Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

An attempt to improve the properties of Ti15V3Al3Cr3Sn titanium alloy by applying an innovative method of shaping-injection with rapid cooling

Klimas J., Łukaszewicz A., Szota M.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2015

|

Vol. 76, nr 2

122--128

EN

Purpose: The study attempts to improve the properties of Ti15V3Al3Cr3Sn titanium alloy by applying an innovative method of shaping, injection with rapid cooling. The comparison of structures and properties of Ti15V3Al3Cr3Sn titanium alloy produced by two methods: conventional one by rolling and by injection with rapid cooling has been presented. Design/methodology/approach: Ti15V3Al3Cr3Sn titanium alloy produced by two methods: traditionally used rolling to achieve products in the form of sheets and unconventionally used injection of molten alloy to mold under pressure with rapid cooling. To achieve the objective the following studies have been carried out: observation of the microstructure by the optical and scanning electron microscope, EDS to verify the chemical composition, roughness measurement to examine surface layer geometry and microhardness tests. Findings: : Observations of microstructures have shown that the Ti15V3Al3Cr3Sn titanium alloy produced by overpressure with rapid cooling has the ability to create fine-grained structure in a top layer with a more ductile core. Such a combination of the structure has enabled to obtain better mechanical properties than the samples produced by the conventional method. Hard, durable and smooth surface layer with a ductile core provides the opportunity to use that material in many fields of materials engineering. Originality/value: The paper presents studies of titanium alloy shaped by the unconventional method of injection to achieve much better properties than for alloys obtained by rolling.

2

Effect of alloying elements on microstructure and properties of Al-Mn-Fe ribbon

Stan K., Lityńska-Dobrzyńska L., Ochin P., Wierzbicka-Miernik A., Wojewoda-Budka J., Góral A.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2013

|

Vol. 58, iss. 2

341--346

EN

Influence of Ti, V, Cr, Zr, and Mo additions on microstructure and mechanical properties of the Al91Mn7Fe2 quasicrystalline alloy produced by the melt spinning technique has been studied. It was found that the microstructure of obtained all ribbons was similar and consists of spherical or dendritic icosahedral quasicrystalline particles embedded in an aluminium matrix coexisting with small fraction of intermetallic phase. Comporing DSC curves obtained for each sample it was observed that the alloy with Mo addition exhibits the best thermal stability among prepared alloys. Addition of molybdenum caused a significant shift of the main exothermic peak corresponding to temperature of quasicrystalline phase decomposition from 450ºC for ternary alloy to about 550ºC for quaternary composition. Microhardness measured for all prepared alloys were similar with the mean value of about 200 HV only alloy with Zr addition exhibited higher microhardness of about 270 HV caused by strengthening effect of Zr localized in the grains of aluminium matrix.

PL

W niniejszej pracy badano wpływ dodatków stopowych: Ti, V, Cr, Zr i Mo na mikrostrukturę oraz własności mechaniczne kwazikrystalicznego stopu Al91Mn7Fe2 przygotowanego metoda odlewania na wirujący walec (melt spinning). Uzyskane wyniki pokazały, ze mikrostruktura wszystkich otrzymanych taśm była zbliżona i zawierała sferyczne lub dendrytyczne cząstki kwazikrystaliczne umieszczone w osnowie aluminiowej wraz z niewielka ilością fazy międzymetalicznej. Porównując krzywe DSC dla każdej z próbek zaobserwowano, ze stop z dodatkiem molibdenu wykazuje najlepsza stabilność termiczna posród odlanych stopów. Dodatek tego pierwiastka spowodował znaczące przesuniecie głównego piku egzotermicznego związanego z rozpadem fazy kwazikrystalicznej o około 100ºC, to jest od temperatury 450ºC dla stopu trójskładnikowego do temperatury 550ºC dla stopu czteroskładnikowego. Wartości mikrotwardości zmierzone dla każdego ze stopów były zbliżone a ich średnia wartość wynosiła 200 HV. Wyjątek stanowił stop z dodatkiem Zr dla którego średnia wartość mikrotwardości wynosiła 270 HV ze względu na efekt umacniający, związany z obecnością cyrkonu w ziarnach osnowy.

3

Problemy wytwarzania mikromagnesów do zastosowania w miniaturowych maszynach elektrycznych

Kaszuwara W., Leonowicz M., Michalski B., Pawlik P.

