Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The use of DSC curves and the Kronmüller theory to study the level of structural defects of Fe-based bulk amorphous alloys

Jeż Bartłomiej, Nabiałek Marcin

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2023

|

Vol. 71, nr 2

art. no. e144613

EN

This article presents the results of tests carried out on rapid quenched Fe-based alloys. The alloys were made using an injection-casting method. The actual structure of the alloys was also studied using an indirect method, based on H. Kronmüller's theorem. Based on analysis of the primary magnetization curves, in accordance with the aforementioned theory, it was found that Mo causes a change in internal regions associated with changes in the direction of the magnetization vector. The evolution of the thermal properties with increasing volume of Mo has been confirmed by the DSC curves. Addition of Mo, at the expense of the Nb component, results in changes to the crystallization process (i.e. the crystallization onset temperature and number of stages). The study showed that the addition of Mo at the expense of Nb reduces glass forming ability. Based on the DSC analysis, free volumes were determined for the alloys tested. These values were compared with the analysis of primary magnetization curves. It was found that the DSC curves can be used to indirectly describe the structure of amorphous alloys similar to the theory of the approach to ferromagnetic saturation. This approach is new and can be used by many researchers in this field.

2

Methods of the Detection and Identification of Structural Defects in Saturated Metallic Composite Castings

Gawdzińska K.

Archives of Foundry Engineering

|

2017

|

Vol. 17, iss. 3

37--44

EN

Diagnostics of composite castings, due to their complex structure, requires that their characteristics are tested by an appropriate description method. Any deviation from the specific characteristic will be regarded as a material defect. The detection of defects in composite castings sometimes is not sufficient and the defects have to be identified. This study classifies defects found in the structures of saturated metallic composite castings and indicates those stages of the process where such defects are likely to be formed. Not only does the author determine the causes of structural defects, describe methods of their detection and identification, but also proposes a schematic procedure to be followed during detection and identification of structural defects of castings made from saturated reinforcement metallic composites. Alloys examination was conducted after technological process, while using destructive (macroscopic tests, light and scanning electron microscopy) and non-destructive (ultrasonic and X-ray defectoscopy, tomography, gravimetric method) methods. Research presented in this article are part of author’s work on castings quality.

3

The Influence of Heat Treatment on the Magnetization Process (within Strong Magnetic Fields) for the Alloy: Fe61Co10Y8Cu1B20

Gruszka K., Nabiałek M., Błoch K.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2016

|

Vol. 61, iss. 2A

499--502

EN

Samples of Fe61Co10Y8Cu1B20 alloy were investigated in the ‘approach to ferromagnetic saturation’ region by using the Kronmüller method. The amorphous material was obtained by radially cooling the molten alloy under a protective atmosphere of inert gas. Following this manufacturing process, static magnetic hysteresis loops were measured for samples, before and after a controlled isothermal annealing process, using a LakeShore vibrating magnetometer (VSM). From analysis of the primary magnetization curves, the distribution of structural defects and the average exchange distance for these defects were determined.

4

Structural Defects in the FeCoYB Amorphous Alloys

Błoch K., Nabiałek M., Gondro J., Szota M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 3A

2019--2023

EN

The aim of this work was to determine the nature of the structural defects that have a major influence on the magnetisation process within the investigated alloys. The structure of the alloys in the as-quenched state was investigated by means of X-ray diffractometry. It was confirmed that the samples were amorphous. The magnetisation was measured within magnetic fields ranging from 0 to 2T using a vibrating sample magnetometer (VSM). The investigation of the ‘magnetisation in the area close to ferromagnetic saturation’ showed that, for this class of alloys, the magnetisation process in strong magnetic fields is connected with the following two influences: 1) Firstly, the rotation of the magnetic moments in the vicinity of the defects, which are the sources of the short-range stresses, and, 2) The dumping of the thermally-induced spin waves by the magnetic field. In the case of the Fe₆₃CoY₇B₂₀ alloy, the magnetisation process is connected with both point and linear defects, whereas for the Fe₆₄Co₁₀Y₆B₂₀ alloy, only with linear defects. This suggests that the size of the defects, determining the character of the magnetisation in the vicinity of ferromagnetic saturation, depends on the atomic packing density. On the basis of analysis of the magnetisation curves, the spin wave stiffness parameter (D_sp) was calculated.

