Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The crossed-lamellar structure of mollusk shells as biocomposite material

Kowalewska-Groszkowska M., Mierzwa-Szymkowiak D., Zdunek J.

Composites Theory and Practice

|

2018

|

R. 18, nr 2

71--76

EN

Composites produced in nature, such as mollusc shells, are renowned for their unique structures and exceptional properties. The crystallographic characterization of different shells as well as their physical and chemical properties have always attracted the interest of researchers. Much information is available at present, however, most of it concerns sea molluscs. We focused on the microstructures and chemical composition of the shell of land snails of the Cepaea genus. New aspects of the microstructure of shells have been shown through the use of a scanning electron microscope (SEM) equipped with an EDS X-ray detector, and X-ray diffractometry (XRD). The study shows that all the tested snail shells are characterized by a typical crossed-lamellar structure and are built of aragonite. Small differences in the chemical composition of the shells as well as differences in the size of the crystallites and different proportions of the amorphous phase were also noticed.

PL

Naturalne materiały kompozytowe charakteryzują się unikalną strukturą i wyjątkowymi właściwościami mechanicznymi. Obecnie dostępnych jest wiele informacji na ten temat, ale większość z nich dotyczy mięczaków morskich. W artykule skupiono się na mikrostrukturze i składzie chemicznym muszli ślimaków lądowych z rodzaju Cepaea. Opisano strukturę skrzyżowanych płytek muszli tych ślimaków jako przykład naturalnego materiału biokompozytowego. Mikrostrukturę zbadano za pomocą skaningowego mikroskopu elektronowego (SEM), detektora promieniowania rentgenowskiego (EDS) i dyfraktometru rentgenowskiego (XRD). Wykazano, że badane muszle ślimaków charakteryzują się typową strukturą skrzyżowanych płytek i są zbudowane z aragonitu. Zauważono niewielkie różnice w składzie chemicznym, w wielkości krystalitów muszli badanych gatunków, a także w udziale fazy amorficznej.

2

Phase identification of nanometric precipitates in Al-Si-Cu aluminum alloy by HR-STEM investigations

Pawlyta M., Labisz K., Matus K.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2016

|

Vol. 61, iss. 3

1303--1308

EN

Aluminium recycling is cost-effective and beneficial for the environment. It is expected that this trend will continue in the future, and even will steadily increase. The consequence of the use of recycled materials is variable and difficult to predict chemical composition. This causes a significant reduction in the production process, since the properties of produced alloy are determined by the inicrostructure and the presence of precipitates of other phases. For this reason, the type and order of formation of precipitates were systematically investigated in recent decades. These studies involved, however, only the main systems (Al-Cu. Al-Mg-Si, Al-Cu-Mg, Al-Mg-Si-Cu), while more complex systems were not analysed. Even trace amounts of additional elements can significantly affect the alloy inicrostructure and composition of precipitates formed. This fact is particularly important in the case of new technologies such as laser surface treatment. As a result of extremely high temperature and temperature changes after the laser remelting large amount of precipitates are observed. Precipitates are nanometric in size and have different morphology and chemical composition. A full understanding of the processes that occur during the laser remelting requires their precise but also time effectively phase identification, which due to the diversity and nanometric size, is a major research challenge. This work presents the methodology of identification of nanometer phase precipitates in the alloy AlSi9Cu, based on the simultaneous TEM imaging and chemical composition analysis using the dispersion spectroscopy using the characteristic X-ray. Verification is performed by comparing the simulation unit cell of the identified phase with the experimental high-resolution image.

3

Ilościowa analiza składu fazowego w wybranych stalach konstrukcyjnych

Zalecki W., Opara J., Wrożyna A.

