Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Analysis of Tilted Columnar Dendrites at Grain Boundaries During Wire and Laser Additive Manufacturing: a Phase-Field Study

Zong Nanfu, Sun Weizhao, Liang Xinghong, Jing Tao

Archives of Metallurgy and Materials

|

2023

|

Vol. 68, iss. 2

469--475

EN

Tilted columnar dendritic morphologies are usually existed in wire and laser additive manufactured parts of GH3039 alloy. Overgrowth behaviors induced by the tilted dendritic arrays with a large tilted angle, and the effect of the angle between the growth direction and the direction vertical locally to the solid substrate on primary spacing, solute concentration and morphological evolution have been investigated at both the converging and the diverging grain boundaries through the phase-field simulation. The formation of cracking depends on solidification behaviors including columnar dendrites growth and micro-segregation in the interdendritic region. Furthermore, the effect of the tilted columnar dendrites on the susceptibility of crack is investigated during wire and laser additive manufacturing.

2

EBSD characterization of bobbin friction stir welding of AA6082-T6 aluminium alloy

Tamadon A., Pons D. J., Clucas D.

Advances in Materials Science

|

2020

|

Vol. 20, nr 4(66)

49--74

EN

Electron Backscatter Diffraction (EBSD) was used to determine microstructural evolution in AA6082-T6 welds processed by the Bobbin Friction Stir Welding (BFSW). This revealed details of grain-boundaries in different regions of the weld microstructure. Different polycrystalline transformations were observed through the weld texture. The Stirring Zone (SZ) underwent severe grain fragmentation and a uniform Dynamic Recrystallisation (DRX). The transition region experienced stored strain which changed the grain size and morphology via sub-grain-boundary transformations. Other observations were of micro-cracks, the presence of oxidization, and the presence of strain hardening associated with precipitates. Flow-arms in welds are caused by DRX processes including shear, and low and high angle grain boundaries. Welding variables affect internal flow which affects microstructural integrity. The shear deformation induced by the pin causes a non-uniform thermal and strain gradient across the weld region, leading to formation of mixed state transformation of grain morphologies through the polycrystalline structure. The grain boundary mapping represents the differences in DRX mechanism I different regions of the weld, elucidates by the consequences of the thermomechanical nature of the weld. The EBSD micrographs indicated that the localised stored strain at the boundary regions of the weld (e.g. flow-arms) has a more distinct effect in emergence of thermomechanical nonuniformities within the DRX microstructure.

3

Grain Boundary Wetting and Material Performance in an Industrial EZ33A Mg Cast Alloy

Straumal A. B., Tsoy K. V., Mazilkin I. A.., Nekrasov A. N., Bryła K.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2019

|

Vol. 64, iss. 3

869--873

EN

The grain boundary wetting phase transition in an industrial EZ33A cast alloy is studied. 12% of the grain boundaries are completely wetted at the temperature slightly higher than the eutectic transformation temperature (530°C). The fraction of wetted grain boundaries increases with temperature, reaches a maximum of 85% at 570°C, and does not change further until the alloy melts. In the as-cast state, the alloy has low ductile properties at the ambient temperature. The microstructure in the as-cast state corresponds to the wetting state at about 560°C, which indicates that the cooling rate in casting is almost equal to that in quenching. The volume and the surface fraction of the second phase and the hardness measured at the least wetted state of samples point toits good machinability. The wetting data are used to suggest a sequence of heat treatment and machining for processing EZ33A alloy parts.

4

A two-dimensional finite element model of the grain boundary based on thermo-mechanical strain gradient plasticity

Song Y., Voyiadjis G. Z.

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

2018

|

Vol. 56 nr 2

377--391

EN

In this work, a two-dimensional finite element model for the grain boundary flow rule is developed based on the thermo-mechanical gradient-enhanced plasticity theory. The proposed model is temperature-dependent. A special attention is given to physical and micromechanical nature of dislocation interactions in combination with thermal activation on stored and dissipated energy. Thermodynamic conjugate microforces are decomposed into energetic and dissipative components. Correspondingly, two different grain boundary material length scales are present in the proposed model. Finally, numerical examples are solved in order to explore characteristics of the proposed grain boundary flow rule.

