Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The morphology of the AI2O3 - SiO2 layer plasma sprayed onto a metallic substrate after heat treatment

Pawłowski A., Czeppe T., Baliga W., Górski L., Faryna M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2008

|

Vol. 53, iss. 4

985-992

EN

The oxide layer composed of AI2O3 and 30 wt.% Si02 plasma sprayed on a steel substrate covered earlier with NiCrFeAl transition layer, annealed at 1150°C for 50 hrs, has been investigated in the paper. The materiał was studied using scanning (SEM) and transmission (TEM) electron microscopy techniąues along with electron diffraction (SAED) and analysis of com-position in microareas using EDX and X-ray methods. Mulite of 25 wt.% SiO2 and Al2O3- αcorundum was observed in the oxide layer down to the depth of 200 urn as well as near it up to 10 µm. As a result of annealing, smali grains were observed to form in bands of the ceramic layer. Fine crystalline phases appeared in the vicinity of the substrate substituting the amorphous phase, which remained unaffected by the annealing in deeper layers of the cover. Some diffusional efFects were observed in the direction from the ceramic layer towards the metallic interlayer.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań struktury warstwy tlenkowej o składzie AI2O3+3O %cięż. Si02 natryskiwanej plazmowo na podłoże ze stali stopowej z warstwą przejściową NiCrFeAl. Zastosowano wyżarzanie złącza w temperaturze 1150°C przez 50 godzin. Do badań użyto techniki skaningowej i transmisyjnej mikroskopii elektronowej wraz z dyfrakcją elektronową i analizą składu w mikroobszarach techniką EDX i dyfrakcji rentgenowskiej. Stwierdzono, iż w odległości 10 µm od podłoża jak i na całej grubości do 200 µm warstwy występuje mulit (25 %cięż. SiO2) oraz korund Al203-µ. Efektem wyżarzania jest powstawanie małych ziaren, w pobliżu podłoża występują fazy drobnokrystaliczne jako skutek krystalizacji uprzedniej fazy amorficznej. Zauważono efekty dyfuzji z warstwy ceramicznej do metalicznej między warstwy.

2

Phase composition of the plasma sprayed Al2O3-ZrO2 layer onto metallic substrate.

Pawłowski A., Czeppe T., Morgiel J., Górski L., Baliga W.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2008

|

Vol. 53, iss. 1

317-317

3

Phase Composition of the plasma sprayed Al2o3-Zro2 layer onto metallic substrate

Pawłowski A., Czeppe T., Morgiel J., Górski L., Baliga W.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2007

|

Vol. 52, iss. 4

609-616

EN

The results of investigation of Al2O3+40wt.%ZrO2 oxide layer plasma sprayed on Ni superalloy substrate with NiCrFeAl interlayer have been presented. The coating was subjected to annealing at 1350°C for 15 hours. The oxide layer was examined using scanning (SEM) and transmission (TEM) electron microscopy along with diffraction (SADP) techniques and chemical analysis in microareas (EDX). The X-ray phase analysis of the layer was carried out to observe changes at different distances from the surface. It was found that near the surface up to 100 µm the highest intensity was observed ZrO2-m while Al2O3-γ phase gave much lover intensity. Near the metallic substrate up to 10 µm, an amorphous phase based on Al2O3 and rich in ZrO2 prevailed. During annealing in partially crystallized forming Al2O3-α and ZrO2-c phases. The ZrO2-m phase transformed into ZrO2-t.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań warstwy tlenkowej o składzie Al2O3+40%cięż. ZrO2 natryskiwanej plazmowo na podłoże z nadstopu niklu z międzywarstw. NiCrFeAl. Złącze poddano następnie wyżarzaniu w 1350°C przez 15 godzin w celu ustabilizowania struktury. Do badań zastosowano metody skaningowej (SEM) i transmisyjnej (TEM) mikroskopii elektronowej wraz z dyfrakcją elektronową i analizą składu w mikroobszarach techniką EDX. Przeprowadzono także rentgenowską analizę fazową warstwy tlenkowej na różnych odległościach od powierzchni. Stwierdzono, iż w jej sąsiedzywie tj.do 100 µm największą intensywnością linii obserwuje się dla faz ZrO2-m oraz wyraźnie niższą dla faz Al2O3-γ. W pobliżu metalicznego podłoża tj. do 10 µm dominuje faza amorficzna na bazie Al2O3 bogata w ZrO2, która ulega w wyniku wyżarzania, częściowej krystalizacji z tworzeniem faz Al2O3-α oraz ZrO2-c. Faza ZrO2-m przekształca się w ZrO2-t.

