Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

End milling of Ti-48Al-2Cr-2Nb under high-feed conditions

Finkeldei Daniel, Bleicher Friedrich

Journal of Machine Engineering

|

2019

|

Vol. 19, No. 2

63--72

EN

Gamma titanium aluminides are fast developing materials and particularly in use for aerospace and automotive components. Due to the high cutting forces and raised cutting temperatures achieved during milling of this material, tool-wear is a crucial factor. Thus, increasing of the cutting speed leads to a significant rise of the cutting temperature. On the one hand, the implementation of innovative cooling strategies can reduce the heat flux in the cutting tool. On the other hand, analysing of the heat generation during the cutting process can lead to improved machining strategies. Previous research attempts assess microstructural and chip formation, as well as tool-wear in finish milling of this material. However, few have investigated the optimal cutting strategies in roughing and finishing of titanium aluminides. In this study, the milling operation under high feed rate should be investigated and the potential to improve chip removal rate and tool life should be determined.

2

Self-Consolidation and Surface Modification of Mechanical Alloyed Ti-25.0 at.% Al Powder Mixture by Using an Electro-Discharge Technique

Chang S. Y., Jang H. S., Yoon Y. H., Kim Y. H., Kim J. Y., Lee Y. K., Lee W. H.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2017

|

Vol. 62, iss. 2B

1293--1297

EN

Electrical discharges using a capacitance of 450 μF at 0.5, 1.0, and 1.5 kJ input energies were applied in a N2 atmosphere to obtain the mechanical alloyed Ti3Al powder without applying any external pressure. A solid bulk of nanostructured Ti3Al was obtained as short as 160 μsec by the Electrical discharge. At the same time, the surface has been modified into the form of Ti and Al nitrides due to the diffusion process of nitrogen to the surface. The input energy was found to be the most important parameter to affect the formation of a solid core and surface chemistry of the compact.

3

High temperature oxidation behaviour of TiAl8Nb alloy

Przybylski K., Prażuch J., Brylewski T., Durda E.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2013

|

Vol. 58, iss. 2

477--480

EN

The goal of this work is to determine the effect of niobium on the kinetics and mechanism of Ti-Al oxidation in air. In order to compare the oxidation kinetics of Ti-Al and Ti-Al with the addition of niobium, isothermal oxidation was performed on Ti-48Al and Ti-46Al-8Nb (in at.%) alloys at 1073 K in synthetic air. Cyclic oxidation of Ti-46Al and Ti-46Al-8Nb alloys was carried out in laboratory air for 42 cycles (1 cycle, 24 hrs). The morphology, as well as chemical and phase composition of the oxidation products were investigated using X-ray Diffraction (XRD) and Scanning Electron Microscopy combined with Energy Dispersive Spectroscopy (SEM-EDS). From these investigations it can be concluded that niobium addition increases the corrosion resistance of TiAl and, furthermore, improves the adherence between the metallic substrate and the oxide scale. The oxidation mechanism of Ti-46Al-8Nb was studied via secondary neutral mass spectroscopy (SNMS) after two-stage isothermal oxidation (24 hrs in 16O2 followed by 24 hrs in 18O2) at 1073 K. From this analysis it can be assumed that the oxidation mechanism of Ti-46Al-8Nb alloy consists of simultaneous outward titanium and aluminum diffusion and inward oxygen transport.

PL

Celem pracy jest określenie wpływu dodatku niobu na kinetykę i mechanizm utleniania stopu TiAl w powietrzu. Dla porównania kinetyk utleniania stopu Ti-Al oraz stopu z dodatkiem niobu zostały przeprowadzone badania izotermicznego utleniania stopów o składach Ti-48Al i Ti-46Al-8Nb (w at.%) w powietrzu syntetycznym w 1073 K. Stopy Ti-48Al i Ti-46Al-8Nb poddano cyklicznemu utlenianiu w powietrzu laboratoryjnym w 1073 K obejmującym 42 cykle 24-godzinne. Morfologie oraz skład fazowy i chemiczny produktów utleniania badanych próbek przeprowadzono metodą dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego (XRD) oraz skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM) w połączeniu z metodą dyspersji energii promieniowania rentgenowskiego (EDS). Na podstawie tych badań stwierdzono, że dodatek niobu w stopie TiAl podwyzsza jego odporność korozyjną a ponadto polepszą przyczepność zgorzeliny do rdzenia metalicznego. Mechanizm utleniania stopu Ti-46Al-8Nb badano metodą spektrometrii masowej rozpylonych cząstek neutralnych (SNMS) po dwuetapowym izotermicznym utlenianiu (pierwszy etap w 16O2 przez 24 godz., kolejny w 18O2 przez 24 godz.) w 1073 K. Na podstawie tej analizy postuluje się, że mechanizm utleniania stopu Ti-46Al-8Nb odbywa się w wyniku równoczesnej odrdzeniowej dyfuzji tytanu i glinu oraz dordzeniowego transportu tlenu.

