Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Badania stabilności zawiesiny metalowo-ceramicznej po wielokrotnym przetopie kompozytu na bazie stopu aluminium A359 zbrojonego cząsteczkami Al2O3

Pietrzak K., Sobczak N., Sobczak J. J., Klasik A., Kudyba A., Darłak P., Długosz P., Wojciechowski A., Sienicki E.

Prace Instytutu Odlewnictwa

|

2017

|

Vol. 57, no. 2

69--84

PL

Metodę kropli leżącej zaadaptowano do badań wpływu wielokrotnego przetapiania i odlewania metalowych materiałów kompozytowych na strukturalną stabilność zawiesiny metalowo-ceramicznej. Do badań stosowano komercyjny kompozyt o osnowie stopu aluminium A359 (AlSiMg) firmy DURALCAN zawierający ok. 20% obj. cząsteczek tlenku glinu. Kompozyt poddano 10-krotnemu przetopieniu i odlewano, stosując dwa procesy znacznie różniące się czasem krzepnięcia zawiesiny metalowo-ceramicznej, tj. odlewanie grawitacyjne oraz prasowanie w stanie ciekłym (squeeze casting). Próbki kompozytu po każdorazowym cyklu przetopu i odlewania poddano badaniom wysokotemperaturowym na podłożu z tlenku glinu w próżni w temperaturze 850°C w ciągu 30 min. Zarówno bezpośrednia obserwacja zachowania próbek kompozytu podczas ich nagrzewania, jak i analiza strukturalna zakrzepłych próbek wykazała, że podczas topienia powstająca kropla zawiesiny metalowo-ceramicznej nie ulega rozwarstwianiu i zachowuje stabilność w badanym okresie czasowym, niezależnie od liczby przeprowadzonych przetopów i zastosowanego następnie sposobu odlewania kompozytu. Uzyskane wyniki potwierdzają dotychczasowe badania wskazujące na możliwość wielokrotnego przetapiania i ponownego odlewania kompozytów metalowych bez istotnej utraty ich właściwości użytkowych. Stwierdzona wysoka stabilność pierwotnej jednorodności zawiesiny metalowo- -ceramicznej upoważnia do zakwestionowania powszechnie akceptowanej tezy o nieprzydatności odlewanych kompozytów metalowych do recyklingu.

EN

The sessile drop method was adopted to investigate the effect of multiple re-melting and casting of metal matrix composite on the structural stability of metal-ceramic slurry. Commercial aluminum matrix composite made of the A359Al alloy reinforced with about 20 vol. % Al2O3 particles was produced by DURALCAN and next re-melted and recast ten times using two casting methods, i.e. conventional gravity casting and squeeze casting. The samples taken from all composite ingots produced after every cycle of re-melting and re-casting were used for high temperature tests at a temperature of 850°C for 30 min, under vacuum conditions. Both direct observations of the behavior of composite samples placed on alumina substrates during their contact heating and at the test temperature as well as the detailed structural characterization of solidified droplets have shown high structural stability of the metalceramic slurry, irrespective of the number of re-melts and type of casting process used afterwards. The high stability of the originally obtained composite microstructure in each subsequent re-melting step in this study also entitles one to question the widely accepted opinion on the difficulties with re-melting of cast composites, and thus their unsuitability for recycling.

2

Surface Tension of Cu – Bi Alloys And Wettability in a Liquid Alloy – Refractory Material – Gaseous Phase System

Oleksiak B., Łabaj J., Wieczorek J., Blacha-Grzechnik A., Burdzik R.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2014

|

Vol. 59, iss. 1

281--285

EN

The study involved measurements of surface tension of liquid binary copper-bismuth alloys with respect to their chemical composition and temperature as well as investigations of the liquid alloy - refractory material - gaseous phase system wettability using usual refractory materials, i.e. aluminium oxide, magnesium oxide and graphite. The experiments were performed with the use of sessile drop method and a high-temperature microscope coupled with a camera and a computer was utilised.

PL

W ramach pracy przeprowadzone zostały pomiary napięcia powierzchniowego ciekłych dwuskładnikowych stopów miedzi z bizmutem, w funkcji składu chemicznego i temperatury oraz badania zwilżalności w układzie: ciekły stop- materiał ogniotrwały-faza gazowa z wykorzystaniem typowych materiałów ogniotrwałych, to jest tlenku glinu, tlenku magnezu oraz grafitu. Badania wykonano metodą kropli leżącej, przy użyciu mikroskopu wysokotemperaturowego sprzężonego z kamerą i komputerem.

3

Surface tension of Cu-Ag alloys

Siwiec G., Oleksiak B., Smalcerz A., Wieczorek J.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2013

|

Vol. 58, iss. 1

193-195

EN

In the paper, results of surface tension measurements with regard to liquid copper-silver alloys with the maximum silver content of 40 % mass Ag are presented. The measurements were performed at 1373-1573 K with the use of the sessile drop method. In the study, a high-temperature microscope, coupled with a camera and a computer equipped with the software designed for experiment recording and picture analysing, was applied. In order to determine surface tension values, the least square estimation of the parameters of the system of differential equations, describing the shape of a liquid sessile drop, was used.