4

Structure changes of the plasma sprayed Al2O3-TiO2 layer and its adhesion to the substrate after thermal shocks

Pawłowski A., Czeppe T., Górski L., Baliga W.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2005

|

Vol. 50, iss. 3

719-728

EN

The results of investigation of Al2O3+40 wt.% TiO2 oxide layer plasma sprayed on steel-substrate with Ni-Cr-Al-Ti interlayer have been presented. The joint was subjected to thermal-shocks from 1400 K down to 300 K. The oxide layer was examined using scanning (SEM) and transmission (TEM) electron microscopy along with chemical analysis in microareas with (EDS) techniques. The X-ray phase analysis of the layer was applied to observe changes at different distances from the substrate. The structural stress in the oxide layer was examined using X-ray techniques. The strongest reflections from Al2TiO5 phase were recorded in the mid- distance from the substrate, which corresponded to the most refined morphology of the Al2TiO5 of 1 ąm-size. The fine grains and columnar crystals of Al2TiO5 phase were observed near the structure, while equiaxial ones (8 µm-size) near the surface. No cracking was observed near the substrate. The stresses in the layer were measured to be of order of 250 MPa.

PL

W pracy przestawiono wyniki badań struktury warstwy tlenkowej o składzie Al2O3 + 40% cięż.TiO2 natryskiwanej plazmowo na podłożu ze stali nierdzewnej z międzywarstwą Ni-Cr-Al-Ti. Złącze poddano następnie oddziaływaniu szoków termicznych od 1400K do 300K. Stosowano techniki skaningowej (SEM) i transmisyjnej (TEM) mikroskopii elektronowej wraz z analizą składu chemicznego w mikroobszarach techniką (EDS). Prowadzono także rentenowską analizę fazową warstwy tlenkowej na różnych odległościach od podłoża, jak również badania wartości naprężeń w warstwie metodą X-ray. Stwierdzono silniejsze refleksy fazy Al2TiO5 w połowie grubości warstwy. Odpowiada to rozdrobnionej strukturze (1 µm) tej fazy. W pobliżu podłoża obserwuje się drobnokrystaliczna fazę oraz kryształy kolumnowe, zaś przy powierzchni ziarna równoosiowe (10 µm). Nie stwierdzono zjawiska pękania przy podłożu. Pomiary wykazały wartości naprężenia w warstwie na poziomie 250 MPa.

5

Complex photoluminescence spectrum of Si nanostructures formed by the ion implantation and chemical etching

Świątek Z., Bonchyk A., Fodchuk I. M., Litvinchuk I. V., Baliga W., Michalec M., Guśpiel J.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2005

|

Vol. 50, iss. 2

445-455

EN

Photoluminescence spectroscopy, AFM and non-destructive X-ray diffraction methods were used to study photoluminescence mechanism in silicon nanostructure formed by chemical etching on the n+-type, (111)- oriented Si wafer with buried heavily damaged (BHD) thin layer. The BHG layer was produced by the phosphorous ion implantation followed by thermal treatment in nitrogen atmosphere. The final nanostructures were formed (on a half of the implanted and non-implanted areas only) by electroless chemical etching. Implanted and non-implanted areas of the Si wafer were used as standards to observe changes in near-surface layers of silicon crystal during the nanostructure formation. We show that the porous silicon thin film produced by the ion implantation and chemical etching exhibits a room temperature photoluminescence at 400 — 700nm, while the thin porous silicon layer obtained on unimplanted substrate at &tilde550 - 750nm. The model of structural changes in the near-surface layers of the Si wafer after applied technological processes as well as the mechanisms of the elementary bands in photoluminescence spectra are proposed.

