PL
 |
EN
Ograniczanie wyników
Czasopisma help
  1. 3 Archives of Metallurgy and Materials
  2. 3 Computer Methods in Materials Science
  3. 3 Inżynieria Materiałowa
  4. 3 Materials Engineering
  5. 2 Archiwum Nauki o Materiałach
Więcej...
Autorzy help
  1. 2 Jeziorski L.
  2. 2 Putyra P.
  3. 2 Sławuta K.
  4. 1 Bojar Z.
  5. 1 Bućko M.
Więcej...
Lata help
  1. 1 2021
  2. 2 2018
  3. 1 2016
  4. 2 2015
  5. 1 2014
Więcej...
Preferencje help
Polish version English version Język
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 23

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  grain growth
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
1
Content available The role of neighborhood density in the random cellular automata model of grain growth
Czarnecki Michał, Sitko Mateusz, Madej Łukasz
Computer Methods in Materials Science
|
2021
|
Vol. 21, No. 3
129--137
EN
The paper focuses on adapting the random cellular automata (RCA) method concept for the unconstrained grain growth simulation providing digital microstructure morphologies for subsequent multi-scale simulations. First, algorithms for the generation of initial RCA cells alignment are developed, and then the influence of cells density in the computational domain on grain growth is discussed. Three different approaches are proposed based on the regular, hexagonal, and random cells’ alignment in the former case. The importance of cellular automata (CA) cell neighborhood definition on grain growth model predictions is also highlighted. As a research outcome, random cellular automata model parameters that can replicate grain growth without artifacts are presented. It is identified that the acceptable microstructure morphology of the solid material is obtained when a mean number of RCA cells in the investigated neighborhood is higher than ten.
2
Content available Badanie rozrostu ziaren mikrostruktury stali sprężynowej 61SiCr7
Królicka A.
Interdisciplinary Journal of Engineering Sciences
|
2018
|
Vol. 6, no. 1
44--47
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań z określania rozmiaru ziarna mikrostruktury stali sprężynowej 61SiCr7 (60C2A). Materiał ten wytypowano ze względu na możliwość uzyskania nanostrukturalnego, bezwęglikowego bainitu. Przy wyborze uwzględniono wpływ rozmiaru ziarna na czas przemiany bainitycznej, mikrostrukturę, oraz właściwości mechaniczne tego typu materiałów. Badania wykazały, że dodatek krzemu spowodował trudności w ujawnieniu granic ziaren byłego austenitu. Wyznaczono optymalne parametry obróbki cieplnej, która umożliwiła uzyskanie mikrostruktury do określenia rozmiaru ziarna badanej stali. Przeprowadzono analizę rozrostu ziarna badanej stali w pięciu różnych temperaturach austenityzacji.
EN
The article presents results from determination of a grain size in microstructure of the 61SiCr7 (60C2A) spring steel. The material was selected with respect to the possibility of obtaining a nano-structured bainite without carbide precipitates. This was conducted basing on an influence of grain size on bainitic transformation time, microstructure and mechanical properties of the material type considered. The experiments indicated, that the addition of silicon caused difficulties related to revealing the grain boundaries of the austenite. Optimal parameters of heat treatment, which enable to reach the microstructure for observing grain sizes of the steel are shown. The growing grains of the tested steel was followed at five values of austenitizing temperature.
3
Content available Modelling Grain Growth Kinetics in Steels
Napoli G., Di Schino A.
Archives of Metallurgy and Materials
|
2018
|
Vol. 63, iss. 2
839--844
EN
Steel is a versatile material that has found widespread use because of its mechanical properties, its relatively low cost, and the ease with which it can be used in manufacturing process such as forming, welding and machining. Regarding to mechanical properties are strongly affected by grain size and chemical composition variations. Many industrial developments have been carried out both from the point of view of composition variation and grain size in order to exploit the effect of these variables to improve the mechanical proprieties of steels. It is also evident that grain growth are relevant to the mechanical properties of steels, thus suggesting the necessity of mathematical models able to predict the microstructural evolution after thermo cycles. It is therefore of primary importance to study microstructural changes, such as grain size variations of steels during isothermal treatments through the application of a mathematical model, able in general to describe the grain growth in metals. This paper deals with the grain growth modelling of steels based on the statistical theory of grain growth originally developed by Lücke [1] and here integrated to take into account the Zener drag effect and is therefore focused on the process description for the determination of the kinetics of grain growth curves temperature dependence.
4
Content available remote Evaluation of efficient computational work division in parallel Monte Carlo grain growth algorithm
Sitko M., Madej Ł.
Computer Methods in Materials Science
|
2016
|
Vol. 16, No. 3
113--120
EN
Implementation of parallel version of the Monte Carlo (MC) grain growth algorithm is the subject of the present paper. First, modifications of the classical MC grain growth algorithm required for the parallel execution are presented. Then, schemes for the MC space division between subsequent computational threads/nodes are discussed. Finally, implementation details of different parallelization approaches based on OpenMP and MPI are presented and compared.