PL

Celem pracy było określenie defektów strukturalnych mających decydujący wpływ na proces magnesowania stopów. Strukturę stopów w stanie po zestaleniu badano za pomocą rentgenowskiej analizy dyfrakcyjnej. Stwierdzono, że badane próbki były bezpostaciowe.. Magnetyzację mierzono w silnym polu magnetycznym (0-2 T) przy użyciu magnetometru wibracyjnego (VSM). Badania magnetyzacji w pobliżu ferromagnetycznego nasycenia wykazały, że proces przemagnesowania badanych stopów w silnych polach magnetycznych związany jest z obrotami momentów magnetycznych w pobliżu defektów będących źródłami naprężeń bliskiego zasięgu oraz z tłumieniem przez pole magnetyczne termicznie wzbudzanych fal spinowych. W przypadku stopu Fe,sub>63Co10Y7B20 za proces magnesowania w silnych polach odpowiedzialne są defekty punktowe oraz liniowe, natomiast w stopie Fe64Co10Y6B20 tylko defekty liniowe. Wskazuje to, że wielkość defektów decydujących o charakterze zmian magnetyzacji w pobliżu ferromagnetycznego nasycenia zależy od gęstości upakowania atomów. Na podstawie analizy krzywych namagnesowania wyznaczono parametr sztywności fali spinowej Dsp.

5

Wpływ składu chemicznego i mikrostruktury na odporność stali na niszczenie wodorowe

Pietkun-Greber I., Janka R. M.

Proceedings of ECOpole

|

2014

|

Vol. 8, No. 2

555--561

PL

W pracy przedstawiono podsumowanie dotychczasowych wyników badań i poglądów dotyczących czynników wywierających wpływ na odporność stali na niszczenie wodorowe. O degradacji stali eksploatowanych w warunkach oddziaływania wodoru w głównej mierze decyduje ich stan, a w szczególności mikrostruktura, technologia wytwarzania oraz defekty występujące w ich strukturze.

EN

This paper summarizes the results of previous research and views on the factors affecting the resistance of steel to hydrogen degradation. The degradation of the steel operated under the influence of hydrogen largely depends on their condition, in particular the microstructure manufacturing technology and defects present in their structure.

6

The Structural Relaxation and its Influence on High Field Magnetization Processes

Pietrusiewicz P., Nabiałek M., Szota M., Dośpiał M., Błoch K., Bukowska A., Gruszka K.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2014

|

Vol. 59, iss. 2

659--662

EN

In this paper the results of the structural and magnetic investigation of Fe61Co10Y8Zr1B20 alloy after solidification and isothermal annealing was presented. The isothermical annealing was carried out at 700 K for 1 h and 770 K for 3.5 h. For the structural investigation was performed by X-ray diffractometer equipped with a copper lamp. The results of (XRD) measurements showed the material in the state after the solidification and heat treatment is amorphous. Static hysteresis loops and initial magnetization curve was measured using vibrating magnetometer (VSM). The quality and quantity of structural defects in the sample after heat treatment was determined by indirect method using analyze the initial magnetization curve in accordance with the theory of Kronmüllera. These studies have shown that the annealing process has big influence to change significantly quantity of defects in amorphous structure as a result, there are changes of magnetic parameters such as saturation magnetization and field μ0Ms coercivity Hc.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań strukturalnych i magnetycznych stopu Fe61Co10Y8Zr1B20 w stanie po zestaleniu oraz po izotermicznym wygrzewaniu w temperaturze 700 K przez 1h i 770 K przez 3,5 h. Badania struktury wykonano przy użyciu dyfraktometru rentgenowskiego wyposażonego w lampę miedzianą. Wynik pomiarów (XRD) wykazał, że material w stanie po zestaleniu i obróbce termicznej jest amorficzny. Statyczne pętle histerezy i krzywą pierwotnego namagnesowania zmierzono za pomocą magnetometru wibracyjnego (VSM). Analizując krzywą pierwotnego namagnesowania i wykorzystując pośrednią metodę wyznaczania defektów strukturalnych zgodnie z teorią H. Kronmüllera wyznaczono jakość i ilość tych defektów w próbce w stanie po zestaleniu i po izotermicznym wygrzewaniu. Badania te wykazały że proces wygrzewania istotnie wypływa na zmiany zdefektowania struktury amorficznej w wyniku czego zachodzą zmiany parametrów magnetycznych takich jak magnetyzacja nasycenia μ0Ms i pole koercji Hc.

