Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Processing and characterization of ceramic–metal composites obtained by centrifugal slip casting

Zygmuntowicz J., Miazga A., Kaszuwara W., Nowacki R., Konopka K.

Inżynieria Materiałowa

|

2016

|

Vol. 37, nr 5

240--244

EN

Hollow shaped cylinders have been prepared from alumina–nickel composites with a gradient distribution of Ni by centrifugal slip casting method from water based slurries containing Al2O3 and Ni powders, and sintered at 1400°C in reducing N2/H2 atmosphere. No new phases like nickel aluminate spinel were revealed by X-ray diffraction in the Al2O3–Ni graded composites. Scanning electron microscopy (SEM) observations showed the presence of gradient distribution of Ni particles within the cross-section of the samples. Hardness tests confirmed that the nickel particles are distributed in the composite in a gradient way.

PL

Celem pracy było wytworzenie metodą odlewania odśrodkowego mas lejnych kompozytów Al2O3–Ni z gradientem cząstek metalicznych. Scharakteryzowano mikrostrukturę oraz wybrane właściwości uzyskanych materiałów. Przeprowadzono badania twardości wytworzonych kompozytów. Badanie mikrostruktury próbek po obciążeniu pozwoliło na określenie przebiegu drogi oraz mechanizmu pękania. W celach porównawczych badania twardości zostały wykonane także dla próbek jednorodnych z Al2O3.

2

Microstructural factors in the primary creep stage of two-phase titanium alloy

Ziaja W., Motyka M., Sieniawski J.

Inżynieria Materiałowa

|

2016

|

Vol. 37, nr 4

196--200

EN

One of the major areas of titanium alloys application includes discs and blades of compressors in turbine engines. In titanium alloys, significant strain can accumulate as a function of time, at stresses well below the yield strength at the homologous temperature below 0.25, even at room temperature. Life prediction for elements made of titanium alloys which is based solely on steady state creep parameters is in some cases not adequate due to large primary creep strains. In the case of rotating components of aero-engines small dimensional tolerances can be threatened and transient creep strains must be taken into account in modelling of overall creep deformation. Creep and fatigue properties of two-phase titanium alloys show strong dependence on microstructure, especially morphology of the α and β phases which can be controlled to certain extent by proper selection of hot working and heat treatment conditions. In the paper the primary creep behaviour of Ti–6Al–2Mo–2Cr alloy (VT3–1) at elevated temperature was investigated. The microstructure of the alloy was varied by means of changing conditions of heat-treatment. Creep tests were carried out on the alloy with globular and lamellar microstructure at the temperature of 450°C. Primary stage of the creep process was described using various constitutive laws. Applicability of power-law and logarithmic equations for describing strain evolution was verified. The influence of the initial microstructure on the primary creep strain and strain rate at the onset of steady-state creep stage was analysed.

PL

W pracy podjęto próbę określenia oddziaływania morfologii mikrostruktury dwufazowego stopu tytanu Ti–6Al–2Mo–2Cr na jego właściwości w stadium pełzania nieustalonego w temperaturze 450°C. Istotnym celem badań był dobór równań konstytutywnych opisujących krzywe pełzania stopu, które mogą być zastosowane do ilościowej oceny wpływu morfologii mikrostruktury stopu na wielkości charakteryzujące proces pełzania. Zagadnienie to jest istotne w procesie projektowania elementów konstrukcyjnych, zwłaszcza w przypadku małych tolerancji wymiarów (np. łopatki wirnika sprężarki silnika turbinowego), ze względu na skłonność stopów tytanu do osiągania znacznych odkształceń trwałych, zależnych od czasu, nawet w zakresie temperatury homologicznej poniżej 0,25.

3

Wpływ historii odkształcenia na rozwój mikrostruktury stopu Ti6Al4V odkształcanego w zakresie dwufazowym

Muszka K., Raszka K., Wynne B. P., Majta J.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2016

|

Vol. 83, nr 4

181--186

PL

W pracy wykorzystano próbę skręcania w celu zbadania wpływu zmiennej drogi odkształcania na rozwój mikrostruktury podczas odkształcania w zakresie dwufazowym stopu tytanu Ti6Al4V. Szczególną uwagę zwrócono na zrozumienie wpływu zmiennej drogi odkształcania na proces sferoidyzacji dynamicznej t.j. zmiany morfologii płytkowej fazy alfa (lamelarnej) w strukturę cząsteczkową (sferoidalną). Wykazano silną zależność pomiędzy drogą odkształcenia a uzyskanymi krzywymi plastycznego płynięcia oraz kinetyką sferoidyzacji dynamicznej. Jako główne źródło zaobserwowanego opóźniania kinetyki sferoidyzacji dynamicznej podczas odkształcenia ze zmianą kierunku odkształcenia, w porównaniu do odkształcania monotonicznego, wskazano mniejszą zdolność do tworzenia się mikropasm ścinania w płytkach fazy alfa na skutek anihilacji układów dyslokacyjnych mającej miejsce podczas zmiany kierunku odkształcania. Uzyskane wyniki stanowią istotny wkład w zrozumienie rozwoju mikrostruktury dwufazowych stopów tytanu odkształcanych w procesach przeróbki plastycznej w zakresie współistnienia fazy alfa i beta z uwzględnieniem pełnej historii odkształcenia, co w przyszłości powinno pozwolić na lepszą kontrolę mikrostruktury i własności badanych stopów.

