Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Aluminium loss during Ti-Al-X alloy smelting using the VIM Technology

Smalcerz Albert, Blacha L., Łabaj J.

Archives of Foundry Engineering

|

2021

|

Vol. 21, iss. 1

11--17

EN

Titanium alloys belonging to the group of modern metallic materials used in many industries, including the aerospace industries. Induction crucible vacuum furnaces and induction furnaces with cold crucible are most commonly used for their smelting. When operating these devices, one can deal with an adverse phenomenon of decrease in the content of alloy elements that are characterized by higher equilibrium vapour pressure than the matrix metal or titanium, in the metal bath. In the paper, results of the study on aluminium evaporation from the Ti-Al-Nb, Ti-Al-V and Ti-Al alloys (max 6.2 % wt.) during smelting in a vacuum induction melting (VIM) furnace are presented. The experiments were performed at 10 to 1000 Pa for 1973 K and 2023 K. A significant degree of aluminium loss has been demonstrated during the analysed process. The values of relative aluminium loss for all the alloys ranged from 4 % to 25 %. Lowering the pressure in the melting system from 1000 Pa to 10 Pa resulted in increased values of aluminium evaporation flux from 4.82⋅10-5 to 0.000327 g⋅cm-2⋅s-1 for 1973 K and from 9.28⋅10-5 to 0.000344 g⋅cm-2⋅s-1 for 2023 K. The analysis of the results obtained took into account the value of the actual surface of the liquid metal. In the case of melting metals in an induction furnace, this surface depends on the value of power emitted in the charge. At greater power, we observe a significant increase in the bath surface due to the formation of a meniscus.

2

Morfologia powierzchni zgorzeliny na stopach TiAl pokrytych żywicą zawierającą fluor

Gil A., Żurek Z., Stawiarski A., Dąbek J.

Ochrona przed Korozją

|

2011

|

nr 6

346-349

PL

Halogeny naniesione na powierzchnię stopów TiAl powodują tworzenie się ochronnej zgorzeliny Al2O3. Można je wprowadzić do warstwy wierzchniej materiału metodą implantacji jonowej lub osadzać na jego powierzchni w postaci nieorganicznych lub organicznych związków chemicznych poprzez zanurzanie w odpowiednich roztworach. W pracy przedstawione zostały badania mikroskopowe stopów Ti-48Al-2Cr i Ti-47Al-6Nb (at.%) po utlenianiu, które zostały pokryte żywicą zawierającą aminofluorki. Utlenianie przeprowadzone zostało w 1000°C w powietrzu.

EN

Surface treatment of TiAl alloys by halogens leads to the formation of the protective Al2O3 scale. The halogens can be applied by ion implantation or dipping with halogen- containing inorganic and organic compounds. This work presents the results of microscopic studies of the oxidation behavior of Ti-48Al-2Cr and Ti-47Al-6Nb (at.%) alloys non-treated and treated with resin containing amino-fluoride. The oxidation runs were carried out at 1000°C in air.

3

Badania wysokotemperaturowego utleniania stopów TiAl z powłoką metaliczną na bazie kobaltu

Żurek Z., Stawiarski A.

Ochrona przed Korozją

|

2010

|

nr 11

647-650

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań żaroodporności stopów Ti48Al i Ti6Al4V przez wytworzenie na ich powierzchni ochronnej powłoki aluminidku kobaltu. Powłokę wytwarzano metodą pack aluminization warstwy kobaltu nałożonej elektrochemicznie na powierzchnie stopów, które przed kobaltowaniem były poddane aluminizowaniu. W przypowierzchniowym obszarze stopu, po aluminizowaniu wytworzyły się aluminidki tytanu Ti2Al3 oraz TiAl3. Galwaniczna warstwa kobaltu poddana aluminizowaniu przekształciła się w fazy międzymetaliczne Co4Al13, Co2Al5.Otrzymane próbki materiałów badano pod względem ich odporności na utlenianie metodą grawimetryczną w atmosferze powietrza w temperaturze 800oC. Rozkład pierwiastków w przypowierzchniowym obszarze rdzenia metalicznego oraz powłoki kobaltowej przed i po ekspozycji badano za pomocą EDX. Skład fazowy wyznaczano ze stosunku poszczególnych pierwiastków w danym punkcie pomiarowym. Podczas wysokotemperaturowego utleniania na powierzchni powłoki aluminidku kobaltu tworzy się ochronna zgorzelina Al2O3.