PL
W pracy przedstawiono implementację równoległej wersji algorytmu rozrostu ziaren z wykorzystaniem metody Monte Carlo (MC). W pierwszej części pracy zostały przedstawione modyfikacje klasycznego algorytmu rozrostu ziaren bazującego na metodzie MC, pozwalające na równoległe wykonanie aplikacji. Następnie zostały opisane różne podziały przestrzeni obliczeniowej pomiędzy poszczególne subdomeny obliczeniowe. Wyniki przedstawionej implementacji opartej na OpenMP oraz MPI zostały zaprezentowane oraz porównane pod kontem przyspieszenia obliczeń oraz maksymalnej redukcji czasu wykonania symulacji.
5
Content available remote The influence of non-conventional sintering methods on grain growth and properties of alumina sinters
Rozmus M., Putyra P., Figiel P.
Mechanik
|
2015
|
R. 88, nr 2CD
249--258
EN
The aim of this study was to obtain ceramic alumina materials by using the conventional free sintering process, 2.45 GHz microwave sintering and spark plasma sintering (SPS). Technical produced by Alcoa and ultra-pure alumina produced by Atlantic Equipment Engineers was used to obtain specimens. After sintering, the materials were subjected to studies of their physical and mechanical properties and carried out SEM observation using scanning electron microscope. The effect of temperature and time of sintering on the density, Young’s modulus and Vickers hardness of Al2O3 ceramics was determined. Mechanical and physical properties of the obtained materials were compared between the methods of sintering. On the basis of images from scanning electron microscope was performed quantitative analysis allows to determine the degree of grain growth of alumina after sintering. Our calculations were based on classic formulas of stereology for single-phase structure. The use of advanced sintering processes allowed to receive alumina ceramic materials with good mechanical and physical properties at the time of one minute for microwave sintering to ten minutes for spark plasma sintering. The non-conventional methods for sintering ceramics primarily comprises spark plasma sintering and microwave sintering. Microwave and SPS sintering methods did not prevent grains growth of Al2O3, and even resulted in their growth.
PL
Celem przeprowadzonych badań było otrzymanie spieków tlenku glinu przez zastosowanie konwencjonalnego spiekania swobodnego, mikrofalowego przy częstotliwości mikrofal 2,45 GHz oraz spiekania metodą SPS. Do otrzymywania spieków zastosowano techniczny proszek Al2O3 produkowany przez Alcoa oraz ultraczysty proszek produkowany przez Atlantic Equipment Engineers. Otrzymane spieki były przygotowywane do badań właściwości fizyko-mechanicznych oraz przeprowadzenia obserwacji mikrostrukturalnych przy zastosowaniu skaningowej mikroskopii elektronowej. Określono wpływ temperatury i czasu spiekania na gęstość, moduł Younga oraz twardość Vickersa ceramiki Al2O3. Właściwości fizyko-mechaniczne otrzymanych spieków zostały porównane pomiędzy zastosowanymi metodami spiekania. Na podstawie obserwacji SEM wykonano ilościowe analizy i obliczenia pozwalające na określenie stopnia rozrostu ziaren tlenku glinu po spiekaniu. Nasze obliczenia były oparte na klasycznych wzorach stereologicznych dla monofazowej struktury. Zastosowanie zaawansowanych procesów spiekania pozwoliło otrzymać spieki tlenku glinu o dobrych właściwościach fizyko-mechanicznych podczas jednej minuty spiekania mikrofalowego i dziesięciu minut dla spiekania SPS. Niekonwencjonalne metody spiekania obejmują głównie metodę SPS oraz metodę mikrofalową. Metody spiekania mikrofalowego oraz SPS nie zapobiegły rozrostowi ziaren Al2O3, a wręcz przeciwnie wpłynęły na ich rozrost.
6
Content available remote Grain growth kinetics for B2O3-doped ZnO ceramics
Yuksel B., Ozkan T. O.
Materials Science Poland
|
2015
|
Vol. 33, No. 2
220--229
EN
Grain growth kinetics in 0.1 to 2 mol % B2O3 -added ZnO ceramics was studied by using a simplified phenomenological grain growth kinetics equation Gn = K0 t exp(-Q/RT) together with the physical properties of sintered samples. The samples, prepared by conventional ceramics processing techniques, were sintered at temperatures between 1050 to 1250 °C for 1, 2, 3, 5 and 10 hours in air. The kinetic grain growth exponent value (n) and the activation energy for the grain growth of the 0.1 mol % B2O3 -doped ZnO ceramics were found to be 2.8 and 332 kJ/mol, respectively. By increasing B2O3 content to 1 mol %, the grain growth exponent value (n) and the activation energy decreased to 2 and 238 kJ/mol, respectively. The XRD study revealed the presence of a second phase, Zn3B2O6 formed when the B2O3 content was > 1 mol %. The formation of Zn3B2O6 phase gave rise to an increase of the grain growth kinetic exponent and the grain growth activation energy. The kinetic grain growth exponent value (n) and the activation energy for the grain growth of the 2 mol % B2O3 -doped ZnO ceramics were found to be 3 and 307 kJ/mol, respectively. This can be attributed to the second particle drag (pinning) mechanism in the liquid phase sintering.
7
Content available Kinetics of Grain Growth in 718 Ni-Base Superalloy
Huda Z., Zaharinie T., Metselaar H. S. C., Ibrahim S., Min Goh J.
