Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Characterization of as-spun and annealed Al-Mn-Fe ribbons

100%

Stan K. , Lityńska-Dobrzyńska L. , Góral A. , Wierzbicka-Miernik A.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2012

|

tom Vol. 57, iss. 3

651-656

EN

Microstructure of conventionally cast and melt spun Al91Mn7Fe2 alloy was examined by X-ray diffraction, SEM and TEM techniques. Three different phases were found in a mould cast ingot: Al6(Mn, Fe), Al4(Mn, Fe) and aluminium solid solution. Rapidly quenched ribbons cast using melt spinning technique with different speed values of rotating wheel: 25, 30 and 36 m/s had average width in a range of 30-50 µ. It was found that ribbons contain quasicrystalline particles with different sizes and shapes including large dendrites in a range of micrometers and smaller spherical particles below 1 µ embedded in an aluminium matrix. Composition of these particles was similar to the Al4(Mn, Fe) phase. Also quasicrystals in the form of eutectic were observed with slightly different composition close to the Al6(Mn, Fe) phase. All observed particles revealed 2, 3 and 5- fold symmetry, typical for icosahedral quasicrystals. Increase in microhardness up to 274 HV for melt spun ribbon comparing to 141 HV for the as-cast ingot was observed due to a change in phase composition and refinement of the phases. Thermal stability of quasicrystalline phase in the ribbon was examined by annealing in different temperatures. Temperatures for thermal treatment were chosen based on DSC curve which contains the exothermic peak in the temperature range 300-500degrees Celsius. Analysis of ribbons annealed for 30 minutes at 400degrees Celsius showed that transformation of quasicrystals to stable crystalline phase starts at quasicrystal/Al-matrix interfaces. After annealing for 4 hours at 500degrees Celsius only the Al6(Mn, Fe) phase and aluminium solid solution were observed in the ribbon microstructure.

PL

Mikrostrukturę stopu Al91Mn7Fe2 odlanego do kokili oraz przygotowanego metoda odlewania na wirujący walec (melt spinning) scharakteryzowano za pomocą dyfrakcji rentgenowskiej oraz transmisyjnej i skaningowej mikroskopii elektronowej. W strukturze wlewka zaobserwowano trzy fazy: Al6(Mn, Fe), Al4 (Mn, Fe) oraz roztwór stały aluminium. Szybko chłodzone taśmy odlano przy trzech różnych prędkościach obracającego się walca: 25, 30 i 36 m/s. Grubość wszystkich otrzymanych taśm wynosiła około 30-50 µm. Mikrostruktura taśm składała sie z cząstek kwazikrystalicznych o zróżnicowanych kształtach i rozmiarach (w tym dużych dendrytów rzędu kilku mikrometrów, oraz mniejszych kulistych cząstek poniżej 1µm). Skład chemiczny tych cząstek był zbliżony do składu fazy Al4(Mn, Fe). Zaobserwowano również kwazikryształy w postaci eutektyki o składzie zbliżonym do składu fazy Al6(Mn, Fe). Uzyskane dyfrakcje elektronowe z obserwowanych cząstek wykazywały symetrie 2, 3 i 5-krotna, typowa dla kwazikryształów ikozaedrycznych. Zmiany składu fazowego oraz rozdrobnienia faz spowodowały wzrost mikrotwardości z 140 HV dla stopu wyjściowego do wartości 270 HV dla taśm. Stabilność termiczna fazy kwazikrystalicznej badano poprzez wygrzewanie taśm w różnych temperaturach, które wybrano w oparciu o krzywa DSC zawierająca pik egzotermiczny w przedziale temperatur 300-500 stopni Celsjusza. Analiza mikrostruktury taśmy wygrzewanej przez 30 min w 400 stopniach Celsjusza wykazała, że przemiana fazy kwazikrystalicznej w stabilna fazę krystaliczna rozpoczyna sie na granicy kwazikryształ/osnowa. Po wygrzewaniu przez 4 godz. w 500 stopniach Celsjusza w strukturze taśmy występowała jedynie faza Al6(Mn, Fe) oraz roztwór stały aluminium.