4

Microstructural characterization of gas phase aluminized TiAlCrNb intermetallic alloy

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

Archives of Metallurgy and Materials

|

2012

|

Vol. 57, iss. 1

253-259

EN

This article presents a microstructure characterization of an alloy coating based on Ti-48Al-2Cr-2Nb- type γ + α2 intermetallic phases deposited via an out-of-pack aluminizing process. The goal of the aluminizing process was to obtain a coating composed of aluminum-rich TiAl2 or TiAl3 phases with greater oxidation resistance compared to the base alloy. The results showed that the gas-phase aluminizing process produced a coating with specific microstructural properties. The thickness of the layer obtained, including the transition zone, was approximately 20µm. X-ray diffraction (XRD) phase composition studies demonstrated that the outer coating zone was primarily composed of a TiAl2 phase, and its thickness was approximately 10 µm. Microanalysis of the chemical composition showed that, in addition to the main components, i.e. titanium and aluminum, chromium and niobium were present in the outer coating. Electron backscatter diffraction (EBSD) studies further indicated the probable presence of a TiAl2 phase. The coating obtained was of good quality, and cracks or pores, which are typical of coatings obtained via powder methods, were not detected.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań mikrostruktury warstwy wierzchniej stopu na osnowie faz międzymetalicznych γ + α2 typu Ti-48Al-2Cr-2Nb po procesie aluminiowania metodą out-of-pack. Celem procesu aluminiowania było uzyskanie warstwy zewnętrznej zbudowanej z bogatych w aluminium faz typu TiAi2 lub TiAl3 o wyższej odporności na utlenianie w porównaniu do stopu podłoża. Zrealizowane badania wykazały, że zastosowanie metody aluminiowania gazowego pozwoliło na wytworzenie na powierzchni stopu pokrycia o zakładanych właściwościach mikrostrukturalnych. Grubość otrzymanej warstwy, łącznie ze strefą przejściową wynosiła ok. 20 µm. Mikroanaliza składu chemicznego wykazała również, że poza głónymi składnikami tj. tytanem i aluminium w obszarze tym obecne były również chrom i niob. Badania EBSD wykazały ponadto prawdopodobną obecność fazy Ti3Al5. Uzyskane pokrycie było dobrej jakości, nie stwierdzono pęknięć ani pustek, typowych dla warstw otrzymanych metodami proszkowymi.

5

Badanie żaroodporności stopów tytanu Ti6Al4V z wytworzonymi warstwami dyfuzyjnymi na bazie faz międzymetalicznych z układu Ti-Al

Ossowski M., Kulikowski K., Żurek Z., Stawiarski A., Wierzchoń T.

Ochrona przed Korozją

|

2010

|

nr 12

675-679

PL

Stopy tytanu ze względu na swoje unikalne i korzystne właściwości znajdują zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu tj. przemysł lotniczy, motoryzacyjny, energetyczny czy chemiczny. Ich szersze zastosowanie w wielu aplikacjach eliminuje jednak niska żaroodporność która ogranicza pracę tych materiałów w temperaturach powyżej 600°C. Metodami stosowanymi dla poprawienia odporności na utlenianie w wysokich temperaturach tytanu i jego stopów są techniki inżynierii powierzchni oraz modyfikacja składu chemicznego poprzez zastosowanie różnego rodzaju domieszek pierwiastków zmieniających kinetykę utleniania. W artykule przedstawiono wyniki badań żaroodporności dwufazowego stopu tytanu Ti6Al4V z wytworzonymi w procesach dwustopniowych warstwami aluminidków tytanu typu TixAly. Na podstawie badań mikrostruktury składu chemicznego i fazowego analizowano wpływ modyfikacji krzemem tych warstw, na strukturę, skład chemiczny oraz grubość tworzących się w wyników wysokotemperaturowego utleniania zgorzelin.

