Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The heat treatment and microstructure of Fe3Al based intermetallic alloys with and without the chromium addition

Jabłońska M., Bernstock E., Niewielski G., Kuc D.

Inżynieria Materiałowa

|

2007

|

Vol. 28, nr 3-4

397-400

EN

Ordered alloys on the intermetallic phases matrix from the Fe-Al system are considered as materials for high temperature applications. The alloys can well be used in power and automotive industry, it can also find application whenever it is possible to replace too expensive corrosion resistant steel with it. The only thing preventing the intermetallic alloys from the Fe-Al system from being applied in reality is a problem with their low plasticity at the ambient temperature. The alloys from Fe-Al system are among the materials not causing serious technological problems during the melting and casting process. The requirements concerning alloys increase, if the ingots with the application in plastic working are produced from them. The ingots must be distinguished by the complex of qualities ensuring them the technological plasticity, especially including high level of fineness, homogeneous and fine-grained structure with the minimal participation of casting defects such as micro-shrinkage, microporosities and cracks. In the process of the alloys casting not only the parameters, but also the order of components pouring, the number of penetrations as well as the mould to which the components are being added. In the next stage, the parameters of homogenizing treatment play part. Therefore, the aim of the present article is the analysis of structural changes in the alloys with the intermetallic Fe3Al phase. The analysis is drawing particular attention to disclosure and characterization of the phases arisen during the process of casting as well as the secondary phases and releases arisen during the annealing process. The aforementioned phases analysis was carried out with the use of scanning microscopy along with EDS analyser.

PL

Uporządkowane stopy na osnowie faz międzymetalicznych z układu Fe-Al są materiałami rozwijanymi pod kątem zastosowań do pracy w podwyższonych temperaturach. Jest to wynikiem ich doskonałych właściwości takich jak bardzo dobra odporność na utlenianie, oraz działanie środowisk zawierających siarkę jak też wysokie wfas'ci wos'ci' wytrzymałościowe przy niewysokich kosztach materiałowych. Stopy te można z powodzeniem stosować w przemyśle energetycznym, motoryzacyjnym i wszędzie tam gdzie istnieje możliwość zastąpienia nimi zbyt drogich stali odpornych na korozję. Jedynym co stoi na przeszkodzie w realnym zastosowaniu intermetalików z układu Fe-Al jest problem z ich niską plastycznością w temperaturze otoczenia. Stopy na osnowie faz międzymetalicznych z układu Fe-Al należą do materiałów nie stwarzających dużych problemów technologicznych podczas wytapiania i odlewania. Wymagania stawiane tym stopom wzrastają, jeżeli wytwarzane są z nich wlewki z przeznaczeniem do przeróbki plastycznej, które muszą charakteryzować się zespołem cech gwarantujących im technologiczną plastyczność, w tym przede wszystkim wysoką czystość, jednorodną oraz drobnoziarnistą strukturę z minimalnym udziałem wad odlewniczych typu rzadzizny, mikroporowatości i pęknięcia. W procesie odlewania tych stopów istotne sanie tylko jego parametry ale również kolejność zasypywania składników, liczba przetopów oraz forma w jakiej składniki sa dodawane. W dalszym etapie rolę odgrywają parametry procesu ujednaradniania. Dlatego tez celem niniejszego artykułu jest analiza zmian strukturalnych w stopach o osnowie fazy międzymetalicznej Fe3Al zwracająca szczególna uwagę na ujawnienie i charakterystykę powstałych w trakcie odlewania faz jak i powstałych w trakcie wyżarzania faz wtórnych oraz wydzieleń. Dokonano ich analizy z wykorzystaniem mikroskopii skaningowej oraz analizatora EDS.

2

Charakterystyka i zastosowania intermetali z układu Fe-Al

Niewielski G., Jabłońska M.

