Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

A model for abnormal grain growth in nano-crystalline materials based on Zener drag force

Razavi-Tousi S. S., Yazdani-Rad R., Manafi S. A.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2012

|

Vol. 57, iss. 1

79-85

EN

Abnormal grain growth of a matrix in which normal grain growth has stagnated due to the presence of fine incoherent ceramic particles is studied. A balance between driving and retarding forces is used as the criteria for estimating the steady state. Random and non-random approaches are applied for coarse and nano-grained structure respectively.

PL

Badano nieprawidłowy wzrost ziaren w materiale, w którym prawidłowy wzrost ziaren został zahamowany z powodu obecności drobnych cząsteczek ceramicznych. Równowaga pomiędzy siłami pędną i opóżniającą zostały przyjęte jako kryterium oszacowania stanu równowagi. Zastosowano przypadkowe i nieprzypadkowe podejście odpowiednio do struktury grubo i drobnoziarnistej.

2

Wielowarstwe nanokrystaliczne materiały tribologiczne nowej generacji uzyskiwane laserem impulsowym

Major B.

Inżynieria Materiałowa

|

2006

|

Vol. 27, nr 3

486-489

PL

Przedstawiono kompleksowe podejście do nanoszenia wielowarstw metodą PLD (pulsed laser deposition) obejmujące zagadnienia związane z technologią oraz zaawansowaną diagnostykę mikrostruktury i właściwości tribologicznych. Rozdzielenie materiału o właściwościach twardych (TiN lub CrN), warstwą buforową o właściwościach sprężystych (Ti lub Cr) realizowane jest w celu kompensacji naprężeń eksploatacyjnych oraz blokowania mikropęknięć. Przedstawiono wyniki badań układów o ilości do 1 do 16 bi-warstw typu TiN/Ti , CrN/Cr. Diagnostyka strukturalna obejmowała analizę mikrostruktury na przekroju poprzecznym z wykorzystaniem konwencjonalnej metody TEM oraz wysokorozdzielczej HRTEM na cienkich foliach uzyskanych nowoczesną metodą FIB (Focused Ion Beam) pozwalającą na badanie mikrostruktury całej grubości osadzonej warstwy oraz analizę tekstury krystalograficznej w warstwach z wykorzystaniem tomografii teksturowej. Właściwości tribologiczne analizowano w oparciu o „scratch test”.

EN

Complex approach to deposition of multilayers, comprising technology and advanced microstructure diagnostic and analysis of tribological properties, is presented. Separation of hard material (TiN, CrN) with buffer elastic layer (Ti or Cr) is performed to compensate exploitation stress and blocking of crack propagation. Results of multilayer examinations, up to 16 bi-layers of TiN/Ti or CrN/Cr type are presented. Microstructure diagnostic is presented. It comprises analysis of microstructure on cross-section with application of conventional TEM and high resolution HRTEM performed on thin foils prepared using FIB method (Focused Ion Beam) which allows to examine the microstructure of the total thickness of the deposited layers. Study of crystallographic texture in individual layers with application of texture tomography is shown. Tribological properties are studied on the basis of the scratch test.

3

Nanocrystalline materials prepared by torsion under pressure of 2 GPa

Kuśnierz J., Dutkiewicz J., Malczewski P., Kurowski M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2006

|

Vol. 51, iss. 4

575-579

EN

Improved mechanical properties of materials with ultra-fine grained structure (nanostructure) are very frequently reported and severe plastic deformation is commonly proposed as a method to obtain such materials. High pressure torsion, although it cannot supply big dimension samples, generally leads to the highest degree of grain refinement The paper shows the influence of the phenomenon of intensive shear deformation during high pressure torsion (HPT) processing on the changes in structure, grain size, mechanical properties and solid solubility. The study is performed on copper brasses exemplified by CuZn30, CuZn37 and CuZn29Mn11, severely deformed up to high deformation degree (ε = 18.1 under 2 GPa pressure). The α + β brasses are particularly interesting as the deformation of two-phase α +β brasses shows the ability to superplastic deformation; additionally the better grain refinement and relation of α/β phase contents influence superplastic deformation.

PL

Polepszenie własności mechanicznych w materiałach o ultradrobnokrystalicznej strukturze jest powszechnie zauważane, a metody intensywnego odkształcenia plastycznego są wykorzystywane do wytwarzania takich materiałów. Taką metodą jest skręcanie pod wysokim ciśnieniem (metoda HPT), które chociaż nie dostarcza próbek o znacznych wymiarach jednak prowadzi do największego rozdrobnienia ziarna. W pracy przedstawiono wpływ intensywnego odkształcenia postaciowego wytwarzanego technika HPT na zmiany mikrostruktury, wielkości ziarna, własności mechanicznych i rozpuszczalności w stanie stałym. Badania prowadzono na mosiądzach: CuZn30, CuZn37 i CuZn29Mn11 intensywnie skręcanych do ε = 18.1 pod cisnieniem 2 GPa. W szczególności zwrócono uwagę na rozdrobnienie ziarna i wzajemny udział faz α i β, które mają wpływ na zdolność do odkształcania superplastycznego dwufazowych mosiądzów α + β.

