the datasets. In this article a partitioning and a hierarchical clustering is applied to eutectic structures to find the clusters. In the case of AlMn alloy the K-means algorithm work well, and find the eutectic cells. In the case of ductile cast iron the hierarchical clustering works better. With the combination of the partitioning and hierarchical clustering with the image transformation, an effective method is developed for clustering the objects in the microstructures.

6

The AlFeMnSi intermetallics competition in the interdendritic eutectics in AlSi cast alloys influenced by cooling rate and transition metals content

Warmuzek M.

Prace Instytutu Odlewnictwa

|

2016

|

Vol. 56, no. 1

7--16

EN

Microscopic observations and quantitative analysis of the microstructure image were used to analyze the solidification course and morphology evolution in polyphase eutectics in the AlSi casting alloys with transition metals Fe and Mn. The utility of the analytical test procedures was demonstrated. It was stated that their precision and repeatability should be improved. Further works on quantitative morphological coefficients used as objective discriminators of the particular morphological form of phase constituents should be continued. Nevertheless, obtained results of the microstructure image analysis indicated that in a concentration range of transition metals: Fe 0.5−1.5 wt. % and Mn 0−0.5 wt. %, the total Vv of the eutectic intermetallics has increased with a total content of the transition metals (Fe + Mn). In both group of alloys hypo- and eutectic the final results of the competition between phases αc-AlFeMnSi, αH-AlFeSi and β-AlFeSi have been explained as affected by non-equilibrium microsegregation of Fe, Mn and Si in solidifying liquid, and by the actual value of the Fe/Si coefficient. Preferences for αc-AlFeMnSi phase were reinforced by a decrease in the value of Fe/Mn coefficient.

PL

Obserwacje mikroskopowe oraz ilościowa analiza obrazu mikrostruktury zostały wykorzystane do analizy ścieżki krystalizacji i ewolucji morfologii wielofazowych eutektyk zawierających fazy międzymetaliczne w stopach AlSi zawierających metale przejściowe. Wykazano przydatność opracowanej procedury badawczej, jakkolwiek jej precyzja i powtarzalność będą mogły być poprawione tylko na drodze dalszych prac nad ustanowieniem obiektywnych reguł klasyfikacji opartej na ilościowym wskaźniku morfologicznym jako dyskryminatorze dla grup morfologicznych, przypisanych do składników fazowych mikrostruktury. Niemniej jednak otrzymane wyniki analizy obrazu mikrostruktury wykazały, że w zakresie stężenia 0,5−1,5% Fe i 0−0,5% Mn całkowita wartość objętości względnej Vv faz międzymetalicznych AlFeMnSi zwiększała się w miarę wzrostu zawartości metali przejściowych (Fe + Mn) w stopie. W obu grupach stopów, podeutektycznych i eutektycznych, mikrostrukturalny wynik konkurencji pomiędzy fazami αH-AlFeSi i β-AlFeSi był uzależniony od nierównowagowej mikrosegregacji Fe, Mn i Si w cieczy resztkowej, w tym od trzeczywistych zmian wartości wskaźnika Fe/Si. Preferencje dla fazy αc-AlFeMnSi wzmacniane były zmniejszeniem wartości wskaźnika Fe/Mn.

7

Solidification Front of Oriented Ledeburite

Trepczyńska-Łent M., Olejnik E.

Archives of Foundry Engineering

|

2016

|

Vol. 16, iss. 1

124--130

EN

Directional solidification of the Fe - 4,3 wt % C alloy was performed with the pulling rate equal to v=83 μm/s. Sample was frozen during solidification to reveal the shape of the solid/liquid interface. Structures eutectic pyramid and spherolitic eutectic were observed. The solidification front of ledeburite eutectic was revealed. The leading phase was identified and defined.

8

Phase Diagrams of the MeNQ/HN and HN/NQ Binary Systems

Tian M.-M., Li H.-R., Chen L., Ju X., Shu Y.-J.

