Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Microstucture and mechanical properties of the Ni-25 Mo-8Cr alloy subjected to long term exposure at 650 degree C

100%

Dymek S.

|

tom Vol. 44, iss. 3

279-293

2

Mikroskopia elektronowa w badaniach materiałów inżynierskich

63%

Blicharski M. , Dymek S.

|

tom Z. 72

21-31

PL

W pracy przedstawiono rolę transmisyjnej mikroskopii elektronowej w badaniach materiałów inżynierskich. Zwrócono uwagę na to, że dzięki złożonym oddziaływaniom elektronów z materią, za pomocą tylko jednego przyrządu można uzyskać informacje o mikrostrukturze, strukturze krystalicznej, orientacji krystalograficznej i składzie chemicznym badanych mikroobszarów.

EN

The paper presents the role of transmission electron microscopy in the study of engineering materials. The emphasis was put on the fact that due to complex interactions of accelerated electrons with matter comprehensive information regarding microstructure, crystal structure, crystallographic orientation and chemical composition of microareas can be obtained by means of one tool alone.

3

Badanie procesu tarciowej modyfikacji warstwy wierzchniej odlewniczego stopu aluminium AlSi9Mg

63%

Węglowski M. S. , Dymek S.

|

tom Vol. 32, nr 4

785-788

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań procesu tarciowej modyfikacji warstwy wierzchniej materiału prowadzonego na odlewniczym stopie aluminium AlSi9Mg. Badania obejmowały określenie wpływu warunków prowadzenia procesu na wartość momentu działającego na narzędzie, ilość generowanego ciepła, głębokość oddziaływania narzędzia oraz zmiany mikrostrukturalne. Wyniki badań wykazały, że wzrost prędkości obrotowej narzędzia powoduje zmniejszenie momentu działającego na nie. Równocześnie wykazano, iż wzrost prędkości obrotowej narzędzia powoduje zmiany ilości generowanego ciepła. Z badań metalograficznych wynika, że głębokość oddziaływania narzędzia w dużym stopniu zależy od prędkości obrotowej narzędzia. W wyniku przeprowadzonych badań wykazano, że efektem procesu tarciowej modyfikacji warstwy wierzchniej stopu AlSi9Mg jest znaczące rozdrobnienie struktury, rozbicie eutektyk i ujednorodnienie mikrostruktury.

EN

In the present study, the investigation of Friction Modified Processing (FMP) process of an AlSi9Mg cast aluminium was presented. The study focuses on the relationship between condition of FMP process and torque acting on the tool, heat generation, penetration depth and microstructural changes. The results of experiments revealed, that the increase of rotational speed cause decrease of spindle torque. Simultaneously, the results showed that an increase in rotational speed of the tool, brings about changes in the heat generation. The metallographic examination of the processed surface layer of the aluminium alloy has shown that the depth of the layer in which the microstructure was modified by the shoulder action depends to a large extent on the rotation speed. Investigation, revealed that the FMP process of an AlSi9Mg cause meaningful refinement of microstructure, fragmentation of eutectics and homogenization.

4

Wpływ długotrwałego wyżarzania na własności mechaniczne stopu HAYNES/R242/TM

63%

Wróbel M. , Dymek S.

|

tom R. 54, nr 7

409-415

PL

Stop Ni-25%Mo-8%Cr, w stanie przesyconym oraz po przesycaniu i konwencjonalnym starzeniu w 650 stopni Celsjusza przez 24 godz., przewalcowano w temperaturze pokojowej do odkształcenia 50 %, a następnie starzono przez 4000 godz. w temperaturze 650stopni Celsjusza. Podczas starzenia następuje przemiana dyspersyjnej fazy umacniającej typu Ni2(Mo, Cr) w mieszaninę płytkowych faz o stechiometrii typu Ni3Mo i Ni4Mo. Skutkuje to istotnym zwiększeniem twardości materiału w temperaturze pokojowej oraz obniża granicę plastyczności i wydłużenie procentowe zarówno w temperaturze pokojowej, jak i w temperaturze 650 stopni Celsjusza. Próbki rozciągane w próżni w temperaturze 650 stopni Celsjusza wykazują większe wartości wytrzymałości na rozciąganie, granicy plastyczności i wydłużenia procentowego od próbek rozciąganych w tej temperaturze w atmosferze powietrza.