EN

In the present work, cyclic torsion test was used to study effects of strain path change on microstructure evolution during intercritical processing of Ti6Al4V. Particular attention was paid to understand the effect of strain path changes on dynamic spheroidisation i.e. transformation of lamellar alpha plateles into spheroidised grains. Strong dependence between applied deformation mode and resulting flow curves as well as kinetics of dynamic spheroidisation was observed. Less intense formation of microbands inside alpha platelets as a result of ahihilation of dislocation structure upon strain reversal was identified a main source of observed retardation of dynamic spheroidisation kinetics. Obtained results provide fundamental understanding of microstructure evolution during intercritical processing of alpha+beta titanium alloys when full strain history is taken into account. This in turn, should allow in the future for better control of microstructure and properties of studied alloys.

4

Microstructural factors affecting creep-fatigue behaviour of two-phase titanium alloys

Ziaja W.

Advances in Manufacturing Science and Technology

|

2016

|

Vol. 40, nr 1

67--74

EN

In the paper the dwell fatigue behaviour of two-phase Ti-6Al-2Mo-2Cr alloy (VT3-1) at elevated temperature was investigated. The reasons of high sensitivity of titanium alloys to dwell periods at high stress level during cyclic loading were summarized. The relations between morphology of the alloy microstructure and the effect of dwell periods at peak stress was established. The microstructure of the alloy was varied by means of changing conditions of heat-treatment. Dwell fatigue tests were carried out at the temperature of 400°C. Relative contributions of cyclic and creep processes to the overall damage were evaluated as a function of stress level.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań właściwości dwufazowego stopu tytanu Ti-6Al-2Mo-2Cr (WT3-1) w warunkach pełzania-zmęczenia. Przedstawiono źródła dużej wrażliwości stopów tytanu na okresy przestojów przy wysokim poziomie naprężenia w warunkach obciążenia cyklicznie zmiennego. Określono zależność między morfologią mikrostruktury stopu a wpływem okresów przestojów przy maksymalnym naprężeniu w cyklu obciążenia na trwałość materiału. Mikrostrukturę stopu kształtowano metodami obróbki cieplnej. Próbę zmęczeniową bez i z okresami przestojów przy maksymalnym naprężeniu prowadzono w temperaturze 400°C. Oszacowano względny udział zjawisk towarzyszących zmęczeniu i pełzaniu w procesie niszczenia materiału.

5

Mechanical properties of Ti6Al7Nb alloy quenched from the single phase β range

Dąbrowski R.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2015

|

R. 60, nr 3

115--119

EN

Mechanical properties of the two-phase titanium alloy Ti6Al7Nb, after the heat treatment based on soaking this alloy in the single phase β range, quenching in water or oil and ageing at two selected temperatures, were determined in the paper. The alloy mechanical properties were determined in tensile and impact tests, supported by the fractographic analysis of fractures. In addition, its hardness was measured and the analysis of changes occurring in the microstructure was performed for all variants of the alloy heat treatment. Regardless of the applied cooling rate of the alloy from a temperature of 1040 °C followed by ageing at 500 and 650 °C, none essential changes were noticed in its microstructure. It was shown that applying less intensive cooling medium (oil) instead of water (before ageing) decreases strength properties indicators, i.e. tensile strength and yield strength as well as hardness (only slightly). The decrease of the above mentioned indicators is accompanied by an increase of impacts strength. Fractures of samples after tensile and impact tests have a similar nature regardless of the applied heat treatment.

PL

W artykule określono własności mechaniczne dwufazowego stopu tytanu Ti6Al7Nb po obróbce cieplnej polegającej na wygrzewaniu stopu w zakresie jednofazowym, oziębianiu w wodzie lub oleju oraz starzeniu przy wybranych dwóch temperaturach. Własności mechaniczne stopu wyznaczono w próbie rozciągania i w próbie udarności, które poparto analizą fraktograficzną przełomów. Dodatkowo, dla wszystkich wariantów obróbki cieplnej stopu zmierzono twardość i dokonano analizy zmian zachodzących w mikrostrukturze. Niezależnie od zastosowanej szybkości oziębiania badanego stopu od temperatury 1040 °C i następnego starzenia przy 500 i 650 °C, nie odnotowano istotnych zmian zachodzących w jego mikrostrukturze. Wykazano, że zastosowanie mniej intensywnego ośrodka chłodzącego (oleju) zamiast wody (przed zabiegiem odpuszczania), obniża wskaźniki własności wytrzymałościowych, tj. wytrzymałość na rozciąganie i umowną granicę plastyczności, a także nieznacznie twardość. Obniżeniu ww. wskaźników towarzyszy wzrost udarności. Przełomy próbek rozciąganych i udarnościowych niezależnie od zastosowanej obróbki cieplnej mają podobny charakter.

