Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Ewolucja fazowa prasowanych na gorąco materiałów czteroskładnikowych z układu Ti-AI-C-N

Chlubny L., Lis J., Bućko M. M.

Materiały Ceramiczne

|

2009

|

T. 61, nr 2

136-139

PL

Potrójne i poczwórne związki w układzie Ti-AI-C-N należą do grupy związków heterodesmicznych typu "312" oraz "H". Związki te mają strukturę warstwową zawierającą wiązania kowalencyjne i metaliczne. Ze względu na właściwości można je klasyfikować jako materiały leżące na granicy pomiędzy metalami i ceramiką, co stwarza niespotykane dotychczas możliwości zastosowania ich jako materiałów konstrukcyjnych (tzw. "ceramika plastyczna"). W literaturze najczęściej opisywanymi związkami w układzie Ti-AI-C-N sąTi(3)AIC(2), Ti(2)AIC oraz Ti(2)AIN, brak natomiast jest danych na temat materiałów czteroskładnikowych. W prezentowanej pracy autorzy podjęli próbę otrzymania proszku Ti(3)AI(C,N)2 za pomocą metody SHS oraz otrzymania z niego polikrystalicznego materiału drogą prasowania na gorąco. Proszek syntezowany był za pomocą metody trójetapowej przy zastosowaniu jako prekursorów materiałów międzymetalicznych z układu Ti-AI, a następnie materiału Ti(3)AIC(2) typu "312". Zagęszczanie proszku prowadzono w zróżnicowanych warunkach prasowania na gorąco. Gęste spieki zostały zbadane pod kątem ewolucji fazowej za pomocą metody rentgenograficznej.

EN

Ternary and quaternary materials in the Ti-AI-C-N system belong to a group of heterodesmic materials also called as the 312 and H or MAX phases. These compounds are characterized by the layered structure with metallic and covalent bounds. Due to their properties, they can be located between metals and ceramics, which opens new possibilities of applications as structural materials (so called plastic ceramics). Ti(3)AIC(2), Ti(2)AIC and Ti(2)AIN are described in literature, but there is no data about quaternary compounds. In this paper authors attempted to prepare the Ti(3)AI(C,N)2 powder by the SHS method and then to hot-press it to obtain dense body. The powder was synthesized in a three-stage process by using intermetallic materials as precursors, and Ti(3)AIC(2). Powder was hot-pressed in various sintering conditions. The phase composition of dense products was examined by the XRD method.

2

Joining of Ni3Al Microcrystalline Foils by SHS Reaction

Durejko T., Jóźwik P., Bojar Z.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2009

|

Vol. 54, iss. 4

1103--1109

PL

W pracy przedstawiono próbę otrzymywania złącz Ni3Al/FeAl/Ni3Al metodą spiekania folii Ni3Al z przekładką reaktywną w postaci mieszaniny czystych technicznie proszków żelaza i aluminium lub wypraski z proszków Fe i Al. Do spiekania wytypowano folie Ni3Al w dwóch stanach materiałowych – bezpośrednio po walcowaniu oraz walcowaniu i wygrzewaniu w temperaturze 1000 C i czasie do dwóch godzin. Spiekanie wstępne (etap pierwszy) przeprowadzono w temperaturze 620 C pod obciążeniem cyklicznie zmiennym inicjując objętościowo reakcje SHS (Self-Propagating High Temperature Synthesis). Etap drugi (spiekanie zasadnicze) polegał na swobodnym wygrzewaniu utrzymanych złącz w temperaturze 1250 C i atmosferze ochronnej argonu. Etap ten zrealizowano w dwóch wariantach: pierwszy – z szybkim grzaniem układu Ni3Al/FeAl/Ni3Al i wytrzymaniem w temperaturze przez 15 minut a następnie studzeniem w powietrzu i drugi – z grzaniem i studzeniem układu Ni3Al/FeAl/Ni3Al razem z piecem (łączny czas 1h). Uzyskane próbki poddano analizie metalograficznej na mikroskopie skaningowym, analizie wielkosci ziarna, składu chemicznego (punktowo oraz liniowo) oraz pomiarom mikrotwardosci. Na etapie spiekania wstepnego potwierdzono wystepowanie reakcji SHS. Badania metalograficzne ujawniły strefową budowę próbek. W zależności od zastosowanych wariantów obróbki cieplnej (spiekania zasadniczego) w strukturze złącza występuje od dwóch do osmiu stref przejściowych o różnym składzie chemicznym. Wariant pierwszy obejmujący gwałtowne grzanie i chłodzenie podczas etapu spiekania zasadniczego powoduje wzrost twardości w strefach przejściowych (do poziomu 360 HV), występowanie twardej, niewidocznej podczas obserwacji mikroskopowych strefy FeAl (473+56 HV) oraz pojawienie się lokalnych pęknięć na granicach pomiędzy fazą Ni3Al i strefa bezpośrednio do niej przyległa. W przypadku spiekania zasadniczego według wariantu drugiego mikrotwardosc w Ni3Al i strefach przejściowych jest porównywalna, natomiast w ziarnach FeAl wynosi 320+8 HV. Przeprowadzono rozpoznawcze badania rozrywania uzyskanych złącz, które potwierdziły wysoką jakość połączenia otrzymanego zgodnie z wariantem II. Dodatkowo przeprowadzono również udana próbę łączenia taśm Ni3Al z przekładką reaktywną Fe-Al poprzez impulsy wysokoprądowe.

