Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Properties of the Cu-graphene composites produced by high pressure torsion

Czeppe T., Korznikova G., Korznikov A., Wróbel M.

Mechanik

|

2016

|

R. 89, nr 5-6

500--501

EN

The investigations concerning Cu-graphene composites produced by powders consolidation with direct use of high pressure torsion (HPT) are presented. The HPT parameters were determined. The XRD and transmission electron microscopy revealed very refined matrix and graphene sheets microstructures. The Raman spectroscopy confirmed dispersed state of the graphene with a large defects concentration.

PL

Zaprezentowano wyniki badań dotyczące wytwarzania i właściwości kompozytów Cu-grafen metodą skręcania pod wysokim ciśnieniem (HPT). Określono parametry konsolidacji. Metodami dyfrakcji rentgenowskiej i transmisyjnej mikroskopii elektronowej pokazano bardzo rozdrobnioną strukturę matrycy i warstw grafenowych. Bardzo rozdrobnioną strukturę, jak i dużą koncentrację defektów w grafenie potwierdziła także spektroskopia Ramana.

2

Application of the high pressure torsion supported by mechanical alloying for the metal-graphene composites preparation

Czeppe T., Korznikova G., Ozga P., Lityńska-Dobrzyńska L., Socha R.

Mechanik

|

2015

|

R. 88, nr 2CD

147--157

EN

From the time when the method of a monolayer graphene preparation was published the scientific activity concerning the properties, production and application of this special form of carbon is very intensive. Graphene is two dimensional (2D) crystalline material, stable in a wide temperature range, possessing unusual electronic,electrical, thermal and mechanical properties. Graphene and the graphene oxide properties may be used in the range of the metal matrix composites, in which case graphene particles may improve electrical and thermal conductivity or/and strength of the material. The paper presents results of the studies concerning application of the high pressure torsion, one of the method of intensive deformation of metals to the powders consolidation to the homogenous composite metal-graphene structure. The aluminum and copper - graphene compositions were investigated. It was found that mechanical alloying as the preliminary step increased density and microhardness of the samples achieved by the High Pressure Torsion. As a result small, thin and round samples of composites and similar metallic samples not containing graphene, about 10 mm in diameter were achieved. The X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (ТЕМ), Raman spectroscopy and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) were applied to study structure and analyze graphene content and atomic bonds. The Raman spectroscopy proved the presence of the multilayer graphene which could also be identified as the defected nano-graphitc as a component of the composite structure. In case of the Al-graphene composites small content of the aluminum carbides was detected as well. The metallic matrices of the samples revealed highly dispersed microstructures transmission electron microscopy show, in dependence on the number of rotations applied in the High Pressure Torsion process, leading to the increased plastic deformation of the consolidated material. The XPS method revealed increased amount of the carbon-metal and carbon- metal- oxygen atomic bonds in the case of the metal-graphene composites, suggesting partial transformation of the multilayer graphene in the graphene due to the high range of deformations applied.

PL

Praca przedstawia wyniki badań dotyczących próbek z proszku aluminium i kompozytów aluminium–grafen, wytworzonych w dwóch etapach: mechanicznej syntezy mieleniem i intensywnego odkształcenia metodą skręcania pod wysokim ciśnieniem. Wytworzono próbki w postaci okrągłej, o średnicy około 10 mm, charakteryzujące się znaczną jednorodnością mikrostruktury w przekroju. Zastosowanie wstępne mechanicznej syntezy podniosło mikrotwardość próbek i stopień kompresji. Dodatek grafenu nie miał wpływu na te parametry. Przeprowadzono badania metodami transmisyjnej mikroskopii elektronowej, spektroskopii Ramana i spektroskopii fotoelektronów XPS. Wyniki transmisyjnej mikroskopii elektronowej i spektroskopii Ramana wskazują na równomierne rozłożenie cząstek grafenu na powierzchni ziaren matrycy. Zwiększenie odkształcenia ścinającego w metodzie skręcania pod wysokim ciśnieniem prowadzi do silniejszego rozdrobnienia struktury matrycy i cząstek grafenu. Jak wynika ze spektroskopii Ramana, wprowadzony grafen może być zakwalifikowany jako grafen wielowarstwowy, zdefektowany. Konsolidacja przy pomocy intensywnego odkształcenia skręcaniem pod wysokim ciśnieniem zwiększa zdefektowanie i dyspersję grafenu oraz prawdopodobnie zwiększa zawartość grafenu o małej ilości warstw. Metoda XPS wskazuje na powstawanie wiązań atomowych węgiel–glin i zmniejszenie udziału wiązań węgiel-węgiel i glin-glin. Stwierdzono także tworzenie się niewielkiej ilości węglików aluminium.