5

The role of actively diffusing impurities of sulfur and oxygen in ductility-dip cracking susceptibility of Ni-Cr-Fe welds

Yushchenko K. A., Zviagintseva A. V., Kapitanchuk L. M., Gakh I. S.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2018

|

Vol. 89, nr 2

49--55

EN

Purpose: To determine the temperature conditions of sulphur and phosphorus moving to sample surface for alloys with different initial sulphur content. Design/methodology/approach: Investigation of samples from In 690, Kh20N16AG6, In52MSS alloys in Auger spectrometer JAMP-9500F for determination of the probability of saturation of the free surface (as grain boundary model) with sulphur from the solid solution. Results obtained without removing the samples from the chamber, stage-by-stage heating up to 800°C with determination of element content every 100°C. Findings: It is shown that sulphur has the tendency of diffusing to the interface from the middle of the grain body and forming segregations in the form of a monolayer even at its slight (0.00015 wt.%) content in the alloy. Research limitations/implications: Presence of actively diffusing impurities (C, O, H, S, P), dissolved in the metal, in the case of a gradient of temperatures and stresses, leads to redistribution of these impurities between the solid solution and surface of the sample, or solid solution and grain boundaries (interface). According to the obtained data, change of elemental composition proceeds within 0.5-1 nm from the grain boundary or from the sample surface and leads to formation of monolayers. Practical implications: To prevent the formation of cracks it is necessary not only to reduce the content of impurity elements in the alloy, but to prevent moving them to the boundary of grains and creating mono layers. Originality/value: For the selected alloys, the formation of monolayers is the most intensive at temperatures of 700-800° that coincides with DTR in the temperature range of 0.6-0.8 Ts. Such monolayers can lead to ductility dip cracks formation.

6

Professor Qing-Ping Kong: Zener Medalist

Magalas L. B.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2016

|

Vol. 61, iss. 1

7--8

EN

The following is the text of an oral presentation delivered at the Zener Medal Award ceremony in Hefei on 23 September 2015.

PL

Poniżej znajduje się tekst ustnej prezentacji wygłoszonej podczas ceremonii wręczenia medali Zenera w Hefei w dniu 23 września 2015 r.

7

The Internal Friction of Single Crystals, Bicrystals and Polycrystals of Pure Magnesium

Jiang W. B., Kong Q. P., Magalas L. B., Fang Q. F.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 1

371--375

EN

The internal friction of magnesium single crystals, bicrystals and polycrystals has been studied between room temperature and 450°C. There is no internal friction peak in the single crystals, but a prominent relaxation peak appears at around 160°C in polycrystals. The activation energy of the peak is 1.0 eV, which is consistent with the grain boundary self-diffusion energy of Mg. Therefore, the peak in polycrystals can be attributed to grain boundary relaxation. For the three studied bicrystals, the grain boundary peak temperatures and activation energies are higher than that of polycrystals, while the peak heights are much lower. The difference between the internal friction peaks in bicrystals and polycrystals is possibly caused by the difference in the concentrations of segregated impurities in grain boundaries.

PL

Badania tarcia wewnętrznego w monokryształach, bikryształach i polikryształach magnezu przeprowadzono w zakresie temperatur między temperaturą pokojową a 450°C. W monokryształach magnezu nie występuje pik tarcia wewnętrznego, ale wyraźny pik relaksacyjny pojawia się przy około 160°C w polikryształach. Energia aktywacji piku wynosi 1,0 eV, co jest zgodne z energią autodyfuzji Mg przez granice ziaren. Z tego względu pik tarcia wewnętrznego występujący w polikryształach można przypisać relaksacji granic ziaren. W przypadku trzech badanych bikryształów temperatury pików pochodzących od granic ziaren i ich energie aktywacji są wyższe niż w przypadku polikryształów, ale wysokości tych pików są znacznie niższe. Różnica między pikami tarcia wewnętrznego w bikryształach i polikryształach jest prawdopodobnie spowodowana przez różnicę stężeń zanieczyszczeń segregujących na granicach ziaren.