Central European Journal of Energetic Materials

|

2015

|

Vol. 12, no. 2

271--286

EN

An equation for a binary phase diagram with two eutectic points was deduced from the Van’t Hoff equation. The melting points of hydrazinium nitrate/ nitroguanidine (HN/NQ) samples with different ratios, ranging from 0 to 1 mole fraction, were explored by differential scanning calorimetry (DSC). The results revealed the presence of two eutectic points in the phase diagram of the HN/NQ binary system. The dependence of temperature on the composition (T-X phase diagram) of HN/NQ was depicted based on the equation described by the DSC data. The phase diagram of MeNQ/HN, with only one eutectic point was constructed by substituting experimental data of the compositions and their corresponding temperatures into the Van’t Hoff equation. The phase diagram with two or more eutectic points indicated the formation of new stable compounds with appropriate ratios of the two components; no new substance appeared in the system with only one eutectic point. Thus, the HN/NQ binary system showed the presence of a new substance, which is probably the HN/NQ co-crystal. No new substance was detected in the MeNQ/HN binary system. The results of the X-ray diffraction patterns agree with the findings from the phase diagrams.

9

Krystalizacja dendrytyczna ze stanu ciekłego. Cz. 2

Wołczyński W.

LAB Laboratoria, Aparatura, Badania

|

2014

|

R. 19, nr 6

6--15

10

Morphology of Carbides Crystallizing in Fe-C-V and Fe-C-V-Si Alloys

Kawalec M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2014

|

Vol. 59, iss. 3

1051--1054

EN

Fe-C-V alloys with high vanadium content are included in the family of white cast irons, because all carbon present in this material is bound into vanadium carbides. The study presents the results of microstructural examinations of the volume solidifying Fe-C-V and Fe-C-V-Si alloys containing carbon in the range of 1.38÷4.14%, vanadium in the range of 6.77÷16.34% and silicon in the range of 0÷3.10%. Attention was focused on near-eutectic alloys. In Fe-C-V and Fe-C-V-Si alloys, depending on the chemical composition, can crystallize eutectic composed of ferrite and VC-type carbides highly differentiated morphology. In these alloys were observed following types of eutectic: fibrous eutectic, spiral, quasi-regular and globular. Moreover, both these alloys are crystallized in the form of non-faceted dendrites primary carbides and faceted dendrites primary carbides. The paper presents examples of the different microstructures. Also in order to examine the shape of the primary carbides and eutectics in a closer detail the specimens were deep-etched with aqua regia and then examined in the SEM.

PL

Stopy Fe-C-V o wysokiej zawartości wanadu zaliczane są do grupy żeliwa białego, ponieważ cały węgiel związany jest w węgliki wanadu. W pracy przedstawiono wyniki szczegółowej analizy mikrostruktury stopów Fe-C-V oraz Fe-C-V-Si, o zawartości węgla w zakresie 1,38÷4,14%, wanadu w zakresie 6,77÷16,34% i krzemu w zakresie 0÷3,10%, krystalizujących w sposób objętościowy. Szczególną uwagę zwrócono na stopy okołoeutektyczne. W stopach Fe-C-V i Fe-C-V-Si, w zależności od składu chemicznego, może krystalizować eutektyka składająca się z ferrytu i węglików wanadu typu VC o bardzo zróżnicowanej morfologii. W stopach tych zaobserwowano występowanie następujących typów eutektyk: eutektyki włóknistej, spiralnej, quasi-regularnej oraz globularnej. Ponadto, w stopach tych krystalizują zarówno węgliki pierwotne w postaci dendrytów nieścianowych jak i ścianowych. Przykłady poszczególnych mikrostruktur zamieszczono w pracy. Dodatkowo, w celu szczegółowego przedstawienia morfologii krystalizujących eutektyk oraz węglików pierwotnych, stopy poddano głębokiemu trawieniu wodą królewską, a następnie obserwacji przy użyciu mikroskopu skaningowego.

11

Estimation of the cooling rate in 3 mm suction-cast rods based on the microstructural features

Kozieł T., Matusiewicz M., Kopyściańska A., Zielińska-Lipiec A.

Metallurgy and Foundry Engineering

|

2013

|

Vol. 39, no. 2

7--14

EN

One of the factors influencing possibility of bulk metallic glass formation is cooling rate attainable in the casting process. The evaluation of the cooling rate of the suction-cast 3 mm rods is presented based on the measurements of the celular spacing in the Fe-25Ni and lamellar spacing in the Cu-33Al aloys. The estimated cooling rates are higher close to the rod surface (2952-3817 Ks1) than in the rod axis (228-328 Ks1), which indicates the dominant radial heat flow. In contrast, for the Al-33Cu alloy higher cooling rates were evaluated in the rod axis than close to the surface due to the concave perturbation of the solidification front during eutectic transformation. Based on the results obtained for the Fe-25Ni alloy, it is concluded, that the cooling rate for the suction-cast 3 mm rod is not Iower than 228 Ks1.