PL

W badaniach mechanizmu fotoluminescencji nanostruktury krzemowej wytworzonej w procesie trawienia chemicznego płytki krzemowej typu n+ o orientacji (111) i posiadającej silnie zdefektowana warstwę „zagrzebaną”, wykorzystano spektroskopię fotoluminescencji, mikroskop sił atomowych oraz nieniszczace metody dyfrakcji rentgenowskiej. Zagrzebaną warstwę zdefektowaną wytworzono w procesie implantacji jonów fosforu i obróbki termicznej. Podczas implantacji jonowej połowa płytki krzemowej była ekranowana. Ostateczne nanostruktury uzyskano (jedynie na połowie obszaru implantowanego i nieimplantowanego) w procesie trawienia chemicznego. W obserwacjach zmian strukturalnych w obszarach przypowierzchniowych kryształu krzemu zachodzących podczas formowania nanostruktury, obszary implantowany i nieimplantowany posłużyły jako wzorce. Nanokrystaliczna cienka warstwa krzemu otrzymana na drodze implantacji jonowej i trawienia chemicznego wykazuje fotoluminescencję w zakresie długosci fali od 400 do 700µ m, podczas gdy cienka warstwa krzemu porowatego — w zakresie od 550 do 750µ m. Przedstawiono model zmian strukturalnych w obszarach przypowierzchniowych płytki krzemowej wytworzonych w wyniku zastosowanych procesów technologicznych, jak również zaproponowano mechanizmy związane z pasmami elementarnymi w widmie fotoluminescencji.

6

Analytical electron microscopy study of plasma sprayed layers solidified on the metallic substrate.

Czeppe T., Pawłowski A., Baliga W., Górski L.

Archives of Materials Science

|

2005

|

Vol. 26, nr 1-2

103-109

EN

The mixture of the ?-Al2O3 and 40 wt.% of TiO2 (rutile) powders, 10-80 žm grade, was plasma sprayed on the Ni-20Cr-5Fe-2Al substrate, after generation of the Ni-25Cr-5Al-1Ti interlayer on the surface. The material was annealed at 1500 K for 10 hours. The microstructure and composition of the phases was analyzed on the cross-sections with the use of TEM (Philips CM 20) with EDX systems. A multilayer structure composed of alternative Al oxide and Ti solid solutions sub-layers was revealed. The sub-layers were composed of columnar crystals of different titanium solid solution composition, or of ?-Al2O3 phase. In direct contact with the substrate the sub-layer composed of Al2TiO5 and Al2Ni3 phases was found. Three compositions of Ti solid solutions were found: Tix(Al2O3)y, Ti(O) and Ti(Al,O).

7

Influence of ECAP mode C processing on the properties of cold rolled Al and Cu sheets

Kuśnierz J., Bogucka J., Baliga W.

Inżynieria Materiałowa

|

2004

|

R. XXV, nr 3

377-380

EN

Pre-deformed Cu and Al up to epsilon=7.2 by Equal-Channel Angular Pressing (ECAP), mode C were cold rolled up to 95 % of reduction of area. In Cu pre-deformed, the ductility was 50 % greater then in coarse-grained CG and small-grained SG copper; the maximum ductility was observed for Al pre-deformed to epsilon=3.6. The rolling texture of CG copper can be characterized by {011}<311> component whereas these of SG copper - by {351}<112>: both components were present in pre-deformed up to epsilon=7.2 copper. The perfection of rolling texture with {113}<121> component succeeded the increase of deformation of ECAP pre-deformed Al. Shear banding SB in pre-deformed copper was difficult to observe contrary to SG and SG copper where SBs were numerous. The sub-micrometer grains (order of 200 nm) produced by ECAP processing were elongated in cold rolled Al sample.

PL

Przeciskane wstępnie za pomocą ECAP, sposób C, aż do epsilon =7.2 próbki Al i Cu były następnie walcowane 95 %. W tak odkształconych próbkach miedzi i rozciąganych wydłużenie było o 50% większe niż w rozciąganych próbkach z walcowanej miedzi drobnoziarnistej SG lub gruboziarnistej CG. Największe wydłużenie obserwowano w rozciąganych próbkach, wyciętych z Al walcowanego i wstępnie przeciskanego do epsilon = 3.6. Tekstura walcowania miedzi CG walcowanej charakteryzowała się silną składową {011}<311>, podczas gdy w miedzi SG walcowanej obserwowano silną składową {351}<1 1 2>; obydwie składowe występowały w miedzi wstępnie przeciskanej do epsilon =7.2. Wyostrzanie składowej tekstury walcowania {113}<121> w walcowanym Al wzrastało wraz ze wzrostem wstępnego odkształcenia za pomocą ECAP. Pasma ścinania w miedzi walcowanej po wstępnym przeciskaniu były trudne do zaobserwowania w odróżnieniu od licznych pasm ścinania obserwowanych w miedzi SG i CG walcowanej.

