Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Application of X-Ray Diffraction to Analyse Phase Composition of Aluminium Alloys for Plastic Working

Pachut K., Żelechowski J., Boczkal S.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2019

|

Vol. 64, iss. 4

1315--1319

EN

An attempt was made to determine phase composition of commercial aluminium alloys using X-ray diffraction. Samples for phase composition analysis were selected from the group of aluminium alloys covered by the EN 573-3:2013 standard [1]. Representative samples were taken from eight groups of alloys with different chemical composition (at least one sample from each group). The diffraction intensity was measured with a standard X-ray diffractometer in Bragg-Brentano geometry in a way that allowed identification of the weakest diffraction peaks. As a results of the performed research it has been shown that X-ray phase analysis can be used to identify the matrix of aluminium alloys, Si and crystalline intermetallic phases such as Mg2Si, Al93.38Cu6.02Fe24Si16.27, Al4.01MnSi0.74, MgZn2, Al17 (Fe3.2Mn0.8)Si2, Al65Cu20Fe15, and Cu3Mn2Al. The detectability limit of the above-mentioned phases is better than 0.5%. The research has also shown that X-ray phase analysis is applicable in the investigation of phase transformations taking place in aluminium alloys.

2

Galwaniczne powłoki niklowe na stopach magnezu

Nowak M., Kozik A., Mitka M., Boczkal S., Gawlik M., Karaś M., Żelechowski J.

Stal, Metale & Nowe Technologie

|

2018

|

nr 3-4

89--92

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań wytwarzania kompozytowych powłok niklowych zbrojonych cząstkami węglika krzemu o wielkości nanometrycznej. Powłoki osadzano elektrolitycznie na podwarstwie Ni-P z kąpieli typu Wattsa z dodatkami substancji organicznych. Przedstawiono mikrostruktury uzyskanych powłok, wyniki badań korozyjnych oraz badań przyczepności powłok metodą udaru cieplnego.

EN

The paper presents the results of the studies of electrodeposited composite nickel coatings reinforced with nanometer-size silicon carbide particles. The coatings have been deposited on the Ni-P sublayer in Watts-type solution with organic additives. The microstructure of the coatings, as well as the results of corrosion tests and coating adhesion tested with the method of the heat shock have been also presented.

3

Studies of the AA2519 Alloy Hot Rolling Process and Cladding with EN AW-1050A Alloy

Płonka B., Rajda M., Zamkotowicz Z., Żelechowski J., Remsak K., Korczak P., Szymański W., Snieżek L.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2016

|

Vol. 61, iss. 1

381--388

EN

The objective of the study was to determine the feasibility of plastic forming by hot rolling of the AA2519 aluminium alloy sheets and cladding these sheets with a layer of the EN AW-1050A alloy. Numerous hot-rolling tests were carried out on the slab ingots to define the parameters of the AA2519 alloy rolling process. It has been established that rolling of the AA2519 alloy should be carried out in the temperature range of 400-440°C. Depending on the required final thickness of the sheet metal, appropriate thickness of the EN AW-1050A alloy sheet, used as a cladding layer, was selected. As a next step, structure and mechanical properties of the resulting AA2519 alloy sheets clad with EN AW-1050A alloy was examined. The thickness of the coating layer was established at 0,3÷0,5mm. Studies covered alloy grain size and the core alloy-cladding material bond strength.

4

Heat Treated AZ61 Magnesium Alloy Obtained by Direct Extrusion and Continuous Rotary Extrusion Process

Bigaj M., Boczkal S., Żelechowski J., Gawlik M., Mitka M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2016

|

Vol. 61, iss. 1

405--410

EN

The results of studies carried out on the heat treated AZ61 magnesium alloy extruded by two methods, i.e. direct extrusion and continuous rotary extrusion, were presented. As part of the work, parameters of the T6 heat treatment were proposed and aging curves were plotted. The solution heat treatment process was accompanied by the grain growth. During artificial aging, due to the decomposition of solid solution, the β-Mg17Al12 phase was precipitated from the supersaturated α solution. It precipitated in a coagulated form at the grain boundaries and in the form of fine-dispersed plates arranged in a preferred direction relative to the grain orientation. Rods obtained by continuous rotary extrusion, unlike those made by the direct process, exhibited a low degree of texturing and lack of anisotropic properties.