EN

A commercial Haynes/R242/TM alloy with a nominal composition of 25 wt. % Mo, 8 wt. % Cr and Ni as a base was subjected to soaking at 1180 degrees of Celsius for 4 h followed by water quenching. Then, the alloy was divided into two parts in the form of bars: the one bar was aged at 650 degrees of Celsius for 24 h (the standard heat treatment for this alloy developing long-range-order strengthening by a metastable phase with the Ni2(Mo, Cr) stechiometry) and the other one was left in a quenched state. Subsequently, both bars were cold-rolled to the 50 % reduction in thickness and then annealed at 650 degrees of Celsius for 1000 h, 2000 h and 4000 h. During aging, the Ni2(Mo,Cr)-type phase was replaced by a more-stable Ni3Mo-type and Ni4Mo-type phases with a plate-like morphology. It resulted in a significant increase in room temperature hardness and a decrease in yield strength and tensile elongation, both at room temperature and at 650 degrees of Celsius. The hardness of the areas filled with the plate-like phase depended on the phase volume fraction and was significantly higher than of the hardness of the areas deficient in this phase. The tensile strength and elongation was significantly higher for the material subjected to prolonged ageing at 650 degrees of Celsius and tested in vacuum at 650 degrees of Celsius comparing to the material tested in air at the same temperature.

5

Friction Stir Processing of an AlSi6Cu4 cast aluminium alloy

63%

Węglowski M. S. , Dymek S.

|

tom Vol. 11, iss. 2 spec.

213--216

EN

The present paper deals with the Friction Stir Processing (FSP) of an AlSi6Cu4 cast aluminium alloy. The emphasis was placed on the determination of an influence FSP parameters and the torque action on the tool. It was found that an increase in rotational speed of the tool causes a decrease in the torque. Simultaneously, the results showed that an increase in travelling speed of the tool brings about an increase in the torque. The metallographic examination of the processed surface layer of the material has shown that the depth of the layer in which the microstructure was modified by the shoulder action depends to a large extent on the rotation speed and to a lesser extent on the travelling speed.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań procesu FSP prowadzonego na odlewniczym stopie aluminium AlSi6Cu4. Badania obejmowały określenie wpływu warunków prowadzenia procesu na wartość momentu działającego na narzędzie. Wyniki badań wykazały, że wzrost prędkości obrotowej narzędzia powoduje zmniejszenie momentu działającego na nie. Równocześnie wykazano, iż wzrost prędkości przesuwu narzędzia powoduje wzrost momentu. Z badań metalograficznych wynika, że głębokość oddziaływania narzędzia w dużym stopniu zależy od prędkości obrotowej narzędzia, a w mniejszym od prędkości jego przesuwu.

6

Microstructural modification of cast aluminium alloy AlSi9Mg via friction modified processing

63%

Węglowski M. S. , Dymek S.

|

tom Vol. 57, iss. 1

71-78

EN

Friction Modified Processing (FMP) is a new solid state processing technique which can be used for microstructural modification in metallic materials. The FMP process has been applied to cast aluminium alloy AlSi9Mg plates to modify the microstructure. The FMP process refinement and dispersed the coarse acicular Si particles creating a uniform distribution of Si particles in the aluminium matrix. Furthermore, the porosity of as cast AlSi9Mg alloy was nearly eliminated by FMP. The current study also aims to develop a model describing the quantitative relationships between volume and mass of modified material and processing speeds over a wide experimental range. An exponential formula has been found to describe the relationship between penetration depth, volume and mass of modified material and rotational speed. The evaluation on travelling speed affecting penetration depth, volume and mass of modified material can be approximately made through linearly functions.