6

Effect of Heat Treatment on the Mechanical Properties of Two-Phase Titanium Alloy Ti6Al7Nb

Dąbrowski R.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2014

|

Vol. 59, iss. 4

1713--1716

EN

Mechanical properties of the two-phase titanium alloy Ti6Al7Nb, after the heat treatment based on soaking this alloy in the α + β range, cooling in water or oil and ageing at two selected temperatures, were determined in the hereby paper. The alloy mechanical properties were determined in tensile and impact tests, supported by the fractographic analysis of fractures. In addition, its hardness was measured and the analysis of changes occurring in the microstructure was performed for all variants of the alloy heat treatment. Regardless of the applied cooling rate of the alloy, from a temperature of 970°C followed by ageing at 450 and 650°C, none essential changes were noticed in its microstructure. It was shown that applying less intensive cooling medium (oil) instead of water (before tempering) decreases strength properties indicators, i.e. tensile strength and yield strength as well as hardness (only slightly). The decrease of the above mentioned indicators is accompanied by an increase of an elongation and impacts strength. Fractures of tensile and impact tests are of a ductile character regardless of the applied heat treatment.

PL

Wartykule określono własności mechaniczne dwufazowego stopu tytanu Ti6Al7Nb po obróbce cieplnej polegającej na wygrzewaniu stopu w zakresie dwufazowym, oziębianiu w wodzie lub oleju oraz starzeniu przy wybranych dwóch temperaturach. Własności mechaniczne stopu wyznaczono w próbie rozciągania i w próbie udarności, które poparto analizą fraktograficzną przełomów. Dodatkowo, dla wszystkich wariantów obróbki cieplnej stopu zmierzono twardość i dokonano analizy zmian zachodzących w mikrostrukturze. Niezależnie od zastosowanej szybkości oziębiania badanego stopu od temperatury 970°C i następnego starzenia przy 450 i 650°C, nie odnotowano istotnych zmian zachodzących w jego mikrostrukturze. Wykazano, że zastosowanie mniej intensywnego ośrodka chłodzącego (oleju) zamiast wody (przed zabiegiem odpuszczania), obniza wskaźniki własności wytrzymałościowych, tj. wytrzymałość na rozciąganie i umowną granice plastyczności, a także nieznacznie twardość. Obniżeniu ww. wskaźników towarzyszy wzrost wydłużenia oraz udarności. Przełomy próbek rozciąganych i udarnościowych niezależnie od zastosowanej obróbki cieplnej mają charakter ciągliwy.

7

Wpływ parametrów odkształcania na mikrostrukturę stopu Ti-6Al-2Mo-2Cr-Fe-Si

Bednarek S., Sińczak J., Łukaszek-Sołek A., Chyła P., Augustyn-Pieniążek J.

Inżynieria Materiałowa

|

2012

|

Vol. 33, nr 4

271--274

PL

W pracy dokonano oceny wpływu warunków odkształcenia plastycznego na mikrostrukturę dwufazowego stopu tytanu Ti-6Al-2Mo-2Cr-Fe-Si. Walcowe próbki odkształcano na symulatorze termomechanicznym Gleeble 3800 z różną prędkością i w różnej temperaturze. Na podstawie wyników prób ściskania wyznaczono krzywe naprężenie-odkształcenie, które następnie wykorzystano do modelowania numerycznego prób spęczania badanego stopu. Porównano uzyskane wyniki badań z eksperymentu fizycznego i numerycznego.

EN

The study was carried out to assess the impact of plastic deformation conditions on the microstructure of the two-phase titanium alloy Ti-6Al-2Mo- 2Cr-Fe-Si. In this regard, cylindrical samples of the analyzed alloy were deformed on a Gleeble 3800 machine at various temperatures and strain rates. On the basis of the results of compression tests, stress-strain curves were determined for the analyzed titanium alloy which were used for the numerical modelling of the tests. This part of the study was aimed at correlating the results of the physical and numerical experiment.

8

Właściwości warstwy wierzchniej stopu tytanu Ti-6Al-4V wytworzonej w procesie stopowania laserowego

Filip R., Sieniawski J.

