Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Thermodynamic Prediction Of The Diffusion Barrier Morphology In The Al/Ni – Nano-Foil Designed For The Self-Propagating Reaction

Wołczyński W.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 3

2421--2429

EN

Thermodynamic model for the diffusion barrier formation in the Al/Ni nano-foil is presented. Two types of diffusion are distinguished in the model, boundary diffusion for substrate dissolution and bulk diffusion for solidification. The creation of two phases: Al3Ni, Al3Ni2 in the diffusion barrier are predicted due to the cyclical manner of the dissolution and solidification occurrence.

PL

Przedstawiony jest termodynamiczny model formowania bariery dyfuzyjnej w nano-folii Al/Ni. Wyróżniono dwa typy dyfuzji, dyfuzję graniczną dla rozpuszczania oraz dyfuzję objętościową dla krystalizacji. Przewidziano tworzenie się dwu faz: Al3Ni, Al3Ni2 w barierze dyfuzyjnej stosownie do cyklicznego przebiegu rozpuszczania i krystalizacji.

2

Thermodynamic and Kinetic Aspects of the Hot Dip (Zn) - Coating Formation. Part I

Wołczyński W., Pogoda Z., Garzeł G., Kucharska B., Sypień A., Okane T.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2014

|

Vol. 59, iss. 3

1223--1233

EN

A hot dip (Zn) – coating formation is carried out in the industry conditions. Two types of the steel substrate are applied to the experiment. Two morphologically different coatings are obtained, accordingly. A hot dip (Zn) – coating formation is also carried out in the laboratory conditions for making some additional explanations of the revealed phenomena. The thickening of the - phase sub-layer is observed in details to determine time of the transition from stable into meta-stable solidification. The Fe-Zn phase diagrams for stable and meta-stable equilibrium are calculated, respectively. The phase diagram for dissolution is also determined. The criterion of the higher temperature of the solid/liquid (s/l) interface is successfully applied to the Fe-Zn system to justify the competition between stable and meta-stable solidification. The mass balance verification is performed for the (Zn) - coating in order to define the nominal Zn–solute concentration required by dissolution and next by solidification. The Zn – solute concentration in the dissolution, super-saturation and saturation zones are determined thermodynamically. The growth kinetics is described for all the sub-layers in the (Zn) – coating.

PL

Przeprowadzono formowanie powłoki cynkowej metodą zanurzeniową w warunkach przemysłowych. W eksperymencie użyto dwu rodzajów podłoży. Stosownie, uzyskano dwa rodzaje powłok zróżnicowanych morfologicznie. Przeprowadzono również formowanie powłoki w warunkach laboratoryjnych celem uzyskania dodatkowych wyjaśnień dla ujawnionych zjawisk. Szczególnie obserwowano pogrubianie podwarstwy fazy celem określenia momentu przejścia od krystalizacji stabilnej do metastabilnej. Stosownie do tego przejścia obliczono diagramy fazowe Fe-Zn zarówno dla równowagi stabilnej jak i metastabilnej. Dodatkowo obliczono diagram fazowy dla zjawiska rozpuszczania. Skutecznie zastosowano kryterium wyższej temperatury frontu krystalizacji w odniesieniu do diagramu fazowego Fe-Zn celem uzasadnienia współzawodnictwa miedzy krystalizacją stabilną a metastabilną. Przeprowadzono obliczenia bilansu masy dla powłoki (Zn) celem określenia nominalnego stężenia cynku wymaganego przez rozpuszczanie a następnie przez krystalizację. Termodynamicznie określono stężeniu cynku w strefach rozpuszczania nasycenia i przesycenia. Kinetyka wzrostu została opisana w odniesieniu do wszystkich podwarstw powłoki cynkowej.