EN

Titanium alloys, due to their unique and advantageous properties, are used in various branches of industry, e.g. aircraft, automotive, power, chemical. The possibility of wider range of applications is eliminated by their low heat resistance ratio that limits the work of the materials in temperatures exceeding 600°C. Methods used in order to increase oxidation resistance ratio in high temperatures of the titanium and its alloys are surface engineering and modification of chemical composition by addition of various chemical elements that change oxidation kinetics. The paper presents results of investigations on high temperature oxidation resistance of titanium alloy with surface TixAly aluminides base layers produced by surface engineering duplex treatment. On the basis of microstructure, chemical and phase composition investigations the influence of silicon modification of these layers on the structure, chemical composition and thickness of scales produced in high-temperature oxidation test were analyzed.

6

Wytwarzanie dyfuzyjnych warstw powierzchniowych na osnowie faz międzymetalicznych TixAly, NixAly oraz TixNiy na jednofazowym stopie tytanu alfa

Ossowski M., Wierzchoń T.

Inżynieria Materiałowa

|

2010

|

Vol. 31, nr 4

1142-1146

PL

Stopy tytanu ze względu na właściwości: małą gęstość, wysoką odporność korozyjną, wysoką wytrzymałość właściwą, znajdują coraz szersze zastosowanie w przemyśle lotniczym, motoryzacyjnym i energetycznym. Zakres zastosowania tych materiałów jest jednak w dużej mierze ograniczony niską odpornością na zużycie przez tarcie oraz utlenianie w temperaturze ?600°C, stąd też opracowywane są technologie wykorzystujące techniki inżynierii powierzchni, mające na celu wytwarzanie stabilnych termicznie, odpornych na utlenianie wysokotemperaturowe warstw powierzchniowych, zwiększających zakres zastosowania oraz trwałość elementów wykonanych z tych stopów. W artykule przedstawiono badania związane z wytwarzaniem dyfuzyjnych warstw powierzchniowych na bazie faz międzymetalicznych z układów Ti-Al, Ni-Al na modelowym jednofazowym stopie tytanu Grade 2 z wykorzystniem metod hybrydowych, łączących procesy nanoszenia powłok metalicznych Al, Ni z obróbką w warunkach wyładowania jarzeniowego. Wytworzenie warstwy na bazie faz międzymetalicznych ma na celu zwiększenie ochrony przed korozją wysokotemperaturową, twardości powierzchniowej i odporności na zużycie przez tarcie obrabianych stopów tytanu. Zaprezentowano wyniki badań mikrostruktury, składu fazowego oraz chemicznego, warstw wytworzonych przez obróbkę jarzeniową rożnych rodzajów powłok metalicznych.

EN

Titanium alloys due to their unique and advantageous properties like: low density, high corrosion resistance or high specific strength are becoming more and more widely applied in the aviation, automotive as well as power industry. However, the scope of titanium alloys applications is to a great extent limited on account of their low resistance to frictional wear and oxidation in temperatures ?600°C, thus technologies utilizing surface engineering techniques are being developed which aim at producing thermally stable and resistant to high temperature oxidizing surface layers that increase the scope of application and life-span on elements made of these alloys. This article presents research related to producing diffusive surface layers on titanium and its alloys on the basis of intermetallic phases of TixAly, NixAly, based on hybrid methods that join processes of producing metallic coatings Al, Ni by magnetron sputtering with glow discharge treatment. Producing of layers on the basis of intermetallic phases is aimed at increasing protection against high temperature corrosion, surface hardness, resistance to frictional wear of treated titanium alloys. The results of examinations of microstructure, phase and chemical composition of layers produced by the method of glow discharge treatment of various types of metallic coatings on titanium alloys as well as chosen properties of these layers will be presented.

7

Struktura i wybrane właściwości użytkowe powłok Ni-Cr na podłożach ze stopu TiAINb

Godlewska E., Mania R., Mitoraj M.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2009

|

Vol. 50, nr 9

80-82

PL

Rozpuszczanie się gazów w powierzchniowych warstwach stopów na osnowie faz międzymetalicznych Ti-46AI-BNb wpływa na ich właściwości mechaniczne (m. in. wzrost kruchości) i stanowi poważny problem ograniczający ich praktyczne zastosowanie. Jedną z metod zapobiegania temu zjawisku jest stosowanie powłok ochronnych. W pracy zaproponowano powłokę o składzie Ni-20Cr otrzymywaną techniką rozpylania magnetronowego. Skuteczność nałożonej warstwy badano podczas testu cyklicznego utleniania w temperaturze 700 oraz 800°C. Analizowano przebieg zmian masy próbek w funkcji czasu utleniania oraz budowę i skład tworzących się zgorzelin. Słowa kluczowe: fazy międzymetaliczne Ti-AI, powłoki otrzymywane techniką magnetronową, cykliczne utlenianie.