Inżynieria Materiałowa

|

2011

|

Vol. 32, nr 6

885-888

PL

We współczesnej technice istnieje duże zainteresowanie mikrourządzeniami elektromagnetycznymi (mikrosilniki, mikroaktuatory), w których źródłem pola magnetycznego są miniaturowe magnesy. Dobór materiału na magnesy o takiej wielkości (z przedziału 100÷1000 ?m) jest uwarunkowany w pierwszej kolejności technologią pozwalającą na uzyskanie elementów o takich rozmiarach. W przypadku magnesów typu metal ziem rzadkich-metal przejściowy (RE-M) jest możliwe odlewanie mikromagnesów metodami zapewniającymi szybkie chłodzenie lub wytwarzanie magnesów wiązanych tworzywem sztucznym, np. przez wykrawanie z folii otrzymywanych metodą type-casting. W materiałach przeznaczonych do odlewania jest konieczna modyfikacja składu chemicznego i stosowanie dodatków stopowych zwiększających zdolność zeszklenia. Konsekwencją tego jest zmniejszenie remanencji materiału. Materiał magnetycznie twardy musi być zatem optymalizowany w zależności od wymiarów magnesu. Mniejsze wartości remanencji są również charakterystyczne dla magnesów wiązanych, gdzie część objętości stanowi niemagnetyczne spoiwo. Problemem jest również zapewnienie odpowiednio małej, z punktu widzenia technologii, wielkości cząstek proszku magnetycznie twardego, bez pogorszenia właściwości magnetycznych, co obserwuje się w wyniku mielenia. Na podstawie przedstawionych wyników można stwierdzić, że właściwości magnetyczne mikromagnesów są ściśle związane z ich rozmiarem.

EN

The interest in micro electromechanical systems (micromotors, microactuators) is rapidly growing in contemporary science and technology. Such systems require the application of micromagnets. The selection of materials for magnets, having dimensions in the range of 100÷1000 ?m, is preconditioned, in the first place, by the technology which enables the fabrication of small size elements. In the case of rare earth-transition metal magnets (RE-M), one can consider either casting, by rapid solidification, or tape casting, followed by the cutting-out of small magnets. In the case of rapid solidification, an appropriate composition modification by applying additional elements which improve the glass-forming ability, is necessary, nevertheless, deterioration of the remanence is a consequence of this modification. The permanent magnet material composition must be optimized in the light of the element dimension. Lower remanence is also a characteristic feature of bonded magnets, where part of the material is occupied by a nonmagnetic binder. An important factor is also the fabrication of a small particles powder which enabling the materials processing, without deterioration of the magnetic parameters which usually results from the extensive milling process. On the basis of the results achieved in this study, one can conclude that the magnetic properties of micromagnets are strictly size dependent.

4

Budowa fazowa i właściwości magnetyczne dewitryfikowanych szkieł XBaO-6Fe2O3-B2O3 (X = 1÷5)

Kaszuwara W., Witkowski A., Leonowicz M., Wróblewski R., Wernik A., Pawlik P.

Kompozyty

|

2007

|

R. 7, nr 2

66-70

PL

Interesującą metodą otrzymywania nanokrystalicznych magnetycznie twardych ferrytów jest amorfizacja materiału wyjściowego przez szybkie chłodzenie ze stanu ciekłego i dewitryfikacja otrzymanych szkieł. Zeszklenie materiału umożliwia dodatek tlenku szkłotwórczego, np. B2O3. Skład chemiczny materiałów z układu BaO-Fe2O3-B2O3 ma podstawowy wpływ na skład fazowy i właściwości magnetyczne uzyskiwane po odlewaniu i dewitryfikacji. W pracy przedstawiono wpływ zawartości BaO w materiale XBaO6Fe2O3B2O3 (X = 1-5) na skład fazowy i właściwości magnetyczne. Po procesie odlewania uzyskano materiał złożony z faz krystalicznych i fazy amorficznej. Do zawartości BaO X = 2 obserwowano wydzielenia fazy Fe3O4, natomiast przy większych zawartościach pojawiały się fazy zawierające Ba. Po dewitryfikacji w temperaturze 950°C i czasie 1 h dla zawartości BaO X = 3 uzyskano wyłącznie fazę o składzie zbliżonym do heksagonalnego ferrytu baru Ba0.91Fe11.68O18.2. Przy mniejszych zawartościach BaO występował tlenek Fe2O3, przy większych zaś ferryt o strukturze spinelu BaFe2O4. Najwyższe wartości koercji osiągnięto dla materiału 2BaO6Fe2O3B2O3, natomiast remanencja osiągała maksimum w zakresie od X = 2 do X = 3.

EN

An interesting method of the processing of hard ferrites comprises amorphisation of the starting material by rapid solidification followed by subsequent devitrification of the glassy precursor. The B2O3 was used as a vitrification agent. Chemical composition of the alloys from the BaO-Fe2O3-B2O3 system has a decisive effect on the phase constitution and magnetic properties of the final product. In this study the influence of the amount of the BaO in the XBaO6Fe2O3B2O3 (X = 1-5) system on the phase constitution and properties of the magnets was studied. After rapid solidification the material comprised both amorphous and crystalline phases. Up to BaO content X = 2 precipitation of Fe3O4 was observed; for the higher contents phases containing Ba appeared. After devitrification at 950°C for 1 h, for BaO content X = 3, only the phase close to the hexagonal barium ferrite Ba0.91Fe11.68O18.2 was obtained. For lower and higher BaO concentrations, Fe2O3 and spinel BaFe2O4, respectively were observed. The best coercivity was obtained for the 2BaO6Fe2O3B2O3, whereas the remanence attained maximum for the BaO in the range X = 2 do X = 3.

5

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).

