Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Porównanie właściwości półwyrobów wykonanych ze stopu AlSi7Mg przeznaczonych do formowania tiksotropowego

Krakowiak Marlena

Przemysł Chemiczny

|

2023

|

T. 102, nr 12

1417--1421

PL

Formowanie tiksotropowe łączy zalety procesów kucia i odlewania, co stwarza potencjał technologiczny i ekonomiczny do wytwarzania półwyrobów o dużej wytrzymałości i jednocześnie skomplikowanych kształtach, przy stosowaniu mniejszej liczby operacji. Wpracy przedstawiono wyniki analizy porównawczej materiału wsadowego do procesu formowania tiksotropowego. Badania przeprowadzono zarówno dla stopu AlSi7Mg po odlewaniu metodą konwencjonalną oraz magnetohydrodynamiczną (MHD), jak i dla materiału uzyskanego metodą konsolidacji proszków. Celem badań było, poza wykazaniem różnic w budowie i właściwościach półwyrobów uzyskanych tymi metodami, określenie ich przydatności do procesów przeróbki plastycznej z udziałem fazy ciekłej.

EN

The properties of the alloy obtained by consolidation of AlSi7Mg powders carried out in a spark plasma furnace in a vacuum atm., at a pressure of 50 MPa and at 520°C were compared with those of AlSi7Mg alloy castings obtained using the conventional method (without mixing) and using magnetohydrodynamic mixing (MHD). Differences in the microcrystalline structure and properties of semi-finished products obtained by these methods were demonstrated by SEM and EDS anal. and plastometric tests. The material obtained as a result of powder consolidation was susceptible to deformation at elevated temps.

2

Self-Consolidation Mechanism of Ti5Si3 Compact Obtained by Electro-Discharge-Sintering Directly from Physically Blended Ti-37.5 At.% Si Powder Mixture

Chang S. Y., Cheon Y. W., Yoon Y. H., Kim Y. H., Kim J. Y., Lee Y. K., Lee W. H.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2017

|

Vol. 62, iss. 2B

1299--1302

EN

Characteristics of electro-discharge-sintering of the Ti-37.5at.% Si powder mixture was investigated as a function of the input energy, capacitance, and discharge time without applying any external pressure. A solid bulk of Ti5Si3 was obtained only after in less than 129 μsec by the EDS process. During a discharge, the heat is generated to liquefy and alloy the particles, and which enhances the pinch pressure can condensate them without allowing a formation of pores. Three step processes for the self-consolidation mechanism during EDS are proposed; (a) a physical breakdown of oxide film on elemental as-received powder particles, (b) alloying and densifying the consolidation of powder particles by the pinch pressure, and (c) diffusion of impurities into the consolidated surface.

3

Self-Consolidation and Surface Modification of Mechanical Alloyed Ti-25.0 at.% Al Powder Mixture by Using an Electro-Discharge Technique

Chang S. Y., Jang H. S., Yoon Y. H., Kim Y. H., Kim J. Y., Lee Y. K., Lee W. H.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2017

|

Vol. 62, iss. 2B

1293--1297

EN

Electrical discharges using a capacitance of 450 μF at 0.5, 1.0, and 1.5 kJ input energies were applied in a N2 atmosphere to obtain the mechanical alloyed Ti3Al powder without applying any external pressure. A solid bulk of nanostructured Ti3Al was obtained as short as 160 μsec by the Electrical discharge. At the same time, the surface has been modified into the form of Ti and Al nitrides due to the diffusion process of nitrogen to the surface. The input energy was found to be the most important parameter to affect the formation of a solid core and surface chemistry of the compact.

4

Effect of Temperature on the Structure and Mechanical Properties of Mechanically Alloyed Al-NiO Composite

Zygmunt-Kiper M., Blaz L, Sugamata M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2014

|

Vol. 59, iss. 1

121--126

EN

Mechanical alloying of high-purity aluminum and 10 wt.% NiO powders combined with powder vacuum compression and following hot extrusion method was used to produce an Al-NiO composite. Mechanical properties of as-extruded materials as well as the samples annealed at 823 K /6 h, were tested by compression at 293 K - 770 K. High mechanical properties of the material were attributed to the highly refined structure of the samples. It was found that the structure morphology was practically not changed during hot-compression tests. Therefore, the effect of deformation temperature on the hardness of as-deformed samples was very limited. The annealing of samples at 823 K/6 h induced a chemical reaction between NiO-particles and surrounding aluminum matrix. As a result, the development of very fine aluminum oxide and Al3Ni grains was observed.