7

Badanie stopnia zdefektowania struktury szkieł z układu SiO2-BaO-K2O-NaF za pomocą metody badań czasów życia pozytonów PALS

Kotynia K., Filipecki J., Golis E., Reben M., Wasylak J.

Szkło i Ceramika

|

2012

|

R. 63, nr 4

12-17

PL

Próbki szkieł tlenkowo-fluorkowych z układu SiO2-BaO-K2O-NaF o różnych składach chemicznych poszczególnych komponentów, zostały zbadane metodą spektroskopii czasów życia pozytonów PALS. W oparciu o model Tao-Eldrupa oszacowano rozmiary, występowanie oraz ilości wolnych objętości w tych materiałach. Przeprowadzone badania wykazały istnienie trzech składowych tau 1, tau 2 i tau 3. Składowa tau 1 jest odpowiedzialna za anihilację swobodną pozytonów i anihilację z elektronami defektów punktowych typu wakans. Składowa tau 2 związana jest z występowaniem defektów objętościowych powstających na granicach międzyziarnowych, dyslokacji lub skupisk wakansów. Składowa tau 3 przypisywana jest do anihilacji pick-off pułapkowanie o-Ps przez wolne objętości. Wszystkie występujące wolne objętości w badanych próbkach nie posiadały tych samych rozmiarów.

EN

Positron lifetime spectroscopy PALS has been applied to the investigation of the structure of glass samples from the SiO2-BaO-K2O-NaF glass system. From the Tao-Eldrup formula the occurrence and size of the free volume of investigated glasses was calculated. Three components of the positron lifetime tau 1, tau 2 and tau 3 were obtained. The tau 1 component is responsible for the annihilation of free positrons and the annihilation of electrons vacancy-type of defects. The intermediate lifetime tau 2 corresponds to the annihilation of free positrons with electrons in the bulk material and positron trapping modes, tau 3 corresponds to the pick-off annihilation of o-Ps trapped by free volumes. The size of all free volume were different in all studied glasses.

8

Flash butt weldability of austenitic high strength steels

Schmidova E., Svanda P., Konecny M.

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

|

2010

|

Vol. 15, no 2

477-482

EN

This paper deals with specific changes in the structure of crossings made of Hadfield's steel, caused by heat and mechanical stress during the welding process, and of rails made of carbon steel. Experiments were undertaken to analyze the sources of damage to the weld joint, established by a post-weld capillary test after machining the weld joints. The analysis demonstrated the presence of welding defects consisting of a phosphide phase and of carbides as a secondary phase. The distribution and amount of this undesirable phase was given by the technical welding parameters employed. It was established that the material is prone to hot tearing only in a very narrow zone inside the heat-affected zone where comprehensive reaustenitization takes place. Initiation of the defects is related to the presence of a phosphide eutectic. A further growth of cracks takes place along the carbide border line; this means that the main factor limiting the use of such welds is attainment of structural degradation. Reducing the thermal effect on the welded components is thus essential for further use of the investigated samples

9

Fibre optic pressure sensor and monitoring of structural defects

Pandey N. K., Yadav B. C.

