Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wpływ składu mieszaniny reakcyjnej w procesie modyfikacji powierzchni stopu Al–Zn na wybrane właściwości fizykochemiczne powłoki a-SiCN:H

Koper K., Kyzioł K., Kaczmarek Ł., Grzesik Z.

Inżynieria Materiałowa

|

2015

|

Vol. 36, nr 4

160--165

PL

Metoda plazmochemicznego osadzania z fazy gazowej (PA CVD — Plasma Assisted Chemical Vapour Deposition) jest szeroko stosowaną techniką wytwarzania twardych, przeciwzużyciowych powłok oraz modyfikacji powierzchni podłoży metalicznych, w tym stopów aluminium. Technika ta pozwala na otrzymywanie jednorodnych powłok na podłożach o złożonym kształcie, o dobrej adhezji do podłoża, nawet w warunkach stosunkowo niskiej temperatury. Ponadto procesy plazmochemiczne znacząco wpływają zarówno na mikrostrukturę, chropowatość powierzchni, jak i parametry mechaniczne oraz tribologiczne otrzymywanych struktur. W pracy zastosowano typowe techniki dla inżynierii materiałowej, w tym skaningową mikroskopię elektronową (SEM) z analizą EDS, spektroskopię IR, mikroskopię sił atomowych (AFM), dyfrakcję promieniowania rentgenowskiego. Twardość i moduł Younga wyznaczono metodą nanoindentacji, zużycie powierzchni oceniono na podstawie próby zarysowania. Uzyskane wyniki wskazują, że rodzaj źródła jonów azotu (N2 lub NH3) w mieszaninie gazowej użytej w procesie modyfikacji jonami N+, przed depozycją powłoki a-SiCN:H, bezpośrednio wpływa na jej strukturę w skali atomowej (rys. 2), co determinuje różnice w udziałach poszczególnych grup atomowych (rys. 4). Otrzymane rezultaty potwierdzają, iż zastosowanie modyfikacji jonami N+ w przypadku stopów Al–Zn jest najkorzystniejsze w przypadku użycia w mieszaninie reakcyjnej NH3, co prowadzi z kolei do największego utwardzenia badanej powierzchni (rys. 6).

EN

Plasma assisted chemical vapour deposition (PA CVD) is a wide used technology for the production of hard, anti-wear coatings and surface modification of metallic substrates, for example aluminum alloys. This method allows to deposit of homogeneous, well-adhesive coatings at low temperature on substrates with complex shape. Plasmochemical processes significantly impacts such surface parameters as microstructure, roughness, mechanical and tribological behaviour, etc. In this work the overview of the influence of N+ ion precursor (nitrogen or ammonia) in RF CVD (Radio Frequency Chemical Vapour Deposition) technique on the modification of Al–Zn alloys in plasma conditions using ion treatment, before deposition of aSiCN:H coating, has been presented. Typical techniques for materials engineering such as scanning electron microscope (SEM) with EDS analysis, IR spectroscopy, atomic force microscopy (AFM), X-ray diffraction, nanoindentation method (hardness and Young modulus), scratch test were applied in the presented study. The obtained results indicate that type of the ion source of nitrogen (N2 or NH3) in the gas mixture used in the N+ ion modification process, before deposition of the a-SiCN:H coating, influences directly on structure in atomic scale (Fig. 2), this determines the different contributions of the respective atomic groups (Fig. 4). The work confirmed that the use of N+ ions modification process of Al–Zn surface is the most important in case of the use of NH3 in the gas mixture, and results in improvement of surface hardness (Fig. 6).

2

Thermodynamics And Concentration Fluctuations Of Liquid Al-Cu And Al-Zn Alloys

Trybuła M., Jakse N., Gąsior W., Pasturel A.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 2A

649--655

EN

Thermodynamic properties of liquid Al-Cu and Al-Zn alloys are investigated using the free volume model. We also analyse local atomic arrangements and concentration fluctuations in both liquid binary alloys from the determination of the Warren-Cowley short-range order. For liquid Al-Cu alloys, our findings indicate a strong preference for heteroatomic nearest-neighbors bonds on the Cu-rich side and weaker ones in the Al-rich part while for the liquid Al-Zn alloy, a tendency to the phase separation is observed. Basing on Darken’s thermodynamic relationship, diffusivity has been examined for both liquid alloys.

PL

W oparciu o model swobodnej objętości zostały zbadane właściwości termodynamiczne ciekłych stopów Al-Cu i Al-Zn oraz lokalne środowisko atomów w celu obliczenia parametru bliskiego zasięgu Warren-Cowleya. W ciekłych stopach Al-Cu zaobserwowano silną tendencję do tworzenia wiązań hetero-atomowych w obszarze bogatym w Cu, natomiast w obszarze stężeń bogatych w Al znacznie słabszą. W przypadku ciekłych stopów Al-Zn obliczenia wskazują na tendencję do segregacji atomów. Dyfuzja w dyskutowanych stopach została przeanalizowana w oparciu o termodynamiczną definicję podaną przez Darkena.