5

Effect of Al2O3 Ceramic Particles on Corrosion Behaviour and Tribological Properties of Nickel Composite Coatings

Nowak M., Najder A., Opyrchał M., Boczkal S., Żelechowski J., Bigaj M., Gawlik M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2016

|

Vol. 61, iss. 1

195--198

EN

The paper presents a study on corrosion behaviour and tribological properties of nickel composite coatings deposited by electrochemical method on aluminium alloy from 2xxx series (AlCu4MgSi). The nickel composite coatings were produced in a Watts bath of the following chemical composition: NiSO4·7H2O 150 g/l, NiCl2·6H2O 30 g/l, H3BO3 30 g/l with the addition of saccharin in an amount of 2 g/l. As hard ceramic dispersed particles embedded in the coating, alumina (Al2O3) was used in an amount of 12,5; 25; 50 and 75 g/l. Coatings were produced using cathodic current density of 6 A/dm2, bath temperature of 60°C, pH 4, and the time 60 minutes. The electroplating bath was stirred with a mechanical stirrer (350 rpm). The results obtained were compared with a nickel coating deposited without the ceramic particles. It was found that the presence of Al2O3 increases the wear resistance of composite coatings, but does not significantly improve the corrosion properties.

6

Al-Si-Re Alloys Cast by the Rapid Solidification Process

Szymanek M., Augustyn B., Kapinos D., Żelechowski J., Bigaj M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 4

3057--3062

EN

The aim of the studies described in this article was to present the effect of rare earth elements on aluminium alloys produced by an unconventional casting technique. The article gives characteristics of the thin strip of Al-Si-RE alloy produced by Rapid Solidification (RS). The effect of rare earth elements on structure refinement, i.e. on the size of near-eutectic crystallites in an aluminium–silicon alloy, was discussed. To determine the size of crystallites, the Scherrer X-ray diffraction method was used. The results presented capture relationships showing the effect of variable casting parameters and chemical composition on microstructure of the examined alloys. Rapid Solidification applied to Al-Si alloys with the addition of mischmetal (Ce, La, Ne, Pr) refines their structure.

PL

Celem badań opisanych w artykule było przedstawienie wpływu pierwiastków metali ziem rzadkich na stopy aluminium otrzymywane niekonwencjonalną metodą odlewniczą. W artykule scharakteryzowano cienką taśmę ze stopu Al-Si-RE wytworzoną metodą szybkiej krystalizacji (Rapid Solidification). Przedstawiono wpływ pierwiastków metali ziem rzadkich na rozdrobnienie struktury - wielkość krystalitów okołoeutektycznego stopu aluminium - krzem. Do oznaczenia wielkości krystalitów wykorzystano rentgenowską dyfrakcyjną metodę Scherrera. Zaprezentowane wyniki ujmują zależności zmiennych parametrów odlewania i składu chemicznego na mikrostrukturę badanych stopów. Zastosowanie szybkiej krystalizacji dla stopów Al-Si z dodatkiem miszmetalu (Ce, La, Ne, Pr) powoduje rozdrobnienie ich struktury.

7

Wpływ intensywnych odkształceń plastycznych na mikrostrukturę, właściwości i teksturę aluminium Al99,5

Leszczyńska-Madej B., Richert M., Żelechowski J., Bobala E., Skiba J

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2014

|

R. 59, nr 6

284--291

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań wpływu intensywnych odkształceń plastycznych na: mikrostrukturę, właściwości mechaniczne, wielkość krystalitów, teksturę oraz postęp rekrystalizacji polikrystalicznego aluminium EN AW-1050A. Materiał odkształcono w procesach: równokanałowego kątowego prasowania (ECAP), wyciskania hydrostatycznego (HE) oraz kombinacji tych metod (ECAP+HE). Proces ECAP realizowano w temperaturze pokojowej przy prędkości odkształcenia 0,08 s–1. Wartość odkształcenia dla jednego przejścia próbki przez kanał kątowy wynosiła ε = 1,15. Próbki poddano czterokrotnemu wyciskaniu przez kanał kątowy (4ECAP, droga BC). Proces wyciskania hydrostatycznego prowadzony był w sposób kumulacyjny, aż do osiągnięcia końcowej średnicy drutu d = 3 mm. Sumaryczne odkształcenie w procesie wyciskania hydrostatycznego wynosiło ε = 2,68, a prędkość odkształcenia 24,2-473 s–1. Stwierdzono, że przy wykorzystaniu metod intensywnych odkształceń plastycznych istnieje możliwość rozdrobnienia mikrostruktury aluminium do poziomu submikronowego. Wykazano, że proces ECAP praktycznie nie powoduje steksturowania materiału w przeciwieństwie do wyciskania hydrostatycznego. Oba procesy sprzyjają zachodzeniu dynamicznych procesów odnowy mikrostruktury materiału nazywanych zdrowieniem i rekrystalizacją dynamiczną. Przy użyciu mikroskopu elektronowego obserwowano podziarna wolne od dyslokacji. W procesie ECAP podziarna uzyskały równoosiowy kształt, natomiast po odkształceniu w procesie wyciskania hydrostatycznego uzyskały kształt wydłużony w kierunku wyciskania.