Inżynieria Materiałowa

|

2007

|

Vol. 28, nr 2

43-47

PL

Artykuł przedstawia przeglądowo krótką historię oraz charakterystykę materiałową stopów o osnowie faz międzymetalicznych, tzw. intermetali. Prezentuje poglądy na ich temat, a także wskazuje obecne i przyszłe możliwości ich zastosowania. Szczególną uwagę zwraca na potencjalne możliwości aplikacji intermetali z układu Fe-Al jako materiałów konstrukcyjnych. Przedstawia ich zalety oraz wady, a także główne trudności oraz problemy z wytwarzaniem i przetwarzaniem. Porusza zagadnienia praktycznego zastosowania intermetali z układu Fe-Al, które to wymaga rozwiązania problemów powodujących ich niską plastyczność, skłonność do kruchego pękania w temperaturze pokojowej oraz małą odporność na pełzanie w podwyższonej temperaturze. Należą do nich głównie niekorzystna gruboziarnista struktura czy brak przemian fazowych pierwszego rodzaju. Dotychczas podjęto próby rozwiązania tych problemów przez odpowiedni dobór składu chemicznego, właściwe warunki procesu wytwarzania oraz obróbki cieplnej [2, 3, 25]. Jednak nadal uplastycznienie stopów z układu Fe-Al, których osnowę stanowią fazy FeAl i Fe3Al jest uważane za jeden z ważniejszych problemów stojących przed współczesną nauką o materiałach. Jak wykazano w stopach o osnowie faz FeAl i Fe3Al istnieje możliwość kształtowania struktury metodami obróbki cieplno-plastycznej, dzięki zachodzącemu w strukturze procesowi rekrystalizacji dynamicznej, co zmienia i rozszerza możliwości ich potencjalnych zastosowań [26+31]. W przyszłości spodziewać się można szerokiego zastosowania ww. stopów, między innymi na materiały konstrukcyjne - zamienniki stali nierdzewnych o dużej zawartości deficytowych pierwiastków i stopów na osnowie niklu, materiały na elementy pracujące w ciekłych środowiskach korozyjnych oraz w warunkach korozji wysokotemperaturowej, materiały na powłoki ochronne, materiały wyjściowe do tworzenia stopów wieloskładnikowych i kompozytów [8].

EN

This article treats about short history and material characteristics of alloys with the matrix of intermetalic phases, so called intermetals, in a reviewing way. It presents the views on that topic, and additionally it points out the present and future possibilities of its application. Particular attention was paid to potential possibilities of applying intermetals of Fe-Al system as construction materials. It shows their advantages and disadvantages, as well as main difficulties and problems connected with producing and processing them. It raises the issues of practical application of intermetals of the Fe-Al system, which demands solving problems causing their low plasticity, tendency to fragile fracturing at the room temperature and small resistance to creep at higher temperature. Unfavourable rudaceous structure or lacks of phase transformations of the first type mainly belong to them. Some attempts to solving those problems have been made so far, by right selection of the chemical content, suitable conditions of the production process, as well as the conditions of the thermal treatment [2, 3, and 25]. Nonetheless, plasticization of the Fe-Al alloys, whose matrix is FeAl phase and Fe3Al, still is considered to be one of the most important problems that contemporary materials science is facing. As it was shown in case of alloys with the matrix of Fe Al and Fe3Al phase, there is a possibility of shaping their structure by means of thermo-plastic treatment, thanks to the process of dynamic recrystal-lization occurring in the structure, what changes and broadens the possibilities of their potential applications [26+31]. In future one can expect wide application of the above mentioned alloys, among other things, in construction materials - substitutes of stainless steel with high contents of scarce elements and the alloys in the matrix of nickel, as material for elements working in liquid corrosion environments and in conditions of high-temperature corrosion, as materials for protective coatings, or the output materials for producing compound alloys and composite [8].

3

Proszki samorozpadowe na bazie faz międzymetalicznych z układu Fe-Al, w aspekcie możliwości ich wykorzystania w formie intermetalicznych powłok ochronnych z zastosowaniem DGS

Senderowski C., Bojar Z.