EN

Dissolution of gases (oxygen, nitrogen) during the initial stages of oxidation of Ti-AI intermetallics deteriorates their mechanical properties (causes embrittlement) and limit practical application. Deposition of protective coatings and inhibition of diffusion processes could possibly improve Ti-AI oxidation resistance. This work is concerned with the influence of Ni-20Cr magnetron sputtered coatings on Ti-46AI-8Nb oxidation in thermal cyclic conditions at 700 and 800°C. Oxidation kinetics, mechanical properties of the alloy/coating/scale system as well as morphology and composition of the scale were investigated.

8

Warstwy ochronne na stopie TiAlNb nanoszone techniką magnetronową : odporność na utlenianie

Godlewska E., Mania R., Mitoraj M.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2007

|

Vol. 48, nr 10

30-31

PL

W początkowych fazach utleniania stopów na osnowie faz międzymetalicznych Ti-AI następuje rozpuszczanie się tlenu w warstwach powierzchniowych, co wpływa niekorzystnie na ich właściwości mechaniczne, powodując m.in. zwiększenie kruchości. Ograniczenie dordzeniowej dyfuzji tlenu mogłoby poprawić żaroodporność. W tym celu podjęto próbę naniesienia na powierzchnię stopu Ti-46AI-8Nb powłoki zawierającej nikiel oraz chrom, wykorzystując technikę magnetronową. W wyniku tego procesu otrzymano cienką warstwę o grubości poniżej 1um. Żaroodporność stopu z powłoką badano w powietrzu, poddając go działaniu cyklicznie zmiennych temperatur. Analizowano kinetykę utleniania, morfologię, skład chemiczny i fazowy powstałych zgorzelin.

EN

Initial stages of oxidation of the TiAl intermetallics involve oxygen dissolution, which is believed to have a detrimental effect on the mechanical properties (embrittlement of surface layers). Improvement of the oxidation resistance might be possible by preventing oxygen diffusion. In this study a magnetron-sputtered coating containing Ni and Cr was deposited on the Ti-46AI-8Nb alloy. Its thickness was less than 1 um. The oxidation resistance of thus coated alloy was investigated in air, at a temperature of 700 and 800 C, under thermal cycling condition. Mass change measurements were continued up to 300 hours. The post-test examination included morphology, chemical composition and phase composition of the oxidation products and of the near-surface area of the alloy.

9

Degradation of a TiAl-base alloy in hot salt environments

Godlewska E., Jajko B., Mitoraj M.

Advances in Materials Science

|

2007

|

Vol. 7, nr 2(12)

108-114

EN

The investigated material was a two-phase (gamma+alfa2) titanium aluminide alloy (Ti-46Al-8Nb) with a fully lamellar structure. The specimens were contaminated either with Na2SO4 or NaCl or a mixture of the two salts, and subjected to thermal cycling in air at 700°C, 800°C or 900°C. The progress of degradation was followed by recording mass variations after consecutive 20-hour cycles. The overall duration of each test was 300 hours. The post-test examination included morphology, chemical and phase composition of the corrosion products, extent and type of alloy degradation. After the test, Ti and Al concentrations in the near-surface layer of the alloy were lower than in the bulk. The depletion zone was the widest in the case of specimens contaminated with sodium chloride. Numerous macrodefects were visible in this region. The Ti-46Al-8Nb alloy demonstrated poor resistance to hot corrosion.

10

Effect of alloy additions on processing of TiAl-5%X (X=Cr, V, W) intermetallics by mechanical alloying

Dymek S., Wróbel M., Blicharski M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2006

|

Vol. 51, iss. 1

103-107

EN

Alloys with chemical compositions TiAl48, TiAl45Cr5, TiAl45V5 and TiAl45W5 were synthesized by mechanical alloying in a Szegvari-type attritor from elemental powders of high purity. The presence of a third element (V, Cr, W) influenced the mechanical alloying process of -TiAl alloys. The prolong milling (100 h) of TiAl45V5 alloy led to its complete amorphisation; the milling of the TiAl45Cr5 alloy in the same conditions led also to its amorphisation but Cr(Ti, Al) solid solution was also present. Tungsten, on the other hand, did not form solid solutions. Instead, it underwent heavy refinement during milling and as a consequence, constitute a dispersoid in the consolidated material. It was shown that amorphisation of powders is preceded by formation of nanocrystalline structure in the milled powder particles in early stages of milling (6 h).

