Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The composition of reaction substrates for TiC carbides synthesis and its influence on the thickness of iron casting composite layer

Olejnik E., Janas A., Kolbus A., Sikora G.

Archives of Foundry Engineering

|

2011

|

Vol. 11, iss. 2 spec.

165--168

EN

The effect of reaction substrates for the TiC carbide synthesis on the composite layer thickness produced in cast iron was examined. It was found that, at a constant weight of the charge amounting to 0.5 kg, changing the weight of the, placed in mould, stoichiometric mixture of titanium carbide (from 0.01 to 0.04 kg) changed the thickness of the composite layer from 1 to 15 mm. Carbides synthesis starts directly in mould induced by the temperature of molten alloy poured into this mould (1700 K). The TiC carbides formed in this reaction are later, i.e. during alloy solidification, acting as a base composite material. The size of TiC carbides obtained in the synthesis is from 1 to 10 μm. They occur in the layers as locally compact and coagulated forms. Microstructure, chemical composition and structure of the obtained materials were tested by scanning electron microscopy (SEM), X-ray microanalysis (EDS), and X-ray diffraction (XRD).

2

Aspekt mechanicznego rozdrabniania proszków kompozytowych ZrO2/TiB2/TiC/Zr(C,B) otrzymanych drogą wysokotemperaturowej syntezy w fazie stałej

Moskała N., Pyda W.

Materiały Ceramiczne

|

2009

|

T. 61, nr 3

212-216

PL

W poniższym tekście przedstawiono badania nad wpfywem warunków preparatyki i składu chemicznego prekursorów proszków kompozytowych ZrO2/TiB2/TiC/Zr(C,B) na ich podatność na rozdrabnianie w procesie 12-godzinnego mielenia w młynie obrotowo-wibracyjnym. Zbadano również wpływ wyżej wymienionych parametrów technologicznych na ścierność tychże proszków w stosunku do materiału medium mielącego (3Y-TZP). Prekursory w postaci kwasu ortoborowego lub boru amorficznego wykorzystano do otrzymania badanych proszków kompozytowych metodą wysokotemperaturowych reakcji w fazie stałej w temperaturach z przedziału 1100-1600 °C. Badania oparto na analizie wielkości rozwinięcia powierzchni właściwej BET, wyznaczonej metodą adsorpcyjną, przed i po procesie rozdrabniania proszków kompozytowych. Domiał mielników, jako miarę ścierności proszków, wyznaczono metodą wagową. Przeprowadzono analizę wpływu składu fazowego i wielkości krystalitów proszków kompozytowych na ich ścierność. Skład fazowy scharakteryzowano ilościowo metodami dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego, a wielkość krystalitów wtrąceń wyliczono z poszerzenia pików dyfrakcyjnych. Stwierdzono, że proszki kompozytowe otrzymane z użyciem boru amorficznego charakteryzowały się większą ściernością niż proszki pochodzące z użycia H3BO3. Ścierność obydwu rodzajów proszków kompozytowych zwiększała się wraz ze wzrostem temperatury syntezy, jako skutek wzrostu zarówno sumarycznego udziału twardych cząstek, jak i ich rozmiaru.

EN

Presented paper describes an influence of preparation conditions and chemical composition of precursors of the ZrO2/TiB2/TiC/Zr(C,B) composite powders on their grinding abilities during 12 hours grinding with a rotary-vibratory mill. Abrasive action between 3Y-TZP grinding balls and the powders was also investigated as a function of the above mentioned technological parameters. Orthoboric acid and amorphous boron were used as the boron precursors to manufacture the composite powders by means of high temperature solid state synthesis at 1100-1600 °C. Research was ground on the specific surface area measurements conducted for the non-grinded and grinded composite powders by using the BET nitrogen adsorption method. Abrasive wear of the 3Y-TZP grinding media was determined by the gravimetric method. An influence of the phase composition and the TiB2 crystallite size on abrasive action of the powders on the grinding balls was discussed. Phase composition of the powders was measured qualitatively and quantitatively by means of the XRD method and Rietveld refinements of the diffraction patterns. The crystallite size was obtained from X-ray line broadening, applying the Scherrer's formula. It has been stated that the composite powders derived from the amorphous boron had stronger abrasiveness than the powders of H3BO3 origin. Abrasiveness of both types of the composite powders increased with the temperature of synthesis as a result of both the increased amount of hard inclusions and their sizes.