EN

The work presents the results of the influence of severe plastic deformation on the microstructure, properties, crystallite size, texture and progress of recrystallization of the polycrystalline aluminium Al99.5. Polycrystalline aluminium Al99.5 was deformed through the: equal-channel angular pressing (4 ECAP, route BC), hydrostatic extrusion (HE) and the combination of ECAP and HE. ECAP process was realized at the room temperature with the processing speed of 0.08 s–1 using a die with a 90° angle between the channels and route Bc in which the sample was turned 90° around its axis between consecutive process. The cross section of the ECAP channels was 10 × 10 mm2. The value of strain for a single pass through the die gave a strain of 1.15. Hydrostatic extrusion process was realized with a cumulative strain of 2.68 and strain rate 24,2-473 s–1 just to attain finally wire diameter of d = 3 mm. Although the process was realized at room temperature, sample heating induces by the high strain rates was possible. Therefore the samples were water cooled at the exit of the die in order to minimize the effect of temperature on properties and microstructure. It was found that using the methods of intensive plastic deformation it is possible to refine the microstructure of aluminum to the submicron level. Measured subgrain/grain average diameter was d = 0.55-0.59 μm. ECAP process in principle does not introduce texture to the material in contrast to the hydrostatic extrusion. Both processes contribute to the dynamic processes of microstucture renewal of the material. The results obtained by using a transmission electron microscope shown almost equiaxed subgrain dislocation-free. After ECAP process subgrains were equiaxed shape, while after the deformation in the process of hydrostatic extrusion – elongated and also equiaxed.

8

Casting small-diameter ingots from multicomponent silumins

Zamkotowicz Z., Augustyn B., Kumor P., Kapinos D., Żelechowski J., Bigaj M.

Metallurgy and Foundry Engineering

|

2014

|

Vol. 40, no. 3

175--190

EN

The casting of ingots from aluminum alloys with a smali range of solidification temperatures currently poses no major technical problems. On the other hand, problems do occur when multicomponent alloys containing elements such as Cu, Zn, or Mg are cast. This applies to alloys both wrought and cast. For these alloys, the differences in temperature starting and ending the solidification process reach 160°C.The difficulties are even morę pronounced when the diameter of the cast ingot is less than 100 mm. Casting small-diameter ingots requires a very careful selection of parameters, which - for ingots with a diameter of about 70 mm - usually involve very high casting rates of up to 400 mm/min. The formation of a subsurface zone in the ingot along the crystallizer working length of several centimeters is very difficult at such a high casting rate and requires the precise determination of parameters for each alloy, particularly if this is a multicomponent alloy with a wide range of solidification temperatures. To this family of alloys belong multicomponent silumins, with the special case of phosphorus-modified near-eutectic and hypereutectic systems. Below are the results of technologicaI tests as well as structure examinations of ingots cast from silumins with different ranges of solidification temperatures. Ingots of 100-mm diameters were cast in a vertical system. In this arrangement, ingots with a diameter of 70 mm were also cast, using crystallizers normally operating in a horizontal continuous casting line.

PL

Odlewanie we wlewki stopów aluminium o małym zakresie temperatur krzepnięcia nie stwarza obecnie większych problemów technicznych. Trudności występują w przypadku odlewania stopów wieloskładnikowych zawierających takie pierwiastki jak Cu, Zn, Mg. Dotyczyło zarówno stopów do przeróbki plastycznej, jak i odlewniczych. Dla tych stopów różnice pomiędzy temperaturą początku i końca krzepnięcia dochodzą do 160°C. Dodatkowo trudności zwiększają się w przypadku odlewania wlewków o średnicach poniżej 100 mm. Proces odlewania wlewków o małej średnicy wymaga bardzo starannego doboru parametrów, co wiąże się z bardzo dużymi szybkościami odlewania dochodzącymi do 400 mm/min dla wlewków o średnicy około 70 mm. Utworzenie strefy przypowierzchniowej wlewka na kilkucentymetrowej długości roboczej krystalizatora, przy tak wysokich szybkościach odlewania, jest bardzo utrudnione i wymaga precyzyjnego ustalenia parametrów dla każdego stopu, a zwłaszcza dla stopów wieloskładnikowych o szerokim zakresie temperatur krzepnięcia. Do takich stopów zaliczane są siluminy wieloskładnikowe, wśród których szczególnym przypadkiem są siluminy około- i nadeutektyczne modyfikowane fosforem. W artykule zaprezentowano wyniki prób technologicznych oraz wyniki badań struktury wlewków odlanych z siluminów, różniących się zakresem temperatur krzepnięcia. Wlewki o średnicy 100 mm odlewane były na linii do odlewu pionowego. W tym układzie odlewano także wlewki o średnicy 70 mm, z wykorzystaniem krystalizatorów przewidzianych do linii odlewu ciągłego poziomego.