2

The ability of the rumen ciliate Anoplodinium denticulatum to utilize hemicellulosic material for in vitro growth

88%

Stan K. , Belzecki G. , Kasperowicz A. , Kwiatkowska E. , Michalowski T.

|

2006

|

tom 15

|

nr 1

3

Microstructure and properties of AlMnFeCu and AlMnFeSi melt spun ribbons strengthened with quasicrystalline particles

75%

Stan K. , Lityńska-Dobrzyńska L. , Dutkiewicz J. , Góral A. , Wierzbicka-Miernik A. , Wojewoda-Budka J.

|

tom Vol. 34, nr 4

378--381

EN

The aim of this work was to investigate effect of alloying elements, silicon and copper, on structure and properties of aluminium alloys strengthened with quasicrystalline particles. Melts spun ribbons based on aluminium, manganese and iron with addition of copper and silicon were prepared by melt spinning method with linear velocity 30 m/s of copper wheel. Both structure and properties of obtained alloys were studied, including microhardness and thermal stability. The latter is especially important since quasicrystals formed during rapid solidiﬁcation are metastable and undergo transformation to crystalline phases after annealing at higher temperature range causing deterioration of alloy mechanical properties. Results were compared with values obtained for ternary alloy. The microstructures obtained for both type of ribbons were inhomogeneous on their crosssection and varied depending on cooling rates within different zones of fonned ribbons. At the wheel side most frequently ﬁne structure was observed. The studied ribbons contained mainly two phases - quasicrys- talline particles and aluminium solid solution as matrix. Quasicrystals present in both obtained ribbons had various shapes from spherical particles, through dendrites to lamellar eutectic of different size. Results of chemical analysis ofphases present in the samples indicated that introduced alloying elements were distributed in quasicrystalline phase, as well as, in the matrix. It was concluded that these additions, Si and Cu, do not show any improvement in thermal stability of investigated melt spun ribbons or microhardness values which were lower than values obtained for ternary composition. This decrease can be connected with presence of intermetallic phases which were identiﬁed in both alloys using XRD and TEM. However, presence of additions in alloys matrix can be beneﬁcial during thermal treatment leading to the precipitation hardening.

PL

Celem pracy było zbadanie wpływu dodatków stopowych, krzemu i miedzi, na strukturę i własności stopów aluminium umacnianych cząstkami kwazikrystalicznymi. Szybkochłodzone taśmy na bazie aluminium, manganu i żelaza z dodatkiem miedzi i krzemu wytworzono za pomocą metody odlewania z fazy ciekłej na wirujący walec przy szybkości liniowej obracającego się walca 30 m/s. Zbadano strukturę i własności otrzymanych taśm, W tym mikrotwardość oraz stabilność termiczną i porównano ze stopem trójskładnikowym. Stabilność powstałych faz jest szczególnie ważna ze względu na to, że kwazikryształy otrzymane za pomocą szybkiego krzepnięcia są strukturami metastabilnymi i ulegają przemianie w fazy krystaliczne podczas wygrzewania w podwyższonej temperaturze, powodując tym samym pogorszenie własności mechanicznych stopu. Mikrostruktura obu taśm była niejednorodna na przekroju i zależała od stopnia przechłodzenia w danej streﬁe. Od strony walca zwykle obserwowano strukturę rozdrobnioną. Badane taśmy zawierały głównie dwie fazy - kwazikryształy oraz roztwór stały aluminium. Kwazikryształy obecne w wytworzonych taśmach w obu przypadkach występowały zarówno w postaci kulistych cząstek i dendrytów, jak również eutektyki płytkowej o różnej wielkości. Wyniki analizy składu chemicznego faz obecnych w taśmach wykazały, że wprowadzone dodatki są rozłożone zarówno w fazie kwazikrystalicznej, jak i w osnowie. Stwierdzono, że zastosowane dodatki (Si oraz Cu) nie wpłynęły korzystnie na stabilność terrniczną stopów ani na otrzymane wartości mikrotwardości, które były mniejsze od otrzymanych dla stopu trójskładnikowego. Za spadek mikrotwardości może odpowiadać pojawienie się dodatkowych faz międzymetalicznych, których obecność potwierdzono za pomocą dyfrakcji rentgenowskiej oraz transmisyjnej mikroskopii elektronowej. Obecność zastosowanych dodatków w osnowie może mieć jednak znaczenie podczas obróbki cieplnej stopów i prowadzić do ich umocnienia przez dodatkowe wydzielenia.