8

Effect Of The Desorption-Recombination Temperature On The Microstructure And Magnetic Properties Of HDDR Processed Nd-Fe-B Powders

Lee J.-G., Cha H.-R., Liu S., Yu J.-H., Baek Y.-K., Kwon H.-W.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 2B

1499--1501

EN

The effect of the desorption-recombination temperature on the microstructure and magnetic properties of hydrogenation-disproportionation-desorption-recombination (HDDR) processed Nd-Fe-B powders was studied. The NdxB6.4Ga0.3Nb20.2Febal (x=12.5-13.5, at.%) casting alloys were pulverized after homogenizing annealing, and then subjected to HDDR treatment. During the HDDR process, desorption-recombination (DR) reaction was induced at two different temperature, 810°C and 820°C. The higher Nd content resulted in enhanced coercivity of the HDDR powder, and which was attributed to the thicker and more uniform Nd-rich phase along grain boundaries. But this uniform Nd-rich phase induced faster grain growth. The remanence of the powder DR-treated at 820°C is higher than that DR-treated at 810°C. In addition, it was also confirmed that higher DR temperature is much more effective to improve squareness.

9

Wpływ intensywnych odkształceń plastycznych na strukturę aluminium i jego stopów

Richert M., Leszczyńska-Madej B., Richert J., Boczkal S.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2010

|

R. 55, nr 5

284-291

PL

W artykule przestawiono zmiany struktury Al99,5, Al99,992 i Al99,999 oraz stopów AlMg5 i AlCu4Zr powstające w wyniku wywierania intensywnych odkształceń plastycznych przy użyciu metody Cyklicznego Wyciskania Spęczającego (CWS). Stwierdzono, że wywieranie dużych odkształceń prowadzi w aluminium i jego stopach do powstania licznych pasm i mikropasm ścinania. Przecinając granice ziaren mikropasma zmieniają kształt granic. Wewnątrz ziaren powstają mikropasma i podziarna, zwykle ograniczone w wymiarach do przestrzeni pomiędzy przecinających się mikropasmami. Charakterystyczną cechą mikrostruktury po intensywnym odkształceniu plastycznym jest obecność licznych granic o dużej dezorientacji.

EN

The microstructure changes of Al99.5, Al99.992, Al99.999 and AlMg5, AlCu4Zr alloys affected by severe plastic deformations exerted by Cyclic Extrusion Compression (CEC) has been presented in the work. It has been found that large deformation leads in aluminum and its alloys to multiplication of numerous shear bands and micro-shear bands. Bands crossing grain boundaries change its geometry. Inside grains the microbands and subgrains have been formed usually restricted to the distances between the crossing bands. The distinct feature of microstructure after the severe deformations is the existence of numerous grains with large misorientation.

10

Micromechanical modeling of cleavage fracture over grain boundary

Stec M., Faleskog J.

Zeszyty Naukowe. Mechanika / Politechnika Opolska

|

2005

|

z. 82

203-209

EN

Cleavage fracture in ferritic steels is often initiated by the cracking of a brittle carbide which generates a rapidly propagating micro-crack. If the micro-crack is not arrested by the surrounding ferrite, failure of the component may occur. Examinations show that the arrest of the crack occurs frequently at the grain boundary of ferrite grains. The influence of the grain boundary as an arrest mechanism for cleavage crack is examined. The separation of the crack faces is described using cohesive zone model.

11

Strukturalne podstawy inżynierii granic międzykrystalicznych

Świątnicki W.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Inżynieria Materiałowa