9

New Rolled Aluminium Alloy Products for the Automotive Industry

Kłyszewski A., Żelechowski J., Frontczak A., Rutecki P., Szymański W., Zamkotowicz Z., Nowak M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2014

|

Vol. 59, iss. 1

393--396

EN

Clad aluminium strips are used in the automotive industry to manufacture parts of heat exchangers. They are characterised by favourable strength properties, good corrosion resistance and susceptibility to plastic deformation, and can undergo surface brazing at a temperature of about 600°C. As a result of studies, the properties of alloys for the production of clad strips have been optimised. Optimising covered the alloy chemical composition and selected parameters such as the metal condition, the mechanical properties and anti-corrosion behaviour, including the methods for corrosion potential equalisation and sacrificial protection. The obtained technological results of the clad aluminium strip production were verified under the industrial conditions of Impexmetal Huta Aluminium Konin S.A. In a laboratory of the Institute of Non-Ferrous Metals (IMN), the clad strips were tested for the pre-assumed functional properties. Mechanical properties were tested, and the structure and corrosion behaviour were characterised. The reactivity of the clad layer was analysed under different technological conditions. The thermal bond produced by these clad layers was tested by simulation of the heat exchanger manufacturing process. As a result of the conducted research it has been found that all the essential characteristics of the clad strips produced under domestic conditions are in no way different from the properties of imported strips, while modification of the alloy chemical composition has contributed to the effective sacrificial protection of heat exchangers made from these strips. Clad aluminium strips are now successfully produced by the domestic aluminium industry. The improvement of materials used for the heat exchangers can contribute to the reduced overall dimensions of these products and increased efficiency, thus leading to energy savings. The results were obtained within the framework of the Task No. ZPB/38/66716/IT2/10 executed as part of the „IniTech” Project.

PL

Aluminiowe taśmy platerowane znajdują zastosowanie w przemyśle motoryzacyjnym do produkcji elementów wymienni- ków ciepła. Charakteryzują się one korzystnymi właściwościami wytrzymałościowymi, dobrą odpornością na korozję i podatno- ścią do odkształcenia plastycznego oraz zdolnością do zgrzewania powierzchniowego w temperaturze około 600°C. W wyniku badań dokonano optymalizacji właściwości stopów przeznaczonych do produkcji taśm platerowanych. Zoptymalizowano skład chemiczny stopów oraz wybrane parametry takie jak stan materiału, właściwości mechaniczne i antykorozyjne z uwzględ- nieniem metody wyrównania potencjałów korozyjnych oraz metody ochrony protektorowej. Efekty technologii platerowanych taśm aluminiowych zostały pozytywnie zweryfikowane w warunkach przemysłowych Impexmetal S.A. Huta Aluminium Konin W warunkach laboratoryjnych IMN przetestowano wytworzone taśmy pod kątem założonych własności użytkowych. Zbadano własności mechaniczne taśm. scharakteryzowano ich strukturę i właściwości korozyjne. Dokonano analizy reaktywności plateru w różnych warunkach technologicznych oraz zbadano wytworzone z ich udziałem połączenia termiczne w warunkach symulacji procesu produkcji wymienników ciepła W wyniku przeprowadzonych badań stwierdzono, że wszystkie istotne właściwości taśm platerowanych wytworzonych w warunkach krajowych nie różnią się od właściwości taśm importowanych, a odpowiednia modyfikacja składu chemicznego stopów pizyczyniła się do zapewnienia skutecznej ochrony protektorowej wymienników cie- pła wytwarzanych z tych taśm. Aluminiowe taśmy platerowane wytwarzane są obecnie w krajowym przemyśle aluminiowym. Ulepszenie materiałów stosowanych do konstrukcji wymienników ciepła przyczynić się może do zmniejszenia gabarytów wy- mienników ciepła i zwiększenia ich sprawności, co prowadzić powinno do oszczędności energii. Wyniki uzyskano w Projekcie nr ZPB/38/66716/1T2/10 zrealizowanym w ramach przedsięwzięcia "IniTech”.

