Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Microstructural characterization of ULC steel

Nguyen Cao-Son, Le Hoang, Bui Anh-Hoa

Advances in Materials Science

|

2020

|

Vol. 20, nr 1(63)

71--81

EN

In the present study, microstructure of the ULC steel was investigated by using the X-ray diffraction (XRD), optical microscopy (OM) and electron back scattering diffraction (EBSD) analysis. The pure ferrite phase consisting of various crystalline orientations, e.g. (110) and (200) etc., existed in the ULC steel. Ultra-fine grains of ferrite were observed in the ND-TD cross-section (⊥ RD), meanwhile, typical lamina were seen in the ND-RD cross-section (// RD) of the steel sheet. Grain size of the annealed steel was observed to be coarser and equiaxed in all direction. According the EBSD results, intensities of the beneficial texture {111}<001> increased in the annealed steel, but weakened in the cross-section that was parallel to rolling direction. Ratio of low-angle grain boundaries (1°< LAGBs < 15°) in the annealed steel was estimated as the higher value (93.1 %) than that in the cold-rolled steel (69.1 %).

2

Wpływ doskonałości struktury monokryształów nadstopu niklu na ich wytrzymałość na pełzanie

Gancarczyk K., Gradzik A., Sieniawski J.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2016

|

Vol. 83, nr 10

449--451

PL

W artykule przedstawiono ocenę doskonałości struktury krystalicznej monokrystalicznego odlewu z nadstopu niklu CMSX-4 o strukturze mozaikowej. Do oceny doskonałości struktury przyjęto wartości kąta odchylenia αz – pomiędzy kierunkiem wyciągania odlewu i kierunkiem [001] oraz kąt dezorientacji αb – pomiędzy blokami mozaiki. Stwierdzono, że kąt odchylenia na powierzchni podłużnej odlewu, jak i na jego przekroju poprzecznym, przyjmuje wartości w zakresie 15,6–17,8° oraz 13,8–16,0° i 16,0–17,0°, natomiast kąt dezorientacji bloków mozaiki przyjmuje wartości w zakresie 1,08 – 1,35°. Próba pełzania wykonana dla fragmentów odlewu o różnych wartościach kątów αz i αb wykazała wpływ wartości kąta odchylenia kierunku [001] od kierunku wyciągania na odporność na pełzanie.

EN

The paper presents an analysis of crystal structure perfection of single crystal nickel-based superalloy CMSX-4 with blocky structure. Evaluation of crystalline structure was based on measurements of the value of αz angle - between the direction of crystallization and the direction [001] and αb angle – misorientation of the structure blocks. The measured values of αz on the cast surface was from 15.6 to 17.8° and from 13.8 to 16.0° and on the crosssection of cast in the range of 16.0–17.0°. The misorientation angle of blocky structure αb has a value from 1.08 to 1.35°. Creep resistance of single crystal was evaluated on specimens with various values of αz and αb. The influence of the value of angle αz and αb on the creep resistance of the single crystal was determined.

3

Sposób oceny doskonałości struktury krystalicznej monokrystalicznych odlewów łopatek z nadstopu niklu CMSX-4

Gancarczyk K., Albrecht R., Olesch Ch., Kubiak K., Sieniawski J.

Inżynieria Materiałowa

|

2015

|

Vol. 36, nr 6

356--362

PL

W pracy przedstawiono ocenę doskonałości struktury krystalicznej monokrystalicznych odlewów łopatek turbiny wysokiego ciśnienia silnika lotniczego w stanie lanym oraz po obróbce cieplnej. Odlewy wytworzono z nadstopu niklu CMSX-4 metodą Bridgmana z prędkością wyciągania formy 3 i 5 mm/min. Podstawą oceny doskonałości struktury krystalicznej odlewów była analiza wyników pomiarów kąta odchylenia α pomiędzy kierunkiem wyciągania i kierunkiem krystalograficznym [001] w danej objętości odlewu łopatki. Stosowano zmodyfikowaną metodę dyfrakcji rentgenowskiej Ω-scan do wyznaczania orientacji krystalicznej monokryształów za pomocą zaprojektowanego i wykonanego dyfraktometru firmy EFG. Metoda ta umożliwia wyznaczanie orientacji krystalicznej poszczególnych obszarów powierzchni pióra i zamka odlewu monokrystalicznego łopatki z dokładnością ±0,01°. Analiza uzyskanych wyników badań wskazuje, że zwiększenie prędkości wyciągania z 3 do 5 mm/min prowadzi do zmniejszenia średniej wartości kąta odchylenia α od około 6,5 do 4°. Stwierdzono jednocześnie, że różnica wartości kąta α dla prędkości wyciągania 3 i 5 mm/min jest zbliżona. Jednocześnie wykazano, że obróbka cieplna odlewów (przesycanie i starzenie) prowadzi do zwiększenia średniej wartości kąta odchylenia α dla prędkości 3 i 5 mm/min odpowiednio do około 8,5 i 6,5°. Stwierdzono także, że rozkład wartości kąta α będący miarą niejednorodności orientacji zmniejsza się dla prędkości wyciągania 3 i 5 mm/min odpowiednio do 1,8 i 1,6°.