EN

An attempt of obtaining Ni3Al/FeAl/Ni3Al joints via sintering of Ni3Al foil with a reactive spacer is described. The method is based on sintering technically pure iron and aluminium powders or Fe and Al P/M (Powder Metallurgy) compacts. For sintering the Ni3Al foils in two material conditions were selected – immediately after rolling and after soaking at the temperature of 1000 C for up to two hours. A presintering (stage one) was carried out at the temperature of 620 C under cyclic variable load which initiated volumetric reaction SHS (Self-Propagating High Temperature Synthesis). The second stage (basic sintering) relied on free soaking of obtained joints at the temperature of 1200 C in a protective argon atmosphere. This stage was carried out in two variants: the first variant – with fast heating of the Ni3Al/FeAl/Ni3Al system and maintaining in the temperature for 15 minutes and next slow cooling in air, and the second one - heating and cooling of the Ni3Al/FeAl/Ni3Al system in a furnace (total time – 1hour). The following parameters of obtained samples were analysed: metallographic analysis using scanning microscope, grain size, chemical composition (point and linear analysis), and microhardness. In the first stage (presintering) an occurence of the SHS reaction was confirmed. Metallography studies revealed a zonal structure of the samples. Depending on applied variants of heat treatment (in the basic sintering), from two up to eight transient zones with different chemical composition appear in the joint structure. The first variant including rapid heating and cooling during basic sintering causes increase in hardness in transient zones (up to the level of 360 HV), occurrence of a hard (473+56 HV), non-visible in microscopic observation FeAl zone, and an appearance of local cracks on boundaries between the Ni3Al phase and a zone directly adjacent to it. For the second variant of the basic sintering microhardness in Ni3Al and transient zones is comparable while for FeAl grains amounts to 320+8 HV. First recognizing tests on disruption of obtained joints were done. They confirmed high quality of joints produced in the variant II. Additionally, a successful attempt to bond Ni3Al strips with a Fe-Al reactive spacers using high-current pulses was performed.

3

Wytwarzanie i właściwości mechaniczne nowego tworzywa z układu Ti-AI-C-N

Rutkowski P., Stobierski L., Chlubny L., Górny G.

Materiały Ceramiczne

|

2008

|

R. 60, nr 3

120-124

PL

W pracy przedstawiono syntezę i preparatykę substratów do otrzymywania nanolaminatu Ti3AlC2 metodą SHS. Omówiono przygotowanie otrzymanego produktu w celu otrzymania spieku z układu Ti-AI-C-N metodą spiekania pod ciśnieniem. Na trawionych chemicznie próbkach spieku z temperatury 1425°C, przeprowadzono obserwacje mikrostruktury powierzchni w dwóch kierunkach do osi prasowania. Przeprowadzono badania rentgenograficzne oraz analizę rozkładu pierwiastków EDS. Dla otrzymanych spieków wyznaczono twardość, współczynnik odporności na kruche pękanie, wytrzymałość na zginanie, właściwości sprężyste oraz określono anizotropię materiału. Uzyskaną wartość odporności na kruche pękanie powiązano z obrazami propagującego pęknięcia oraz strefy odkształceń, które wygenerowano poprzez nakłucie powierzchni materiału piramidką Vickersa.