10

Effect of Cathodic Current Density on Microstructure and Properties of Nickel Composite Coatings

Nowak M., Opyrchał M., Boczkal S., Żelechowski J., Najder A., Karaś M

Archives of Metallurgy and Materials

|

2014

|

Vol. 59, iss. 1

323--327

EN

Studies were carried out to characterise the nickel composite coatings deposited on a 2xxx series aluminium alloy. The composite coatings were prepared in a Watts bath with the addition of fine-dispersed particles of Al2O3 powder introduced in an amount of 100 g/l using current densities of 2, 4, 6 and 8 A/dm2. The morphology, structure, thickness and microhardness of the obtained composite coatings were described. The volume fraction of Al2O3 particles in composite coating was determined. The corrosion resistance of thus produced coatings was examined. Based on the results of the conducted studies it was stated that all the produced coatings were characterised by good adhesion to the substrate, but coatings produced at high current densities were characterised by a lower content of the Al2O3 reinforcing phase present in the composite.

PL

W pracy przedstawiono badania charakteryzujące kompozytowe powłoki niklowe osadzane na stopie aluminium serii 2xxx. Powłoki kompozytowe wytwarzano w kąpieli Wattsa z dodatkiem drobnodyspersyjnych cząstek proszku AI2O3 w ilości 100 g/l przy zastosowaniu gęstości prądu: 2, 4. 6 oraz 8 A/dm2. Przedstawiono morfologię, strukturę, grubość oraz mikrotwardość uzyskanych powłok kompozytowych. Określono objętościowy udział cząstek AI2O3 w powłoce kompozytowej. Zbadano odporność korozyjną wytworzonych powłok. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, iż wszystkie uzyskane powłoki są dobrze przyczepne do podłoża, jednak powłoki uzyskane przy wyższych gęstościach prądów charakteryzują się niższą zawartością fazy zbrojącej AI2O3 w kompozycie.

11

Comparison of the properties of nickel coatings reinforced with dispersion SiC particles of micrometric, submicrometric and nanometric size deposited on the 5xxx series aluminium alloy

Najder A., Nowak M., Bigaj M., Żelechowski J., Opyrchał M., Karaś M

Archives of Metallurgy and Materials

|

2014

|

Vol. 59, iss. 1

349--353

EN

In this study, Ni-SiC composite coatings were electroplated on the 5xxx series aluminium alloy substrate. The effect of the quantity (25g/l i 50g/l) and the size (3 m, 0,41 m and 50nm) of SiC particles introduced into the bath as a dispersed phase on properties of the coatings was tested. The influence of these parameters on thickness, microhardness, surface structure, abrasion resistance and corrosion resistance of nickel composite coatings was determined.

PL

W niniejszej pracy powłoki Ni-SiC, osadzano elektrolitycznie na stopie aluminium serii 5xxx. Przedstawiono wyniki badań dotyczące wpływu ilości (25g/l i 50g/l) oraz wielkości cząstek SiC (3 m, 0,41 m oraz 50nm), wprowadzanych do kąpieli niklowych jako faza zdyspergowana, na właściwości otrzymanej powłoki niklowej. Określono wpływ tych parametrów na grubość, mikrotwardość, strukturę powierzchni, odporność na ścieranie oraz odporność korozyjną otrzymanych kompozytowych powłok niklowych.

12

Badania nad doborem optymalnych parametrów wytwarzania stopów Al serii 6XXX w postaci wlewków odlewanych systemem półciągłym z uwzględnieniem nowoczesnych metod rozdrabniania struktury i zastosowania dodatków stopowych ją stabilizujących

Senderski J., Stuczyński T., Żelechowski J., Płonka B., Zamkotowicz Z., Korczak P.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2011

|

Vol. 78, nr 1

115-118

PL

Celem pracy był dobór składu i optymalnych parametrów wytwarzania stopów serii 6XXX przeznaczonych na elementy złączne napowietrznych linii energetycznych, który gwarantowałby uzyskanie ponadstandardowych właściwości mechanicznych gotowych elementów. Zastosowano nowoczesne metody rozdrabniania struktury oraz dodatki stopowe ją stabilizujące. Efektem badań było uzyskanie zmodyfikowanego stopu EN AW-6101 (przez dodatek Sr i Zr) o założonych parametrach użytkowych.

EN

This research is based on finding chemical composition and optimum production parameters of 6XXX series alloys for aerial power lines elements. Objective was to find material which guarantees overstandard mechanical properties of final product. Modern grain refining methods and structure stabilizing alloying additions were used. Effect was to obtain modified EN AW-6101 alloy (by Sr and Zr addition) with planned usable parameters.