EN

A cobalt aluminide coating was developed on pack cemented Ti48Al and Ti6Al4V alloys by electroplating a Co film followed by a high Al activity pack cementation. In subsurface of aluminized TiAl alloys TiAl3 and Ti2Al3 intermetallic phase are present. Aluminized cobalt layer consist of Co4Al13, Co2Al5 intermetallic phase. During oxidation in air at 800oC a protective Al2O3 scale is formed. Phase analysis and distribution of elements are studied by SEM.

4

Odporność stopów tytanu z powłoką metaliczną na wysokotemperaturowe utlenianie

Stawiarski A., Żurek Z., Faryna M., Kubiak K.

Ochrona przed Korozją

|

2009

|

nr 11

545-547

PL

Wyniki prezentowanej pracy dotyczą wysokotemperaturowego utleniania stopów TiAl pokrytych ochronną warstwą aluminidku niklu. Warstwę aluminidku niklu wytwarzano metodą pack aluminization powłoki niklowej nałożonej na powierzchnie stopów elektrochemicznie. Przed niklowaniem stopy poddano aluminizowaniu w celu wytworzenia warstwy wzbogaconej w glin. Stwierdzono, że podczas aluminizowania powłoka niklowa przekształca się w aluminidek niklu Ni2Al3. Stopy Ti48Al i Ti48Al2Cr2Nb oraz stopy pokryte powłoką były utleniane w atmosferze powietrza w temperaturze 800oC. Podczas utleniania warstwa ochronna NiAl pokrywa się zgorzeliną Al2O3.

EN

A nickel aluminide coating was developed on pack cemented Ti48Al and Ti48Al2Cr2Nb alloys by electroplating a Ni film followed by a high Al activity pack cementation. Process was carried out in vacuum with a mixture of fine Al, NH4Cl and Al2O3 powders at 893 K for 2 h. The coated Ti48Al and Ti48Al2Cr2Nb alloys were oxidized in air for up to 200 h. A protective Al2O3 scale formed with oxidation amount 0,001 g/cm2 on coated samples, whereas uncoated alloys oxidation amount were about 0,008-0,010 g/cm2. During oxidation at 1073 K as-coated layer changed and formed different intermetallic phases as NiAl, TiNiAl2, TiAl2, Ti(Al,Ni)3.

5

Badanie wysokotemperaturowego utleniania aluminizowanych stopów tytanu

Stawiarski A., Żurek Z., Szkliniarz W., Sieniawski J.

Czasopismo Techniczne. Chemia

|

2008

|

R. 105, z. 1-Ch

133-141

PL

W niniejszym artykule przedstawiono wyniki badań wysokotemperaturowego utleniania stopów Ti6Al4V oraz Ti48Al2Cr2Nb pokrytych warstwą Ni[2]Al[3] otrzymaną metodą aluminizowania powłoki Ni. Utlenianie stopów przeprowadzono w temp. 800[stopni]C w atmosferze powietrza. Stwierdzono, że w końcowym etapie utleniania stopu Ti6Al4V na powierzchni powłoki metalicznej tworzy się niemająca właściwości ochronnych zgorzelina TiO[2]. Ochronna zgorzelina Al[2]O[3] powstaje natomiast w trakcie utleniania stopu Ti48Al2Cr2Nb.

EN

In this paper results of aluminized TiAl alloys and TiAl alloys covered by Ni layer and next aluminized are presented. Aluminize coating relay on the formation of intermetallic phases on the surface component alloys. Such formed layer possess good corrosion resistance at high temperature. Ti6Al4V and Ti48Al2Cr2Nb were used for our investigation. Corrosion behavior were studied at 800[degrees]C in air atmosphere.

6

Odporność na korozję wysokotemperaturową powłok Al-Si wytwarzanych na stopach TiAl

Góral M., Hetmańczyk M., Swadźba L., Mendala B., Moskal G.