Archives of Metallurgy and Materials
|
2014
|
Vol. 59, iss. 3
847--852
EN
The Haynes® 718 Ni-base superalloy has been investigated by use of modern material characterization, metallographic and heat treatment equipment. Grain growth annealing experiments at temperatures in the range of 1050 – 1200 oC (1323–1473K) for time durations in the range of 20 min-22h have been conducted. The kinetic equations and an Arrhenius-type equation have been applied to compute the grain-growth exponent n and the activation energy for grain growth, Qg, for the investigated alloy. The grain growth exponent, n, was computed to be in the range of 0.066-0.206; and the n values have been critically discussed in relation to the literature. The activation energy for grain growth, Qg, for the investigated alloy has been computed to be around 440 kJ/mol; and the Qg, data for the investigated alloy has been compared with other metals and alloys and ceramics; and critically analyzed in relation to our results.
PL
Nadstop na bazie niklu Haynes ® 718 badano przy użyciu nowoczesnych urządzeń do charakterystyki materiałów, metalografii i obróbki cieplnej. Przeprowadzono badania wzrostu ziarna podczas wyżarzania w zakresie temperatur 1050 - 1200 ° C (1323-1473K) w czasie trwania od 20 minut do 22 godzin. Równania kinetyczne i równanie typu Arrheniusa zostały zastosowane do obliczania wykładnika wzrostu ziarna n oraz energii aktywacji wzrostu ziarna, Qg, dla badanego stopu. Obliczona wartość wykładnika wzrostu ziarna, n, mieści się w zakresie od 0.066 do 0.206 i została krytycznie przedyskutowana w odniesieniu do literatury. Obliczona energia aktywacji wzrostu ziaren, Qg, wynosi dla badanego stopu na około 440 kJ / mol. Dane Qg dla badanego stopu porównywano z danymi dla innych metali, stopów i ceramiki oraz krytycznie analizowano w odniesieniu do naszych wyników.
8
Content available Komputerowa symulacja procesu rekrystalizacji statycznej
Walasek T., Moryń-Kucharczyk E., Kucharczyk Z.
Obróbka Plastyczna Metali
|
2013
|
T. 24, nr 3
159--167
PL
Materiał ciągły zastosowany do modelowania procesu rekrystalizacji oparto na dwuwymiarowej tablicy zawierającej 40000 elementów. Porównano cztery typy nukleacji: nukleację nasyconą zarodkowo, nukleację o prędkości ciągłej, o prędkości zmiennej rosnącej i malejącej. Sigmoidalny kształt krzywej objętości zrekrystalizowanej od czasu obserwowany w symulacji jest często podkreślany w literaturze i znajduje potwierdzenie w przeprowadzonym doświadczeniu. Współczynnik Avramiego n = 2 został prawidłowo odwzorowany w symulacji. Wykazano, że model odpowiada zmianom stopnia energii zmagazynowanej H/J.
EN
The continuum material has been modeled employing a 2D discrete lattice containing 200x200 elements. Four different nucleation models, i.e. site saturation, continuous, increasing and decreasing nucleation rate were com¬pared. The sigmoidal time dependence of recrystallized volume fraction observed in the simulation is often emphasized in the literature and finds its justification in the experiment. The Avrami exponent n = 2 is properly reproduced by the simulations. It has been shown that the model correctly responds to the change in the degree of stored energy H/J.
9
Content available remote Synteza i właściwości LiFePO4 – materiału katodowego dla ogniw typu Li-ion – otrzymanego metodą niskotemperaturową
Zając W., Rusinek D., Molenda J.
Materiały Ceramiczne
|
2011
|
T. 63, nr 2
261-265
PL
W pracy przedstawiono opis syntezy LiFePO4 polegającej na wytrącaniu osadu z roztworu zawierającego LiOH, FeSO4 i H3PO4. Jednofazowy materiał składający się z płytkowych krystalitów o rozmiarach 50 x 500 x 500 nm otrzymano po wysuszeniu uzyskanego osadu w 50°C. Wygrzewanie wyprasek przygotowanych z otrzymanego materiału w temperaturach od 300 do 800°C w atmosferze ochronnej powodowało poprawę krystaliczności materiału, znaczny rozrost krystalitów powyżej 600°C oraz spiekanie powyżej 700°C. Wypraska wygrzewana w 800°C osiągnęła gęstość bliską gęstości teoretycznej. Analiza spieków LiFePO4 metodą dyfrakcji rentgenowskiej wykazała, że podczas wygrzewania powyżej 400°C następuje stopniowy wzrost objętości komórki elementarnej, co prawdopodobnie można powiązać z parowaniem litu połączonym z utworzeniem wakancji kationowych i dziur elektronowych. Analiza przewodnictwa elektrycznego uzyskanych spieków wskazuje, że materiały wygrzewane w temperaturze 700 i 800°C charakteryzują się blisko dwukrotnie wyższym przewodnictwem (9,6•10-6 Sźcm-1) niż materiały wygrzewane w niższej temperaturze (5,5-6,3•10-6 Sźcm-1). Wykazują one również niższe wartości energii aktywacji (0,61-0,66 eV) w porównaniu z próbkami z niższych temperatur (0,76-0,85 eV). Przeprowadzone badania uzupełniono o testy pracy materiału w ogniwach Li/Li+/LixFePO4. Zgodnie z zarejestrowanymi charakterystykami napięcie pracy ogniwa wynosiło między 3,2 a 3,5 V. Pojemność ogniwa w pierwszym cyklu wyniosła około 60 mAhg-1. Następnie w początkowych cyklach obserwowano nieznaczny wzrost pojemności, a następnie stosunkowo szybki spadek aż do około 12 mAhg-1 w pięćdziesiątym cyklu.