13

Aluminiowe taśmy cienkie dla przemysłu motoryzacyjnego

Żelechowski J., Kłyszewski A., Kosmalski G., Frontczak A., Rutecki P.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2010

|

R. 55, nr 7

491-495

PL

Aluminiowe taśmy cienkie ze stopu 3003 platerowane stopem 4343 produkowane są w przemyśle krajowym z przeznaczeniem na wyroby uzyskiwane metodą zgrzewania powierzchniowego. Istotną rolę w procesie zgrzewania odgrywa warstwa niskotopliwego plateru. Struktura rdzenia taśm platerowanych nie różni się w istotny sposób od struktury komercyjnych taśm aluminiowych. Podstawowe właściwości taśm cienkich ze stopu 3003 platerowanych stopem 4343 nie ustępują właściwościom komercyjnych taśm ze stopów 3003. Wraz z wysokotemperaturową obróbką cieplną następuje rozrost ziarna w rdzeniu taśmy z jednoczesnym spadkiem własności wytrzymałościowych. Z charakterystyki badanych platerowanych taśm cienkich wynika, że łączenie tych taśm metodą termiczną w procesach przemysłowych powinno odbywać się w temperaturze przekraczającej 570 stopni Celsjusza w możliwie jak najkrótszym czasie. Wydłużanie czasu oddziaływania wysokiej temperatury prowadzi do spadku własności wytrzymałościowych taśmy i obniża estetykę powierzchni.

EN

In Polish aluminium industry, aluminium 3003 alloy strips clad with 4343 alloy are manufactured for products obtained by surface brazing. Aluminium 3003 alloy contains 1.0-1.5 % manganese, up to 0.7 % iron, 0.6 % silicon, and 0.2 % copper. Aluminium 4343 alloy contains 7-8 % silicon, 0.8 % iron, and 0.25 % copper. The core structure of clad strips is in no way different from the structure of commercial aluminium strips. The surface layer of clad strips contains 2-5 microm sized globular precipitates of silicon, which is the constituent of low-melting point eutectic. The strip core has been observed to contain the precipitates of the intermetallic Al-(Fe,Mn)-Si phases elongated in the direction of strip rolling; their length is from 1 microm to 8 microm and the width from 1 microm to 2 microm. The X-ray phase analysis has shown that the sub-surface layer of the strip of a thickness from several hundredth of a millimeter is composed of two crystal phases, i.e. the textured aluminium matrix and practically non-textured free silicon Si. It has also been stated that the clad strip core contains precipitates of intermetallic phases of an Al4.01MnSi0.74 crystal lattice embedded in the solid solution of alpha-Al. In practice, manganese atoms present in the composition of intermetallic phases in Al-Mn alloys can be partially replaced with atoms of iron. The basic properties of the 3003 alloy thin strips clad with 4343 alloy are in no way inferior to the properties of commercial 3003 alloy strips. Clad aluminium strips are, among others, used in the production of heat exchangers for automotive industry. The manufacturing process of heat exchangers requires simultaneous joining of numerous heat exchanger components, which is done by brazing. An important role in the brazing process is played by the external layer composed of a low-melting point clad material, which is hypoeutectic Al-Si alloy. To obtain thermal effects during joining of the 4343 alloy clad strip elements, it is necessary to go above the melting point of the Al-Si eutectic. From the characteristics of the examined clad thin strips it follows that joining of these strips in thermal industrial processes should take place in the shortest time possible at a temperature exceeding 570 degrees of Celsius. During brazing process, the grain growth in the strip core is combined with a simultaneous drop of the mechanical properties, taking place in the material in function of the process time and temperature. Yet, partial loss of the mechanical properties suffered by strips does not deteriorate the quality of final product.

14

Badania struktury stopów na bazie magnezu i litu o strukturze dwufazowej α-β i jednofazowej β

Białobrzeski A., Lech-Grega M., Żelechowski J.

Prace Instytutu Odlewnictwa

|

2010

|

T. 50, z. 1

17-28

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań ultralekkich stopów magnezu i litu o strukturze dwufazowej α-β i jednofazowej β z zastosowaniem skaningowej mikroskopii elektronowej z analizą chemiczną w mikroobszarach (SEM + EDX - Philips XL30 + EDAX) i rentgenowskiej analizy fazowej (XRD - dyfraktometr rentgenowski D8 Advance, Bruker). Refleksy dyfrakcyjne zinterpretowano na podstawie katalogu PDF-2. Stwierdzono, że dodatek pierwiastków stopowych, takich jak wapń czy aluminium wyraźnie zmienia strukturę stopu jednofazowego Mg-Li α bądź β. Dodatek wapnia w odlewanym stopie podwójnym Mg-Li-Ca powoduje powstanie struktury dwufazowej składającej się z dendrytów fazy β oraz płytkowej eutektyki CaMg2 i prawdopodobnie fazy α. Dodatek aluminium w odlewanym stopie podwójnym Mg-Li-AI powoduje powstanie materiału dwufazowego α i β. Stop Mg-18,4%Li-1,2%Zn jest stopem jednofazowym β z cynkiem rozpuszczonym w osnowie.