3

Reaction synthesis and microstructure of Al-Ti preform for composite reinforcing

Naplocha K., Granat K.

Archives of Foundry Engineering

|

2008

|

Vol. 8, iss. 1 spec.

227--232

EN

Production method of intermetallic porous perform for reinforcing of composite materials were elaborated. Mixture of aluminum and titanium powder was cold isostatically pressed (CIPed) and such produced cylindrical pill was ignited in microwave field. Obtained structures usually have open porosity what making them enables for pressure infiltration with molten metal. The investigations of the structure revealed uniform morphology and globular structure of Al-Ti compound which achieved much higher microhardness than substrates. Obtained perform can be widely used as the reinforcement to produce hybrid composite materials by the infiltration method. Aluminum casting alloys can be locally reinforced to improve hardness and resistance to oxidization at high temperature.

4

Kompozytowe proszki NiCr-CrxCy otrzymywane w procesie aktywowanej wysokotemperaturowej syntezy

Szymański K., Formanek B., Moskal G.

Kompozyty

|

2006

|

R. 6, nr 4

56-61

PL

Przedstawiono rezultaty badań nad otrzymaniem kompozytowych proszków o dyspersyjnej strukturze węglików chromu w nichromowej osnowie, które są przewidziane do wykorzystania w procesie natryskiwania cieplnego powłok. Kompozytowe proszki NiCr-CrxCy syntezowano w aktywowanym procesie wysokotemperaturowym z ujednorodnionych mechanicznie mieszanin wyjściowych proszków chromu, sadzy i aktywatorów oraz nichromu. Przedstawiono schemat technologiczny wytwarzania proszków i kontrolę na każdym etapie wytwarzania. Dla procesu wysokotemperaturowego syntezy mieszanin proszków chromu i węgla stosowano tlenkowe aktywatory. Dobrano warunki i parametry syntezy węglików chromu: Cr3C2 i mieszaniny Cr3C2 z Cr7C3. Scharakteryzowano strukturę, morfologię oraz skład fazowy syntezowanych proszków metodami mikroskopii skaningowej i rentgenowskiej analizy fazowej. Syntezowane węgliki chromu były materiałem wyjściowym dla wytwarzania kompozytowych proszków z osnową nichromową.

EN

The introduction to the problems raised under the research presents the characteristics of the Cr-C equilibrium system (Fig. 1) and of the method of chromium carbides synthesis. The paper describes the material and technological concepts related to the fabrication of composite CrxCy-NiCr powders in an activated high-temperature synthesis from mechanically homogenized mixtures of initial powders of chromium, soot, nichrome and activators (Fig. 2). It was assumed that the implemented research conception was supposed to be economically viable and effective in terms of its technological aspects. Activators of the synthesis process of Na2CO3, CrO3 carbides and their mixture were used. Powder mixtures for the synthesis were prepared in a rotary-vibration mill. The structure and phase composition of the powders were determined by scanning microscopy and X-ray examination methods. The chemical composition of the mixtures and the carbides' synthesis parameters are shown in Table 2. The morphology of the powder agglomerates used for the synthesis is presented in Figures 3, 4 and 5. The synthesis processes were conducted at a temperature of 1000-1200°C in containers with protective atmosphere. Diffraction patterns of the synthesized carbide powders are presented in Figures 8, 11 and 14. The phase composition of the synthesized powders, identified by a large amount of characteristic peaks on the diffraction patterns, corroborates the right selection of process parameters. The synthesized powders were mixed with the NiCr powder and next, comminuted in a rotary-vibration mill. The structure of the NiCr-Cr3C2 powder is presented in Figures 15. The technology developed allows the fabrication of composite powders of a dispersion structure of chromium carbides in a nichrome matrix.

5

Kompozyty zbrojone fazami międzymetalicznymi wytwarzane metodą in situ z wykorzystaniem FeO x TiO2

Śleziona J., Dyzia M., Wieczorek J.