EN
In this work, we describe a procedure of synthesis of the LiFePO4 material based on precipitation from a solution containing LiOH, FeSO4 and H3PO4. Single-phased material composed of lamellar crystallites of 50x50x500 nm in size was obtained after drying the precipitated deposit at 50°C. Annealing pellets at temperatures in the range from 300 to 800°C under inert atmosphere led to improvement of crystallinity, intense grain growth (above 600°C), and sintering (above 700°C). For the pellet annealed at 800°C, a density close to theoretical one was achieved. X-ray diffraction revealed that during annealing above 400°C the volume of unit cell gradually increased. Probably this can be connected with evaporation of lithium, which can be associated with the creation of cation vacancies and electron holes. Electrical conductivity measurements showed that LiFePO4 annealed at 700 and 800°C possesses nearly twice as high conductivity (9.6 Sźcm-1) as LiFePO4 annealed at lower temperatures (5.5-6.3 Sźcm-1). At the same time, the materials from higher temperatures were characterised by lower activation energy of electrical conductivity (0.61-0.66 eV) in comparison with the samples from lower temperatures (0.76-0.85 eV). The conducted research was complemented with the charge/discharge tests performed on a Li/Li+/LixFePO4 cell. According to the measured data, the discharge cell voltage was between 3.2 and 3.5 V. The first discharge capacity was about 60 mAhg-1. In the several following cycles, the capacity slightly increased and then gradually decreased to 12 mAhg-1 in the 50th cycle.
10
Content available remote Sintering of TiB2-TiN nano- and micropowders
Wyżga P., Jaworska L., Bućko M., Putyra P., Kalinka A.
Kompozyty
|
2011
|
R. 11, nr 1
34-38
EN
The TiN-TiB2 ceramic composite (CC) could be attractive for applications in jet engine parts, armour plates, cutting tools and dies as well as high performance electrical systems. Because of the high melting points of TiB2-TiN, consolidation of these powders requires extremely high temperatures and long duration of the sintering process for conventional sintering methods.The main causes of this problem are strong covalent bonding, a low self-diffusion coefficient and the existence of an oxygen rich surface layer on the particle surface. The compaction and sintering of nanocrystalline powders are accompanied by intensive growth of particles. The Spark Plasma Sintering (SPS) process and High Pressure-High Temperature (HP-HT) method of sintering have been applied to the formation of composites consisting of TiB2 and TiN nano- and micropowders. Commercial TiB2-TiN nanopowders, obtained using Self Propagation High Temperature Synthesis (SHS) were used for the studies. The influence of the method of sintering on the densification, grain growth, microstructure, some physical and mechanical properties of TiN-TiB2 ceramic composites were investigated. Microstructural observations revealed that both TiN and TiB2 crystal grains had micrometer sizes in the composites obtained from nanopowders for both SPS and HP-HT methods of sintering. In the materials obtained using the HP-HT method od sintering, there are numerous cracks in the compact and stresses build up during the high pressure sintering process. The TiB2-TiN material obtained utilizing the HP-HT method from nanopowders is characterized by lower porosity. In XRD experiments, TiB2, TiN and hBN phases were detected. TiB-TiN commercial SHS nanopowders are more reactive than the mixture of TiB2, and TiN micropowders. For the composites prepared from nanopowders there is about 14% of hBN content. The amount of hBN in the composites for micropowder sintering using the SPS method is about 1.3%.