EN

The study presents the results of examinations carried out on ultra-light magnesium- and lithium- based alloys of two-phase α-β structure and monophase β structure using scanning electron microscopy with chemical analysis in microregions (SEM + EDX - Philips XL30 + EDAX) and X-ray phase analysis (XRD - X-ray diffractometer model D8 Advance, Bruker). The diffraction reflexes were interpreted from a PDF-2 catalogue. It was observed that the addition of alloying elements (calcium or aluminium) definitely changes the structure of monophase Mg-Li α or β alloys. Calcium addition to a cast binary Mg-Li-Ca alloy results in the formation of two-phase structure composed of β phase dendrites, lamellar CaMg2 eutectic, and probably α phase. The addition of aluminium to a cast binary alloy from the Mg-Li-AI system results in the formation of a two-phase α and β system. The Mg-18,4%Li-1,2%Zn alloy is a monophase β structure material with zinc dissolved in alloy matrix.

15

Wpływ szybkości krzepnięcia na strukturę i własności mechaniczne stopu ALSi9Cu1

Zamkotowicz Z., Stuczyński T., Żelechowski J., Augustyn B.

Przegląd Odlewnictwa

|

2009

|

Vol. 59, nr 1-2

36-38

PL

W warunkach przemysłowych szybkość stygnięcia odlewu w różnych jego obszarach zmienia się w szerokim zakresie. Ma to istotny wpływ na powstającą mikrostrukturę, a w konsekwencji na właściwości otrzymanych odlewów. Przedmiotem badań był stop AlSi9Cu1 odlany we wlewki, które poddano badaniom strukturalnym i wytrzymałościowym. Stwierdzono, że wraz ze spadkiem szybkości chłodzenia wzrasta średnia odległość pomiędzy ramionami dendrytów (sDAS), co powoduje obniżenie wytrzymałości na rozciąganie Rm. Ustalono również, że rozmiary wydzieleń faz międzymetalicznych zwiększają się w miarę zmniejszania się szybkości stygnięcia.

EN

The cooling rate of different parts of a casting changes in the industrial conditions in a wide scope. It influences essentially the structure being formed, and thus the properties of the castings. The object of this resesrch work was the AlSi9Cu1-alloy, poured in the form of ingots. Their structure and mechanical resistance have been examined. It was stated that with the decrease of the cooling rate the medium distances between the dendrite branches (sDAS) increase, what causes the reduction of the tensile strength (Rm). It also was stated that the dimensions of the intermetallic phase separations increase with the decrease of the cooling rate.

16

Identification of nanostructure in aluminium alloys by X-ray diffraction

Żelechowski J., Kłyszewski A.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2008

|

Vol. 53, iss. 1

301-305

EN

A number of physical properties of polycrystalline materials, including the mechanical properties, greatly depend on grain size and therefore grain size is a very important parameter in the technology of modern structural materials. Adaptation of optical microscopy in evaluation of crystallite size is frequently limited by basic parameters of this technique, and the result represents only a small area of the specimen surface. Therefore, it has been decided to use an alternative method in evaluation of the crystallites size. The method determines the width of the X-ray diffraction reflections according to a relationship expressed by Scherrer's formula. Easy analysis of the large material volume seems to be significant advantage of this method. The size of the crystallites was calculated by mathematical modelling of the profiles of small-angle diffraction reflections obtained by the Bragg-Brentano technique. The applicability range of this method was established along with the conditions indispensable for its correct application. The described method was used to determine the size of crystallites in the selected aluminium products, in ribbons made by the process of rapid solidification, and in nanometric materials prepared from commercial aluminium alloys. The results obtained were compared with optical microscopy and transmission electron microscopy, and showed enough by the X-ray measurement satisfactory consistency of the measured quantities.

