Development of nanograined Ti-Al-Graphite (Ni-P) by mechanical alloying route

• Autorzy: Agarwala, R. C. , Agarwala, V. , Karwan-Baczewska, J.

Warianty tytułu

PL

Rozwój produkcji nanokrystalicznych proszków Ti-Al-Grafit (Ni-P) metodą mechanicznej syntezy

• Konferencja: SOTAMA Symposium on Texture and Microstructure Analysis (2; 26-28.09.2007; Cracow, Poland)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

TiAI base intermetallic is one of a new materials for high temperature applications due to, high strength to weight ratio and high melting temperature, high stiffness and modulus of elasticity, good oxidation and corrosion resistance, positive dependence of strength on temperature (T< 873 K). However, it encounters limitation, like brittleness at room temperature and this effect may be reduced or eliminated if nanosized grains are produced. In this work, an attempt has been made to produce intermetallic compound of TiAI based nanocomposite by using mechanical alloying method. Electroless Ni-P coated graphite powder has been mixed with titanium and aluminium powders to study the effect of this addition. The effect of grain size on the process parameters like weight percentage on time of milling (up to 50h) and rotation per minute (rpm) of the milling (up to 400) are studied. The morphology of the grains is characterized by XRD, SEM and TEM.

PL

Związki międzymetaliczne TiAl należą do nowych materiałów stosowanych na elementy żaroodporne i żarowytrzymałe ze względu na ich wysoką wytrzymałość, twardość i moduł sprężystości jak również wysoką temperaturą topnienia, odporność na korozje oraz żarowytrzymałość zwlaszcza w zakresie temperatur (T< 873 K). Jednak podstawową wad spiekanych stopów TiAI jest ich kruchość6 w temperaturze otoczenia. Powyższe zjawisko może być wyeliminowane poprzez zastosowanie bardzo drobnoziarnistych proszków o wielkości ziarna rzędu „nano" tzw. nanoproszków. W niniejszej pracy przedstawiono inetodę wytwarzania zwiazków międzymetalicznych TiAI na bazie nanoproszków produkowanych w wyniku procesu mechanicznej syntezy. Proszek grafitu powlekany bezprądowo (Ni-P) był mieszany z proszkiem tytanu i aluminium. W toku eksperymentów badano wpływ powlekanego (Ni-P) proszku grafitu na własności stopów TiAI. Analizowano również wpływ czasu mielenia (aż, do 50h) i prędkości obrotowej młyna (aż do 400 obrotów na minutę) na stopień rozdrobnienia proszków. Kształt i wielkość ziarna proszków kompozytowych Ti-Al- grafit (Ni-P) była przeprowadzona za pomocą mikroskopu skaningowego (SEM) oraz transmisyjnego (TEM).

Słowa kluczowe

PL

związki międzymetaliczne; proszki nanokrystaliczne; proszek Ti-Al-grafit; synteza mechaniczna

EN

intermetallic TiAl; nanograined Ti-Al-graphite; SEM; TEM

• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 53, iss. 1
• Strony: 57-61
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Agarwala, R. C.

autor

Agarwala, V.

autor

Karwan-Baczewska, J.

• METALLURGICAL AND MATERIALS ENGINEERING DEPARTMENT, IIT ROORKEE. ROORKEE-247667, INDIA

Bibliografia

• [1] H. A. Lipsitt, High Temperature ordered intermetallic alloys. In C.C. Koch, C.T. Liu, N.S. Stoloff (Eds), MRS Symp Proc 39, 351 (1984).
• [2] J. C. William, Intermetallics for structural application: potential, reality and the road ahead, Proceedings on International Symposium on Structural Intermetallics, Ed. M.V. Nathal, R. Darolia, C.T. Liu, P.L. Martin, D.B. Miracle, R. Wagner and M. Yamaguchi, TMS, 3-8 (1997).
• [3] V. K. Sikka, Intermetallics for structural applications, in Oxidation and Corrosion of Intermetallic alloys, Ed.G. Welsch and P.D. Desai, Metal Information Analysis Centre, p1-119 (1997).
• [4] J. L. Smialek, J. A. Nesbitt, W. U. Brindley, M. P. Brady, J. Doychak, R.M. Dickerson, D. R. Hull, Service limitations for oxidation resistant intermetallic compounds, 364, Materials Research Society Symposium Proceedings, Pittsburgh, PA, 1273-1284 (1995).
• [5] P. K. Wright, On Ductility and Toughness requirements for intermetallics in aircraft engines, Strucgtural Intermetallics — Ed R. Darolia, J.J. Lewandowski, C.T. Liu, P.L. Martin, D.B. Miracle, and M.V. Nathal, The Minerals, Metals & Materials Society, 885-893 (1993).
• [6] C. G. Mckamey, S. H. Whang, C. T. Liu, Microstructural characterization of a y-TiAl-Ni alloy produced by rapid solidification techniques. Scripta Metal et Mater. 32(3), 383 (1995).
• [7] A. Szaruga, L. Rothenflue, R. Srinivasan, H. A. Lipsitt, The workability of "XD" Titanium Aluminide alloys with low volume fractions of TiB2. Scripta Metal et Mater 26, 1565-1570 (1992).
• [8] S. H. Whang, J. Y. Kim, G. C. Chen, Z. X. Li, Newy — TiAI alloys containing Ni. Scripta Metal et Mater 27, 699 (1992).
• [9] H. Mabuchi, K. Harada, H. Tsuda, Y. Nakayama. Fabrication of Ti 2 A1C/TiA1 composites using ISIJ, Intermetallics 31, 1272-1278 (1991).
• [10] J. D. Whittenberger, R. Ray, S. C. Farmer, Elevated temperature deformation properties of in-situ carbide particle strengthened Ti-48A1 materials, Intermetallics 2, 164-178 (1994).
• [11] R. Ramaseshan, S. K. Seshadiri, N. G. Nair, H. Tsuda, H. Mabuchi. K. Morii, Microstructure and properties of Ti 3 A1/Ti2A1C Composites produced by reactive processing elemental powders, Journal of Japan Society of Powder and Powder Metallurgy 45, 4, 331-335 (1998).
• [12] Electroless nickel-phosphorous coating on Ti Al elemental powders. R. Ramaseshan, S.K.Seshdri, & N.G. Nair. Scripta Materialia 45183-189 (2001).
• [13] Y.-W. Kim, JOM 47 (7) 39 (1995).
• [14] V. Agarwala, J. Karwan-Baczewska, Thermo Mechanical Treatment of Nickel and Titanium Aluminides, Sixth International conference on Diffusion in Materials, DIMAT-2004, 18-23 July 2004, Krakow, Poland (2004).
• [15] R. C. Agarwala, Ph. D. Thesis, IIT Roorkee, India (Formerly University of Roorkee, India) (1987).
• [16] S. B. Sharma, R. C. Agarwala, V. Agarwala, K.G. Satyanarayana, J. Materials Sci. 37, 5247-5254 (2002).
• [17] Bhanu Pant, Ph.D. Thesis, IIT Roorkee, India (2006).