Inżynieria Materiałowa

|

2012

|

Vol. 33, nr 3

165--168

PL

Przedmiotem prowadzonych badań było określenie wpływu obróbki laserowej warstwy wierzchniej stopu tytanu Ti-6Al-4V na jego właściwości użytkowe, ze szczególnym uwzględnieniem właściwości tribologicznych. Stopy tytanu charakteryzują się dużym współczynnikiem tarcia i małą odpornością na ścieranie – właściwościami ograniczającymi ich zastosowanie w technice. Stopowanie laserowe wykonano za pomocą lasera CO 2 o mocy 1 kW. Stosowano nadmuch azotu oraz przetapianie w atmosferze argonu nałożonej warstwy mieszaniny proszków Si, SiC i TaB 2 oraz grafitu. Ocena właściwości użytkowych wytworzonych warstw (twardości, odporności na ścieranie i korozję) wykazała możliwość efektywnego ich modyfikowania przez wprowadzanie pierwiastków i związków chemicznych tworzących z tytanem fazy międzymetaliczne o dużej twardości, w osnowie martenzytycznej. Największą twardość i odporność na zużycie wykazują kompozytowe warstwy konstytuowane przez ich przetapianie z proszkiem Si lub SiC. Jednocześnie warstwy te charakteryzują się mniejszą odpornością na korozję w porównaniu z przetapianymi w atmosferze azotu. Stopowanie laserowe umożliwia zwiększenie odporności na zużycie i zastosowanie elementów ze stopu tytanu do pracy w silnie obciążonych węzłach tribologicznych elementów konstrukcyjnych.

EN

The presented work concerns the surface layer modification of the Ti-6Al-4V two-phase titanium alloy by laser treatment. Changes in the chemical and phase composition of the laser alloyed zone have an influence on its properties, particularly the tribological ones. Titanium alloys are characterized by a high friction factor value and poor wear resistance, which limits their potential application. Laser alloying was conducted using a CO2 laser at a power rate of 1 kW. Remelting of the surface layer was carried out in a nitrogen gas atmosphere. Laser alloying consists in the remelting of pre-placed layers of Si, SiC and TaB 2 powders mixed with graphite. The testing of properties of the alloyed zone: hardness, wear and corrosion resistance reveals the ability of effective modification of the surface layer by the addition of elements and compounds that along with titanium form hard phases distributed in a martensitic matrix. Composite layers created by the remelting of Si and SiC powders show the highest hardness and wear resistance. These layers are characterized by lower corrosion resistance in comparison to the layer remelted in a nitrogen atmosphere. The increment in wear resistance of the obtained layers makes this technique advantageous for application in heavily loaded friction pairs.

9

Kształtowanie mikrostruktury i właściwości dwufazowych stopów tytanu α + β w procesie cieplno-plastycznym

Motyka M.

Inżynieria Materiałowa

|

2012

|

Vol. 33, nr 3

155--159

PL

Kształtowanie mikrostruktury stopów tytanu α + β w szerokim zakresie wynika zarówno z unikatowych cech fizycznych tytanu, efektów przemiany alotropowej Ti α ↔ Tiβ, jak i z warunków odkształcania na gorąco oraz obróbki cieplnej. Morfologia składników fazowych mikrostruktury i właściwości stopów tytanu α + β ulega dużej zmianie, szczególnie po nagrzaniu do temperatury początku przemiany fazowej α + β ↔ β i wyższej. Stąd prognozowanie właściwości mechanicznych wyrobów ze stopów tytanu wymaga ich uwzględnienia i prawidłowego doboru warunków obróbki cieplnej i przeróbki plastycznej. W pracy prowadzono badania mikrostruktury i właściwości dwufazowych stopów tytanu Ti-6Al-4V i Ti-6Al-2Mo-2Cr kształtowanych w procesie cieplno-plastycznym. Opracowano warunki oraz wykonano proces cieplno- -plastyczny badanych stopów. Ustalono wpływ warunków kolejnych etapów procesu cieplno-plastycznego na plastyczność na gorąco stopów Ti-6Al-4V oraz Ti-6Al-2Mo-2Cr. Próby odkształcania plastycznego na gorąco prowadzono w zakresie temperatury 850÷925°C. Stosowano prędkość odkształcania od 10–3 do 5·10–1 s–1. Stwierdzono, że warunki procesu cieplno-plastycznego determinują wartości parametrów stereologicznych składników fazowych mikrostruktury i jednocześnie plastyczność na gorąco dwufazowych stopów tytanu α + β.