PL

Wpracy wytworzono i badano stopy o następujących składach chemicznych: TiAl48, TiAl45Cr5, TiAl45V5 oraz TiAl45W5 (% at.). Mechaniczną syntezę tych stopów przeprowadzono w laboratoryjnym atritorze typu Szegvari z udziałem proszków czystych metali. Stwierdzono, że obecność dodatku stopowego (Cr, V, W) znacząco wpływa na przebieg procesu mechanicznego wytwarzania stopów. Długotrwałe mielenie (100 godz.) doprowadziło do całkowitej amorfizacji stopu TiAl45V5; mielenie proszków stopu TiAl45Cr5 w tych samych warunkach również prowadziło do amorfizacji, a ponadto do utworzenia roztworu stałego na osnowie Cr. Wolfram nie tworzył roztworów stałych, lecz ulegał silnemu rozdrobnieniu i w konsekwencji w materiale litym występował w postaci dyspersoidu. Wykazano, ze amorfizacja proszków była poprzedzona utworzeniem struktury nanokrystalicznej w cząstkach proszków już w początkowym stadium mielenia (6 godz.).

11

Calorimetric studies of the enthalpies of formation of Al3Ti, AlTi, AlTi3 and Al2Ti compounds

Rzyman K., Moser Z., Gachon J-C.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2004

|

Vol. 49, iss. 3

545-563

EN

Two calorimetric methods: solution and direct reaction technique were used for determination of the enthalpy of formation of titanium aluminides - candidates for high temperature application. The special construction of solution calorimeter enables to determine enthalpy of formation at various temperatures what was realised for Al3Ti compound. The differences between results obtained by solution method and direct reaction technique grows up with the decrease of aluminium content in the phases - this tendency was explained by mechanism of formation of phases from powders - in particular by the sequence of phases formation. Comparison with results of Calphad estimations of formation enthalpy and theoretical ab initio calculations are also included.

PL

Dwie metody kalorymetryczne: rozpuszczania i bezpośredniej reakcji użyto dla określenia entalpii tworzenia aluminidków tytanu - będących kandydatami do wysokotemperaturowych zastosowań. Specjalna konstrukcja kalorymetru typu rozpuszczania umożliwiła wyznaczyć entalpię tworzenia w różnych temperaturach, zostało to wykorzystane w przypadku związku Al3Ti. Różnice pomiedzy wynikami otrzymanymi metodą rozpuszczania a bezpośredniej syntezy wzrastały wraz ze zmniejszajacym się udziałem aluminium w fazie - ta tendencja został wytłumaczona mechanizmem tworzenia się faz z proszków - szczególności kolejnością tworzenia się faz. w pracy włączono oszacowania metodą Capgald oraz wyniki obliczeń teoretycznych typu ab initio.

12

The influence of silver addition on the microstructure and oxidation behaviour of gamma-TiAl based alloys

Gil A., Niewolak L., Czyrska-Filemonowicz A., Penkalla H.J., Shemet V., Singheiser L., Quadakkers W.J.

Inżynieria Materiałowa

|

2001

|

R. XXII, nr 4

341-344

EN

The aim of this study was to investigate how the beneficial effect of silver addition on the oxidation behaviour of TiAl alloys is correlated with changes in the alloys microstructure. For this purpose the microstructures of the following alloys were compared: Ti-50Al (full lamellar), Ti-50Al (duplex), Ti-48Al-2Cr and Ti-48Al-2Ag. The results showed that silver addition stabilises the gamma-TiAl phase formation at the expense of alpha2-Ti3Al phase.

PL

Celem pracy było zbadanie, czy korzystny wpływ dodatku srebra na wysokotemperaturowe utlenianie stopów TiAl jest wywołany zmianami w mikrostrukturze tych materiałów. W tym celu porównano mikrostrukturę następujących stopów: Ti-50Al, Ti-50Al-2Cr i Ti-50Al-2Cr. Potwierdzono, że dodatek srebra stabilizuje fazę gamma-TiAl i eliminuje fazę alfa2-Ti3Al.

13

Structural and functional intermetallics - an overview.

Varin R.A.