|

2003

|

z. 16

3--127

PL

Praca dotyczy strukturalnych podstaw kształtowania właściwości materiałów metodami inżynierii granic międzykrystalicznych (IGM). Podstawowym celem pracy było wykazanie, że oddziałując na strukturę krystalograficzną oraz na defekty granic międzykrystalicznych, można sterować właściwościami granic, a w konsekwencji kształtować makroskopowe właściwości materiałów. Dokonano krytycznego przeglądu strukturalnych kryteriów granic o niskiej energii i specjalnych właściwościach, które mogą być wykorzystane do opracowania metod IGM. W pracy pokazano, że za pomocą określonych kryteriów strukturalnych można kształtować zarówno właściwości granic ziaren, jak i granic międzyfazowych. Możliwość projektowania właściwości granic międzyfazowych w oparciu o kryteria strukturalne stwarza nowe perspektywy rozwoju IGM w stosunku do materiałów dwu- i wielofazowych. Stwierdzono jednocześnie, że bardzo silny wpływ na właściwości granic mają ich defekty. Dla ułatwienia projektowania struktury i właściwości granic wprowadzono nowe pojęcie mikrostruktury granic, które obejmuje zbiór wszelkiego rodzaju defektów granic międzykrystalicznych. Wykazano, że sterując strukturą granic lub ich mikrostrukturą można zmienić rozkład właściwości całej populacji granic występujących w materiale. Metody IGM mogą zatem opierać się zarówno na modyfikacji struktury granic, jak i ich mikrostruktury, które to czynniki są wzajemnie zależne. Stwierdzono, że czynniki te determinują rodzaj i kinetykę procesów zachodzących na granicach pod wpływem bodźców zewnętrznych. Sumaryczny efekt procesów mikrostrukturalnych zachodzących na granicach i procesów zachodzących w ziarnach oraz oddziaływanie defektów sieciowych z granicami, determinują makroskopową reakcję materiału na przyłożone bodźce. Badania prowadzono na różnego typu materiałach: bikryształach niklu, fazie międzymetalicznej Ni3AI, materiałach ceramicznych (A1203 i YBa2Cu307.) oraz dwufazowej stali austenityczno-ferrytycznej. Jednym z osiągnięć jest opracowanie oryginalnej technologii, która pozwala sterować rozkładem struktur i właściwości granic między fazowych w stali austenityczno-ferrytycznej. Stwierdzono, że zmiana tego rozkładu prowadzi do znaczącej zmiany właściwości mechanicznych tej stali. Wykazano, że metody IGM mogą być stosowane również do kształtowania właściwości fizycznych materiałów. Potwierdza to, że inżynieria granic międzykrystalicznych może być wykorzystana do optymalizacji właściwości, zarówno materiałów konstrukcyjnych, jak i funkcjonalych. Uzyskane wyniki pozwoliły również na sformułowanie dalszych kierunków rozwoju granic międzykrystalicznych.

EN

This study is concerned with the structural foundations of interface engineering (lE). The primary aim of the study was to show that, by controlling the crystallographic structure and the interfacial defects, we can control the interface properties and thereby modify the macroscopic properties of the materials. A critical review is presented of the structural criteria that define the interfaces of low energy and special properties. These criteria can be utilized in designing the IE methods. It has been shown that, based on certain structural criteria, we can modify the properties of grain boundaries and also of the interphase boundaries. The modification of the properties of interphase boundaries is very important since it offers new possibilities of developing the JE methods that will be suitable for handling two- and multi-phase materials. It has also been found that the properties of the boundaries are strongly affected by the interfacial defects. On this basis, a new concept of the interfacial microstructure has been introduced, which comprises a set of all the types of interfacial defects. It has been shown that by controlling the interface structure or microstructure we can modify the distribution function of the properties of the whole population of interfaces. The JE methods might thus consist of the modification of the interface structure or microstructure, which, as a matter of fact, are mutually dependent. It has appeared that both the structure and the microstructure of the interfaces determine the kind and kinetics of the processes that proceed at the interfaces as a result of external solicitations acting upon them. The resultant effect of these processes and of those proceeding within the grains together with the interactions between the lattice defects and the interfaces determine the macroscopic reaction of the material to the solicitations applied to it. The investigations were carried out on the materials of various types: nickeI bicrystals, Ni3AI intermetallic compound, Alz03 and YBaZCu307-x ceramics, and two-phase austenitic-ferritic steel. One of the achievements of the study is the development of an original technology that permits controlling the distribution function of the interphase boundary structures and their properties in austenitic-ferritic steel. It has been found that a change of this function leads to a substantial modification of the mechanical properties of this steel. The JE methods appeared to be suitable also for modifying the physical properties of materials. This confirms the thesis that interface engineering can be utilized for the optimization of the properties of structural as well as functional materials. In addition, the results obtained permitted us to lay out the lines of further development of interface engineering.

12

Microstructural aspects of crossrolling of copper

Pospiech J., Ostafin M., Schwarzer R.A.