EN

The microstructure development of α + β titanium alloys to a great extent results from both the specific properties of titanium, effects of the allotropic transformation Tiα↔Tiβ and conditions of hot deformation and heat treatment. The morphology of the phase constituents of the microstructure and properties of α + β titanium alloys are being change significantly, especially after heating up to a temperature of the start of α + β ↔ β or higher. Therefore forecasting the mechanical properties of products made of titanium alloys requires the mentioned features and proper selection of the conditions of heat treatment and plastic working. Examination of the microstructure and properties of two-phase Ti-6Al-4V and Ti-6Al-2Mo-2Cr titanium alloys developed by the thermomechanical process was conducted. The conditions of the thermomechanical process of the examined alloys were elaborated and the process was carried out. The effect of the conditions of the following stages of the thermomechanical process on the hot plasticity of Ti-6Al-4V and Ti-6Al-2Mo-2Cr alloys was established. Hot deformation tests were conducted in the temperature range of 850÷925°C and at a strain rate range of 10–3÷5·10–1 s–1. It was found that the thermomechanical process conditions determined the values of the stereological parameters of the phase constituents of the microstructure and simultaneously hot plasticity of α + β titanium alloys.

10

Fizyczne i numeryczne modelowanie procesu kucia dwufazowych stopów tytanu w warunkach izotermicznych

Sińczak J., Bednarek S.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Mechanika

|

2007

|

z. 216

59--66

PL

Analizowano proces kucia odkuwki charakteryzującej się dużym stosunkiem powierzchni do objętości, wykonywaną w warunkach izotermicznych z dwufazowych trudno odkształcalnych stopów tytanu. Obliczenia wykonano przy założonej temperaturze wsadu i narzędzi oraz określonym tarciu dla różnych prędkości przemieszczania narzędzi. Dokonano ustalenia najkorzystniejszej prędkości odkształcenia w celu zwiększenia równomierności odkształcenia i naprężeń średnich w objętości odkuwki. Otrzymane wyniki stanowią podstawę do określenia parametrów procesu kształtowania w warunkach przemysłowych wyrobów ze stopów tytanu czułych na prędkość odkształcenia.

EN

Isothermal forging process of parts with high surface/volume ratio made of hard-to-deformation two-phase titanium alloy was an alysed. Numerical modelling involved constant workpiece and tools temperature and friction conditions with variable tool velocity assumed. Most favourable straining rate in order to obtain uniform strain and mean stress distribution was determined. The results of analysis are the base for definition forging process in industrial for products in titanium alloys witch are sensitive to strain rate.

11

Changes in microstructure and properties of two-phase titanium alloys under the continuous heating and fast cooling conditions

Sozańska M., Szkliniarz W., Kościelna A.

Inżynieria Materiałowa

|

2007

|

Vol. 28, nr 3-4

212-215

EN

This paper presents results of the initial stage of the research, preceding the termohydrogen treatment, which include characteristics of titanium alloys in their initial state. It was determined the ranges of transformation temperature, changes occurring during the continuous heating and fast cooling. It was shown essential influence of chemical composition of two phase titanium alloys on phase transformation proccess during the water cooling. Different mechanism of P phase transformation during the water cooling is parralel to change in hardness of research alloys, adequtely for Ti-6Al-2Mo-2Cr-Fe hardness increase with increasing of heating temperature and for Ti-5A1-5V-5Mo-Cr-Fe alloy decrease.

PL

W pracy przedstawiono wyniki wstępnego etapu badań poprzedzającego etap obróbki cieplno-wodorowej, obejmujące charakterystykę stopów tytanu Ti-6Al-2Mo-2Cr-Fe oraz Ti-5Al-5V-5Mo-Cr-Fe w stanie wyjściowym. Określono zakresy temperatury przemiany fazowej ? +ß ->ß ( rys. 4) oraz zmiany mikrostruktury zachodzące podczas ciągłego nagrzewania i szybkiego chłodzenia (rys. 5, 6, 7). Stwierdzono istotny wpływ składu chemicznego dwufazowych stopów tytanu na przebieg przemian fazowych zachodzących podczas chłodzenia w wodzie. Różny mechanizm przemiany faz znajduje odzwierciedlenie w zmianach twardości badanych stopów i odpowiednio dla stopu Ti-6Al-2Mo-2Cr-Fe twardość rośnie wraz ze wzrostem temperatury nagrzewania, natomiast dla stopu Ti-5Al-5V-5Mo-Cr-Fe maleje (rys, 8,9).

12

Effect of microstructure and deformation conditions on hot plasticity of Ti-6Al-5Mo-5V-1Cr-1Fe titanium alloy

Kubiak K.