Kompozyty

|

2003

|

R. 3, nr 8

402-406

PL

Kompozyty wytwarzane metodą in situ o osnowie aluminium stanowią nową grupę materiałów. Metody ich wytwarzania oparte są na wykorzystaniu reakcji aluminotermicznej zachodzącej pomiędzy aluminium i tlenkami metali. W pracy przedstawiono nową koncepcje technologiczną polegającą na wytworzeniu zawiesiny cząstek złożonego tlenku żelazotytanu--ilmenitu (FeO x TiO2) w ciekłym aluminium metodą mechanicznego mieszania. Parametry prowadzenia procesu syntezy ustalono w oparciu o wyniki badań termograwimetrycznych (rys. 2), które wykazały, że dla zastosowanego układu proces syntezy kompozytu można realizować w warunkach reakcji dyfuzyjnej i chemicznej. Skład kompozytu ustalono na podstawie obliczeń termodynamicznych, które wykazały, że dla warunków umożliwiających wytworzenie zawiesiny optymalny udział cząstek ilmenitu w stosunku do aluminium wynosi co najmniej 1:8 (udziały molowe) (rys. 1). Dla ustalonych warunków przeprowadzono proces syntezy kompozytu, w wyniku którego otrzymano kompozyt o składzie fazowym AI3Ti, Al3Fe, Al2O3} (rys. 6). Efekty realizacji procesu wytwarzania kompozytów na poszczególnych stadiach zilustrowano strukturami materiału (rys. rys. 3-5). Rysunek 3 pokazuje strukturę ilmenitu w osnowie aluminium bezpośrednio po procesie wytworzenia zawiesiny, rysunek 4 - strukturę po procesie wygrzewania w temperaturze 900°C (proces dyfuzyjny), a rysunek 5 - po dodatkowym procesie syntezy w temperaturze powyżej 1000°C. Po tych stadiach realizacji technologii materiały nie różnią się pod względem składu fazowego, jednakże morfologia faz jest różna. Korzystną morfologię faz otrzymuje się po procesie syntezy w 1000°C, gdyż synteza kompozytu w niższej temperaturze prowadzi do tworzenia skupisk faz międzymetalicznych i cząstek tlenku glinu w obszarze pierwotnie zajmowanym przez ilmenit.

EN

Composites obtained by in situ method are new group of materials. Their method of producing basis on the alumino-thermal reaction becomes between aluminium and metal oxides. The new technological concept consists of production of ceramics suspension of ilmenite powders in liquid aluminium by stirring method, and in the next step high temperature synthesis in this paper nas been shown. Parameters of high temperatures synthesis established basis on the results of thermo-gravimetrical research (Fig. 2). For applied system metal-oxide the synthesis of composite may be realized in diffusion and chemical reaction of condition. Constitution of composite has been determined on the results of thermodynamic calculation which show for condition make possible creation of suspension the optimal fraction of ilmenite particles in liquid aluminium minimum 1:8 (mole fraction) (Fig. 1). For settle condition the synthesis of composites has been made. In composite the Al3Ti, Al3Fe and Al2O3 phases has been obtained (Fig. 6). The structure of composite for each step of technology has been investigated (Figs. 3-5). Figurę 3 illustrates structure of ilmenite in aluminium matris after stirring process. Figure 4 illustrates structure of composite after treatment at 900°C (diffusion process) and Figure 5 after additionally process of synthesis above 1000°C. The phase constitution of composites after these technological treatments is similar, but phase morphology is different. Preferable morphology of composites gives synthesis at 1000°C. Synthesis of composites in Iow temperatures led to creation of agglomeration of intermetallic phases and particles of alumina in primary areas of ilmenite.

6

Kompozytowe proszki i natryskiwane cieplnie powłoki z osnową NiCr i fazami międzymetalicznymi

Formanek B., Szymański K., Szczucka-Lasota B., Bierska B.