6

Texture and the shape memory effect in Ni-Ti-Cu strips cased by twin roll technique

Goryczka T., Ochin P., Morawiec H.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2004

|

Vol. 49, iss. 4

891-901

EN

Strips of Ni25Ti50Cu25 shape memory alloys produced by the twin roll casting technique were solidified from two melt temperature: 1400°C and 1450°C. It results in completely different orientation of grains across the strip forming fibre and sheet texture components. Especially presence of (001)[110] texture orientation improves shape recovery with maximal elongation up to 5%.

PL

Taśmy stopu Ni25Ti50Cu25 z pamięcią kształtu zostały wytworzone metodą szybkiego schładzania z fazy ciekłej w układzie podwójnego bębna chłodzącego. Krzepnięcie taśm prowadzono dla dwóch różnych temperatur ciekłego metalu: 1400C i 1450C, co przyczyniło się do powstania różnej tekstury ziarn na przekroju taśmy. Zwłaszcza obecność składowj tekstury (00)[110] wpłynęła korzystnie na odzysk pamięci kształtu dzięki czemu uzyskano ponad 5% wydłużenia względnego taśmy.

7

Processing and synthesis of shape memory alloys

Ochin P.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2004

|

Vol. 49, iss. 4

753-763

EN

A survey of the main preparation and processing routes of shape memory alloys is presented. Some of the basic requirements for SMA's synthesis are declined and different methods and techniques are described, namely: melting and casting of SMA' ingots; how they have to be thermo-mechanically processed to be shaped in final products demonstrating adequate functional shape memory or superelastic properties, single crystal growing, the powder metallurgy route, synthesis of thin films, and eventually rapid solidification techniques to produce semi-finite products directly from the melt. Each synthesis method is developed with respect to peculiarities of each technique (describing difficulties and limits) and as-prepared materials.

PL

Praca zawiera przegląd głównych metod przygotowania i wytwarzania stopów wykazujących efekt pamięci kształtu. Przedstawiono podstawowe wymagania dla przeprowadzenia syntezy powyższych stopów oraz metody ich wytwarzania. Szerzej omówiono sposób przetapiania i odlewania wlewków ze stopów z pamięcią kształtu, wskazując na procesy cieplno-mechaniczne, które powinny być zastosowane w celu nadania finalnego kształtu produktom wykazującym odpowiednie funkcjonalne własności związane zarówno z efektem pamięci kształtu jak i super sprężystością. Omówiono również metody hodowania monokryształów, metalurgii proszków, syntezy cienkich warstw oraz niektóre techniki szybkiego chłodzenia pozwalajace na wytwarzanie półwyrobów bezpośrednio z cieczy. metody syntezy stopów z pamięcią kształtu opisano w odniesieniu do specyfiki ich wytwarzania jak również postaci uzyskanego materiału.

8

The quality of barium sulphate crystals obtained during continuous precipitation crystallization in the process of post quenching salts utilization

Matynia A.

Polish Journal of Chemical Technology

|

2002

|

Vol. 4, nr 4

19-25

EN

The research results of barium ions precipitation process by means of crystalline ammonium sulphate (VI) addition are presented. The influence of feeding solution composition: barium, sodium, potassium and calcium chlorides concentration, the temperature and also the residence time on the product quality are discussed. The experiments were conducted continuously in the crystallizer with internal circulation of the suspension; the computer controlled the course of experiments. Crystal size distribution of the product was obtained by means of COULTER counter test. The possibility of the process description with the principles of MSMPR crystallizer model was analyzed. The research results may be utilized in the technology of post quenching salts processing.

9

Unconventional compacting methods of Nd-Fe-B melt-spun ribbon

Kaszuwara W., Leonowicz M., Korznikova G., Paszula J.

Archiwum Nauki o Materiałach

|

1999

|

T. 20, nr 3

167-175

PL

Zbadano zastosowanie niekonwencjonalnych metod zagęszczania, takich jak prasowanie wybuchowe oraz prasowanie z bardzo dużymi odkształceniami do nanokrystalicznych proszków Nd-Fe-B o własnościach magnetycznie twardych. Zbadano własności magnetyczne i mikrostrukturę uzyskanych materiałów. Stwierdzono, że obie zastosowane metody zapewniają uzyskanie zadowalającej gęstości materiału przy zachowaniu nanokrystalicznej struktury ziaren. Konieczna jest jednak optymalizacja procesów pod kątem uzyskania wysokich własności magnetycznych oraz dużej gęstości. W przeprowadzonych badaniach otrzymano dobre własności użytkowe materiału wytworzonego przez połączenie szybkiego chłodzenia cieczy i prasowania wybuchowego.

EN

Unconventional compacting techniques such as shock consolidation and severe plastic deformation were applied for nanocrystalline Nd-Fe-B melt spun ribbon powders. The magnetic properties and microstructures were investigated. It has been found that both compacting techniques applied can be used for consolidation of nanocrystalline powders, however, careful optimization of the processing parameters, especially pressure, is necessary in order to obtain good balance of density and magnetic properties. In this experiment fair bulk nanocrystalline magnets were produced by combination of melt spinning and shock compacting.