Inżynieria Materiałowa

|

2004

|

R. XXV, nr 3

374-376

EN

Results of investigation on the effect of microstructure and deformation conditions (temperature and strain rate) on flow stress and critical strain in two-phase alpha+beta titanium alloy Ti-6Al-5Mo-5V-1Cr-1Fe is presented in the paper. The alloy was deformed on torsional plastometer at temperature range 1073-1173K and at the strain rate epsilon= 0.04-4.0s^-1. Sequential deformation at 1173K at the strain rate of 0.4s^-1 was also performed with holding times in the range of 1-100s. The fraction of dynamically and metadynamically recrystallized beta phase was determined on the basis of results of sequential deformation test. Microstructure was examined using LM and TEM techniques.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu mikrostruktury i warunków odkształcenia (temperatura i szybkość odkształcenia) na naprężenie uplastyczniające i odkształcenie graniczne dwufazowego stopu tytanu Ti-6Al-5Mo-5V-1Cr-1Fe odkształcanego plastycznie na gorąco (Tab.1, Rys. 1,2). Wykonano próby skręcania w temperaturze 1073-1173K z szybkością odkształcania w zakresie epsilon = 0,04-4,0s^-1. Wykonano również próbę odkształcania sekwencyjnego w temperaturze 1173K z szybkością 0,4s^-1 z wytrzymaniem w przedziale 1-100s. Na podstawie wyników tej próby określono udział zrekrystalizowanej dynamicznie i metadynamicznie fazy beta (Rys .3). Mikrostrukturę stopu po odkształceniu badano przy użyciu metod mikroskopii świetlnej i elektronowej (Rys. 4, 5).

13

Wpływ azotowanego jarzeniowostopu Ti6Al2Cr2Mo na strukturę warstw wierzchnich i wytrzymałość zmęczeniową

Jeleńkowski T., Wierzchoń T., Gołębiewski M.

Zeszyty Naukowe Politechniki Świętokrzyskiej. Mechanika

|

2003

|

Z. 78

197-206

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań strukturalnych, wytrzymałości zmęczeniowej i faktograficznych warstw wierzchnich wytworzonych na stopie tytanu Ti6Al2Cr2Mo w warunkach procesu azotowania jarzeniowego w połączeniu z różną obróbką cieplną przeprowadzoną w trakcie chłodzenia. Analizowano cechy morfologiczne skladników fazowych, budowę przełomów zmęczeniowych. Stwierdzono, że najlepszą wytrzymałość zmęczeniową otrzymano po procesie azotowania jarzeniowego w stałej temperaturze, po którym próbki były chłodzone w próżni. Niższe wartości wytrzymałości zmęczeniowej w pozostałych procesach upatruje się w strukturze warstwy azotków i cech morfologicznych pierwotnej fazy α obecnej w warstwie dyfuzyjnej.

EN

The paper presents the results of examinations of the Ti6Al2Cr2Mo titanium alloy after subjecting it to glow discharge assisted nitriding followed, during the cooling stage, by various heat treatment operations. The properties examined included: the structure, the fatigue strength and the fracture properties of the surface layers produced during this combined treatment. The morphological features of the phase components, the structure of the fatigue fractures and the fractures of cylindrical samples cooled to the temperature of liquid nitrogen were also examined. The best fatigue strength was obtained in the samples that had been nitrided at a constant temperature and then cooled in vacuum. The samples subjected to the other processes showed a lower fatigue strength, which can be attributed to the fact that the structure of the nitrided layer produced by them and the morphological features of the primary α phase present in the diffusion layer were less advantageous.

14

Wpływ parametrów geometrycznych mikrostruktury na właściwości mechaniczne dwufazowych stopów tytanu

Juszczyk B., Kościelna A., Szkliniarz W.

Inżynieria Materiałowa

|

2003

|

R. XXIV, nr 2

79--83

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań określające zależności pomiędzy właściwościami mechanicznymi dwufazowego stopu tytanu Ti-6Al-2Mo-2Cr-Fe a parametrami geometrycznymi jego mikrostruktury, kształtowanymi w procesach obróbki cieplnej. Celem ustalenia tych relacji wykonano badania właściwości mechanicznych i mikrostruktury stopu po obróbce cieplnej w różnych warunkach. Wyznaczono parametry geometryczne charakteryzujące morfologię pierwotnej fazy alfa i ich współczynniki zmienności. Stosując metody statystyki matematycznej i regresji wielokrotnej określono zależności pomiędzy właściwościami mechanicznymi i parametrami geometrycznymi wydzieleń pierwotnej fazy alfa badanego stopu.

EN

The research result of relationship between mechanical properties and geometrical parameters of microstructure two-phases titanium alloy, forming during heat treatment processes was presented in this article. To estimate relation used proper set of the research, measurements and analytical methods. Made an investigation of the mechanical properties and microscopy observation of specimen put on different variants of heat treatment. It was found that the geometrical parameters characterised primary alpha-phase and their factors of variability. It used the mathematical statistic and multiple regressions to found relation between mechanical properties of the research alloy and geometrical parameters precipitation primary alpha-phase.

15

Kształtowanie mikrostruktury stopu tytanu Ti-6Al-4V do odkształcania nadplastycznego

Motyka M., Kubiak K., Sieniawski J.