Optica Applicata

|

2007

|

Vol. 37, nr 1-2

57-63

EN

Pressure induced microbends have been created in a 50 mm graded index multimode optical fibre with spatial periodicity L = 4.5 mm, embedded in the sample of araldite. If high pressure is applied directly to optical fibre having microbends, it may break, and if pressure is applied to embedded fibre in a solid structure without microbends, the sensitivity is lower. In this paper, a combination of the embedded sensor and microbend sensor is presented. It has the advantage of sensing high pressure on a structure with the sensitivity of a microbend sensor without breaking the optical fibre. It measures pressure up to 1.6 MPa with reproducibility within ą 5% of the measurand. The average sensitivity of the sensor is 5.3/ MPa on an arbitrary scale.

10

Analytical-numerical model for the detection of structural defects by lock-in thermography

Gralewicz G., Owczarek G., Więcek B.

Problemy Eksploatacji

|

2006

|

nr 2

65-79

EN

This paper presents the results of analytical-numerical modelling for the carbon-fibre-reinforced polymer (CFRP) structure using lock-in thermography. The method consists of the excitation of thermal effects in the tested structure caused by an external heat source. Simulations have been carried out to determine the optimum conditions for the lock-in evaluation in order to detect internal defects, measure their thickness and evaluate thermal properties. In the structure under study, a defect was simulated by inserting to the CFRP volume such materials as teflon and epoxy resin. Since many structures consist of CFRP, the rapid and remote identification of delaminations, impact damages and cracks is a topic of major concern. The results of our study indicate that a method is required for the maintenance of safety relevant structures (e.g. aerospace equipment and vehicles) where one needs to defect areas early enough to prevent catastrophic failure.

PL

W pracy przedstawiono wyniki modelowania analityczno-numerycznego dla struktury karbon-włókno-wzmocniony polimer (CFRP) wykorzystując metodę termografii synchronicznej (lock-in). Metoda ta polega na wymuszaniu przez zewnętrzne źródło ciepła zjawisk termicznych zachodzących w badanej strukturze. Przeprowadzone symulacje miały na celu określenie optymalnych warunków badań metodą lock-in, w celu wykrywania defektów wewnętrznych, dokonywania pomiaru grubości ich warstw, a także badania właściwości cieplnych. W analizowanej strukturze defekt był symulowany przez wprowadzenie do objętości CFRP takich materiałów, jak teflon i żywica epoksydowa. Wyniki przedstawione w pracy potwierdzają przydatność metody przy ocenie struktur materiałowych (wykorzystywanych w lotnictwie oraz przemyśle samochodowym), gdzie odpowiednio wcześnie wykryte defekty struktur mogą zapobiec groźnym wypadkom.

11

Modyfikowane tlenki metali grup głównych układu okresowego jako potencjalnie aktywne napełniacze polimerów

Kijeński J., Osawaru O.

Polimery

|

2006

|

T. 51, nr 2

115-123

PL

Zapotrzebowanie na polimery o specjalnych właściwościach spowodowało konieczność modyfikacji tlenków metali obecnie stosowanych do napełniania polimerów w celu uzyskania odpowiedniej ich charakterystyki napełniającej. Przedstawiono przegląd literatury (w tym prac własnych), w których omówiono ogólne zalety wykorzystania tlenków metali w charakterze napełniacza polimerów, uwzględniając zwłaszcza zależność istotnych użytkowych cech tlenków od ich pochodzenia oraz obróbki cieplnej (schemat A, tabela 1). Szczegółowo opisano kwasowo-zasadowe i donorowo-akceptorowe właściwości omawianej grupy związków (rys. 1 i 2), a także zależność ich właściwości od parametrów elektronowych (rys. 3, tabela 2). Scharakteryzowano używane w praktyce sposoby modyfikacji tlenków, mianowicie metodę strąceniową i współstrąceniową, żelowania oraz impregnacji (rys. 4). Dużo miejsca poświęcono też znaczeniu defektów w krystalicznej strukturze tlenków metali oraz ich kwasowości (schematy C i D). Zwrócono uwagę na możliwości wykorzystania tych tlenków w organiczno/nieorganicznych materiałach hybrydowych.