3

Model for the Protective Coating Formation During Hot Dip Galvanizing. Part II

Wołczyński W., Pogoda Z., Garzeł G., Kucharska B., Sypień A., Okane T.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2014

|

Vol. 59, iss. 4

1393--1404

EN

A mathematical description for the (Zn) - coating formation with the presence of flux in the zinc bath is presented. This description includes the progressive vanishing of the products of the flux disintegration. A function which expresses the flux vanishing is formulated. The solidification of some phase sub-layers in the (Zn) - coating is considered with the use of a hypothetical pseudo-ternary phase diagram Fe-Zn-flux. Some relationships are formulated to define the varying Zn - solute redistribution as observed across the sub-layers. The relationships are based on the mass balance analyzed for the coating / bath / flux system. An amount of the growing phase in a given sub-layers is also defined mathematically.

PL

Prezentowany jest matematyczny opis formownia powłoki cynkowej w obecności topnika w kąpieli. Opis ten uwzględnia stopniowy zanik produktów rozpadu topnika. Sformułowana została funkcja, która wyraża ten zanik. Rozważana jest krystalizacja faz w podwarstwach powłoki cynkowej z zastosowaniem hipotetycznego pseudo-potrójnego diagramu fazowego Fe - Zn - topnik. Sformułowane zostały równania celem zdefiniowania zmienności redystrybucji cynku obserwowanej na grubości poszczególnych podwarstw. Równania te bazują na bilansie masy analizowanym dla systemu powłoka / kąpiel / topnik. Zdefiniowana także została matematycznie ilość rosnącej fazy w danej podwarstwie.

4

Mechanism of Solidification under Meta-Stable Condition for Fe-Al Particle Sprayed by the Detonation Method

Senderowski C., Pawłowski A., Wołczyński W.

Ochrona przed Korozją

|

2010

|

nr 11

520-523

EN

Particles of the Fe-Al type (less than 50 žm in diameter) were sprayed onto 045 steel substrate by means of the detonation method. The particles contained 15, 49 and 63 at.% Al, respectively. A single particle containing 63 at.% Al was subjected to the detailed analysis. The TEM and SAED techniques revealed in the sprayed particle three sub-layers of: an amorphous phase EA, periodically situated lamellae of the FeAl + Fe2Al5 phases, and a nonequilibrium phase EN. As a result of the spraying a solid / liquid system was formed: substrate / melted particle part / non-melted particle part. A hypothesis dealing with the solidification mechanism of such a single particle (partially melted) and with nominal composition N0 = 0.63 (63 at. is presented. The solidification mechanism is referred to the Fe-Al meta-stable phase diagram shown schematically. A melted part of particle solidified rapidly according to the phase diagram of meta-stable equilibrium and at a significant deviation from the thermodynamic equilibrium. The solidification occurred simultaneously in two directions: towards a substrate and towards an air.

PL

Natryskiwaniu poddano cząstki Fe-Al (o średnicy mniejszej niż 50 žm). Natryskiwano je na podłoże ze stali 045 przy użyciu metodydetonacyjnej. Cząstki zawierały odpowiednio 15, 49 oraz 63 at.% Al. Szczegółowej analizie poddano cząstkę zawierającą 63 at.% Al. Zastosowane techniki TEM oraz SAED ujawniły istnienie trzech podwarstw w analizowanej cząstce: podwarstwę fazy amorficznej EA, periodycznie usytuowane płytki faz FeAl + Fe2Al5, oraz podwarstwę nierównowagowej fazy, EA będące wynikiem krystalizacji. Zatem, w wyniku zastosowanego natryskiwania ukształtował się system faza stała / faza ciekła, tj.: podłoże / stopiona część cząstki / niestopiona część cząstki. W pracy przedstawiono hipotezę wyjaśniającą mechanizm krystalizacji stopionej części cząstki o stężeniu nominalnym N0 = 0,63 (63 at.% Al). Mechanizm krystalizacji jest odniesiony do diagram fazowego równowagi metastabilnej Fe-Al opracowanego schematycznie. Stopiona część cząstki krystalizowała gwałtownie zgodnie z diagramem fazowym równowagi metastabilnej i w znacznym odchyleniu od równowagi termodynamicznej stabilnej. Krystalizacja przebiegała równocześnie w dwu kierunkach: w kierunku podłoża i w kierunku otoczenia.