PL
Kompozyty ceramiczne TiN-TiB2 mogą znaleźć powszechne zastosowanie w przemyśle jako części do silników odrzutowych, płyty pancerne, narzędzia skrawające, matryce, a także w wysokiej klasy systemach elektronicznych. Ze względu na wysoką temperaturę topnienia składników kompozytów TiB2-TiN tradycyjne spiekanie tych proszków wymaga zastosowania bardzo wysokiej temperatury i długiego czasu spiekania. Przyczynami tego są silne wiązania kowalencyjne występujące w przedstawianym kompozycie, niski współczynnik samodyfuzji oraz obecność bogatej w tlen warstwy na powierzchni cząstek. Zagęszczaniu i spiekaniu nanokrystalicznych proszków towarzyszył intensywny rozrost ziaren. Do wytworzenia spieków kompozytowych TiB2-TiN z wykorzystaniem nano- oraz mikrometrycznych proszków zastosowano metodę Spark Plasma Sintering (plazmowe spiekanie iskrą elektryczną- SPS) oraz spiekanie wysokociśnieniowe HP-HT. Do badań zastosowano komercyjny nanoproszek TiB2-TiN, otrzymany metodą samorozwijającej się wysokotemperaturowej syntezy (SHS). W przeprowadzonych badaniach przedstawiono wpływ zastosowanych metod spiekania na zagęszczenie, rozrost ziaren, mikrostrukturę oraz wybrane właściwości fizyczne i mechaniczne spieków TiB2-TiN. Badania mikrostruktury materiałów kompozytowych otrzymanych z proszków nanometrycznych metodą HP-HT i SPS wykazały mikrometryczną wielkość kryształów ziaren zarówno TiN, jaki i TiB2. W spiekach otrzymanych metodą HP-HT widoczne są liczne pęknięcia. Wynikają one z naprężeń towarzyszących procesowi spiekania wysokociśnieniowego. Kompozyty TiB2-TiN uzyskane metodą HP-HT charakteryzują się mniejszą porowatością w porównaniu do spiekanych metodą SPS. Badania XRD wykazały w otrzymanych materiałach udział takich faz, jak TiB2, TiN i hBN. Okazało się również, że komercyjny nanoproszek TiB2-TiN otrzymany metodą SHS charakteryzował się większą reaktywnością niż mieszanka mikrometrycznych proszków TiB2 oraz TiN. W kompozytach wykonanych z nanoproszków udział hBN wyniósł około 14%, natomiast w przypadku materiałów z mikroproszków, spiekanych metodą SPS, wynosi on około 1,3%.
11
Experimental investigation and modelling of austenite microstructure evolution processes occurring in line-pipe steels under hot rolling
Rudskoy A. I., Vasilyev A., Kolbasnikov N., Sokolov S., Sokolov D.
Hutnik, Wiadomości Hutnicze
|
2011
|
Vol. 78, nr 5
415--420
EN
An experimental study of the processes of austenite microstructure evolution occurring under hot rolling was performed for line-pipe steels with different chemical composition. All investigations were conducted with the help of the Gleeble 3800 system. Empirical quantitative models of austenite grain growth, static and dynamic recrystallization, as well as a flow stress model were developed. The effect of complex alloying by such elements as C; Mn; Si; Ni; Mo; Nb; Ti; and V on grain growth and recrystallization is accounted for under the condition that all elements are in a solid solution.
PL
W pracy przedstawiono badania eksperymentalne ewolucji ziarna austenitu zachodzącej podczas walcowania na gorąco w stalach o zróżnicowanym składzie chemicznym, przeznaczonych na rurociągi dużych średnic. Wszystkie badania wykonano za pomocą systemu Gleeble3800. Opracowano empiryczne ilościowe modele rozrostu ziarna austenitu, statycznej i dynamicznej rekrystalizacji, jak również model naprężenia uplastyczniającego. Wpływ dodatków stopowych pierwiastków: C; Mn; Si; Ni; Mo; Nb; Ti i V na rozrost ziarna i rekrystalizację uwzględniono przy założeniu, że wszystkie dodatki znajdują się w roztworze stałym.
12
Content available remote Structure changes in thin metal films during their thermal treatment
Chaplanov A., Markevich M., Stelmakh V.F., Kozak C.
Przegląd Elektrotechniczny
|
2010
|
R. 86, nr 7
24-25
EN
Under pulsed thermal treatment of the films, grain growth takes place provided that the non-equilibrium vacancy concentration is high, thus stimulating the migration of grain boundaries.
PL
Przy poddaniu cienkich warstw obróbce termicznej impulsowej występuje rozrost ziaren pod warunkiem, że koncentracja wakansów nierównowagowych jest wysoka, stymulująca migrację granic ziaren.
13
Thermal stability of Ni3Al-based intermetallic alloys structure upon long-lasting annealing
Jóźwik P., Polkowski P., Bojar Z.
Inżynieria Materiałowa
|
2010
|
Vol. 31, nr 3
646-649
EN
Intermetallic compound Ni3Al-based alloys are considered as an advanced structural and functional materials for many potential high temperature and corrosive environmental applications. In this work, a study of the influence of chemical composition on the microstructure of Ni3Al-based alloys with various additives (Zr and B and with/without Cr or Cr and Mo) after cold- rolling and long-lasting annealing, is presented. Three cold-rolled and recrystallized Ni3Al alloys with different chemical composition were annealed in air, at 1100°C, up to 200 hours. A quantitative change of grain size and phase composition upon annealing were studied. It was found that the modification of chemical composition (by addition of chromium or chromium and molibdenium) limits the growth of matrix's grains significantly. Obtained results indicate that phase composition has strong impact on structural stability of investigated alloys. Presence of second phase in alloys has stabillizing influence on matrix grain growth. After 200 h of annealing at 1100°C the final grain size was only approx. 30 um for Ni3Al (Zr, B, Cr, Mo) alloy.