Ochrona przed Korozją

|

2007

|

nr 4

187-193

PL

Jedną z metod wytwarzania powłok aluminidkowych na stopach żarowytrzymałych jest pokrywanie wodną zawiesiną zawierającą proszki metali Al i Si. Powłokę uzyskuje się poprzez zanurzanie lub natryskiwanie zawiesiny na elementy, a następnie dyfuzyjną obróbkę cieplną. Jako materiał podłoża wykorzystano stop na osnowie faz międzymetalicznych Ti-Al z 7% at. dodatkiem niobu. Powłoki uzyskano poprzez zanurzanie w zawiesinie o różnej zawartości krzemu. Po wysuszeniu próbki poddano obróbce dyfuzyjnej w atmosferze Ar w temperaturze 950oC. Badania metodą rentgenowskiej analizy fazowej wykazały że podstawowym składnikiem powłoki jest wysokoaluminiowa faza TiAl3. Stwierdzono także obecność różnego typu krzemków tytanu. W przypadku powłok uzyskanych z zawiesin o mniejszej zawartości krzemu (do 20% wag.) były to krzemki typu Ti5Si3, natomiast w powłokach z zawiesin wysokokrzemowych obecne były także krzemki typu Ti5Si4,TiSi2 oraz TiSi. Próby utleniania przeprowadzono w cyklach 24 godzinnych w temperaturze 900 i 950oC w powietrzu. Badania prowadzono dla wszystkich próbek z powłokami aluminidkowymi oraz dla próbek bez pokrycia. Stwierdzono łuszczenie się i odpadanie zgorzeliny z powierzchni stopu Ti46Al7Nb bez powłoki oraz znaczne ubytki jej masy w obu temperaturach. Na powierzchni próbek z powłokami ochronnymi powstała jasnożółta, przyczepna do podłoża zgorzelina. W strukturze powłok utlenianych w temperaturze 900oC nie stwierdzono istotnych zmian. W temperaturze 950oC doszło do silnej degradacji powłok ochronnych i powstania wielowarstwowej zgorzeliny. W przypadku powłoki uzyskanej z zawiesiny zawierającej wyłącznie Al miała ona budowę dwuwarstwową, złożoną z rutylu na zewnątrz i tlenku aluminium w strefi e wewnętrznej. W przypadku powłok uzyskanych z zawiesin zawierających krzem zgorzelina miała następującą budowę: TiO2/Al2O3/TiO2+Si.

EN

Deposition in water slurry containing Al and Si powders is one of the methods which is used to produce aluminide coatings on heat resistant alloys. The coating is obtained by immersing the alloy in the slurry or by spraying the slurry onto the elements, followed by diffusion heat treatment. A Ti-Al intermetallic-phase based alloy with a 7% at. niobium addition was used as the substrate. The coatings were obtained by immersion in a slurry with varied silicon content. Following drying, the samples were diffusion-treated in an Ar atmosphere at 950oC. An X-ray phase analysis found the aluminium-rich TiAl3 phase to be the main component of the coating. The presence of titanium silicides was also detected. Among the coatings obtained from the slurries with a lower aluminium content, (up to 20% wt) they were, for the most part, type Ti5Si3 silicides, while in the coatings from the slurries with a high-silicon content, types Ti5Si4,TiSi2 and TiSi silicides were shown to be present. The oxidation tests were conducted in 24-hour cycles at 900 and 950oC in air. All the aluminide coated samples as well as the uncoated ones were included in the testing schedule. Flaking and spalling of the scale was found to occur on the surface of the uncoated Ti46Al7Nb alloy sample and substantial weight loss was observed at both temperatures. A bright-yellow, base-adherent scale was formed on the surface of the coated samples. No signifi cant change was detected in the structure of the coatings oxidized at 900oC. At 950oC, however, a severe degradation took place and a multi-zoned scale was created. In the case of the coating deposited in the slurry containing pure Al, the scale was composed of two zones: the outer zone made up of rutile and the inner zone containing aluminium oxide, while the scale formed on the coatings obtained from the slurries with silicon content had the following structure: TiO2/Al2O3/TiO2+Si.

