Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

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.

2

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.

3

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.

4

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.

5

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.

6

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.

7

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.

8

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.

9

Analysis of the spatial morphological features of two-phase polycrystal grains.

Sławuta K., Jeziorski L.

Inżynieria Materiałowa

|

2001

|

R. XXII, nr 5

846-849

EN

In the numerical model of the structure of the two-phase polycrystal with diverse interfacial energy of grain boundaries, a distinct stabilization of the structure was found. An attempt was made to explain this fact by the presence of characteristic edges of contact of four adjacent grains of (alpha beta alpha beta) type. The quantitative description of the spatial features of the structure has found a significant correlation to exist between the length of those edges and the grain boundary curvature by which the observed stabilization of the structure of the system investigated can be explained. The investigations were accomplished using a computer simulation method based on the concepts of the theory of probability and statistical mechanics.

10

Porównanie spiekania ceramiki konwencjonalnej i nanostrukturalnej.

Rzeszotarska J., Ranachowski J.

Szkło i Ceramika

|

2000

|

R. 51, nr 3

7-13

11

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

12

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.

13

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.

14

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.

15

Magnetyczna struktura domenowa, anizotropia magnetokrystaliczna i energia ścian domenowych polikrystalicznego międzymetalicznego związku LaMn2Ge2.

Wysłocki J. J., Przybył A., Pawlik P., Szymura S.

Inżynieria Materiałowa

|

1998

|

R. XIX, nr 6

1358-1362

PL

Zbadano strukture domenową polikrystalicznego międzymetalicznego związku LaMn2Ge2 na powierzchniach ziarn równoległych i prostopadłych do kierunku magnetycznie wyróżnionego (osi c), stosując metodę figur proszkowych. Stwierdzono, że zaobserwowana struktura domenowa jest charakterystyczna dla materiałów o jednym kierunku łatwego namagnesowania. Na powierzchni ziarn równoległej do osi c widoczne są domeny o 180 stopniowych ścianach domenowych. Na granicy ziarn pojawiają się domeny zamykające w postaci klinów oraz klinów wewnątrz tych klinów. Natomiast na powierzchni prostopadłej do osi c występuje struktura labiryntowa. Ściany domenowe stają sie pofalowane, dla obniżenia powierzchniowej magnetostatycznej energii, a klinowe domeny zamykające widoczne są jako małe koła. Wyznaczono energię ścian domenowych gama z zależności szerokości domen D od wielkości ziarna L w kierunku magnetycznie wyróżnionym, stosując różne modele struktur domenowych. Uzyskano dobrą zgodność wartości energii ścian domenowych wyliczoną z modeli Kittela (gama=6.2 mJ/metr kwadratowy) i Huberta (gama=6.4 mJ/metr kwadratowy). Jednakże stosując metodę Bodenbergera i Huberta określania energii ścian domenowych z powierzchni ziarn prostopadłej do kierunku magnetycznie wyróżnionego, uzyskano mniejszą wartość energii (gama=2.0 mJ/metr kwadratowy). Ponadto z krzywych momentu skręcajacego wyznaczono stałe magnetokrystalicznej anizotropii K1 i K2 stosując analizę Fouriera (K1=22.8 kJ/metr sześcienny i K2=15.2 kJ/metr sześcienny), maksima krzywych momentu skręcającego (K1=23.8 kJ/metr sześcienny) i nachylenie krzywych momentu skrecającego (K1=17.4 kJ/metr sześcienny).

EN

Applying the powder pattern method, the magnetic domain structures of polycrystalline intermetallic LaMn2Ge2 compound were studied on the grain surfaces parallel and perpendicular to the easy direction of magnetisation (c axis). The domain structures observed are typical for the uniaxial materials. On grain surfaces that are parallel to the c axis domains with 180 degrees centigrade Bloch walls are apperent. At the grain boundaries closure domains occur in the form of daggers and subdaggers. On the grain surfaces that are perpendicular to the c axis a labyrinth-like structure is observed. Domain walls become crinkled to reduce the magnetostatic energy of the surface and dagger-like closure domains are also visible as small circles. The domain wall energy density gamma was determined from the dependence of the domain width D on the crystal thickness L in the magnetically preferred direction, applying different models of the domain structure. A good agreement was obtained between the values of the domain wall energy determined from the Kittel's model (gamma=6.2 mJ/square meter) and Hubert's model (gamma=6.4 mJ/square meter). However, using Bodenberger and Hubert method of domain wall energy determination from the grains surface perpendicular to the easy direction of magnetisation, lower value of the domain wall energy was obtained (gamma=2.0 mJ/sqare meter). Moreover, the magnetocrystalline anisotropy constants K1 and K2 were determinated from the torque curves applying: Fourier analysis (K1=22.8 kJ/cubic meter and K2=15.2 kJ/cubic meter), torque curves maxima (K1=23.8 kJ/cubic meter) and slope of the torque curves (K1=17.4 kJ/cubic meter).

16

Computer modelling of primary recrystallization.

Walasek T.

Inżynieria Materiałowa

|

1998

|

R. XIX, nr 4

1272-1275

EN

In the paper a Monte Carlo computer simulation technique has been applied to the problem of primary recrystallization. A continuum system of material has been modelled employing a discrete 2D lattice of 40 000 elements. The nucleation rate has been chosen so as to be time dependent. Both stored energy and grain boundary energy have been included in the present model. A deformed microstructure has been used as preliminary one in the present simulation. The modelling results have been discussed in terms of experimental observations. The microstructures produced on SMITWELD thermal cycle simulator and these produced by computer simulation have been examined on MAGICSCAN image analyser. The results show clear similarity as far as the recrystallized volume fractions, grain sizes and their shapes are concerned. The characteristic sigmoidal dependence of the recrystallized volume fraction in metals is properly reproduced.