Inżynieria Materiałowa

|

2003

|

R. XXIV, nr 6

617-620

PL

W artykule przedstawiono kompozytowe proszki z osnową NiCr wytworzone metodą samorozwijającej się syntezy wysokotemperaturowej. Metodami mikroskopii świetlnej określono strukturę kompozytowych proszków oraz natryskiwanych z nich cieplnie powłok. Scharakteryzowano morfologię i skład fazowy kompozytowych proszków oraz powłok metodami mikroanalizy rentgenowskiej i rentgenowskiej analizy fazowej. Określono własności użytkowe powłok i ich odporność na zużycie abrazyjne. Przeprowadzone badania strukturalne potwierdziły możliwość otrzymania metodą SHS zaprojektowanej struktury i złożonego składu fazowego kompozytowych proszków zawierających fazy międzymetaliczne. Natryskiwane cieplnie powłoki charakteryzują się wysoką odpornością na zużycie abrazyjne.

EN

The paper presents composite powders with a NiCr matrix formed in self-propagating high-temperature synthesis. By means of light microscopy methods the structure of the composite powders and thermally sprayed coatings has been determined. The morphology and phase composition of the composite powders and of the coatings have been characterized by X-ray microanalysis and X-ray phase analysis methods. The functional properties of the coatings as well as their abrasive wear have been identified. The structural research carried out has confirmed the possibility of obtaining the designed structure and a complex phase composition of composite powders containing intermetallic phases, by SHS. The thermally sprayed coatings are characterized by high resistance to abrasive wear.

7

Some useful properties of FeAl intermetallic obtained by self-propagating high-temperature synthesis.

Godlewska E., Mania R., Szczepanik S., Koziński S., Krawiarz J.

Inżynieria Materiałowa

|

2001

|

R. XXII, nr 4

354-357

EN

The paper presents results of investigations on the applicability of selfpropagating high-temperature synthesis (SHS) in manufacturing bulk FeAl intermetallic materials. The SHS products initially porous with predominant open porosity were further processed under different temperature-and-pressure regimes in order to develop useful properties. Chemical and phase composition, microstructure, density, hardness and microhardness were examined after consecutive technological steps. Selected samples were subjected to mechanical and corrosion testing. It has been stated that the bulk FeAl intermetallic produced by SHS can be successfully densified by adequate thermo-mechanical treatment. The results of mechanical and corrosion tests encourage further studies on manufacturing intermetallic articles based on iron monoaluminide.

PL

W pracy zamieszczono wyniki badań nad wykorzystaniem samorozwijającej się syntezy wysokotemperaturowej (SHS) do otrzymywania fazy międzymetalicznej FeAl. Porowate produkty syntezy, z przewagą porowatości otwartej, poddawano przeróbce plastycznej w zróżnicowanych warunkach ciśnienia i temperatury. Pozwoliło to uzyskać dobre właściwości użytkowe. Po kolejnych etapach technologicznych badano skład chemiczny i fazowy, mikrostrukturę, gęstość, twardość i mikrotwardość, otrzymanych materiałów. Wybrane próbki poddano testom wytrzymałościowym i korozyjnym. Stwierdzono, że fazę FeAl otrzymaną w syntezie SHS można z powodzeniem zagęszczać stosując przeróbkę cieplno-mechaniczną. Zadowalające wyniki przeprowadzonych testów skłaniają do kontynuacji badań w kierunku formowania wyrobów z fazy FeAl.

8

Tworzywa azotkowe otrzymywane z proszków wytwarzanych techniką samorozwijającej się syntezy wysokotemperaturowej (SHS]

Lis J., Ermer E., Stobierski L., Zientara D.

Ceramika. Materiały Ogniotrwałe

|

2000

|

R. 52, nr 2

43-50

PL

Celem artykułu jest przybliżenie jednej z interesujących technik stosowanych do otrzymywania tworzyw ceramicznych - samorozwijającej się syntezy wysokotemperaturowej określanej w literaturze skrótowo SHS (Self-Propagating High-Temperature Synthesis). W technologiach tych wykorzystuje się reakcje chemiczne posiadające charakter egzotermiczny, a proces syntezy jest realizowany w warunkach, w których zjawiska mają gwałtowny przebieg typu spalania. Autorzy przedstawili prace własne nad zastosowaniem techniki SHS do otrzymywania proszków azotkowych z układu Si-Al-O-N takich jak azotek krzemu, azotek glinu i sialony. Omówiono warunki syntezy proszków i ich właściwości. Proszki te stanowiły bazę do otrzymywania gęstych polikrystalicznych tworzyw azotkowych drogą bezciśnieniowego spiekania. Przedstawiono przykłady takich spieków i ich wybrane charakterystyki.

