Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Silicide formation on silicon by dense compression plasma treatment

Anishchik V., Uglov V., Kvasov N., Petykhou Y., Astashynski V., Kuzmitski A., Zhukowski P., Karwat C., Zhukowski P., Fedotova J.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2010

|

R. 86, nr 7

311-313

EN

In the present paper the means of applying compression plasma flows (CPF) for deep metal doping of silicon, formation of single- and multiphase metal silicide as well as submicron silicide structures are discussed. The action of CPF on Fe/Si and Ni/Si systems results in the formation of silicon dendries and metal silicides á-FeSi2 and NiSi, NiSi2 respectively. Metal silicides are preferably localized between the silicon dendrites’ branches.

PL

Prezentowany artykuł omawia zastosowanie strumieniowej plazmy kompresyjnej do głębokiego domieszkowania krzemu metalem oraz powstawanie jedno- i wielofazowych krzemków metali oraz submikroskopowych struktur krzemkowych. Działanie strumieniowej plazmy kompresyjnej na układy Fe/Si oraz Ni/Si powoduje tworzenie się dendrytów krzemowych i krzemków metali odpowiednio - .-FeSi2 i NiSi.

2

Complex silumins

Pietrowski S.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2007

|

Vol. 24, nr 1

101-105

EN

Purpose: The study presents the results of investigations carried out on silumins with additions of Mg, Ni, Cu, Cr, Mo and W. The silumins containing Mg, Cu and Ni are well-known and commonly used in construction of machines and equipment. Design/methodology/approach: Additions of Cr, Mo and W have not been thoroughly investigated yet. They are considered a new family of innovative cast aluminium alloys. Findings: In Al-Si systems they form silicides, like Cr3Si, Mo3Si, W3Si and intermetallic phases of Al13Cr4Si4, Al12Mo, Al12W and AlWSi. The silicides crystallise in cubic lattice of parameters similar to aluminium and silicon. Research limitations/implications: Therefore they can act as crystallisation substrates and occur as separate phases. The examinations under the microscope and X-ray microanalysis of the linear and point distribution of elements confirmed the presence of the above mentioned phases. A combination of two elements, e.g. Cr and Mo, or Cr and W, was observed to cause the formation of complex silicide layers of Mo3Si and (Cr, Mo)3Si, or Cr3Si as well as (W, Cr)3Si. Originality/value: The presence of the silicides has been indicated as a possible source of the refinement of alpha (Al) and beta (Si) phases. The precipitations of these phases and of the intermetallic phases favour a high degree of the silumins hardening. A characteristic feature is the fact that nucleation and crystallisation of the successive phases takes place at the phase boundaries formed between the previously precipitated phase and solid solution alpha. The studies carried out so far have indicated that in complex silumins at high temperatures crystallise the silicides and peritectic phases of Al12W, AlWSi, Al12Mo and Al13Cr4Si4. Phases alpha or beta are the next ones to crystallise, followed by complex eutectic alpha + beta +Al(Si, Cr, Mo, W, Fe). Further crystallise the phases of Mg2Si, Al3Ni and Al2Cu. The silumins presented here are characterised by high mechanical properties: Rp0,2=320-420MPa, Rm=400-520MPa, A5=0.5-5.0% and elevated hardness of 145-210HB. Further investigations will be carried out to optimise the chemical composition of silumins and the precipitation hardening process parameters to produce alloys characterised by optimum combination of strength, ductility and hardness.

3

Wytwarzanie metodą odlewniczą wysokokrzemowych stopów Fe-C-Cr

Granat K., Pigiel M.

Archiwum Odlewnictwa

|

2006

|

R. 6, nr 18/2

183--188

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań nad możliwością wytwarzania metodą odlewniczą wysokokrzemowych stopów Fe-C-Cr. Stwierdzono, że przy zachowaniu ustalonej procedury postępowania, doborze odpowiednich składników wsadu metalowego i wykorzystaniu specjalnych nomogramów możliwe jest wytwarzanie stopów o założonych właściwościach użytkowych, w których krzem sprzyja krystalizacji zwiększonej ilości twardych węglików chromu typu M7C3, a ponadto krzemków typu M5Si3 i M3Si oraz węglikokrzemków typu M7X3, M5X3 i M3X2.