PL

Kompozyt na osnowie aluminium zawierający dodatek 10% mas. NiO wytworzono metodą mechanicznej syntezy stosując mielenie proszków aluminium i tlenku niklu oraz mechaniczną konsolidację uzyskanego proszku metodą prasowania próżnio- wego i wyciskania w temperaturze 673 K Własności mechaniczne uzyskanego kompozytu, jak również próbek wyżarzonych w 773 K/6 godz., badano w zakresie 293 K-770 K w próbie ściskania. Badania strukturalne wykazały silne rozdrobnienie skład- ników strukturalnych zarówno w materiale wyciskanym, jak również w próbkach wyżarzonych, co jest przyczyną wysokich własności mechanicznych uzyskanego kompojrytu. W przypadku próbek odkształcanych „na gorąco” praktycznie nie obserwuje się istotnych zmian morfologii struktury. Jednakże wyżarzanie w 823 K/6 godz. spowodowało zmiany strukturalne wywołane reakcją chemiczną między cząstkami NiO a osnową, której skutkiem było utworzenie silnie dyspersyjnych wydzieleń tlenku aluminium i ziam fezy międzymetalicznej typu AI3Ni.

5

Effect of Magnesium Addition on Properties of Al-Based Composite Reinforced with Fine NiO Particles

Zygmunt-Kiper M., Błaż L., Sugamata M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2014

|

Vol. 59, iss. 2

431--435

EN

An Al(Mg)-NiO composite was manufactured using combined mechanical alloying (MA) and powder consolidation methods that yielded well-consolidated and very-fine grained bulk material. Compression tests at 293 K – 773 K revealed high mechanical properties of the material. Preliminary annealing at 823 K/6 h was found to result in the flow stress reduction at 573 K – 773 K. However, the effect of preliminary annealing on the flow stress value was relatively low for Al(Mg)-NiO if comparing to similar tests performed for the Al-NiO composite. Structural observations revealed very-fine grained structure of both as-extruded and annealed Al(Mg)-NiO composites. The chemical reaction between the composite matrix and reinforcements (NiO) at sufficiently high temperatures resulted in fine grains and spinel-type particles’ development. With respect to the similarly produced Al-NiO composite, a magnesium addition was found to intensify chemical reaction between Al(Mg)-based matrix and NiO particles. As result, fine Al3Ni particles were observed in both hot-extruded material and Al(Mg)-NiO samples annealed at 823 K/6 h.

PL

Kompozyt Al(Mg)-NiO wytworzono metodą mechanicznej syntezy stosując mielenie składników proszkowych i mechaniczną konsolidację uzyskanego proszku kompozytowego w procesie prasowania próżniowego i wyciskania „na gorąco”. Uzyskano jednorodny materiał charakteryzujący się dużym rozdrobnieniem składników strukturalnych. Próby ściskania w temperaturze 293 K – 773 K wykazały wysokie własności mechaniczne kompozytu. Wyżarzanie próbek w 823 K / 6 godz. spowodowało nieznaczne obniżenie wartości naprężenia uplastyczniającego w zakresie 573 K – 773 K, jednakże w znacznie mniejszym stopniu niż w porównywanym przypadku kompozytu nie zawierającego dodatku magnezu (Al-NiO), który opisano we wcześniejszej pracy. Obserwacje struktury wyjściowych próbek kompozytowych i próbek wyżarzonych w 823 K / 6 godz. wykazały zmiany strukturalne wywołane reakcją chemiczną między osnową kompozytu (Al-Mg) a dyspersyjnymi cząstkami zbrojenia (NiO), której skutkiem jest utworzenie silnie dyspersyjnych wydzieleń tlenków typu spinelu, oraz submikronowych ziarn typu Al3Ni. W porównaniu z kompozytem Al-NiO, dodatek magnezu powoduje zwiększenie szybkości reakcji chemicznej, która przejawia się utworzeniem ziarn fazy międzymetalicznej Al3Ni zarówno w materiale wyjściowym – wyciskanym „na gorąco” – jak również w próbkach wyżarzonych w 823 K / 6 godz.