Inżynieria Materiałowa

|

2003

|

R. XXIV, nr 6

802-805

EN

The objectives of this investigation are structural effects in fcc metals (here represented by pure copper) that are caused by the change of the direction of rolling. The studies are mainly based on results of individual grain orientation measurements performed by EBSD in the SEM on relatively large sample areas. The change of the path of plastic deformation leads to destabilization of the substructure formed during primary unidirectional rolling. The results of measurement enable a detailed analysis of the micro- macrostructure of deformed material with the aid of orientation distributions and characteristics determined from sets of orientation differences across grain boundaries.

PL

Przedmiotem badań są skutki, które w mikrostrukturze i teksturze wywołuje odkształcenie po zmianie kierunku walcowania w metalach sieci A1 na przykładzie czystej miedzi. Badania oparte są głównie na wynikach automatycznych pomiarów lokalnych orientacji krystalograficznych wykonanych techniką EBSD/SEM na względnie dużych powierzchniach próbki. Zmiana drogi plastycznego odkształcenia doprowadza do destabilizacji substruktury uformowanej podczas pierowtnego jednokierunkowego walcowania. Wyniki z pomiarów lokalnych orientacji pozwalają na szczegółową analizę mikro i makrotekstury odkształconego materiału za pomocą funkcji rozkładu orientacji i charakterystyk określonych przez różne zestawy zbiorów różnic orientacji.

13

The finite element method simulation of diffusion in solids

Siwek A.

Inżynieria Materiałowa

|

2002

|

R. XXIII, nr 5

333-335

EN

In this work the finite element method was used to solve differential equations that describe grain boundary diffusion. The built model consists of grain boundary and diffusion layer and allows to anticipate the distribution of concentration when the grain boundary is inclined to the surface and diffusion coefficient is dependent on concentration. Computation results are compared to classical Whipple's solution.

PL

W pracy wykorzystano metodę elementów skończonych do rozwiązywania równań różniczkowych opisujących dyfuzję graniczną. Zbudowany model składający się z granicy ziarn i warstwy dyfuzyjnej pozwala na przewidywanie rozkładu koncentracji w przypadku granicy nachylonej do powierzchni oraz gdy współczynnik dyfuzji zależy od koncentracji. Wyniki obliczeń porównano z klasycznym rozwiązaniem Whipple'a.

14

Relation between microstructure and grain boundary conductivity in yttria-doped zirconia.

Rizea A., Petot C., Petot-Ervas G., Kusinski J.

Inżynieria Materiałowa

|

2001

|

R. XXII, nr 5

784-786

EN

The microstructure grain boundary relation in yttria-doped zirconia has been investigated on polycrystals sintered from powders prepared through two different processing routes. Samples with no evidence for continuous glassy boundary films show the highest grain boundary conductivities (sigma gb) which decrease in presence of alumina additions. On the contrary, samples with boundary glassy films show an increase of sigma gb for small alumina additions (< or = 2 mole%) do likely to a change in the glass phase composition. The same sigma gb activation energy found for the different samples suggests that only "clean" grain-boundaries contribute to the transport processes.

15

Porównanie spiekania ceramiki konwencjonalnej i nanostrukturalnej.

Rzeszotarska J., Ranachowski J.

Szkło i Ceramika

|

2000

|

R. 51, nr 3

7-13

16

Symulacja rozrostu ziarn dwufazowego polikryształu metodą Monte Carlo

Sławuta K., Jeziorski L.