3

Microstructure of the NiAlV alloys subjected to the HPT deformation

Czeppe T., Korznikova G., Korznikov A. W., Lityńska-Dobrzyńska L., Świątek Z.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2013

|

Vol. 58, iss. 2

447--452

EN

Some attention in physical metallurgy is devoted to the mechanisms of decomposition of the disordered phases via eutectoid transformation accompanied by the atomic ordering. In case of the non-pearlitic modes of transformation this concerns intermetallic phases of the general description A3B-A3C. The application of intensive deformation like HPT may introduce opposite mechanisms introducing some degree of the metastable disordered phase structure at room temperature. The paper presents results of the phase composition and microstructure studies of the alloys of composition Ni75AlxVy (where x =15, 10, 5 and y =10, 15, 20), which undergo the solid-state eutectoid decomposition at temperature 1281 K, in the equilibrium conditions. The alloys achieved by the cold crucible levitation method were later intensively deformed with the method of high pressure torsion (HPT). The alloys after HPT revealed homogenous, metastable L12 (Ni3Al) structure in place of the eutectoid product L12-D022. The average size of the Sherrer’s coherent diffraction volumes did not exceed 9 nm, suggesting nano-structure of the material. Transmission electron microscopy (TEM) and high resolution electron microscopy (HRTEM) revealed that the micro- and nano- deformation twins were the main feature of the microstructure, dividing volume into cells of the sizes similar to the coherent volumes. The HPT deformation did not influence atomic order. The results are compared with those achieved for the injection cast samples.

PL

W publikacjach z zakresu fizycznej metalurgii przejawia się zainteresowanie mechanizmami rozpadu, nie perlitycznego typu, faz nieuporządkowanych, zachodzącymi z udziałem uporządkowania atomowego. Dotyczy to faz rodzaju A3B-A3C. Zastosowanie intensywnego odkształcenia metodą skręcania pod wysokim ciśnieniem (HPT) może przeciwdziałać rozpadowi wprowadzając fazy metastabilne, o pewnym stopniu nieuporzadkowania atomowego, w temperaturze pokojowej. Artykuł przedstawia wyniki badań składu fazowego i mikrostruktury stopów o składzie Ni75AlxVy (gdzie x =15, 10, 5 i y =10, 15, 20), podlegających, w warunkach równowagi, rozpadowi eutektoidalnemu w temperaturze 1281 K. Stopy otrzymano metodą lewitacji w zimnym tyglu (CCLM) a następnie poddano przeróbce metodą intensywnego odkształcenia skręcaniem pod wysokim ciśnieniem. Po takim procesie stopy wykazywały jednorodną strukturę L12 (Ni3Al), zamiast produktów rozpadu eutektoidalnego w postaci struktur L12-D022. Średni rozmiar koherentnych obszarów rozpraszania Sherrera nie przekraczał 9 nm, wskazując na materiał o charakterze nano-strukturalnym. Zastosowanie transmisyjnej mikroskopii elektronowej (TEM) i wysokorozdzielczej transmisyjnej mikroskopii elektronowej (HRTEM) pokazało, że bliźniaki odkształcenia o rozmiarach mikro i nano były głównymi elementami mikrostruktury, dzieląc całą objętość na komórki o rozmiarach podobnych do rozmiarów obszarów koherentnego rozpraszania. Metoda HPT nie wpłynęła natomiast na uporzadkowanie atomowe. Wyniki porównano z uzyskanymi dla próbek otrzymanych metodą szybkiego chłodzenia przez wtryskiwanie do wlewnicy.