Inżynieria Materiałowa

|

2003

|

R. XXIV, nr 6

791-794

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu warunków obróbki cieplnej i przeróbki plastycznej na parametry geometryczne mikrostruktury dwufazowego (alfa+beta) stopu tytanu Ti-6Al-4V. Stop hartowano z temperatury 1050 stopni Celsjusza (zakres fazy beta). Następnie prowadzono kucie swobodne w zakresie temperatury przemiany fazowej alfa+beta<=>beta (900 stopni Celsjusza) oraz wyżarzanie reksrystalizujące odkuwek (800 stopni Celsjusza/1h). Otrzymano dwufazową równoosiową i drobnoziarnistą mikrostrukturę (średnia średnica ziarna fazy alfa dśr=4 mikrometry) pozwalającą na dalsze odkształcenie stopu z wykorzystaniem zjawiska nadplastyczności strukturalnej. Wykonano próby odkształcania nadplastycznego w temperaturze 915 stopni Celsjusza stosując różne prędkości odkształcenia epsilon'=1/9x10 do -4 s do -1. Na podstawie wyników badań ustalono warunki obróbki cieplnej i przeróbki plastycznej umożliwiające otrzymywanie mikrostruktury podatnej do odkształcania nadplastycznego stopu Ti-6Al-4V.

EN

Results of investigation of heat treatment and plastic working effect on geometrical parameters of microstructure in two-phase alpha+beta Ti-6Al-4V titanium alloy have been presented in the paper. The alloy was quenched from 1050 degrees centigrade (beta phase temperature range). Subsequently open die forging in the alpha+beta<=> phase transformation temperature range (900 degrees centigrade) and recrystallization annealing of forgings (800 degrees centigrade/1h) were performed. Equiaxial and fine-grained microstructure (average alpha phase grain diameter dav=4 micrometres) enabling fine-structure superplastic deformation was obtained. Superplastic tests were carried out at 915 degrees centigrade at the strain rates in the range of epsilon'=1/9x10 to the 4 s to the -1. On the basis of results obtained, heat treatment and plastic working conditions enabling superplastic deformation of Ti-6Al-4V alloy were determined.

16

Dwufazowe stopy tytanu - od klasycznych do intermetalików

Szkliniarz W.

Inżynieria Materiałowa

|

2003

|

R. XXIV, nr 6

384-387

PL

W pracy w oparciu o dane literaturowe i wieloletnie doświadczenia własne przeprowadzono charakterystykę klasycznych dwufazowych stopów tytanu o strukturze alfa+beta w zestawieniu z dwufazowymi stopami na osnowie faz międzymetalicznych z układu Ti-Al o strukturze alfa2+gama. Scharakteryzowano skład chemiczny, strukturę, właściwości oraz procesy wytwarzania i przetwarzania obydwu grup stopów, zwracając szczególną uwagę na występujące pomiędzy nimi podobieństwa i różnice. Stwierdzono, że dwufazowe stopy na osnowie faz międzymetalicznych z układu Ti-Al, ujmując w sobie większość zalet klasycznych dwufazowych stopów tytanu, stanowią ich cenną wysokotemperaturową alternatywę.

EN

In this work, basing on the literature information and own experiences carried characterization of conventional two phase (alpha+beta) titanium alloys with two phase (alpha 2+gamma) intermetallics based alloys. Characterized chemical composition, structure, properties and processing both of them. Paid attention to similarities and differences between those group of alloys. It was stated that two phase alloys based on intermetallic phases from Ti-Al system are valuable high temperature alternative of conventional two phase titanium alloys with most of their advantages.

17

Characteristics of hot deformation of two phase titanium alloy Ti-5Al-5Mo-5V-1Cr-1Fe.

Kubiak K.

Advances in Manufacturing Science and Technology

|

2003

|

Vol. 27, nr 4

31-43

EN

This paper presents the influence of deformation conditions (temperature and strain rate) on resistance of plastic flow and critical strain of Ti-5Al-5Mo-5V-1Cr-1Fe alloy. Based on the results from sequential deformation with a torsion plastometer the relative volume of the recrystalized phase. The actual deformation temperature was measured with a pyrometric method and an infrared mapping method. Changes of the alloy microstructure were assessed with and optical microscope and a transmission electron microscope.

PL

W pracy przedstawiono wpływ warunków odkształcania temperatury i prędkości na opór plastycznego płynięcia oraz odkształcenie graniczne stopu Ti-5Al-5Mo-5V-1Cr-1Fe. Na podstawie wyników próby odkształcania sekwencyjnego na plastometrze skrętnym wyznaczono objętość względną fazy zrekrystalizowanej. Określono rzeczywistą temperaturę odkształcania metodą pirometryczną i termowizyjną. Zmiany mikrostruktury stopu badano metodą mikroskopii optycznej i transmisyjnej mikroskopii elektronowej.

18

Zmiany mikrostruktury i właściwości dwufazowych stopów tytanu podczas cyklicznej obróbki cieplnej.

Kościelna A., Juszczyk B., Szkliniarz W.