PL

Wiele własciwości fizycznych, w tym właściwości mechaniczne materiałów polikrystalicznych w istotny sposób zależą od wielkości ziarna i dlatego rozmiar ziarna jest znaczącym parametrem w technologii nowoczesnych materiałów konstrukcyjnych. Zastosowanie mikroskopii świetInej do oceny wielkości krystalitów jest ograniczone możliwościami technicznymi, a wynik uzyskiwany jest z niewielkiego obszaru powierzchni próbki. Do oceny wielkości krystalitów przyjęto metodę alternatywną, poddającą analizie szerokość rentgenowskich refleksów dyfrakcyjnych zgodnie z zależnością wyrażoną wzorem Scherrera. Niekwestionowaną zaletą metody dyfrakcyjnej jest łatwość analizy znacznej objętości materiału. Pomiar wielkości krystalitów zrealizowano przy użyciu modelowania matematycznego profili niskokątowych refleksów dyfrakcyjnych (111) uzyskanych w technice Bragg-Brentano. Określono również zakres stosowalności metody i warunki niezbędne do prawidłowego jej użycia. Opisaną metodą oznaczono wielkość krystalitów w wybranych wyrobach aluminiowych, w taśmach wytwarzanych metodą szybkiej krystalizacji oraz w nanometrycznych preparatach sporządzonych z komercyjnych stopów aluminium. Uzyskane wyniki zweryfikowano przy użyciu mikroskopii świetInej i elektronowej wykazując zadowalającą zgodność oceny mierzonych wielkości.

17

Stereological analysis of eutectićrphase coagulation in homogenised 8011 alloy

Kłyszewski A., Szymański W., Żelechowski J.

Inżynieria Materiałowa

|

2007

|

Vol. 28, nr 3-4

559-562

EN

Applying selected stereological parameters, the microstructures of the homogenised samples of the industrial ingots made from 8011 alloy were characterised. Progress in the process of coagulation of the precipitations of intermetallic phases was expressed in numerical values. It has been proved that the measurement of stereological parameters of the precipitations of intermetallic phases may find application in evaluation of the effectiveness of a homogenising treatment of aluminium alloys.

PL

Przy użyciu wybranych parametrów stereologicznych scharakteryzowano mikrostrukturę homogenizowanych próbek przemysłowych wlewków ze stopu 8011. Postęp procesu koagulacji wydzieleń faz międzymetalicznych wyrażono wartościami liczbowymi. Wykazano, że pomiar parametrów stereologicznych wydzieleń faz międzymetalicznych może znaleźć zastosowanie do oceny postępu procesu homogenizacji stopów aluminium.

18

Electrolytic coating on the texture graded aluminium sheet

Opyrchał M., Żelechowski J.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2005

|

Vol. 50, iss. 2

403-407

EN

Since many years the examination of texture has been of great practical value in an assessment of the sheet manufacturing technology. The influence of crystallographic preferred orientation on the thickness of the hard anodic coating has been determined. Samples were taken from the sheets of metallurgical 1050A aluminium alloy (Al 99.5%) used by industry. The standard chemical composition of this material allows for up to 0.25% Si, 0.40% Fe, 0.07% Zn, 0.05% Cu, 0.05% Mn, 0.05% Mg and 0.05% Ti. The macrostructure on the cross-section of the examined sheets was characterised by graded arrangement. It has been noted that the observed effect is a consequence of different textures. The sheet texture was examined by Schultz X-ray technique of back scatter. The texture on the surface of hot rolled sheets is fibrous and is characterised by {1 k l}<011> index. The one fourth sheet thickness is by {1 0 0}<011> texture characterised. In the half of the sheet thickness, a texture typical of cold rolled aluminium is present. The investigations carried out have proved an effect of preferred orientation sheet on the anodic coating thickness and parameters of treatments. It has been observed that the some hard anodic coating thickness depends on the texture of 1050A aluminium alloy sheets.

PL

Badania tekstur od wielu już lat odgrywają znaczącą rolę w technologii produkcji taśm aluminiowych. W niniejszej pracy określono wpływ tekstury krystalograficznej taśm aluminiowych na grubość wytwarzanych na nich twardych powłok anodowych. Próbki taśm z aluminium 1050A pobrano z produkcji przemysłowej. Zawierały one 0.25% Si, 0.40% Fe, 0.07% Zn, 0.05% Cu, 0.05% Mn, 0.05% Mg oraz 0.05% Ti. Na przekroju poprzecznym badanych taśm zaobserwowano gradientową strukturę warstwową, o zróżnicowanym stekturowaniu poszczególnych warstw. Teksturę tych warstw badano rentgenowską metoda promieni zwrotnych Schultz’a. W wyniku badań stwierdzono, że na powierzchni taśm walcowanych na gorąco występuje tekstura włóknista {1 k l}<011>. W 1/4 grubości taśmy stwierdzono obecność tzw. skręconej tekstury sześciennej {1 0 0}<011>. W połowie grubości taśmy zaobserwowano natomiast teksturę typową dla walcowanego na zimno aluminium.