4

Effect of deformation temperature on the microstructure of hard magnetic FeCr22Co15 alloy subjected to tension combined with torsion deformation modes

Korneva A., Korznikova G., Korznikov A, Sztwiertnia K.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2013

|

Vol. 58, iss. 2

383--386

EN

The paper presents the results of microstructure evolution studies of hard magnetic FeCr22Co15 alloy deformed until destruction by tension and torsion in the temperature range 725-850ºC. The temperatures and deformation rates resulted from the condition of superplasticity occurrence in the Fe-Cr-Co alloys. Observations of the longitudinal sections of the deformed samples in the scanning electron microscope showed the formation of a weak gradient microstructure with the highest grain refinement in the surface layer of the material. Increasing the deformation temperature from 725 to 850 ºC increased the homogeneity of the deformation along the tensile axis of the sample. It also brought about the increase of grain size and slight increase of the thickness of fine grains in the surface layer. The precipitation of the intermetallic σ-phase was also observed with its maximum amount in the zones of the highest deformation.

XX

Praca przedstawia wyniki badań ewolucji mikrostruktury magnetycznie twardego stopu FeCr22Co15 poddanego odkształceniu poprzez rozciąganie i skręcanie próbek do ich zerwania w przedziale temperatur 725-850ºC. Temperatury i prędkości odkształcenia odpowiadały warunkom nadplastycznosci badanego stopu. Obserwacja mikrostruktury na przekroju podłużnym próbek w skaningowym mikroskopie elektronowym wykazała tworzenie się mikrostruktury o słabym charakterze gradientowym z minimalnym rozmiarem ziaren w warstwie wierzchniej materiału. Zwiększenie temperatury odkształcenia od 725 do 850ºC spowodowało polepszenie jednorodności odkształconej mikrostruktury wzdłuż osi rozciągania próbek oraz zwiększenie rozmiaru ziaren fazy α. Stwierdzono również, że grubość warstwy wierzchniej o drobnym ziarnie w niewielkim stopniu zależy od temperatury odkształcenia. Ponadto stwierdzono obecność fazy międzymetalicznej σ (Fe-Cr), której największa ilość zaobserwowano w warstwie wierzchniej materiału.

5

The evolution of the gradient microstructure of the hard magnetic alloy FeCr30Co8 subjected to plastic deformation by tension combined with torsion

Korneva A., Korznikova G., Bieda-Niemiec M., Korznikov A., Faryna M., Sztwiertnia K.

Inżynieria Materiałowa

|

2010

|

Vol. 31, nr 3

295-298

EN

The article presents the results of the microstructure evolution studies of the hard magnetic alloy FeCr30Co8 subjected to deformation by tension combined with torsion. The observations in the longitudinal section of the samples show a formation of a gradient microstructure with the maximum grain refinement in the surface layer of the material. A precipitation of the intermetallic "-phase was also observed, with its largest amount in the zones of the highest deformation. The refinement of the microstructure and the precipitation of the "-phase resulted in a significant increase of hardness at the surface of the material.

PL

Praca przedstawia wyniki badań zmian mikrostruktury magnetycznie twardego stopu FeCr30Co8 poddanego odkształceniu przez rozciąganie i skręcanie. Obserwacja przekroju wzdłużnego próbek pokazała tworzenie się mikrostruktury o charakterze gradientowym z maksymalnym rozdrobnieniem ziarna w warstwie wierzchniej materiału. Obserwowano również wydzielenia fazy międzymetalicznej ", której największa ilość wydzieliła się w miejscach intensywnego odkształcenia. Rozdrobnienie mikrostruktury oraz wydzielenie fazy " spowodowało znaczny wzrost twardości materiału na jego powierzchni.