PL
Stopy na osnowie fazy międzymetalicznej Ni3Al stanowią grupę zaawansowanych materiałów konstrukcyjnych przeznaczonych do pracy w warunkach wysokiej temperatury i w środowisku korozyjnym. W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu składu chemicznego na zmiany mikrostruktury wybranych stopów na osnowie fazy Ni3Al podczas ich długotrwałego wygrzewania w atmosferze powietrza. Trzy stopy na osnowie fazy Ni3Al, o rożnym składzie chemicznym, poddano wstępnej obróbce plastycznej na zimno i wygrzewaniu rekrystalizującemu, a następnie wygrzewano w powietrzu, w temperaturze 1100°C, w czasie do 200 godzin. Analizie poddano zmianę wielkości ziarna i budowy fazowej podczas wygrzewania. Stwierdzono, że modyfikacja składu chemicznego (przez dodatek chromu lub chromu i molibdenu) znacząco ogranicza rozrost ziaren osnowy. Wyniki badań wykazały istotny wpływ budowy fazowej na stabilność strukturalną badanych stopów - obecność drugiej fazy stabilizowała rozrost ziaren osnowy. Dla stopu Ni3Al (Zr, B, Cr, Mo) po 200 godzinach wygrzewania w atmosferze powietrza uzyskano końcową wielkość ziarna na poziomie 30 um.
14
Content available remote Cavitation and grain growth during superplastic forming
Tan M. J., Liew K. M., Tan H.
Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering
|
2007
|
Vol. 24, nr 1
307-314
EN
Purpose: The purpose of the paper is to study the cavitation and grain growth during superplastic forming. Design/methodology/approach: Superplastic alloys exhibit the extremely large elongation to failure by their high strain rate sensitivity. Cavities have widely been observed during superplastic deformation of metals and alloys and lead to the degradation of material properties such as tensile, creep, fatigue and stress-corrosion behavior. In this work, a finite element method is developed, which considers the grain growth and the effect of material damage. Findings: The effects of material parameters and deformation damage on the superplastic deformation process are numerically analyzed, and the means to control cavitation growth is discussed. The microstructural mechanism of grain growth during superplastic deformation is also studied. A new model considering the grain growth is proposed and applied to conventional superplastic materials. The relationships between the strain, the strain rate, the test temperature, the initial grain size and the grain growth respectively in superplastic materials are discussed. Practical implications: The effect of variation of strain rate sensitivity (in value) on the strain limit of the superplastic deformation is investigated, and the theoretically calculated values are compared with the experimental results. Originality/value: A new microstructure model based on the microstructural mechanism of superplastic deformation has been proposed. This model has been successfully applied to analyze conventional superplastic materials.
15
Content available remote Modelling the hardenability and tempering of high strength steels
Eliasson J., Siwecki T., Rodell B.
Computer Methods in Materials Science
|
2007
|
Vol. 7, No. 1
54-60
EN
The aim of the present work is to develop the hardenability and tempering models for various quenching and tempering treatments of high strength/martensitic steels. The main aim for the steel industry is to reduce the number of tests (Jominy) that will be carried out during development of new hardened steel grades, thereby reducing costs in the development stage. Other important aims are tailoring of mechanical properties with respect to alloying of the steels and reduction of weight by usage of steels with higher strength. In many cases steels are over alloyed to ascertain full hardenability. This can however increase the cost of the steel with no beneficial gain in the mechanical properties. With the help of modelling hopefully over alloying can be avoided. So, the benefit with modelling is reduced costs for material development as well as production costs with improved properties of the final products. Basis for the hardenability model is divided in three sub-models: 1. Dissolution of particles during reheating. Alloying elements generally increase hardenability when in solution in the austenite. 2. Calculation of hardenability distance kinetically depending on the dissolution of particles. Equilibrium of elements in solution or in particles is determined with ThermoCalc with a database for HSLA steels. Multiplication factors for alloying elements based on Grossmans work are used for calculation of Ideal diameter for 50% martensite in the centre of a bar. For comparison with Jominy bars, the Ideal diameter is transformed to Jominy distance. Also boron is considered since many quenched steels contain this alloying element, having a large effect on hardenability. 3. Grain growth with consideration taken to particles and their dissolution. Larger grains increase hardenability. The hardenability model will be used specifically for steel containing less than 0.4% C. For low carbon steels modified relations should be used. Below 0.2% C alloying elements such as Cr and Mo contribute less to hardenability. Therefore other relations must be used to fully describe the influence of alloying elements on hardenability. Combination effects occur, not only due to presence of particles and their ability to dissolve during reheat. Also interaction effects such as those for Mo and Ni in low carbon steels. According to the literature a high Ni-content (>0.75 wt-%) increases the influence of Mo on hardenability. In general the influence of individual alloying elements are lower than for steels with higher C-contents. The tempering model is based on experimental information from the literature. In this sense it is empirical. By combining the data from hardenability calculations using the hardenability model room temperature hardness and ultimate tensile strength after tempering in the temperature range 20-700 °C are calculated. The final properties are dependent on dissolution of alloying elements already during reheat before quench. In this paper comparisons of different alloys are given for hardening and tempering. Examples of verifications to experimental data are given both for the hardenability model as well as the tempering model. The tempering model generally functions well in comparison with experimental data. The pre-history before quench is important and affects the level of hardness and strength. In current work we try to take this into consideration by first applying the hardenability model.