Prace Instytutu Metalurgii Żelaza

|

2013

|

T. 65, nr 2

21--26

PL

Przeprowadzono ilościową analizę składu fazowego wybranych stali konstrukcyjnych. Badania wykonano na próbkach dylatometrycznych ze stali typu DP i CP. Wyniki pomiarów stereologicznych na zgładach trawionych różnymi odczynnikami zestawiono z analizą dylatometryczną. Opracowano własny program do identyfi kacji parametrów numerycznych modeli przemian fazowych w stalach. Podjęto próbę opracowania numerycznego modelu przemian fazowych zachodzących w stali konstrukcyjnej wielofazowej z wykorzystaniem nowego oprogramowania.

EN

Quantitative analysis of phases was carried out in some structural steels. The investigation was performed on dilatometric specimens of DP and CP steels. The results of quantitative analysis of microstructure, revealed on specimens using different etching techniques, were compared to volume fractions of phases estimated using dilatometric technique. Moreover, computer program was developed for identification of parameters of mathematical model describing phase transformations in steels. The software was applied to developed numerical model of phase transformations occurring in complex phase structural steel.

4

Utlenianie izotermiczne staliwa 0,3C-18Cr-30Ni z dodatkami niobu i tytanu

Chylińska R., Garbiak M., Piekarski B.

Inżynieria Materiałowa

|

2012

|

Vol. 33, nr 6

669--672

PL

Odporność staliwa austenitycznego na korozję wysokotemperaturową jest połączona z tworzeniem się na jego powierzchni zgorzeliny składającej się głównie z tlenków Cr2O3. Dobra skuteczność ochronna zgorzeliny wynika także z obecności innych dodatków stopowych, np. krzemu, niobu czy tytanu. Umożliwiają one zmianę składu fazowego i morfologii produktów procesu utleniania. Celem pracy jest porównanie zachowania się żarowytrzymałego staliwa austenitycznego 0,3C-18Cr-30Ni z dodatkami niobu (1,84%) lub tytanu (0,93%) podczas utleniania izotermicznego w atmosferze powietrza w temperaturze 900°C. Wyniki badań wykazały, że kinetyka procesu utleniania staliwa zależy zarówno od rodzaju wprowadzonego pierwiastka węglikotwórczego, jak i od czasu jego wyżarzania poprzedzającego proces utleniania. Niob lub tytan istotnie obniżają przyrost masy staliwa w wyniku utleniania izotermicznego. W przypadku staliwa 18Cr-30Ni-Ti przyrost ten jest w przybliżeniu trzykrotnie mniejszy, a staliwa 18Cr-30Ni-Nb dwukrotnie mniejszy w porównaniu ze staliwem bez tych dodatków. Procesowi tworzenia się zgorzeliny na staliwie 18Cr-30Ni-Nb towarzyszy niekorzystne utlenianie wewnętrznego podłoża. Korozja wewnętrzna przebiega w głąb materiału wzdłuż wydzieleń węglików niobu. Do ograniczania jej zasięgu przyczynia się zachodzenie przemiany fazowej węglików niobu w fazę G w mikrostrukturze staliwa w trakcie wyżarzania. Ogólnie należy stwierdzić, że wprowadzanie tytanu do składu chemicznego staliwa 18Cr-30Ni jest korzystniejsze ze względu na zwiększenie jego odporności na utlenianie izotermiczne w porównaniu ze staliwem z dodatkiem niobu.

EN

Resistance of austenitic cast steel to high temperature corrosion is accompanied by the formation of a surface film consisted mainly of chromium Cr2O3 oxides. Good oxidation behaviour of a protective scale is also attributed to other elements like silicon, niobium or titanium that provide the change of phase composition as well as the morphology of the products of oxidation process. In this work, the oxidation behaviour of a creep resistant austenitic cast steel 0.3C-18Cr-30Ni with addition of Nb (1.84%) is compared to the behaviour of the cast steel containing titanium addition (0.93%). The alloys were subjected to isothermal oxidation in air atmosphere and temperature of 900°C. The results of investigations show that the rate of alloy oxidation is influenced by the kind of carbide former addition and the time of annealing process preceded the oxidation test. Both niobium and titanium decrease the rate of mass gain due to oxidation. The oxidation rate is about threefold for titanium and two-time lower for niobium additions in comparison with the cast steel without these elements. Process of scale formation on surface of 18Cr-30Ni-Nb cast steel is accompanied by an adverse effect of internal oxidation of substrate. Internal corrosion runs deep into the base material along the precipitates of niobium carbides. Transformation of niobium carbides into G phase, occured in microstructure during annealing of cast steel, inhibits the range of internal oxidation. Considering resistance to isothermal oxidation it has been found that introducing of titanium into chemical composition of cast steel 18Cr-30Ni is much favourable in comparison with niobium addition.