4

Nowe możliwości spajania przez wykorzystanie efektów związanych z wielkością cząstek

Wilden J., Bergman J. P., Jahn S.

Przegląd Spawalnictwa

|

2007

|

R. 79, nr 9

71-76

PL

Nanotechnologie są obecnie w wielu gałęziach przemysłu określane jako siły napędowe innowacji. Zjawiska, które są tu wykorzystywane mają swoje źródło w tym, że wraz ze zmniejszeniem wielkości elementów następuje dominacja czynników powierzchniowych nad czynnikami objętościowymi. Jednym z takich efektów, interesującym z punktu widzenia spajania, jest obniżenie temperatury topnienia i spiekania materiałów wraz ze zmniejszeniem się wielkości cząstek. Dziś są już dostępne materiały lutownicze o budowie nanostrukturalnej w postaci nanocząstek oraz folii, opracowane w celu rozwoju takiej technologii "spajania na zimno", żeby możliwym było łączenie drobnostrukturalnych materiałów bez wpływu cieplnego na ich strukturę. Przedstawiono podstawy nowych metod spajania jak i wskazano ich zastosowanie.

EN

In most industries innovation is driven by nanotechnology today. This is based on different scale effects. Because of the scaling, the surface effects dominate the volume effects in the nano scale area. The reduction of the melting and sintering temperature with an decrease of particle size and foil thickness is one of these effects and known for many years. Today this effect can be used for "cold metallurgical" joining. The new joining processes help to avoid on one side the formation of a heat affected zone and on the other side the phase transformations.

5

Tworzywa kompozytowe Si3N4/SiC otrzymywane metodą SHS

Kata D., Lis J.

Materiały Ceramiczne

|

2002

|

R. 54, nr 1

12-16

PL

W celu otrzymania proszków kompozytowych Si3N4-SiC przeprowadzono syntezy typu SHS w układzie Si-C-N. Homogenizowane proszki substratów stałych: krzemu i węgla umieszczono w molibdenowym tyglu reakcyjnym a następnie przereagowano w atmosferze azotu przy ciśnieniu 3MPa. Reakcje SHS zainicjowano lokalnie w jednym punkcie złoża po czym wysokotemperaturowy front spalania w postaci fali cieplnej stopniowo rozprzestrzenił się przez całe złoże. Na podstawie przebiegu temperatury procesu, danych termodynamicznych oraz analizy morfologii i składu fazowego produktów zbadano mechanizm przebiegu procesu. Zasugerowano następującą ewolucje reakcji: (i) azotowanie powierzchni ziaren krzemu, (ii) azotowanie i karbonizację ciekłego krzemu, (iii) karbotermiczną redukcję tworzącego się azotku krzemu. Podsumowaniem badań jest pokazanie nowej i ciekawej metody produkcji wysokodyspersyjnych proszków kompozytowych Si3N4-SiC.

EN

Combustion synthesis (SHS) in the Si-C-N system has been used to fabricate Si3N4-SiC composite powders. The solid reactants consist of silicon and carbon were inserted into a molybdenum crucible and reacted in nitrogen atmosphere at 3MPa. Combustion was initiated locally and then the high temperature front of reaction propagated spontaneously passing through the bed. Mechanism of SHSyntehisis is determined based on thermodynamic data, temperature profile examination as well as morphology and phase composition analysis. Three steps of the reaction are discussed: (i) initial stages of nitridation silicon surface, (ii) simultaneous nitridation and carbonisation liquid silicon, (iii) carbothermal reduction of formed silicon nitride. Finally, new very economic approach of production high dispersion silicon nitride- silicon carbide sinterable powders is presented.