PL
Celem projektu jest opracowanie modeli hartowalności i odpuszczania dla różnych zabiegów obróbki cieplnej wysoko wytrzymałych stali martenzytycznych. Model hartowalności opracowany w KIMAB jest podzielony na trzy składowe: (i) Rozpuszczanie cząstek w czasie wygrzewania, (ii) Wyznaczenie obszarów zahartowanych w oparciu o kinetykę rozpuszczania cząstek i (iii) rozrost ziaren (uwzględniając wpływ rozmiaru i objętości cząstek na efekt piningu Zenera. Model hartowalności przewiduje Idealną Średnicę, odległość Jominy'ego dla 50% martenzytu oraz twardość powierzchni stali po hartowaniu. Przykłady obliczeń dla stali z SSAB Oxelósund są przedstawione w artykule i porównane z wynikami doświadczeń. W K1MAB opracowano również doświadczalny model odpuszczania, który opiera się na danych doświadczalnych zaczerpniętych z literatury. Obliczona została twardość i wytrzymałość na rozciąganie hartowanych stali, otrzymanych z Ovako Bar, po odpuszczeniu w temperaturach 150°-700°C, i wyniki porównano z pomiarami. Model odpuszczania funkcjonuje poprawnie i ogólit skano zgodność z danymi doświadczalnymi. Niemniej j historia zmian temperatury przed hartowaniem ma wpływ i powinna być uwzględniona, ponieważ rzutuje i twardość i wytrzymałość stali. Stosując razem modele hartowalności i odpuszczania można badać wpływ nierozpuszczonych cząstek na własności stali po obróbce cieplnej.
16
Content available Modelling of microstructure development in forging of a windmill shaft
Sińczak J., Pietrzyk M., Skubisz P., Łukaszek-Sołek A.
Metallurgy and Foundry Engineering
|
2006
|
Vol. 32, no. 1
11-18
EN
The paper presents the results of investigation of microstructure evolution in hot-deformed steel in the process of forging of large forgings. Using a forging of a windmill main shaft as an example, description of the technological process is presented, focused on phenomena occurring in the microstructure during hot-forging. Investigation of the microstructure during and after forging of a shaft was made. The results of theoretical calculation of microstructure evolution during subsequent stages of production cycle are based on temperature changes plots derived from industrial practice. Simulation of microstructure evolution allowed plotting changes of grain size and recrystallized volume fractions versus time during forging and reheating operations.
PL
Praca przedstawia wyniki badań rozwoju mikrostruktury stali odkształcanej na gorąco w procesie kucia dużych odkuwek. Na przykładzie odkuwki wału głównego siłowni wiatrowej przedstawiono proces technologiczny, z uwzględnieniem zjawisk zachodzących w mikrostrukturze stali podczas kucia na gorąco. Wyniki teoretycznych obliczeń rozwoju mikrostruktury w czasie kolejnych etapów cyklu produkcyjnego oparto na zmianach temperatury zachodzących w praktyce przemysłowej. Symulacja rozwoju mikrostruktury pozwoliła na określenie zmian wielkości ziarna i ułamka zrekrystalizowanej objętości w funkcji czasu w poszczególnych operacjach kucia i dogrzewania.
17
Content available remote Rola TiO2 w kształtowaniu mikrostruktury, składu fazowego i właściwości mechanicznych kompozytów Ca-TZP/WC
Pyda W., Moskała N., Pyda A.
Kompozyty
|
2005
|
R. 5, nr 1
63-68
PL
Kompozyty z osnową ceramiczną (CMC) w układzie składającym się z polikrystalicznego dwutlenku cyrkonu w odmianie tetragonalnej stabilizowanej tlenkiem wapnia i z cząstek węglika wolframu (Ca-TZP/WC) przygotowano tradycyjnym sposobem, polegającym na mieszaniu składowych proszków i ich konsolidacji drogą prasowania na gorąco. Wykorzystano nanometryczny proszek zawierający 7% mol. CaO w roztworze stałym z ZrO2, krystalizowany w warunkach hydrotermalnych, oraz submikronowy, handlowy proszek WC. Nanoproszek dwutlenku cyrkonu domieszkowano dwutlenkiem tytanu w ilości nieprzekraczającej 1,5% mol., wykorzystując do tego celu metodę współstrącania. Kompozyty zawierały 10% obj. cząstek WC. Zbadano wpływ dodatku TiO2 oraz temperatury prasowania na gorąco na skład fazowy, mikrostrukturę i właściwości mechaniczne kompozytów Ca-TZP/WC. Dodatek TiO2 eliminował niejednorodności mikrostrukturalne osnowy cyrkoniowej. Stwierdzono zmniejszenie się krytycznego rozmiaru ziaren tetragonalnego ZrO2 wraz ze wzrostem zawartości TiO2 w roztworze stałym. Fakt ten sprzyjał przemianie tetragonalnej odmiany ZrO2 w jednoskośną. Zarówno wtrącenia WC, jak i dodatek TiO2 w badanym zakresie stężeń powodowały zmniejszenie rozmiaru ziaren osnowy cyrkoniowej, co przeciwnie, sprzyjało zachowaniu fazy tetragonalnej ZrO2 w mikrostrukturze tworzyw. Przyczyny redukcji rozmiaru ziaren ZrO2 poddano dyskusji. Stwierdzono wzrost wytrzymałości na zginanie kompozytów (do wartości 1,3 š0,1 GPa) w porównaniu z materiałem osnowy.