EN

In the paper the results of investigations concerned with the manufacturing by the casting method of Fe-C-Cr alloys containing high silicon content were shown. It was ascertained, that by applying of the manufacturing procedure, selection of alloying elements and applying of special nomographs it is possible the manufacturing of alloys characterized by the assumed functional properties. Discussed properties are achieved according to the silicon effect on the formation of the high amount of silicon carbides of M7X3, M5X3 and M3X3 type.

4

Wieloskładnikowe stopy Fe-C-Cr-Si odporne na zużycie, przeznaczone na odlewy i warstwy napawane

Granat K.

Prace Naukowe Instytutu Technologii Maszyn i Automatyzacji Politechniki Wrocławskiej. Monografie

|

2005

|

Vol. 86, nr 26

1--182

PL

Przedstawiono analizę wpływu dodatku krzemu na strukturę i właściwości użytkowe stopów Fe-C-Cr. Na podstawie aktualnych danych termodynamicznych zawartych w Banku Danych THERDAS sporządzono wykres powierzchni likwidus oraz izotermiczny przekrój równowagi fazowej w temperaturze 1200 °C stopów Fe-C-Cr. Korzystając z tak opracowanych, zweryfikowanych badaniami laboratoryjnymi danych, określono wpływ dodatku 3, 6, i 10% wag. Si na krystalizację pierwotnych i przedeutektycznych faz układu Fe-C-Cr. Stwierdzono, że dodatek krzemu powoduje początkowo zmniejszanie i ostatecznie zanik obszarów pierwotnej krystalizacji austenitu, cementytu i węglika typu M23C6. Równocześnie powiększają się obszary pierwotnej krystalizacji ferrytu, węglików typu M7C3, grafitu i fazy σ. W zakresie krystalizacji przedeutektycznej tworzą się obszary występowania krzemku typu M5Si3 już przy zawartości do 30% wag. chromu w stopie. Badano stopy wytworzone w warunkach technologicznych zawierające od 0,5 do 5% wag. C, od 7,5 do 30% wag. Cr i do 11% wag. Si oraz stopy wysokochromowe zawierające około 5% wag. C, od 55 do 62% wag. Cr i od 7,5 do 11% wag. Si. Wytworzono je w procesach odlewania do form metalowych i skorupowych lub napawania łukowego samoosłonową elektrodą proszkową. Poza znanymi fazami z układu Fe-C-Cr stwierdzono, na podstawie badań metalograficznych, rentgenowskich, mikroskopii elektronowej i mikroanalizy rentgenowskiej, występowanie w badanych stopach krzemków typu M3Si i M5Si3 oraz węglikokrzemków typu M7X3, M5X3 M3X2 i (Fe,Cr)6CSi. Wykazano, że wskutek sprężystego odkształcenia sieci ferrytu zwiększa się jego twardość i zmniejsza rozpuszczalność w nim węgla i chromu, prowadząc do zwiększenia w strukturze ilości węglików. W wyniku tych oddziaływań zwiększa się twardość i odporność na zużycie badanych stopów. Najkorzystniejszy wpływ krzemu obserwuje się w stopach zawierających do 3% wag. węgla i do 20% wag. chromu. Ustalono ponadto, że dodatek powyżej 8% wag. krzemu zwiększa odporność stopów na utlenianie w temperaturze 1000 °C i w czasie do 100 godzin. Największą odpornością na utlenianie charakteryzowały się stopy zawierające powyżej 3% wag. C i 20% wag. Cr. Wyniki badań odporności na korozję w 0,1 n roztworach HNO3, HCl, H2SO4, NaOH i KCl wykazały, że jest ona porównywalna lub większa w roztworach kwaśnych od referencyjnych stali ferrytycznej H17 i austenitycznej H17N13M2T w przypadku stopów zawierających powyżej 3% wag. C, 20% wag. Cr i 8% wag. Si, i pozostałych roztworach dla stopów zawierających powyżej 6% wag. Si. Wykazano ponadto, że możliwe jest zastosowanie trudno obrabialnych, często nastręczających trudności w procesie wytwarzania, stopów Fe-C-Cr-Si charakteryzujących się najlepszymi właściwościami użytkowymi, do wytwarzania warstw stopowych na odlewach żeliwnych metodami natryskiwania lub napawania plazmowego.