EN

The paper presents novel method for crystal perfection investigation in single crystal turbine blades both as-cast and after heat treatment. The castings were made of CMSX-4 superalloy and cast by the Bridgman method at the withdrawal rate of 3 and 5 mm/min. Evaluation of crystal perfection was based on measurements of α angle — the angle between crystallographic growth direction [001] and the main axis of the blade z. The investigation was conducted with the use of X-ray diffraction method called Ω-scan, utilizing prototype OD-EFG diffractometer invented by EFG company (Berlin). The apparatus enables determination of the crystal orientation in the root and airfoil of turbine blade made of nickel based superalloys. The size of the measuring spot was about approx. 2 mm2 and by this size, the orientation of whole surface of turbine blade can be mapped with an accuracy of ±0.01°. It was found that increase of withdrawal rate from 3 to 5 mm/min caused a reduction in the average value of α angle from 6.5 to 4°. The scatter of α angle for both withdrawal rates is similar. Heat treatment of casting resulted in an increase of α angle to 8.5° for withdrawal rate 3 mm/min and 6.5° for 5 mm/min. The scatter of orientation decreased to 1.8 and 1.6° respectively.

4

Crystallographic orientation of aircraft engines turbine blades made of CMSX-4 single crystal nickel superalloy

Onyszko A., Bogdanowicz W., Nowotnik A., Kubiak K., Sieniawski J.

Inżynieria Materiałowa

|

2010

|

Vol. 31, nr 3

629-632

EN

The paper attempts to determine changes of crystallographic orientation along the axis of growth of single crystal blades made of CMSX-4 nickel superalloy. The Laue diffraction method was used for this purpose. Single crystal aircraft engines turbine blades were manufactured in an ALD Vacuum Technologies furnace using the Bridgeman method. Pulling-out rates typical for CMSX-4 nickel superalloy were used: 1 mm/min, 2 mm/min, 3 mm/min and 4 mm/min. It has been found that with increasing pulling-out rate the nature of distribution along the axis of growth the blade of the angle of [001] crystal direction deviation from the axis of single crystal blades growth changes. The change of the pulling-out rate results also in the rotation of y' phase in the form of "cubes" against the axis of single crystal blades growth. The studies carried out allow preparing a new method for blades crystallographic orientation assessment by a non-destructive method, what will substantially shorten the time of one blade testing.

PL

W pracy podjęto próbę określenia zmian orientacji krystalicznej wzdłuż osi wzrostu monokrystalicznych łopatek wykonanych z nadstopu niklu CMSX-4. W tym celu wykorzystano dyfrakcyjną metodę Lauego. Monokrystaliczne łopatki turbin silnika lotniczego wytworzono w piecu ALD Vacuum Technologies metodą Bridgmana. Stosowano typowe prędkości wyciągania z obszaru grzania dla nadstopu niklu CMSX-4: 1 mm/min, 2 mm/min, 3 mm/min i 4 mm/min. Stwierdzono, że wraz ze wzrostem prędkości wyciągania zmienia się charakter rozkładu wzdłuż osi wzrostu łopatki kąta odchylenia kierunku krystalicznego [001] od osi wzrostu monokrystalicznych łopatek. Zmiana prędkości wyciągania wpływa również na obrót fazy y' wydzielonej w postaci "sześcianów" względem osi wzrostu monokrystalicznych łopatek. Prowadzone badania pozwalają na opracowanie nowej metodyki oceny orientacji krystalicznej łopatek metodą nieniszczącą, co istotnie skróci czas badań jednej łopatki.

5

Orientacja krystaliczna monokryształu z nadstopu niklu CMSX-4

Onyszko A., Sieniawski J., Kubiak K., Lipiński Z.

Archiwum Technologii Maszyn i Automatyzacji

|

2010

|

Vol. 30, nr 3

43-50

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań orientacji krystalicznej odlewów monokrystalicznych wykonanych z nadstopu niklu drugiej generacji - CMSX-4. W badaniach stosowano monokryształy w postaci prętów o średnicy 12 mm i długości 200 mm uzyskane metodą Bridgmana w piecu próżniowym ALD Vacuum Technologies. Prędkość wyciągania monokryształów wynosiła 4 i 5 [mm/min. Wykonano obserwacje mikroskopowe uzyskanych monokryształów oraz badania ich orientacji krystalicznej metodami topografii rentgenowskiej. Pomiar wartości kąta odchylenia kierunku [001] od kierunku osi wzrostu monokryształów był podstawą wyznaczenia orientacji krystalicznej. Kąt odchylenia jest podstawowym parametrem oceny doskonałości strukturalnej odlewów monokrystalicznych stosowanych przez światowe wytwórnie silników lotniczych. Ustalono, że prędkość wyciągania kryształów wpływa na doskonałość strukturalną monokrystalicznych odlewów.