6

Structure and properties of nano-crystalline Ti-base alloys obtained by vacuum hot pressing

Dutkiewicz J., Maziarz W.

Advances in Materials Science

|

2008

|

Vol. 8, nr 1(15)

27-32

EN

The cp-Ti and Ti-base alloys with additions of Ta and Nb were ball milled and consolidated using vacuum hot pressing. This novel technique allowed to obtain a high level of densification of milled powders up to about 98% and the nanometric grain size level. In the samples of vacuum hot compacted cp- Ti grain size of a single a phase was estimated at 140 nm. With the increase of content the p-stabilizing elements in alloys such as Ta and Nb, structure and a grain size has been changed. In the case of Ti-5Ta-5Nb alloy, also single a phase was observed but with grains size was much smaller, close to 85 nm. The further increasing of the content of Ta and Nb caused further refinement of grain size down to 60 nm and change of structure into two phase [alfa+Beta] and [Beta] in case of Ti-10Ta-10Nb and Ti-15Ta-15Nb alloys respectively. The hardness and Young Modulus were measured using the dynamic hardness tester and calculations of hardness and elastic modulus values were based on Oliver and Pharr model.

7

Plastic consolidation of metallic powders

Dybiec H.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2007

|

Vol. 52, iss. 2

161-170

EN

One of very well known methods applicable to conversion of dispersed materials to bulk state is traditional powder metallurgy process using densification and sintering. This paper will deal with consolidation process based on different idea to creation of strong cohesive bound between particles of dispersed materials. The main reason for consolidation, here, is large enough plastic deformation of powder particles produced in specific load and deformation state and it does not need intensive diffusion mass exchange between particles. Inversion of a decohesion process or creation of conditions for occurrence of internal bonding similar or identical to bounds taking place in bulk material needs to transform a material surface to state similar to that created just after surface origin, so to the state instatu nascendi and to bring such surfaces of particles to distance sufficiently small to enable conversion of strong interaction of short distance to permanent internal bonding. The most suitable process for this purpose is an extrusion at increased temperature. Conversion at such conditions can be named as plastic consolidation process, which does not need of activity of diffusion processes characteristic for sintering in conventional powder metallurgy. The process of plastic consolidation can be applied to synthesis of new material, production of composites and to recycling of fine forms of metals. The examples of such application have been presented.

PL

Dobrze znana metoda konwersji materiałów rozdrobnionych w materiały lite jest tradycyjna metalurgia proszków wykorzystująca operacje prasowania i spiekania. Niniejsza praca poświęcona jest procesowi konsolidacji proszków opartemu na odmiennej idei tworzenia silnych wiązań kohezyjnych pomiędzy cząstkami materiału rozdrobnionego. Podstawowym warunkiem, rozpatrywanego tu procesu, jest dostatecznie duże odkształcenie plastyczne cząstek rozdrobnionych przeprowadzone w warunkach specyficznego stanu odkształcenia i naprężenia, a sam proces tworzenia wiązań kohezyjnych nie wymaga dyfuzyjnej wymiany masy pomiędzy cząstkami. Odwrócenie procesu dekohezji lub tworzenie warunków dla wystapienia wewnętrznych wiązań podobnych lub identycznych z wiązaniami wystepującymi w materiale litym wymaga przekształcenia powierzchni cząstek do stanu podobnego do powierzchni tuż po jej utworzeniu, czyli do stanu instatu nascendi i zbliżenia takich powierzchni na odległość wystarczającą dla przekształcenia silnych oddziaływań bliskiego zasięgu w trwałe wiązanie wewnętrzne. Najbardziej korzystnym procesem do takiego celu jest wyciskanie w podwyższonych temperaturach. Konwersje w takich warunkach można nazwać konsolidacją plastyczną, która nie wymaga uruchomienia procesów dyfuzyjnych charakterystycznych dla spiekania w konwencjonalnych procesach metalurgii proszków. Proces plastycznej konsolidacji może być stosowany do produkcji nowych materiałów, wytwarzania kompozytów oraz do recyklingu drobnych odpadów metalowych. Przykłady takich zastosowań są przedstawione w prezentowanej pracy.