5

Enthalpy of formation of intermetallic phases from Fe-Ni-Ti System. Comparative studies

Gąsior W., Dębski A.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2012

|

Vol. 57, iss. 4

1095-1104

EN

The solution calorimetric method was used for the measurement of the formation enthalpy of the binary FeTi and Fe2Ti intermetallic phases and of the FeNiTi2 phase from the region of the ternary B2 one. The FeNi and FeNiTi2 phases were prepared by levitation melting and the Fe2Ti phase - by melting the metals in a glove-box under high purity argon. The alloys obtained were identified by the X-ray diffraction analysis. The structural study of the alloys with the composition equal to the FeTi and Fe2Ti phase confirmed the mentioned phases mainly in the samples. In the case of the ternary alloy of the composition of the FeNiTi2 phase, a slight amount of iron was also found. The obtained values of the formation enthalpy equal as follows: -27.2±1.3 kJ/mole of atoms, -22.5±1.4 kJ/mole of atoms and -34.2±1.3 kJ/mole of atoms for the Fe2Ti, FeTi and FeNiTi2 phase, respectively.

PL

Stosując kalorymetryczna metodę rozpuszczania zostały zmierzone entalpie tworzenia dwóch dwuskładnikowych faz międzymetalicznych FeTi i Fe2Ti oraz z obszaru fazy trójskładnikowej B2. Fazy FeTi i FeNiTi2 zostały przygotowane metoda lewitacyjnego topienia a faza Fe2Ti metoda metalurgiczna przez stopienie metali w komorze manipulacyjnej z atmosfera ochronna argonu wysokiej czystości. Otrzymane stopy były poddane identyfikacji metoda analizy dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego. Badania te potwierdziły występowanie w próbkach dwuskładnikowych głównie faz FeTi i Fe2Ti. W przypadku stopu trójskładnikowego oprócz fazy FeNiTi2 została wykryta niewielka ilość żelaza. Zmierzone wartości entalpii tworzenia faz wynoszą: -27.2±1.3 kJ/mol atomów dla Fe2Ti, -22.5±1.4 kJ/mol atomów dla FeTi oraz -34.2±1.3 kJ/mol atomów dla FeNiTi2.

6

Mikrostruktura a odporność na izotermiczne utlenianie staliwa austenitycznego

Chylińska R., Zapała R., Garbiak M.

Inżynieria Materiałowa

|

2010

|

Vol. 31, nr 2

132-136

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań kinetyki utleniania austenitycznego staliwa typu 18% Cr-30% Ni z dodatkiem 1,84% mas. niobu. Staliwo przed testem utleniania poddano procesowi wyżarzania w temperaturze 900°C przez 100, 500 i 1000 godz. Pomiary kinetyki utleniania wykonano w atmosferze powietrza metodą termograwimetryczną ciągłą. Opisano przebieg procesu utleniania oraz określono wpływ zmiany mikrostruktury staliwa na podwyższenie odporności na utlenianie w zależności od czasu wyżarzania. Budowę morfologiczną i skład chemiczny warstw tlenkowych badano, wykorzystując metodę dyfrakcji rentgenowskiej, mikroskopii elektronowej skaningowej oraz mikroanalizy rentgenowskiej. Stwierdzono, że dodatek niobu i czas wyżarzania obniżają przyrost masy staliwa podczas utleniania, ale wydzielenia eutektycznych węglików NbC ułatwiają dordzeniową dyfuzję tlenu.