EN

A series of experiments investigating the crystal orientation of single crystal superalloy CMSX-4 have been carried out. Cylindrical samples (diameter - 12 mm, length - 200 mm) casted in vertical Bridgman crystal-growing furnace ALD Vacuum Technologies. Following pulling rates of single crystal were used: 4 and 5 mm/min. The single crystals microscopic observations and crystal orientation investigations by X-ray topography were performed. Crystal orientation was determined on the basis of the measurement of angle aberration direction [001] taken from grown direction. Angle aberration is the basic parameter to quantify single crystal quality. The results of investigations indicate that single crystals pulling rate has an effect on single crystals structure quality.

6

Wpływ grzania strefowego na strukturę włókien PET i dynamikę procesu przędzenia ze stanu stopionego. Cz. I. krystaliczność i orientacja molekularna

Blim A., Ołdak E., Wasiak A., Jarecki L.

Polimery

|

2005

|

T. 50, nr 1

48-59

PL

Badano wpływ temperatury komory grzejnej (TK) i prędkości odbioru (VL) na stopień krystaliczności (XV), dwójłomność optyczną (Dn), orientację krystaliczną (fc) i orientację amorficzną (fa) surowych włókien PET otrzymanych w procesie przędzenia ze stanu stopionego z zastosowaniem grzania strefowego. Grzanie takie zapewniała termostatowana komora z gorącym powietrzem o temp. 100-210 stopni C. Włókna odbierano z niej z różnymi prędkościami w zakresie wolnego (konwencjonalnego) i szybkiego (>4000 m/min) przędzenia w warunkach ustalonej grubości masowej włókien. Stopień krystaliczności określano z pomiaru gęstości w kolumnie gradientowej, a czynnik orientacji krystalicznej - z zastosowaniem azymutalnych profili równikowych linii dyfrakcyjnych na rentgenogramach WAXS. Czynnik orientacji amorficznej wyznaczano z pomiarów dwójłomności, czynnika orientacji krystalicznej i stopnia krystaliczności. Pomiary prowadzono z małą i dużą wartością VL, odpowiednio 2600 m/min i 4800 m/min, w niskiej (135 stopni C) bądź w wysokiej (195 stopni C) temperaturze komory. Niższa wartość TK mieści się w połowie zakresu pomiędzy temperaturą zeszklenia (Tg) i temperaturą maksymalnej szybkości krystalizacji (Tmax). Stwierdzono, że włókna PET o dużej wartości XV można otrzymywać z konwencjonalnymi prędkościami VL stosując temperaturę TK >135 stopni C. W przypadku szybkiego przędzenia, wzrost XV wymaga zastosowania wysokiej TK, w pobliżu Tmax ≈ 190 stopni C. Orientacja molekularna charakteryzuje się znacznymi wartościami czynnika fc ≈ 0,9 (niezależnie od warunków przędzenia) i świadczy o stałości krytycznej orientacji fa potrzebnej do wystąpienia krystalizacji orientowanej. Dużą orientację amorficzną przędzionych włókien uzyskuje się w procesach z krystalizacją indukowaną w linii technologicznej przędzenia. W przypadku małych prędkości odbioru czynnikiem indukującym jest grzanie strefowe, a w przypadku szybkiego przędzenia - duża wartość fa. Orientacja amorficzna jest większa, gdy stosuje się niższą temperaturę TK. Wysoka TK prowadzi do zmniejszenia wartości fa wskutek relaksacji. Włókna o największych wartościach dwójłomności otrzymano w wysokiej temperaturze komory.