8

Analysis of Al2O3-TiO2 layered structure plasma sprayed on metallic substrate

Pawłowski A., Czeppe T., Górski L., Baliga W.

Inżynieria Materiałowa

|

2004

|

R. XXV, nr 3

626-628

EN

The results of investigation of Al2O3+40wt%TiO2 oxide layer plasma sprayed on Ni superalloy with Ni-Cr-Al-Ti interlayer have been presented. The joint was annealed at 1500 K for 10 h. The oxide layer was examined using scanninig and transmission electron microscopy along with chemical analysis in microareas with energy dispersive spectroscopy (EDS) techniques. The X-ray phase analysis of the layer has also been applied to observe changes at different distances from the substrate. The strongest reflections from Al2TiO5 and corundum were observed half way from the substrate. The discontinuous dissolution of columnar crystals, which formed next to the substrate, has been observed after heating. The crystals showed increasing content of the Al2TiO5 and Al2O3 phases together with increasing distance from the substrate, while its increase was seen in the dissolution area. In the direct vicinity of the substrate, fine crystalline Al2O3 phase based on Al2Ti05 have been recorded.

PL

W pracy zaprezentowano wyniki badań struktury warstwy tlenkowej o składzie Al2O3 + 40%cięż.TiO2 natryskiwanej plazmowo na podłożu nadstopu niklu z międzywarstwą Ni-Cr-Al-Ti. Złącze wyżarzano w temperaturze 1500 K przez 10 godzin. Stosowano techniki badawcze skaningowej (SEM) i transmisyjnej (TEM) mikroskopii elektronowej wraz z analizą składu chemicznego w mikroobszarach techniką spektroskopii dyspersji energii (EDS) promieniowania X. Prowadzono także rentgenowską analizę fazową warstwy tlenkowej na różnych odległościach od podłoża. Stwierdzono najsilniejsze refleksy fazy Al2TiO5 w połowie grubości warstwy. W efekcie procesu wyżarzania zaobserwowano nieciągłe rozpuszczanie kryształów kolumnowych utworzonych uprzednio w pobliżu podłoża. W bezpośrednim sąsiedztwie podłoża obserwuje się drobnokrystaliczną fazę na bazie Al2TiO5. Ze wzrostem odległości od podłoża kryształy kolumnowe wykazują obniżenie zawartości Al2O3, natomiast w obszarze rozpuszczania obserwuje się wzrost zawartości Al2TiO5.

9

Analytical electron microscopy of lamellar precipitates in AlZnTi alloys

Deda J., Zięba P., Baliga W.

Archives of Metallurgy

|

2000

|

Vol. 45, iss. 2

145-152

EN

A technique of analytical electron microscopy was used in order to determine the changes of chemistry of the phases formed in the microstructure of the Zn-25 wt.% Al cast alloy modified with Ti. The presence of the Ti(AI, Zn)3 compound was detected as well as two kinds of lamellar structures of the a and beta-phases having different partitioning of Al and Zn and various amount of Ti. It was suggested that the first kind of lamellar precipitates was formed during monotectoid transformation at the conditions far away from the equilibrium state while the second kind was a result of a discontinuous precipitation beginning after a longer cooling time of casting Titanium appeared only within the alpha and beta lamellae of monotectoid and it came from the Ti gradient adjacent to the Ti(AI. Zn), compound. Therefore, the amount of Ti decreased along increasing distance from the compound.

PL

Metodą analitycznej mikroskopii elektronowej dokonano oceny zmian składu chemicznego faz występujących w mikrostrukturze stopu odlewniczego Zn-25 wag.% Al po modyfikacji tytanem. Stwierdzono występowanie wydzieleń bogatych w Ti, a identyfikowanych jako Ti(Al, Zn), oraz dwóch rodzajów struktury płytkowej faz alfa i beta, różniących się proporcjami Al i Zn, a także zawartością Ti. Przedstawiono hipotezę, że pierwszy typ wydzieleń płytkowych powstaje podczas przemiany monotektoidalnej stopu w warunkach dalekich od stanu równowagi, podczas gdy drugi jest wynikiem wydzielania nieciągłego, zaczynającego się po dłuższym okresie stygnięcia odlewu. Ti występuje jedynie w płytkach faz alfa i beta monotektoidu i pochodzi z gradientu tego pierwiastka istniejącego wokół Ti (Al, Zn)3, dlatego też ilość Ti w płytkach maleje w miarę wzrostu odległości od tych wydzieleń.