Archiwum Nauki o Materiałach

|

2000

|

T. 21, nr 1

31-45

PL

Kinetykę rozrostu ziarn w dwufazowym, dwuwymiarowym polikrysztale analizowano numerycznie, stosując metodę symulacji Monte Carlo. Zastosowana technika symulacji sprowadza się do wyliczenia minimum energii układu, na którą w przyjętym modelu składają się energia granic ziarn alfa alfa, beta beta oraz energia granic międzyfazowych alfa beta. W przeprowadzonych badaniach różnicowano jednostkowe energie granic ziarn: J alfa alfa, J beta beta i J alfa beta. Zakres zmienności tych parametrów ograniczono do przypadków, w których współczynniki R alfa = J alfa alfa / J alfa beta = R beta = J beta beta / J alfa beta przyjmują następujące wartości: 0,25, 0,50, 0,75, 1,00, 1,25, 1,50, 1,75. Dla każdego z wymienionych wariantów czas symulacji wynosił 5000 mcs. Opracowany program pozwala śledzić zmiany wyjściowej struktury modelu oraz dokumentuje obraz i wyliczone parametry stereologiczne w każdym punkcie planu eksperymentu. Na podstawie otrzymanych wyników scharakteryzowano ilościowo kinetykę rozrostu ziarn badanego układu, podając równania: na szybkość wzrostu i na pole powierzchni średniego ziarna, które uzależniono od współczynników R alfa, R beta oraz od czasu symulacji w jednostkach mcs. Stwierdzono, spowolnienie tempa rozrostu ziarn dla wzrastających R alfa i R beta oraz jego związek z topologią ziarn determinowaną warunkami energetycznymi w punktach węzłowych.

EN

The kinetics of grain growth in a diphase, two-dimensional polycrystal was analyzed numerically using the Monte Carlo simulation method. The simulation technique used involves the calculation of the minimum of the energy system which, in the model adopted was made up of the energy of alpha alpha and beta beta grains boundaries and that of alpha beta interfaces. In the studies performed, the unit energies of grain boundaries J alpha alpha, J beta beta, J alpha beta, were varied. The range of variation of these parameters was limited to the cases where the values of the coefficients R alpha and R beta were: 0.25, 0.50, 0.75, 1.00, 1.25, 1.50 and 1.75. For each of the above mentioned variants, the simulation time was 5000 mcs. The program developed enables the monitoring of changes in the initial model structure and documents the image and calculated stereological parameters at each point of the experiment plan. On the basis of the results obtained, the kinetics of the growth of the grains in the system under study was characterized quantitatively, providing equations for the growth rate and the average grain area which corresponded to coefficients R alpha and R beta and to the simulation time in mcs units. A decrease in the grain growth rate for increasing RR, was observed and its relation to grain topology, determined by the energy conditions in the model points, was found.

17

Analiza mikrostruktury spieków SiC o zmiennej zawartości węgla dodawanego jako aktywatora spiekania.

Rączka M., Górny G., Stobierski L.

Szkło i Ceramika

|

1999

|

R. 50, nr 1

26-28

18

Wpływ dyspersyjnych wtrąceń niemetalicznych na rozrost ziarn austenitu w stalach mikrostopowych.

Garbarz B., Żak A., Wojtas J., Molenda R.

Inżynieria Materiałowa

|

1999

|

R. XX, nr 1

5-12

PL

Powstające w warunkach przyspieszonego krzepnięcia drobne cząstki wtrąceń tlenkowych i/lub siarczkowych mogą oddziaływać hamująco na rozrost ziarn. Potwierdzenie tego efektu umożliwiłoby wykorzystanie niepożądanych w stali wtrąceń niemetalicznych w celu poprawy jej własności mechanicznych. W artykule przedstawiono wyniki badań, których celem było ustalenie wpływu zwiększonych w porównaniu z technologią konwencjonalną COS szybkości krzepnięcia i chłodzenia po zakrzepnięciu na wielkość powstałych w takich warunkach cząstek siarczków oraz zbadanie oddziaływania tych cząstek na rozrost ziarn austenitu. Badania wykonano na wlewkach laboratoryjnych odlanych w warunkach symulujących ciągłe odlewanie wlewków cienkich grubości 50 mm. Wytopy doświadczalne zaprojektowano jako wytopy bezglinowej niskowęglowej stali mikrostopowej. Założono utrzymanie na stałym poziomie zawartości węgla, manganu, krzemu, wanadu i fosforu oraz na dwóch poziomach zawartości siarki i tytanu. Jako materiał porównawczy w badaniach rozrostu ziarn austenitu wykorzystano wlewki laboratoryjne ze stali mikrostopowych, które odlewane były w warunkach symulujących krzepniecie i chłodzenie po zakrzepnieciu konwencjonalnego ciągłego wlewka grubości 300 mm. Drobne wtrącenia niemetaliczne badano w prześwietleniowym mikroskopie elektonowym techniką cienkich folii, stosujac do określania ich składu chemicznego analizator LINK-ISIS ze spektrometrem EDS. W badanych próbkach stwierdzono występowanie dyspersyjnych wydzieleń siarczków manganu, siarczków miedzi oraz siarczków mieszanych Mn-Cu-S, z różnymi udziałami manganu i miedzi. Wielkość najmniejszych obserwowanych cząstek siarczków wynosiła ok. 30 nm, a średni rozmiar większości siarczków mieścił się w przedziale 50-100 nm. Problem wydzielania siarczków miedzi w stalach konstrukcyjnych, zwłaszcza w postaci dyspersyjnej nie został jak dotąd szczegółowo zbadany, a wyniki badań z tego zakresu można znaleźć jedynie w kilku publikacjach. Badania rozrostu ziarn austenitu potwierdziły występowanie efektu zakotwiczenia granic ziarn przez dyspersyjne cząstki siarczków. W badanych wlewkach cienkich nie stwierdzono anormalnego rozrostu ziarn, który jest typowy dla wlewków o większych przekrojach ze stali mikrostopowych zawierajacych czastki kotwiczące granice ziarn.