EN

A goal of the paper is a presentation of one interesting ceramic technique called Self-Propagating High-Temperature Synthesis (SHS). SHS-based technologies utilize the exothermic chemical reactions and the synthesis is realized in such conditions where the processes have rapid, combustion-type character. The authors present own works on an application of the SHS technique for preparation nitrogen ceramic powders from the Si-Al-O-N system, namely silicon nitride, aluminum nitride and sialons. The SHS conditions and powders characterization are described. The powders have been processed to dense polycrystalline nitrogen materials by pressureless sintering. Sintering conditions and materials properties are discussed.

9

Wysokotemperaturowa synteza SHS kompozytowych proszków zawierających aluminidki żelaza i tytanu oraz tlenek glinu - warunki syntezy i struktura proszków.

Formanek B., Maciejny A., Szymański K., Szala J., Pająk L., Przeliborz R.

Inżynieria Materiałowa

|

1999

|

R. XX, nr 3-4

150-158

PL

Przedstawiono technologiczną koncepcję wytwarzania kompozytowych proszków zawierających fazy międzymetaliczne i tlenki przeznaczone do natryskiwania cieplnego powłok lub spiekania. Zcharakteryzowano metodę samorozwijającej się syntezy wysokotemperaturowej SHS wytwarzania spieków zawierających fazy międzymetaliczne z układu Fe-Ti-Al i tlenek glinu. Określono procedurę postępowania technologicznego ujmującego przygotowanie materiałów wyjściowych do syntezy, parametry syntezy, rozdrabniania spieków, przygotowania i klasyfikacji proszków do natryskiwania cieplnego. Na podstawie wyników termicznej analizy różnicowej wskazano charakterystyczne temperatury dla syntezy mieszanin wyjściowych zawierających rudy tytanu i aluminium. Określono wpływ skłądu chemicznego i procentowej zawartości reduktora, wielkości ziarn substratów na intensywność zachodzących reakcji syntezy. Przeprowadzono analizę termiczną procesu. Przedstawiono strukturę spieków, określono skład chemiczny i fazowy wydzieleń metalicznych w spiekach. Korekta parametrów procesu SHS pozwoliła otrzymać spieki o jednolitej budowie. Określono skład fazowy i morfologię proszków przeznaczonych do natryskiwania cieplnego powłok.

EN

Technological conception of manufacturing of composite powders containing intermetallic phases and oxides for thermal spraying or sintering. A method of the self-propagating high temperature synthesis (SHS) of forming sinters with intermetallic phases from the Fe-Ti-Al system and the aluminium oxide was characterised. A procedure of technological treatment including preparation of initial materials for synthesis, synthesis parameters, milling of sinters, preparing and classification of powders for thermal spraying was determined. On the basis of the thermal differential analysis results characteristic temperatures for synthesis of initial mixtures with titanium and aluminium ores were established. An influence of the chemical composition and percentage of the reducer, the grain size of substrates on intensity of occuring reactions of the synthesis was determined. A thermal analysis of the process was performed. The structure of sinters was presented, the phase and chemical composition of metallic precipitates in the sinters was determined. The correction of the SHS process parameters enabled to obtain sinters with uniform structure. The chemical composition and morphology of powders for thermal spraying of coatings were determined.

10

Composite aluminide - oxide phase powders for thermal spraying processes.

Formanek B., Hetmańczyk M., Szymański K.

Inżynieria Materiałowa

|

1998

|

R. XIX, nr 4

1019-1022

EN

Article presents technological conception of composite powders manufacturing by the SHS method in the system of iron and titanium aluminides and aluminium and titanium oxides. High temperature synthesis parameters and the phase composition of powders were determined. The obtained powders are used for forming thermal barrier coatings.