EN

Effects of heating chamber temperature (TK) and take-up speed (VL) on crystallinity degree (XV), optical birefringence (Dn), crystalline orientation (fc), and amorphous orientation (fa) of PET fibers obtained in melt spinning with zone heating were investigated. Zone heating has been provided by thermostatic chamber with hot air in the temperature range 100-210 degrees C. Take-up speed of fibers varied dependently on the type of spinning: conventional or high speed one (>4000 m/min). Crystallinity degree has been determined from density measured using gradient column, crystalline orientation factor was determined from WAXS diffraction patterns while amorphous orientation factor was determined on the basis of birefringence measurements as well as of crystalline orientation factor and crystallinity degree. Measurements have been carried out for small and big VL values, 2600 or 4800 m/min respectively, at low (135 degrees C) or high (195 degrees C) chamber temperature. Lower TK value is in the middle of the range between glass transition temperature (Tg) and the temperature of maximal crystallization rate (Tmax). It has been found PET fibers showing high XV value can be obtained using conventional VL speed at temp. TK >135 degrees C (Figs. 1 and 2) while in case of high speed spinning XV increase requires high TK temperature close to Tmax ≈ 190 degrees C (Fig. 2). Molecular orientation is characterized by high values of crystalline orientation factor fc ≈ 0.9, independently on spinning conditions. It proves the constant critical level of fa orientation needed to oriented crystallization occurring. High amorphous orientation of the fibers is obtained during melt spinning with online crystallization induced in technological line (Fig. 1, 8). Zone heating is a factor inducing the crystallization in case of low take-up speeds while at high speed spinning high value of fa is this factor. Amorphous orientation is higher for low TK (Fig. 7). High TK leads to decrease in fa value because of relaxation. The fibers showing the highest values of birefringence were obtained at high chamber temperature (Fig. 6).

7

Analiza zależności między orientacją, kształtem i wielkością ziaren na przykładzie stopu aluminium z litem

Czujko T., Mizera J., Zasada D., Kurzydłowski K.J.

Inżynieria Materiałowa

|

2004

|

R. XXV, nr 5

801-804

PL

Badaniom poddano przemysłowy stop Al-Li (8090) po walcowaniu na gorąco. Celem niniejszej pracy jest analiza korelacji pomiędzy kształtem i wielkością ziaren, a ich orientacją krystaliczną w kontekście anizotropii ich właściwości mechanicznych. Pomiary i analiza statystyczna wykazały, że w połowie grubości blachy występuje korelacja pomiędzy orientacją ziaren a ich kształtem. Brak jest natomiast zależności pomiędzy ich wielkością a orientacją krystaliczną. W płaszczyźnie między powierzchnią i środkiem blachy ujawniono związek orientacji z wielkością ziaren przy jednoczesnym braku zależności orientacji z kształtem. Ziarna na powierzchni blachy cechuje brak zależności między ich geometrią (kształtem i wielkością) a orientacją krystaliczną.

EN

A commercial Al-Li alloy (8090) subjected to hot rolling was examined. The aim of present study was to determine the possible correlations between crystallographic orientation on one hand and size and shape of grains on another in view of anisotropy of mechanical properties. Experimental investigations and statistical analysis revealed the correlation between the orientation and grain shapes at the mid-thickness of the analysed sheet. However no correlation between the size of grain and their orientation are found. At one fourth of the sheet thickness the size depends on the grain orientation. No correlation between the geometry of grains (shape and size) and their crystallographic orientations are observed at the outer surface.

8

Zależność pomiędzy orientacją krystaliczną a wielkością i kształtem ziaren w przemysłowym stopie na osnowie Al-Li

Mizera J., Czujko T., Zasada D., Kurzydłowski K.J.

Archiwum Nauki o Materiałach

|

2001

|

T. 22, nr 1

41-50

PL

Badaniom poddano przemysłowy stop Al-Li (8090) po walcowaniu na gorąco. Cel pracy stanowiło określenie zależności pomiędzy teksturą krystaliczną a kształtem i wielkością ziaren w analizowanym stopie, poddanym umacnianiu wydzieleniowemu. Pomiary i analiza statystyczna wykazały, że ziarna o orientacji mosiądzu (110)<112> są bardziej równoosiowe i mniejsze od pozostałych ziaren. Natomiast ziarna o orientacji S(123)<634> charakteryzują się istotnie wydłużonym kształtem. Stwierdzono również, że ziarna równoosiowe cechują się dużym rozrzutem wielkości. Największe ziarna o równoosiowych kształtach przyjmują orientację bliską składowej sześciennej (100)<001> i S. Mniejsze ziarna równoosiowe nie wykazują preferencji w ich orientacji. Natomiast ziarna wydłużone cechują się niewielkim rozrzutem wartości unormowanej średnicy (mały rozrzut wielkości).

EN

A commercial Al-Li alloy (8090) subjected to hot rolling was examined. The aim of the present study is to determine the correlation between the size and shape of grains and the crystallographic orientation in the analysed alloy after precipitation hardening. Experimental investigations and statistical analysis have shown that the Bs (110)<112> oriented grains are more equiaxed and small compared with others while the S (123)<624> oriented grains have the most elongated shape. It was found that the equiaxed grains have an important size dispersion. The grains with the cube texture (100)<001> and S orientations are large and equiaxed. No preferential orientations of small and equiaxed grains are found. It should be noted that shape elongated grains are characterized by small values of standarized equivalent diameter (small size dispersion).