EN

Fine particles of oxide and/or sulphide inclusions can hinder the grain growth. Confirmation of that effect could enable to use unwanted nonmetallic inclusions for improvement of steel properties. In this paper the effect of the increased - in comparison with conventional continuous casting - cooling rates on the size of sulphide particles and the results of investigation of influence of the sulphide particles on the austenite grain growth has been presented. It the investigation experimental ingots cast under conditions simulating continuous casting of a thin slabs 50 mm in thickness were used. Experimental ingots were cast as aluminium free microalloyed steels with specified at the same levels of C, Mn, Si, V and P and with content of S and Ti. In the grain growth studies, samples of reference ingots cast under conditions simulating conventional continuous casting of a 300 mm thick slab were used for comparison purposes. Fine nonmetallic inclusions were investigated in the transmission electron microscope using thin foil technique and chemical composition of the particles was established using LINK-ISIS system equipped with EDS spectrometer. In the investigated specimens of the thin ingots fine particles of manganese sulphides, copper sulphides, and mixed Mn-Cu-S sulphides with varying content of Mn and Cu were found. The size of the finest sulphides was about 30 nm and average size of majority of the sulphides was found to be in the range of 50-100 nm. The problem of copper sulphides precipitation in structural steels has not been yet investigated in detail and only few papers dealing with it could be found. As the result of grain growth characteristics investigation the effect of pinning of the grain boundaries with fine particles of sulphides was found. In the investigated thin ingots no abnormal grain growth typical for continuously cast microalloyed steels ingots of conventional dimensions took place.

19

The microstructure of sialon materials produced by self propagating high temperature synthesis.

Kata D., Lis J.

Inżynieria Materiałowa

|

1998

|

R. XIX, nr 4

1258-1261

EN

The paper describes a preparation of dense sialon materials by using Self-Propagating High-Temperature Synthesis (SHS) followed by presureless sintering. The preparation route with an examination of final materials microstructure are discussed in details. The microstructures of the obtained sialons have shown dense, isotropic and fine-grain character without a presence of glass phase.

20

Structure of interfaces in heteroepitaxial diamond films.

Jager W., Wittorf D., Urban K.

Inżynieria Materiałowa

|

1998

|

R. XIX, nr 4

785-790

EN

High-resolution transmission electron microscopy (HRTEM) studies of diamond films grown on Si (100) substrates by microwave-assisted chemical vapour deposition show that, under optimized conditions, epitaxially oriented diamond grains may form directly on Si or on thin interlayers of nanocrystalline Beta-SiC. The orientation relationships between the crystal lattices can be described by a near-coincidence site lattice model if small elastic lattice distortions are taken into account. Characteristic of the structure of large-angle grain boundaries are facets parallel to the {111} planes of the diamond lattice. Lattice images of the {110}-diamond lattice planes in <001>-zone axes orientations depict that the structure of small-angle grain boundaries can be described by a dislocation model. Large open volumes and additional second carbon phases are not found at the grain boundaries in diamond films beyond 10 micrometers. Such microscopic investigations of the structure of interfaces in diamond films on silicon are essential for a fundamental understanding of the deposition process and of the correlation of structural with physical interface properties, such as e.g. thermal transport.