7

Żaroodporność stopu Ti-46 Al-7Nb-0,7Cr-0,1Si-0,2Ni w zakresie temperatur 875-975[stopni]C.

Król S., Małecka J., Prażmowski M., Zemčik L.

Zeszyty Naukowe. Mechanika / Politechnika Opolska

|

2006

|

z. 88

291-294

PL

Stopy Ti Al na osnowie uporządkowanych faz międzymetalicznych są przedmiotem zainteresowań wielu dziedzin nauki, ze względu na szerokie zastosowanie tych stopów w przemyśle maszyn i urządzeń, pracujących w wysokich temperaturach i w agresywnym środowisku chemicznym. Głównymi zaletami, które stanowią o atrakcyjności tych stopów są przede wszystkim: niska gęstość, wysoka wytrzymałość, wysoka granica plastyczności, dobra odporność na pełzanie oraz utlenianie. Coraz szersze zastosowania tych stopów, głównie stopów na osnowie fazy TiAl powoduje, iż realizowane prace badawcze dotyczą przede wszystkim zagadnień zmęczenia, pełzania oraz utleniania stopów na osnowie faz międzymetalicznych. W niniejszej pracy przedstawiono dotychczasowe dane dotyczące wysokotemperaturowego utleniania stopu na osnowie fazy: Ti-46Al-7Nb-0,7Cr-0,1Si-0,2Ni.

8

Texture and residual stresses in Ti-Al and Ti-Al-Nb alloy subjected to severe plastic deformation

Mizera J., Pakieła Z., Kurzydłowski K. J.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2005

|

Vol. 50, iss. 2

395-402

EN

The paper presents an analysis of the residual stresses and texture in two alloys of the Ti-Al and Ti- Al-Nb systems (in the Ti3Al phase, which predominated in these alloys), before and after subjecting them to severe plastic deformation. In the as-received state, the texture of the Ti-Al alloy is relatively weak. The Ti-Al-Nb alloy texture has a similar character but contains a well-marked <001> component. After deformation, the texture of the Ti-Al alloy can be described by a single axial <012> component, deflected by 25š from the <001> axis, whereas the texture of the Nb-enriched alloy is much less pronounced than before deformation (in the as-received state). This can be interpreted as a result of its destruction during the deformation process. The magnitudes of the compressive residual stresses in the as- received samples ranged from 5 MPa (Ti-Al) to 15 MPa (Ti-Al-Nb). However, these results contain a relatively large error due to the large grain size. In the as-received state, the alloys are practically free of stresses. After deformation, the residual stresses were found to be again compressive and near 660 MPa in the Ti-Al alloy and 420 MPa in the Ti-Al-Nb alloy.

PL

W pracy przedstawiono analizę zmian naprężeń szczątkowych i tekstury w dwóch stopach na osnowie faz międzymetalicznych z układu Ti-Al i Ti-Al-Nb przed i po dużym odkształceniu plastycznym. Analiza tekstury nie odkształconych próbek wykazała, że w stopie Ti — Al ma ona charakter osiowy o zróżnicowanym stopniu ukształtowania. Podobny charakter ma tekstura stopu Ti-Al-Nb jednakże z wyraźną składową typu <001>. Po odkształceniu tekstura próbek stopu Ti-Al daje się opisać jedna bardzo wyraźna składowa osiowa <012>, która jest odchylona o około 25 stopni od osi <001>. Natomiast stop z dodatkiem Nb jest znacznie słabiej steksturowany w porównaniu ze stanem wyjściowym, co można zinterpretowac jako “niszczenie” tekstury w procesie odkształcania. Wartość naprężeń własnych w nie odkształconych próbkach badanych stopów wahała się stosunkowo dużym błędem ze wzgledu na dużą wielkość ziarna, wobec czego należy przyjąć, że w stanie wyjściowym stopy te są praktycznie pozbawione naprężeń mierzalnych zastosowaną metodą. Z kolei w próbkach odkształconych stwierdzono obecność naprężeń ściskających: -600 MPa i –420 MPa, odpowiednio dla stopu Ti-Al i Ti-Al-Nb.