PL

W prezentowanej pracy przedstawiono wyniki pomiarów napięcia powierzchniowego ciekłych stopów miedzi ze srebrem o maksymalnej zawartości 40 % mas. Ag. Badania przeprowadzono w zakresie temperatur 1373-1573 K. Wykorzystano metodę kropli leżącej. Zastosowano aparaturę pomiarową składającą się z mikroskopu wysokotemperaturowego sprzężonego z kamerą i komputerem wyposażonym w oprogramowanie pozwalające na rejestrację przebiegu eksperymentu oraz analizę obrazu. Do wyznaczania napięcia powierzchniowego zastosowano procedurę obliczeniową polegającą na estymacji metodą najmniejszej sumy kwadratów parametrów układu równań różniczkowych opisujących kształt leżącej kropli cieczy.

4

Wysokotemperaturowe metody pomiaru napięcia powierzchniowego metali i stopów

Willner J., Botor J., Siwiec G.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2007

|

R. 52, nr 6

310-317

PL

Scharakteryzowano metody wyznaczania napięcia powierzchniowego ciekłych metali i stopów (metodę kropli leżącej, metodę kropli wiszącej, metodę maksymalnego ciśnienia w pęcherzyku gazowym, metodę wzniesienia kapilarnego, metodę ważenia kropli, metodę odrywania, metodę zanurzeniową i metodę lewitacyjną) oraz przedyskutowano trudności eksperymentalne podczas wysokotemperaturowych pomiarów tego parametru.

EN

Surface tension is one of the crucial parameters in metallurgical processes in the liquid phase. In the paper, the experimental difficulties during high-temperature measurements of this parameter (the choice of the proper experimental method, the proper choice of the material for the production of some parts of the experimental apparatus as well as providing relevant protective gases) have been discussed. Also, the methods of surface tension measurements of metals and alloys have been presented: the sessile drop method, the pendant drop method, the maximum bubble pressure method, the capillary rise method, the drop weight method, the detachment method, the plunge method, and the levitating drop method. The special attention has been paid to the sessile drop method, the maximum bubble pressure method and the levitating drop method because these measurement methods have been readily used recently. In the sessile drop method, the shape of a liquid metal drop (placed on the appropriate substrate) is observed and measured. The maximum bubble pressure method is based on the measurement of the pressure necessary for creating (at the mouth of a capillary plunged in the studied liquid metal or alloy) a gas bubble large enough for a spontaneous detachment. In the levitating drop method, the behaviour of a metal drop lifted under the influence of the electromagnetic field is analyzed.

5

Zwilżalność i granica rozdziału w układzie Al/AlN

Książek M., Sobczak N., Stobierski L., Lis J., Morgiel J., Radziwiłł W.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2000

|

R. 45, nr 1

8-13

PL

Przedstawiono rezultaty eksperymentalnej analizy procesu zwilżania podłoża z AIN przez ciekłe Al połączonej ze szczegółową analizą strukturalną granicy rozdziału powstającego połączenia. Metodą kropli leżącej przeprowadzono badania kinetyki zwilżania podłoża z AIN przez Al i jego stop AlTi6 w temperaturze 1173 i 1273 K w warunkach próżni dynamicznej rzędu 1 MPa. Badania struktury i składu chemicznego granicy rozdziału pomiędzy kroplą metalu i podłożem wykonano metodą transmisyjnej mikroskopii elektronowej. Przedstawiono analizę porównawczą otrzymanych wyników z danymi uzyskanymi w innych laboratoriach badawczych, biorąc pod uwagę wpływ na specyfikę oddziaływania w badanym układzie takich czynników jak: temperatura i czas oddziaływania, technologiczne parametry syntezy podłoża AIN, zastosowana procedura do badań zwilżalności oraz wpływ dodatku Ti do aluminium.

EN

Aluminum nitride belongs to the family of advanced engineering ceramics because it offers the attractive combination of physical and mechanical properties. The information concerning the interaction of aluminum nitride with liquid metals and alloys is of great interest in the terms of such practical applications as brazing AlN and production of composite materials. The paper reports the results of the study of wetting behaviour of the Al/AlN system coupled with detailed structural examination of the Al/AlN interfaces. Applying the sessile drop method the wettability of aluminum nitride substrate by Al and its AlTi6 alloy was investigated at a temperature of 1173 and 1273 K under dynamic vacuum of 2 x 10 hPa. The structure and chemistry of interfaces in die drop/substrate couples were characterised by transmission electron microscopy. The experimental data are analysed and compared with those data obtained in different laboratories taking into account such factors as temperature and time of interaction, processing parameters for sintering A1N substrates, applied procedure for wettability tests and Ti addition to aluminum.