Inżynieria Materiałowa

|

2001

|

R. XXII, nr 1

11-18

EN

This overview presents the current status of the research and development of both structural and functional intermetallics. On the one hand, the discussion is focused on commercialization and existing industrial applications of intermetallics. Within this frame the applications of titanium aluminides (TiAl) for turbocharger rotors and exhaust valves in automotive industry are being discussed. Advances in the application of TiAl alloys for the next generation of turbine blades in aerospace/aircraft segment are presented. The entire spectrum of nickel and iron aluminide alloys developed commercially by the Oak Ridge National Laboratory (USA) and the examples of their application in various segments of industry are thoroughly discussed. Some inroads made in the application of directionally solidified (DS) multiphase niobum silicides (Nb3Si + Nb5Si3) insitu intermetallic composites with the goal of pushing the service temperature envelope of turbine blades to ~ 1200-1300 degrees centigrade are also discussed. On the other hand, various topics in basic or curiosity driven research of titanium aluminides and trialuminides, iron aluminides and high temperature structural silicides are discussed. Some very recent findings on the improvements in fracture toughness and strength of titanium trialuminides and magnetic behaviour of unconventionally cold-worked iron aluminides are highlighted. The topic of functional intermetallics is limited to the systems most suitable for hydrogen storage applications. A perspective on the directions of future research and development of intermetallics is also provided.

PL

Praca przedstawia w sposób przeglądowy aktualny stan badań i rozwoju konstrukcyjnych oraz funkcjonalnych stopów na osnowie faz międzymetalicznych. Z jednej strony dyskusja skupia się na komercjalizacji i dotychczasowych zastosowaniach faz międzymetalicznych w przemyśle. W obrębie tych zagadnień omawiane są aplikacje stopów na osnowie fazy TiAl na odlewy wirników układu turbodoładowania oraz zawory wylotowe dla przemysłu motoryzacyjnego. W pracy przedstawiono również zalety zastosowania stopów TiAl na nowej generacji łopatki turbin w przemyśle kosmicznym i lotniczym. Omówiono szerokie spektrum niklowych i żelazowych aluminidków komercyjnie rozwijanych przez Oak Ridge National Laboratory (USA), a także zaprezentowano przykłady ich zastosowania w przemyśle. Dyskutowane są zastosowania wielofazowych, insitu kompozytów Nb3Si + Nb5Si3 otrzymywanych za pomocą krystalizacji kierunkowej, które pozwalają podnieść temperaturę pracy łopatek turbin do ~1200-1300 stopni Celsjusza. Z drugiej strony w artykule poruszane są różne zagadnienia natury podstawowej i kuriozalnej, które są siłą napędową badań aluminidków tytanowych, żelazowych, trójskładnikowych na osnowie tytanu i wysokotemperaturowych faz międzymetalicznych z udziałem krzemu. W pracy przedstawiono wyniki ostatnich badań dotyczących poprawy odporności na kruche pękanie i wytrzymałości trójskładnikowych aluminidków tytanowych, a także opisano zachowanie magnetyczne aluminidków żelazowych poddanych zgniotowi na zimno. Zagadnienia z obszaru funkcjonalnych faz międzymetalicznych ograniczono do układów odpowiednich dla zastosowań do magazynowania wodoru. W artykule przedstawiono również perspektywiczne kierunki badań i rozwoju stopów na osnowie faz międzymetalicznych.

14

Development of alumina forming coatings for titanium aluminides.

Singheiser L., Niewolak L., Shemet V., Gil A., Quadakkers W.J.

Inżynieria Materiałowa

|

2001

|

R. XXII, nr 5

829-833

EN

One important hindrance for the use of gamma-TiAl alloys at high temperatures is their relatively poor oxidation resistance and the sensitivity against environmentally induced embrittlement. The latter effect is also of major concern during elevated temperature application of Ti-based alloys. These problems can principally be avoided by the application of oxidation resistant, alumina forming coatings. In the present paper the possibility of using a Ag-containing TiAl alloy as a coating material for Ti and high-strength gamma-TiAl-alloys is being studied. First, oxidation tests in different environments were carried out, to compare the isothermal and cyclic oxidation resitance of a selected Ag containing coating alloy with that of two, new generation, high strength gamma-titanium aluminides. Subsequently, magnetron sputtering was used to apply the TiAl-Ag coating to a gamma-TiAl alloy (Ti-45Al-8Nb-0.2C) and to pure titanium. The coated materials were tested at 800 degrees centigrade in case of the gamma-TiAl substrate, and at 600 degrees centigrade in case of the Ti substrate. The results illustrate, that the coatings in all studied cases formed a protective alumina surface scale even up to the longest studied test times of 1000 hours. The interdiffusion processes between coating and base material, which eventually determine the coating life, were studied by SEM/EDX investigation after different exposure times.

15

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.