PL

Jednym z czynników determinujących możliwość uzyskania masywnych szkieł metalicznych jest szybkość chłodzenia osiągana w danej metodzie odlewania. Przedstawiono wyniki jej oszacowania dla prętów o średnicy 3 mm odlanych metodą suction-casting na podstawie pomiaru odległości międzykomórkowych w stopie Fe-25Ni i odległości międzypłytkowych w stopie Cu-33Al. Oszacowane szybkości chłodzenia są znacznie wyższe przy powierzchni pręta (2952-3817 Ks1) niż w osi (228-328 Ks1), co wskazuje na dominującą rolę radialnego odprowadzania ciepła. Odwrotną zależność uzyskano dla stopu Al-33Cu ze względu na wpływ kształtu krzywizny frontu przemiany podczas krzepnięcia. Bazując na wynikach otrzymanych dla stopu Fe-25Ni stwierdzono, że szybkość chłodzenia prętów o średnicy 3 mm, odlanych za pomocą metody suction-casting, jest nie mniejsza niż 228 Ks1.

12

Possibilities of the materials properties improvement for the cementite eutectic by means of unidirectional solidification

Trepczyńska-Łent M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2013

|

Vol. 58, iss. 3

987--991

EN

The paper brings the results of directional solidification of Fe-Fe3C eutectic alloy. The Bridgman method with vertical thermal gradient in conducted research was applied. Two values of rate was used for sample movement testing. One sample after solidification, was immediately taken of the cooler. The distribution of thermal gradient in the alloy was determined. The value of thermal gradient in liquid at the solidification front was determined. On the samples, where cementite eutectic was oriented, interphase spacing λ was measured. The results of the dependence between parameters v and λ were presented. The research with application of optical microscope and computer programme to image analysis NIS-Elements was used.

PL

W pracy przedstawiono rezultaty kierunkowej krystalizacji stopu eutektycznego Fe-Fe3C. Wykorzystano metodę Bridgmana z pionowym gradientem temperatury. Zastosowano dwie prędkości przemieszczania próbki. Jedna z próbek, po zrealizowaniu krystalizacji została zamrożona. Określono rozkład gradientu temperatury w stopie oraz wyznaczono wartość gradientu temperatury w cieczy na froncie krystalizacji. Na próbkach przeprowadzono pomiary odległości międzyfazowej λ. Przedstawiono wyniki badań określających zależności pomiędzy parametrami v i λ. W badaniach wykorzystano mikroskop optyczny oraz program do komputerowej analizy obrazu NIS-Elements.

13

The metastable eutectic growth

Trepczyńska-Łent M.

Journal of Polish CIMAC

|

2012

|

Vol. 7, no 3

347-352

EN

The paper presents adaptation problem of metastable growth of eutectic. In the case of rapid solidification the ledeburite eutectic structure in Fe-C system is become. This cementite eutectic is one from the most commercial eutectic of quasiregular eutectics group.

14

The criterion of minimum entropy production in eutectic growth

Trepczyńska-Łent M.

Archives of Foundry Engineering

|

2012

|

Vol. 12, iss. 2

85-88

EN

The paper presents adaptation problem of lamellar/rod growth of eutectic. The transformation of eutectic microstructure was investigated systematically. A interpretation of the eutectic growth with theory minimum entropy production was presented.

15

Forming of the microstructure in Fe-C-V alloys

Kawalec M., Fraś E.