4

Rola składu chemicznego i procesu wytwarzania w kształtowaniu właściwości nanokrystalicznych magnesów typu RE-M

Kaszuwara W.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Inżynieria Materiałowa

|

2003

|

z. 15

3--131

PL

W pracy badano nanokrystaliczne materiały magnetycznie twarde Nd-Fe-B (Pr-Fe-B) i Sm-Fe-N. Podstawową metodą wytwarzania materiałów była mechaniczna synteza stopów. Badano również magnesy otrzymane przez szybkie chłodzenie ze stanu ciekłego, mechaniczne mielenie i w procesie HDDR. Uzyskane wyniki eksperymentalne, omówione na podstawie danych literaturowych, posłużyły do zweryfikowania tezy, że poza podstawowymi elementami mikrostruktury magnesów nanokrystalicznych RE-M, wpływającymi na właściwości (głównie podwyższenie remanencji), takimi jak skład fazowy, wielkość ziarna i udział fazy magnetycznie miękkiej, znaczący wpływ mają również cechy mikrostruktury, powstające w konsekwencji niedoskonałości procesów wytwarzania i konsolidacji. Stwierdzono istnienie odstępstw struktury fazowej magnesów od struktury równowagowej. Przejawiają się one przede wszystkim większym udziałem wydzieleń Fe lub ich obecnością dla składów, w których wolne Fe nie powinno występować. Udział faz nierównowagowych zależy od metody wytwarzania i jej parametrów. Przez dobór parametrów technologicznych można wpływać na skład fazowy materiału oraz na jego wiełkość ziarna. Współzależności między tymi dwoma czynnikami są podstawą do ustalenia optymalnych warunków otrzymywania nanokrystalicznych materiałów magnetycznie twardych. Ważną cechą mikrostruktury magnesów RE-M jest obecność tlenków. Ich udział zależy od metody wytwarzania i zawartości pierwiastka ziemi rzadkiej w stopie. Parametrem mikrostruktury o największym wpływie na właściwości jest wielkość i jednorodność wielkości ziarna fazy magnetycznie twardej i miękkiej. Stwierdzono, że mała zawartość Nd w materiałach wytwarzanych metodą MA sprzyja obecności dużych ziaren Fe. Duże ziarna fazy magnetycznie miękkiej występowały też w magnesach otrzymywanych przez mechaniczne mielenie. Monografia zawiera wyniki badań wpływu konsolidacji nanokrystalicznych proszków RE-M metodą zagęszczania wybuchowego na właściwości i mikrostrukturę magnesów. Stwierdzono, że zagęszczanie przy użyciu tej metody wpływa znacznie na mikrostrukturę magnesów Nd-Fe-B, zwłaszcza przy zawartościach Nd większych od stechiometrycznej zawartości w fazie magnetycznie twardej. Zbadano wpływ na mikrostrukture i właściwości nanokrystalicznych magnesów RE-M wybranych pierwiastków stopowych. Opisano zaobserwowane mechanizmy działania domieszek. W pracy opisano model geometryczny pozwalający na okreslenie podwyższenia remanencji magnesów nanokrystalicznych RE-M w zależności od ich składu fazowego (chemicznego). Model ten został zweryfikowany przez porównanie obliczonych wyników z rezultatami doświadczalnymi. Wykazano, że remanencja nanokrystalicznych magnesów RE-M jest właściwością silnie zależną od mikrostruktury.

EN

Nanocrystalline hard magnetic NdFeB (PrFeB) and SmFeN magnets were investigated. The principal processing method used in this study was mechanical alloying. Other methods comprised rapid solidification, mechanical milling and HDDR. The experimental results, discussed on the basis of the literature data, were applied to verify the thesis that: Apart from the basic microstructural elements of the nanocrystalline RE-M magnets, such as phase constitution, grain size and volume fraction of the soft magnetic phase, some other microstructural features, related to the imperfections of the processing method, significantly affect the magnetic properties (mainly remanence enhancement). Deviations from the magnet' s equilibrium phase structure was found. They are mainly manifested by a greater proportion of the Fe precipitates in a low Nd containing magnets or their formation in the alloys, in which free Fe should not exist. The proportion of the non-equilibrium phases depends on the processing method and its parameters. A particular combination of the processing variabIes can influence the phase constitution and grain size. The interrelations between these two parameters are crucial in the tailoring of the optimal technological conditions of the nanocrystalline permanent magnets. An important microstructural feature of the RE-M magnets is the presence of oxides. Their volume fraction depends on the processing method and RE contenl. The most important microstructural parameter appears to be grain size and grain size dis tribution of both the hard and soft magnetic phases. It has been found that low a Nd concentration, in magnets processed by mechanical alloying, favours the formation of large Fe crystallites. Large grains of the soft magnetic phase also appear in magnets produced by mechanical milling. This monograph also contains a study of the compacting method of nanocrystalline RE-M powders using shock pressing. The effect of this method on the microstructure and properties has been evaluated. It has been found that the application of this pressing method influences the microstructure of NdFeB magnets, especially for Nd concentrations higher than those of the stoichiometric content for the Nd2Fe14B phase. The effect of additional alloying elements on the microstructure and properties of RE-M magnets was also studied. The mechanisms, which lead to the change in the properties, in the presence of additional elements, are discussed. A geometrical model, which describes the remanence enhancement in nanocrystalline RE-M magnets, in relation to the phase constitution (chemical composition) was elaborated. The model was verified by comparison of the calculated parameters with the experimental data. The model proved that the remanence of the RE-M nanocrystalline magnets is strongly influenced by the microstructure.