6

The evolution ofthe microstructure of hard magnetic FeCr30Co8 alloy subjected to plastic deformation by a complex load

Korneva A., Bieda M., Korznikova G., Sztwiertnia K., Korznikov A.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2009

|

Vol. 54, iss. 1

41-46

EN

The structural evolution of hard magnetic FeCr30Co8 alloy in the α state after deformation by upsetting and subsequent torsion was studied. The temperatures (750, 800, 850, 900 °C) and deformation rates corresponded to the condition of superplasticity of Fe-Cr-Co alloys. A gradient microstructure was formed in the sample sections, parallel to the direction of upsetting, because the torsion deformation was applied only to the bottom parts of samples. Particular analysis of microstructure by SEM/EBSD method showed that dynamic recovery with formation of subgrain microstructure took place during deformation. The deformation is also conducive to the precipitation of intermetallic δ phase in the temperature range from 750 to 850 °C. The maximum refinement of microstructure and the maximum precipitation of δ phase are observed at the temperature of deformation of 800 °C (the minimal sizes of α and δ grains are 5 and 2 μm, respectively). The refinement of the microstructure and the precipitation of phase resulted in an increase of hardness of the material.

PL

Badano zmiany mikrostruktury jednofazowego stopu α FeCr30Co8, który został odkształcony przez speczanie i następujące po nim skręcanie. Zastosowane temperatury (750, 800, 850 i 900 °C) oraz prędkości odkształcenia odpowiadały warunkom nadplastyczności stopów układu Fe-Cr-Co. Ze względu na to, że skręcanie dotyczyło tylko dolnej części próbek, w ich poprzecznych przekrojach powstała mikrostruktura o charakterze gradientowym. Jej szczegółowa analiza metodą SEM/EBSD wykazała, że w czasie odkształcenia w materiale zachodzi zdrowienie dynamiczne i tworzy się struktura podziarnowa. Intensywne odkształcenie w zakresie temperatur 750 – 850 °C sprzyjało także wydzielaniu się międzymetalicznej fazy δ. Maksymalne rozdrobnienie mikrostruktury oraz maksymalne wydzielanie się fazy δ obserwowano w temperaturze odkształcenia 800 °C (minimalny rozmiar ziarn faz α i δ wynosi odpowiednio około 5 i 2 μm). Rozdrobnienie mikrostruktury i wydzielenie fazy δ powoduje wzrost twardości materiału.

7

Crystallographic orientation evaluation of the δ and α phases in hardmagnetic Fe-30%Cr-8%Co alloy subjected to complex loading

Korneva A. V., Bieda M., Korznikova G., Bonarski J., Sztwiertnia K.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2008

|

Vol. 53, iss. 1

161-165

EN

Severe plastic deformation by upsetting and torsion of the single δ phase Fe-30%Cr-8%Co alloy caused the formation of gradient structure throughout the cross sections of sample as well as the precipitation of the intermetallic δ phase when deformed at 750, 800 and 850°C. The strongest precipitation of the δ- phase occurred in the area of the highest deformation placed close to the mobile anvil (in the bottom part of the sample). The crystallographic orientations of the tetragonal δ phase and cubic α phase in mezzo, macro and microscale were analyzed. Various techniques as X-ray diffraction, electron back-scattered diffraction (EBSD) in the scanning electron microscope (SEM) as well as convergent beam electron diffraction (CBED) in the transmission electron microscope (TEM) were used. Keywords: hard magnetic alloy, severe plastic deformation, crystallographic orientation, pole figure (PF), inverse pole figure (IPF), X-ray diffraction, EBSD/SEM, CBED/TEM