3

Microstructural features of the grain-refined sand cast AlZn20 alloy

Haberl K., Krajewski W. K., Schumacher P.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2010

|

Vol. 55, iss. 3

837-841

EN

The influence of various titan-containing grain refiners on an AlZn20-alloy was examined using thermal analysis, light microscopy and scanning electron microscopy, and evaluation of grain size. The aim of this study was to determine microstructural features. The study showed that the magnitude of the melts undercooling, initial temperatures of primary nucleation and grain refinement are highly influenced by the grain refiner used.

PL

W pracy badano wpływ różnych zapraw modyfikujacych, zawierających tytan, na strukturę stopu AlZn20. W badaniach stosowano techniki analizy termicznej, mikroskopii świetlnej i elektronowej oraz analizę wielkości ziarna. Badania wykazały, że wielkość przechłodzenia i cechy struktury stopu zmodyfikowanego silnie zależą od rodzaju użytego modyfikatora.

4

Structure and properties of grain-refined Al-20wt% Zn sand cast alloy

Krajewski W. K., Buraś J., Żurakowski M., Greer A. I.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2009

|

Vol. 54, iss. 2

329-334

EN

Recent foundry industry requires a development of cast alloys whose melting is both energy saving and environmentally friendly; these are two important priorities of the EC programme. The Al – based cast alloys with increased Zn content could response to these demands because of their good mechanical properties, especially the strength and damping ones, and also relatively low melting temperatures. However, the AlZn – based alloys require grain refining to improve their plastic properties. The presented work is devoted to structural characteristics of the grain - refined high - zinc aluminium alloy Al - 20 wt% Zn. The system studied was Al - 20 wt% Zn alloy (AlZn20), Zn - 4.6 wt% Ti master alloy (ZnTi4 MA), ZnAl - 4 wt% Ti (ZnAl -Ti4 MA) as well as the traditional refiners Al - 5 wt% Ti - 1 wt% B (AlTi5B1 MA) and Al - 3 wt% Ti - 0.15 wt% C (AlTi3C0.15 MA). SEM (scanning electron microscopy), LM (light microscopy) and TA (thermal analysis) investigations showed high effectiveness of the used master alloys as grain refiners of the inoculated with them AlZn20 alloy. The initial examinations of the damping properties were performed using an ultrasonic pulse - echo method. The obtained results showed, that attenuation coefficient of the grain refined AlZn20 alloy, naturally aged before casting during 1 year, decreases by about 10 - 30 % together with increased structural fineness. It was stated that the higher grain refinement of the examined AlZn20 sand cast alloy, the higher decrease of its attenuation coefficient.

PL

Współczesny przemysł wymaga rozwoju stopów odlewniczych, których przetapianie jest energooszczedne oraz przyjazne środowiskowo – są to dwa ważne priorytety programów Unii Europejskiej. Odlewnicze stopy na osnowie Al o podwyższonej zawartości Zn powinny odpowiadać powyższym wymaganiom, ponieważ cechują się one dobrymi właściwościami mechanicznymi, szczególnie wytrzymałościowymi i tłumiacymi, i równocześnie stosunkowo niska wartością temperatury przetapiania. Jednak stopy na osnowie AlZn wymagają zabiegu rozdrobnienia struktury w celu polepszenia ich właściwości plastycznych. Niniejsza praca jest poświęcona charakterystyce zmodyfikowanych, wysoko-cynkowych stopów Al. Badaniom poddano stop Al - 20 wag% Zn (AlZn20), zmodyfikowany przed odlaniem do formy piaskowej dodatkiem nowych zapraw modyfikujacych typu Zn - 4.6 wag. % Ti (ZnTi4 MA), ZnAl - 4 wag. % Ti (ZnAl -Ti4 MA) oraz zapraw tradycyjnych Al - 5 wag. % Ti - 1 wag. % B (AlTi5B1 MA) i Al - 3 wag. % Ti - 0.15 wag. % C (AlTi3C0.15 MA). Badania SEM (scanning electron microscopy), LM (light microscopy) i TA (thermal analysis) wykazały wysoka efektywność rozdrabniania ziaren stopu AlZn20 przez zastosowane zaprawy modyfikujące. Wstępne badania własciwości tłumiacych, wykonane przy pomocy ultradźwiękowej metody wykazały, iż współczynnik tłumienia zmodyfikowanego stopu AlZn20, naturalnie starzonego po odlaniu przez okres 1. roku, zmniejsza się o około 10 - 30 % wraz ze wzrostem stopnia rozdrobnienia struktury. Zmniejszenie to jest tym większe, im większy jest stopień rozdrobnienia ziaren badanego stopu AlZn20.