Inżynieria Materiałowa

|

2006

|

Vol. 27, nr 5

1220-1223

PL

Scharakteryzowano proszki samorozpadowe z układu Fe-Al w aspekcie możliwości ich zastosowania do wytwarzania metodą detonacyjną (DGS -Detonation Gas Spraying) żarowytrzymałych powłok ochronnych na bazie faz międzymetalicznych z układu Fe-Al. Porównano morfologię, mikrostrukturę oraz stopień umocnienia i jednorodności fazowej (chemicznej) w stanie wyjściowym (po wytworzeniu) proszków oraz ich rozdrobnieniu w młynie kulowym. Stwierdzono, że intermetaliczne proszki stopowe otrzymane drogą samorozpadu, nawet przy zbliżonej granulacji, posiadają mocno zróżnicowaną morfologię ziaren i jednocześnie charakteryzują się znaczną rozpiętością składu chemicznego dla poszczególnych cząstek proszkowych faz międzymetalicznych z układu Fe-Al. Ponadto wykazano, że morfologia ziaren ulega zmianom nie tylko w wyniku procesu ich mielenia, ale też w funkcji upływu czasu od nominalnego zakończenia procesu samorozpadu. Jednocześnie potwierdzono, że zróżnicowanie morfologii ziaren badanych proszków w granicach wybranego przedziału (38-75)um nie wpływa znacząco na przebieg samego procesu DGS, jak i właściwości użytkowe otrzymanych powłok.

EN

The possibilities of practical application of self-decomposed Fe-Al powders I to form protective, heat resistant, intermetallic layers in the Fe-Al system by Detonation Gas Spraying (DGS) method were analyzed. The morphology, microstructure, micro hardness and phase, as well as chemical homogeneity of both directly after forming and after milling powders were investigated. It was found that the intermetallic alloys powders in Fe-Al system, obtained by self-decomposition technique, even with near granulation, possess different morphology and characterize by wide range of chemical composition in particular particles. Moreover it was observed that morphology of powder particles can change as a result of milling and as an effect of ageing after finishing of self-decomposition process. Simultaneously, it was confirmed that in the selected range (38-75)um the particle morphology differences of investigated powders do not affect DGS process as well as the application properties of obtained coatings.

4

Istota metody detonacyjnego nateryskiwania powłok (DGS) w aspekcie możliwości wytwarzania kompozytowych, intermetalicznych powłok ochronnych układu Fe-Al

Senderowski C., Bojar Z., Babul T.

Inżynieria Materiałowa

|

2006

|

Vol. 27, nr 3

528-531

PL

W pracy przedstawiono proces formowania strumienia metalizacyjnego w warunkach oddziaływania fali detonacyjnej w aspekcie określenia warunków technologicznych przy detonacyjnym nanoszeniu powłok (DGS). Przedstawiono typowy układ konstrukcyjny działa detonacyjnego oraz proces technologiczny nanoszenia powłok, niezależnie od rozwiązania konstrukcyjnego stosowanych urządzeń. Określono wpływ poszczególnych parametrów natryskiwania na jakość technologiczną otrzymywanych powłok. Dokonano analizy możliwości zastosowania techniki DGS do otrzymywania powłok ochronnych na bazie faz międzymetalicznych z układu Fe-Al. Przedstawiony w artykule proces formowania strumienia metalizacyjnego może mieć zastosowanie w szerokim zakresie problematyki związanej z technologią detonacyjnego natryskiwania powłok i pozwala na ocenę efektywności i skuteczności wielu planowanych zamierzeń technologicznych, jak również optymalizacji parametrów natryskiwania (w tym intermeta-licznych powłok ochronnych typu Fe-Al).

EN

The process of metallizing spray stream formation under condition of detonation wave interaction is presented within a general framework of establishing the technological parameters of the Detonation Gas Spraying (DGS) method. Typical engineering design of detonation spraying gun and coating formation process which is independent of design variations are described. The influence of several DGS process parameters on the quality of coatings is determined. The analysis of possibilities of practical application of DGS method to form protective intermetallic layers in the Fe-Al system has been carried out. The process of metallizing spray stream formation presented in this work can be applied to the wide range of problems related to detonation gas spraying technology. It allows an assessment of the effectiveness of many technological processes as well as optimization of spraying parameters (including intermetal-lic protective Fe-Al layers).