PL

Intensywne odkształcenie metodą spęczania i skręcania jednofazowego stopu a Fe-30%Cr-8%Co spowodowało tworzenie się gradientowej mikrostruktury na poprzecznych przekrojach próbek, jak również wydzielanie się międzymetalicznej fazy δ- w próbkach odkształconych w temperaturach 750, 800 i 850°C. Maksymalne wydzielanie fazy δ obserwuje się w strefie największego odkształcenia po stronie ruchomego kowadła w dolnej części próbek. Zanalizowano orientacje krystalograficzne tetragonalnej fazy δ- i regularnej fazy α w skali mezo, makro i mikro. W pracy wykorzystano zróżnicowane techniki badawcze: analizę rentgenowską, dyfrakcję elektronów wstecznie rozproszonych (EBSD) oraz dyfrakcję elektronów w wiązce zbieżnej (CBED) odpowiednionio w skaningowym i transmisyjnym mikroskopie elektronowym.

8

Structure of 25KH15K hard magnetic alloy after severe plastic deformation by upsetting and torsion

Korneva A. V., Bieda M., Korznikova G., Sztwiertnia K.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2006

|

Vol. 51, iss. 1

69-73

EN

The structural evolution of the hard magnetic alloy 25Kh15K of (α + γ) state, subjected to upsetting and subsequent torsion deformation at elevated temperatures, was studied mainly by means of the Orientation Mapping (OM) technique in the transmission and scanning electron microscope (TEM and SEM). Microscopic observations and measured orientation maps show, that the transformation of the coarse plate structure into the globular one occurred in all sample sections. However, the formation of sub-microcrystalline (SMC) layers took place only in the zones of the highest deformation, near the moving anvil. The thickness of SMC layer does not show correlation with deformation temperature. There are some parts of the δ phase as well. It is possible, that a part of the α phase has been transformed into the intermetallic sigma phase. The structure of of the highest deformation zone consisted of uniform grains of α, γ and δ phases, all sized 200-500 nm. Most of the grain and interphase boundaries were characterized by high disorientation angles.

PL

Zmiany struktury w twardym magnetycznie stopie 25Kh15K (α + γ), który został odkształcony przez spęczanie i następujace po nim skręcanie przy podwyższonej temperaturze, były badane w oparciu o techniki mapowania orientacji w transmisyjnym i skaningowym mikroskopie elektronowym. Obserwacje mikroskopowe oraz analiza zmierzonych map orientacji wskazuje, że transformacja pierwotnej grubo płytkowej struktury w strukture globularna nastepuje we wszystkich obszarach odkształcanej próbki. Struktura o submikronowym ziarnie tworzy się jednakże tylko w strefie największej deformacji w pobliżu ruchomego kowadła. Grubość warstwy o submikronowym ziarnie nie zależy w istotny sposób od temperatury odkształcenia. W warstwie tej obok cząstek faz α i γ obserwowano cząstki fazy δ. Jest mozliwe, ze część fazy α uległa transformacji do międzymetalicznej fazy δ. Struktura strefy największego odkształcenia jest złożona z równoosiowych ziarn o rozmiarach 200-500 nm wszystkich trzech faz. Większość granic międzyfazowych charakteryzują duże kąty dezorientacji.

9

Phenomena of magnetostriction and their technical application

Korznikova G.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2004

|

Vol. 49, iss. 4

803-809

EN

A brief survey of basic principles and applications of magnetostriction is presented in this work. Related phenomena are considered as well. The advantages and drawbacks of different magnetostrictive materials are demonstrated. Main tendencies of the development of new magnetostrictive materials are examined, materials.

PL

W pracy przedstawiono krótki przegląd podstawowych zasad i zastosowań magnetostrykcji. Rozpatrzono także zjawiska pokrewne. Przedstawiono także zalety i wady różnych materiałów magnetostrykcyjnych i przedyskutowano główne tendencje występujące w rozwoju nowych materiałów o tej własności.

10

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.