EN

In the paper, the influence of silicon addition on the structure and usable properties of Fe-C-Cr alloys is analysed. It was found on the grounds of literature data and preliminary results of own research that the Fe-C-Cr alloys should meet the expectations with respect to improvement of wear, corrosion and oxidation resistance of the commonly known Fe-C-Cr alloys. On the ground of actual thermodynamic data included in the data bank THERDAS, liquidus surface diagram and isothermal section of phase equilibrium diagram at 1200 °C were prepared. Using the data prepared in this way and verified by laboratory research, influence of 3, 6 and 10 wt.% Si addition on crystallisation of primary and hypoeutectic phases of the Fe-C-Cr system was determined . It was found that silicon addition results in reduction and finally in decline of the primary crystallisation areas of austenite, cementite and M23C6 carbide. At the same time, the primary crystallisation areas of ferrite, M7C3 carbide, graphite phase grow larger. In the hypoeutectic alloys, the areas of M5Si3 silicide are created already at 30% Cr in the alloy (all the compositions are mass fractions). Technical alloys containing 0.5% to 5% C, 7.5% to 30% Cr and up to 11 % Si, as well as high-chromium alloys with ca. 5% C, 55% to 62% Cr and 7.5% to 11% Si were examined . These alloys were prepared by casting to metal moulds and shell moulds or by arc padding with self-shielded powder electrodes. It was found that it is possible to influence the structure and properties of the alloy by selecting charge materials and by considering carbon solubility dependent on the manufacturing process applied . It was found on the grounds of metallographic, X-ray, electron microscope and electron microprobe examinations that, beside the phases typical of the Fe-C-Cr system, the alloys under research contain also M3Si and M5Si3 silicides as well as M7X3, M5X3, M3X2 and (Fe,Cr)6CSi carbosilicides. The analysis of the influence of silicon on usable properties of the Fe-C-Cr alloys demonstrated that elastic deformation of ferrite lattice results in reduced carbon and chromium solubility that leads to increased fraction of carbides in the structure and, as a consequence, to increased hardness and wear resistance determined by the modernised Howarth ZIS 116 method . The most advantageous effect of silicon is observed in the alloys containing up to 3% C and up to 20% Cr. Moreover, it was found that an addition of over 8% Si increases oxidation resistance determined by the thermogravimetric method at 1000 °C during up to 100 hours. The alloys with over 3% C and 20% Cr were characterised by the highest oxidation resistance . In addition, these alloys were distinguished by good structure stability at elevated temperatures, and their hardness at 800 °C, determined by dynamic Vickers method using the Orths device, was equal to that of heat-resisting alloys like stellite 6, stellite 8, inconel 625 or inconel 718 . Corrosion resistance determined by potentiostatic method in 0,1 n solutions of HN03, HC1, H2SO4, NaOH and KC1 is comparable or higher than that of the reference steels HI7 and H17N13M2T in acid solutions for the alloys with over 3% C, 20% Cr and 8% Si, and in the remaining solutions for the alloys with over 6% Si . Furthermore, it was found that the Fe-C-Cr-Si alloys characterised by the best usable properties could be applied for generating alloyed layers on iron castings by plasma spraying or by plasma padding .

5

Struktura szybko chłodzonych stopów typu Cr-Fe-Si-C

Granat K.

Archiwum Odlewnictwa

|

2004

|

R. 4, nr 11/1

168--174

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań stopów typu Cr-Ee-Si-C zawierających 54,5-62,0 %wag. Cr, 4,8-5.4 %wag. C i 7,5-11,0 %wag. Si, reszta Fe. Stwierdzono na podstawie wyników badań metalograficznych, rentgenowskich i za pomocą mikroskopów skaningowego oraz transmisyjnego, że w strukturze szybko studzonych, wytopionych w oporowym piecu Tammanna i odlewanych do form metalowych próbek, występują węgliki typu M7C3 i krzemki M3Si oraz węgliko-krzemki typu M7X3, M5X3 i M3X2 (M= Cr, Fe: X = Si, C).

EN

In the paper, research results of alloys Cr-Fe-Si-C types containing 54,5-62,0 wt. % Cr, 4,8-5,4 wt. % C and 7,5-11 wt. % Si, Fe rest are presented. It was found on the ground of metallographic, x-ray and with using scanning and transmission microscopes that in the structure of quickly cooled, melted in Tammanna resistance furnace and poured into metal mold samples, occur M7C3 arbides and M3Si silicides and M7X3, M5X3 i M3X2 (M = Cr, Fe; X = Si, C) carbosilicides as well.