8

Struktura i właściwości nanokrystalicznych kompozytów NiAl-TiC wytwarzanych metodą mechanicznej syntezy i zagęszczania proszków

Oleszak D., Michalski A., Olszyna A., Gierlotka S., Paszula J.

Kompozyty

|

2003

|

R. 3, nr 7

172-175

PL

W celu otrzymania nanokrystalicznych kompozytów NiAl-TiC zastosowano metodę mechanicznej syntezy i następnie zagęszczania uzyskanych proszków. Procesy mechanicznej syntezy przeprowadzono w planetarnym młynku kulowym Fritsch P5. Mieleniu poddano mieszaniny proszków czystych pierwiastków, tj. Ni, Al, Ti i grafitu, o składzie zapewniającym 40% wagowy udział fazy ceramicznej w kompozycie. Dzięki dużym ujemnym wartościom entalpii tworzenia się NiAl i TiC, wynoszącym odpowiednio -118 oraz -184 kJ/mol, w wyniku reakcji w stanie stałym uzyskano proszek kompozytowy NiAl+TiC. Zastosowano trzy metody zagęszczania proszku: wybuchowe (proszek jast zagęszczany wskutek przejścia przez próbkę fali uderzeniowej o prędkości 3500 m/s), spiekanie impulsami prądowymi (1000 impulsów, natężenie prądu 700 A, czas trwania impulsu 0,2 s) oraz prasowanie na gorąco pod wysokim ciśnieniem (7,7 GPa, 1000°C, 5 min). Stosując te metody zagęszczania, uzyskano gęstości końcowe próbek kompozytowych odpowiednio 86, 92 i 98% gęstości teoretycznej. Próbki prasowane pod wysokim ciśnieniem miały bardzo dużą mikrotwardość 1370 HV01, natomiast po spiekaniu impulsowym twardość materiału wynosiła 750 HV1. Prasowanie pod wysokim ciśnieniem i zagęszczanie wybuchowe nie spowodowały rozrostu krystalitów NiAl i TiC, zachowując nanokrystaliczny charakter materiału. Jednak w materiale zagęszczanym wybuchowo obserwowano częściowy rozpad fazy TiC. Natomiast spiekanie impulsami prądowymi powodowało rozrost krystalitów obu faz do ok. 100 nm.

EN

In order to obtain nanocrystalline NiAl-TiC composites, mechanical alloying and powder consolidation methods were applied. Mechanical alloying processes were performed in a Fritsch P5 planetary ball mill. Mixtures of powders of pure elements, i.e. Ni, Al, Ti and graphite, giving 40 wt.% of TiC, were subjected to milling. Due to highly negative values of enthalpies of formation of NiAl and TiC (-118 and -184 kJ/mol, respectively), after several hours of milling, NiAl+TiC composite powder was obtained, as a result of solid state reaction. Three different methods of powder consolidation were employed: explosive compaction (velocity of detonation wave about 3500 m/s), pulse current sintering (1000 pulses, current 700 A, duration of pulse 0.2 s) and hot pressing under very high pressure (7.7 GPa, 1000°C, 5 min). The obtained densities of compacts after various consolidation methods were: 86, 92 and 98% of theoretical density, respectively. The sample after 7.7 GPa pressing exhibited very high microhardness 1370 HV01, while the hardness after pulse current sintering was 750 HV1. High pressure and explosive compaction methods allowed to preserve a nanocrystalline size of crystallites of both phases (NiAl and TiC). However, at least partial decomposition of TiC was observed as a result of explosive compaction. On the other hand, pulse current sintering resulted in the increase of crystallite size up to about 100 nm.