EN

This paper presents the results of research on oxidation kinetics of austenitic cast steel type 18% Cr-30% Ni enriched with 1.84% of niobium addition. The cast steel had undergone annealing for 100, 500 and 1000 hours before the oxidation test. The measurements of oxidation kinetics were carried out in air environment by the continuous termogravimetric method. The running of oxidation process and influence of microstructure and time of annealing of cast steel on its oxidation resistance were described. To investigate the morphology and chemical composition of oxide layer the X-ray diffraction, SEM and EDS methods were applied. It was found that the niobium addition and time of annealing decrease the mass gain of cast steel during oxidation process but the eutectic precipitates of niobium carbides facilitate oxygen diffusion into the core.

7

Phases identification by means of EBSD method - new possibilities of materials researches

Klimek L.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2008

|

Vol. 53, iss. 1

151-155

EN

The examples of EBSD analysis of selected phases in steel are presented in this paper. The carbon steel, Co-Cr-Mo alloy and steel after termochemical treatment were examined. The obtained results confirm that the EBSD method can be a valuable tool used for recessive analysis of phases which occure in alloys with giving particular attention to theirs polymorphism and non stechiometry. It allows examining samples both as metallographic cross-section and fracturing as well as samples after surface treatment.

PL

W artykule przedstawiono przykładowe możliwości analizy składu fazowego materiałów. Badania wykonano na stopie Co-Cr-Mo, przełomie stali węglowej oraz stali po obróbce cieplnochemicznej. Z przytoczonych badań wynika, że dyfrakcja elektronów wstecznie rozproszonych może być cennym narzędziem służącym do precyzyjnej identyfikacji faz występujących w stopach z uwzględnienicm ich niestechiometryczności i polimorfizmu. Istnieje możliwość badan zarówno na zgładach nietalograficznych , powierzchniach po obróbkach cieplnochemicznych oraz przełomach.

8

Sample preparation vs quality of X-ray phase analysis results

Chylińska R.

Archives of Foundry Engineering

|

2007

|

Vol. 7, iss. 4

21-24

EN

In this study, taking as an example the creep-resistant austenitic cast steel, the results of the investigations were presented whose aim was to show what effect the specimen surface condition, discussed in terms of its roughness obtained by grinding, polishing with diamond paste, electrolytic polishing and etching, may have on the quality of results obtained by X-ray phase analysis. The preset goal has been achieved comparing the quantity and intensity of reflections on X-ray diffraction patterns obtained from the prepared specimens. The test material was cast steel containing (in wt.%): 0.29%C, 1.02%Mn, 4.36%Si, 0.007%S, 0.015%P, 17.8%Cr, 29.3%Ni, 1.59%Nb and 1.19%Ti, subjected to the process of annealing at a temperature of 850°C for 100 hours. For identification of structural constituents by the technique of X-ray phase analysis, four solid specimens were prepared. Their surfaces were successively ground, polished, and subjected to electrolytic etching. The reference sample (isolate) was obtained by the method of electrolytic extraction. In solid material the following phases were identified: Fe[gamma], NbC and G; in the isolate additionally the presence of TiC, M23C6 and [sigma] was reported. It has been proved that in the case of solid specimens partial identification of phase constituents may be carried out on surfaces subjected only to grinding with 600 grit abrasive paper without the need of any further preparation.

9

Computer aided phase identification by electron diffraction pattern analysis.

Gigla M., Pączkowski P.

Archives of Materials Science

|

2006

|

Vol. 27, nr 1

49-61

EN

The computer program called EldyfWin and its application for phase identification from electron diffraction patterns is presented. This program is designed to deal with multi-phase diffraction patterns, especially those obtained from phases of low symmetry. Complex electron diffraction patterns can also be analyzed by computer simulation.