EN

The demand for polymers exhibiting special properties has necessitated the modification of metal oxide polymer fillers currently in use to obtain adequate filling characteristics. Recent developments in the literature (also from the authors), in which the advantages of the applications of metal oxides as polymer fillers with special consideration of the dependence of their properties on origin and thermal treatment are presented. The acid-base and donor-acceptor properties of this group of fillers and also the dependence of their properties on electronic parameters is discussed in detail. The use of practical methods of oxide modification, such as precipitation, coprecipitation, gelation and impregnation is further discussed. The importance of defects in the oxide structure and the acidic properties resulting from their activity is presented. The possibility of application of these oxides in synthesizing organic/inorganic hybrid materials is also discussed.

12

Specific defects and thermomechanical properties of electrodeposited Cu foils

Groger V., Khatabi G., Kkotas-Betzwar A., Zimprich P., Mikułowski B., Boczkal G., Egger W., Merchant H. D., Weiss B.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2005

|

Vol. 50, iss. 1

167-174

EN

Electrodeposition of copper foils is a commercially widely used technique whose potential for producing functionally graded materials by deliberate time variation of the deposition parameters has been shown. Due to the presence of superabundant vacancies (stabilized by hydrogen) structural instabilities are strongly enhanced. More detailed knowledge of microstructural details (especially defect changes during annealing and stability at elevated temperatures) is needed for a basic understanding. Electrical residual resistivity isochrones, positron annihilation, Young’s modulus and linear thermal expansion of copper foils of 35 um thickness of dierent grain size electrodeposited at commercially usual rates are investigated. For all samples structural changes have been observed during the measurements, the strongest influence seems to be due to the annealing out of single vacancies (presumably by releasing hydrogen) and to grain coarsening.

PL

Elektroosadzanie warstw miedzi jest szeroko stosowaną w przemyśle techniką produkcji funkcjonalnych materiałów gradientowych poprzez kontrole parametrów procesu wydzielania. Niestabilność struktury jest silnie uwydatniana dzięki obecności nadmiarowych wakancji stabilizowanych wodorem. Szczegółowa znajomość mikrustruktury (zwłaszcza zmian defektów podczas wygrzewania oraz stabilność w podwyższonych temperaturach) jest konieczna dla zrozumienia procesu. Przedmiotem badań była izochronowa szczątkowa oporność elektryczna, anihilacja pozytonów, moduły Younga oraz liniowa rozszerzalność termiczna eketroosadzanych (przy szybkościach osadzania stosowanych w przemyśle) warstw Cu o grubosci 35 um i o zróżnicowanej wielkosci ziarna. Zmiany strukturalne wszystkich próbek obserwowano podczas pomiarów, przy czym najsilniejszy wpływ spowodowany wygrzewaniem wydaje się być związany z pojedynczymi wakacjami (przypuszczalnie przez uwalnianie wodoru) i rozrostem ziaren.

13

Influence of reduction process on the structure and properties of bismuth-silicate glasses.

Trzebiatowski K., Witkowska A., Klimczuk T

Optica Applicata

|

2000

|

Vol. 30, nr 4

677-683

EN

We report on the investigations into the kinetics of hydrogen reduction process, and some other reduction-related phenomena in the 0.3 Bi/sub 2/O/sub 3/ 0.7 SiO/sub 2/ glass. Use has been made of the various experimental methods, such as measurements of DC electrical conductivity, MIR, DSC and optical microscopy. The reduction process has been shown to lead to significant changes in the physical properties of the near-surface layer of glasses under consideration. The near-surface layer, originally dielectric, becomes semiconducting. Within the reduced layer a granular structure appears. We suggest that the carrier transport might consist in thermally activated hops between localised centres, which are related to the reduction-induced structural defects.