EN
Ceramic matrix composites (CMC) in the system composed of tetragonal polycrystalline zirconia stabilized with calcia and WC particulates (Ca-TZP/WC) have been prepared by using a conventional way which involved mixing component powders and their consolidation by hot pressing. The hydrothermally crystallized nanometric zirconia powder containing 7 mol % CaO in solid solution with ZrO2 and the commercial WC one were used. TiO2 was introduced to the zirconia nanopowder in amount not exceeded 1.5 mol % by means of a co-precipitation method. The composites contained 10% of the WC particulates by volume. An effect of the TiO2 content and hot pressing temperature on phase composition, microstructure and mechanical properties of the Ca-TZP/WC composites was studied. The TiO2 additive eliminated microstructural inhomogeneities of the zirconia matrix. Reduction of a critical size of the tetragonal grains with TiO2 content has been found. This favoured transformation of the tetragonal ZrO2 polymorph to monoclinic. Both the WC inclusions and TiO2 additive caused a decrease of the zirconia matrix grain size. In reverse, this favoured retention of the tetragonal phase in the material microstructures. Reasons for the zirconia grain size reduction are discussed. The improved strength (up to 1.3 š0.1 GPa) nas been found in the composites when compared with the matrix material.
18
Content available remote Modeling of texture and microstructure transformation of metals during annealing
Szpunar J. A., Li H., Park J. T.
Archives of Metallurgy and Materials
|
2005
|
Vol. 50, iss. 1
57-63
EN
In this article, we would like to outline examples of research of our group on recrystallization and grain growth textures. Rules that govern the transformation of texture and structure of metals during annealing are complex and not well defined. For this reason, the computer simulation of the transformation of the microstructure and texture received much attention in recent years. Computer models allow to introduce more realistic microstructural conditions that control the transformation of texture and microstructure.
PL
W pracy przedstawiono przykłady badań tekstury rekrystalizacji i wzrostu ziaren. Prawa działające podczs wyżarzania sa złożone i trudne do zdefiniowania. Z tej przyczyny dużym zainteresowaniem cieszy sie w ostatnich latach komputerowa symulacja transformacji tekstury i struktury. Modele komputerowe pozwalaja na wprowadzenie bardziej realistycznych warunków mikrostrukturalnych kontrolujacych transformacje tekstury i struktury metali.
19
Content available remote Modelling of equiaxed grain growth in solidification process
Wodo O., Sczygiol N.
Archiwum Odlewnictwa
|
2004
|
R. 4, nr 14
558-563
EN
In this paper we discuss the object-oriented software designed to implement simulation of the equiaxed grain growth in solidifying casting using cellular automata (CA). We present example of the numerical simulation for aluminium-7% silicon alloy. Finally, we point out possible extensions of the system.
PL
W pracy przedstawiono autorską obiektową realizację systemu do symulacji wzrostu struktury równoosiowej w krzepnącym odlewie z wykorzystaniem automatu komórkowego. Pokazano wyniki przykładowej symulacji dla stopu dwuskładnikowego (AI-7% Si). Omówiono również możliwe sposoby rozbudowy systemu.
20
Rozrost ziarna austenitu stali 45. Metody identyfikacji wielkości ziarna austenitu i kinetyka jego wzrostu
Wierszyłłowski I., Zielnica A., Niemczyk W.
Inżynieria Materiałowa
|
2003
|
R. XXIV, nr 6
407-409
PL
W pracy przedstawiono w skrócie metody identyfikacji ziarna austenitu w stalach. Do badań wybrano dwie metody siatki ferrytu i specjalnego trawienia zahartowanych z temperatury austenityzowania próbek. Wielkość ziarna austenitu określono metodami opisanymi w PN oraz przy pomocy programu METILO. Próbki austenityzowano w dylatometrze LK 02 Adamel-Lhomargy i hartowano natryskiem sprężonego helu na martenzyt lub mieszaninę martenzytu i bainitu, lub z szybkością ok. 20 C/s. Podczas takiego chłodzenia uzyskiwano strukturę perlityczną z siatką ferrytu na byłych granicach ziaren austenitu. Wyniki przedstawiono w postaci wykresów. Do analizy kinetyki izotermicznego wzrostu ziarna austenitu zastosowano zmodyfikowane równanie Sellarsa [1] w postaci d do potęgi n - d0 do potęgi n = k x t gdzie k jest stałą szybkości wzrostu. Wartości n są charakterystyczne dla wzrostu ziarna i wynoszą ok. 2. Uzyskane w pracy wartości n były bliskie 2 i wynosiły od 2,2 do 2,3.
EN
Methods of former austenite grains identification were shortly presented. For studies two methods were selected: ferrite net around pearlite obtained by carefully selected cooling rate, and quenching to martensite and special etching. Austenite grain size was determined according to Polish Standards and with help of METILO program. Heat treatment was performed in LK02 Adamel - Lhomargy dilatometer. Results were presented in form of diagrams and one table. For isothermal growth kinetics modified Seller's equation in form of d to the n - d0 to the n =k x t was used, k is the growth constant. Value of n characterizes grain growth and is close to 2. Obtained in this work values varied from 2,2 to 2,3.
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.