Metallurgy and Foundry Engineering

|

2011

|

Vol. 37, no. 1

17-24

EN

The study presents the results of microstructural examinations of the volume solidifying Fe-C-V alloys containing carbon in the range of 1.45-2.23% and vanadium in the range of 7.33-15.08%. Attention was focussed on near-eutectic alloys. The Fe-C-V eutectic crystallising in these alloys is composed of ferrite and vanadium carbides of VC1-x type, and as such is included in the group of fibrous eutectics. During research, the experimental eutectic lines were plotted for Fe-C-V alloys, and a formula enabling calculation of the eutectic saturation ratio of these alloys was proposed.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań mikrostruktury stopów Fe-C-V, o zawartości węgla w zakresie 1,45-2,23% i wanadu w zakresie 7,33-15,08%, krystalizujących w sposób objętościowy, przy czym szczególną uwagę zwrócono na stopy okołoeutektyczne. Krystalizująca w stopach Fe-C-V eutektyka składa się z ferrytu i węglików wanadu typu VC1-x i jest zaliczana do grupy eutektyk włóknistych. W pracy określono eksperymentalnie przebieg linii eutektycznej dla stopów Fe-C-V oraz wyznaczono zależność na stopień nasycenia eutektycznego dla tych stopów.

16

Compression effect and the structure of liquid eutectic

Prokhorenko V., Prokhorenko S., Mudry S.

Archives of Foundry Engineering

|

2011

|

Vol. 11, iss. 2

109-112

EN

Experimentally investigated the temperature dependence of the density and thermoelectric power of the eutectic melt. Based on the results and structural modeling, to explain the effect of compression in the melt and the principles of complex alloying.

17

Multifunctionality of multiferroic-based eutectic composites

Orliński K.

Materiały Elektroniczne

|

2010

|

T. 38, nr 3-4

35-39

EN

The present work is dedicated to the functional description of eutectic composites containing rare earth ferrite - REFeO3. Materials that fall under this cathegory exhibit the spontaneous dielectric and magnetic polarization - they behave as ferroelectrics and ferromagnets and can be "tuned" by small additions of other rare earth elements without causing large crystal lattice distortions. Special attention was paid to multifunctionality that, in the majority of cases, comes from the control of the structural refinement with the supercooling of the crystallizing liquid.

PL

Niniejsza praca poświęcona jest opisowi funkcjonalności eutektycznych kompozytów na osnowie ferrytów metali ziem rzadkich - REFeO3. Materiały należące do tej grupy wykazują jednocześnie spontaniczną polaryzację dielektryczną (ferroelektryczność) i magnetyczną (ferromagnetyzm) a ponadto dają się "stroić" za pomocą domieszek innych metali ziem rzadkich nie powodując silnych zniekształceń sieci krystalicznej. Szczególną uwagę zwrócono na wielofunkcjonalność wynikającą w dużej mierze z możliwości sterowania rozdrobnieniem struktury za pomocą zmiany przechłodzenia krystalizującej cieczy.

18

Competitive growth and couplet growth zone in eutetic alloys in directional solidification

Trepczyńska-Łent M.

Journal of Polish CIMAC

|

2010

|

Vol. 5, no 3

229-234

EN

Although significant studies on eutectic systems have been carried out in the past, some critical fundamental questions still remain unanswered. The following several critical aspects of coupled growth are being examined in this study: (a) the influence of interface energy and its anisotropy on the lamellar to rod transition; (b) the ability to form coupled (or cooperative) growth of the two phases in eutectic systems; (c) the stability of eutectic structure under rapid solidification conditions.

19

Shaping of the microstructure in neareutectic Fe-C-V alloys

Kawalec M., Fraś E.

Archives of Foundry Engineering

|

2010

|

Vol. 10, iss. 4

83--88

EN

The study presents the results of microstructural examinations of the volume solidifying Fe-C-V alloys containing carbon in the range of 1.45÷2.23% and vanadium in the range of 7.33÷15.08%. Attention was focussed on near-eutectic alloys. The Fe-C-V eutectic crystallising in these alloys is composed of ferrite and vanadium carbides of VC1-x type, and as such is included in the group of fibrous eutectics. During research, the experimental eutectic lines were plotted for Fe-C-V alloys, and a formula enabling calculation of the eutectic saturation ratio of these alloys was proposed.

20

Rod and lamellar growth of eutectic

Trepczyńska-Łent M.

Archives of Foundry Engineering

|

2010

|

Vol. 10, iss. 2

179--184

EN

The paper presents adaptation problem of lamellar growth of eutectic. The formation of rod eutectic microstructure was investigated systematically. A new rod eutectic configuration was observed in which the rods form with elliptical cylindrical shape. A new interpretation of the eutectic growth theory was proposed.