Inżynieria Materiałowa

|

2002

|

R. XXIII, nr 6

758-762

PL

Założono, że zmiana kształtu wydzieleń pierwotnej fazy alfa z płytkowego na zbliżony do sferoidalnego w osnowie stabilnej fazy beta o nie zmienionym rozmiarze ziarna, powinna umożliwić znaczącą poprawę plastyczności i udarności badanego stopu (przedstawiono model takiej mikrostruktury). W celu otrzymania stopu z mikrostrukturą o parametrach zbliżonych do modelowej zaproponowano cykliczną obróbkę cieplną. Określono zmiany właściwości mechanicznych wraz ze wzrostem liczby cykli. Ustalono, że najlepsze właściwości plastyczne przy zachowaniu właściwości wytrzymałościowych porównywalnych ze stanem wyjściowym otrzymuje się po 10, cyklu obróbki, a o poziomie tych właściwości decyduje wielkość oraz stopień koagulacji i sferoidyzacji wydzieleń pierwotnej fazy alfa. Stwierdzono, że zmiany w morfologii pierwotnej fazy alfa są wynikiem procesów: rozpuszczania, wydzielania, fragmentacji, koagulacji a nawet koalescencji. Obserwowane zmiany mikrostruktury były podstawą do opracowania modelu jej zmian zarówno w obrębie ziarna, jak i w obszarach przygranicznych.

EN

Made an assumption, that obtaining high plasticity can ensure changes of shape precipitation primary alpha phase from lamellar to spheroidal, in stable matrix beta phase with no changing grain quantity. The cyclic heat treatment was proposed to get the alloy with a model of such a microstructure. Estimated the changes of strength and plastic properties with changing number of cycles. Fixed, that the best plastic properties with strength properties, such as initial state, obtain after 10 cycles of heat treatment. About the level of properties decided size, degree of coagulation and spheroidization the precipitation of primary alpha phase. The changes of morphology the primary alpha phase are issue of processes: dissolution, fragmentation, coagulation and coalescence, was found. Based on changes of structure showed model of changes both the grain boundary areas and inside of grain.

19

Fatigue and microstructure of two-phase titanium alloys.

Ziaja W., Sieniawski J., Kubiak K., Motyka M.

Inżynieria Materiałowa

|

2001

|

R. XXII, nr 5

981-984

PL

Badano wpływ mikrostruktury na wytrzymałość zmęczeniową dwufazowych stopów tytanu alfa+beta (Ti-6Al-4V, Ti-6Al-2Mo-2Cr i Ti-6Al-5Mo-5V-1Cr-1Fe), zmieniając parametry geometryczne płytkowej fazy alfa poprzez dobór odpowiednich parametrów obróbki cieplnej. Badano również wływ temperatury i stopnia odkształcenia oraz temperatury wyżarzania na wytrzymałość zmęczeniową odkuwek ze stopów Ti-6Al-4V i Ti-6Al-2Mo-2Cr. Określono optymalne wartości parametrów geometrycznych mikrostruktury i parametrów przeróbki plastycznej na gorąco dwufazowych stopów tytanu dla uzyskania maksymalnej wytrzymałości zmęczeniowej.

EN

In the course of the study the influence of a microstructure on fatigue strength of two-phase alpha+beta titanium alloys (Ti-6Al-4V, Ti-6Al-2Mo-2Cr and Ti-6Al-5Mo-5V-1Cr-1Fe) was investigated. Geometrical parameters of the lamellar microstructure of alpha-phase were varied by means of application of various heat treatment conditions and their effect on fatigue strength was examined. The influence of deformation degree and temperature and annealing temperature on fatigue strength of forgings made of two-phase martensitic titanium alloys Ti-Al-4V and Ti-6Al-2Mo-2Cr was also examined. Optimum values of basic geometrical parameters of the microstructure of titanium alloys and hot working parameters for obtaining maximum fatigue strength were determined.

20

Change in plastic resistance and microstructure of hot deformed two-phase titanium alloy Ti-6Al-4V.

Kubiak K., Sieniawski J., Ziaja W.

Inżynieria Materiałowa

|

2001

|

R. XXII, nr 4

497-500

EN

In the paper results of the studies on two-phase martensitic titanium alloy Ti-6Al-4V have been presented. The alloy was deformed in the torsion tests at temperatures of 1173, 1223 and 1273K at a strain rate ranging from 2.0x10 to the -4 s to the -1 to 6.0x10 to the -4 s to the -1. Plastic flow stress changes were measured and microstructure after deformation at various temperatures and strain rates was examined.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań dwufazowego stopu tytanu Ti-6Al-4V odkształcanego plastycznie na gorąco. Wykonano próby skręcania w temperaturze 1173, 1223 i 1273K z szybkością odkształcenia w zakresie 2.0x10 to the -4 - 6.0x10 to the -4 s to the -1. Mierzono zmiany naprężenia uplastyczniającego oraz badano mikrostrukturę stopu po odkształceniu dla różnych parametrów odkształcenia.