PL

Technologia tarciowej modyfikacji warstwy wierzchniej z mieszaniem materiału jest nowym procesem prowadzonym w stanie stałym, który może być zastosowany do modyfikacji struktury materiałów metalowych. Proces FMP został zastosowany w celu modyfikacji mikrostruktury stopu odlewniczego aluminium AlSi9Mg. Zastosowanie procesu FMP spowodowało rozdrobnienie i rozproszenie gruboziarnistej struktury krzemu przy jednoczesnym jej równomiernym rozłożeniu w osnowie aluminium. Ponadto proces FMP zlikwidował porowatość w warstwie modyfikowanej. Prezentowane wyniki badań miały również na celu rozwinięcie modelu, opisującego w sposób ilościowy związek pomiędzy prędkościami prowadzenia procesu modyfikacji, a głębokością oddziaływania wieńca opory, objętością i masą modyfikowanego materiału. Do wyznaczenia zależności pomiędzy prędkością obrotową, a głębokością odziaływania wieńca, objętością i masą modyfikowanego materiału zastosowano funkcję ekspotencjalną, natomiast dla prędkości przesuwu korzystniejszą okazała się funkcja liniowa.

7

Synthesis and structure changes during mechanical alloying of Nb22Ti15Al alloy

51%

Rozmus M. , Blicharski M. , Dymek S.

Inżynieria Materiałowa

|

2004

|

tom R. XXV, nr 3

490-492

EN

The main aim of this work was an attempt to employ mechanical alloying to synthesise an intermetallic-based Nb22Ti15Al alloy which would exhibited better mechanical properties than its counterparts produced by other methods and to investigate structure changes during mechanical alloying and during annealing and consolidation. The material investigated in this study was produced by mechanical alloying of pure elemental powders of Nb, Ti and Al. The morphology and structure changes during milling, annealing and consolidation were examined using a scanning electron microscope and the X-ray diffractometer with CoKalpha radiation. The powder was also characterized by microhardness measurements. The mechanical alloying resulted in the formation of Nb solid solution. Intermetallic phases appeared during annealing and consolidation of powder. Influence of consoldidation temperature on the phase content was established. The increase in consolidation temperature resulted in the nucleation of a brittle Nb2Al phase. It has been shown that mechanical alloying followed by hot pressing is a viable processing route for intermetallics Nb-Ti-Al.

PL

Głównym celem pracy było zastosowanie mechanicznego stopowania do wytwarzania stopu Nb22Ti15Al oraz badanie zmian zarówno morfologicznych jak i strukturalnych zachodzących podczas procesu wytwarzania, jak również w wyniku wyżarzania i konsolidacji badanego materiału. W tym celu mieszaninę proszków czystych metali Nb, Ti i Al poddano mechanicznej syntezie w wysokoenergetycznym młynie typu attritor, a następnie morfologiczne i strukturalne zmiany zachodzące podczas mielenia proszku, jak również w wyniku wyżarzania i konsolidacji badano za pomocą skaningowej mikroskopii elektronowej oraz metodą rentgenowskiej analizy fazowej. Próbki proszku po kolejnych etapach mielenia scharakteryzowano również przez pomiar mikrotwardości metodą Vickersa. Wyżarzony w temperaturze 1000 °C proszek po mechanicznym stopowaniu składał się z roztworu stałego na osnowie niobu i fazy Nb3Al. Materiał po konsolidacji przez prasowanie na gorąco w temperaturze 1200 °C przez 3 h składał się z roztworu stałego na osnowie niobu oraz faz Nb3Al i Ti3Al, natomiast w wyniku konsolidacji w temperaturze 1300°C przez 3 h faza Ti3Al została zastąpiona kruchą fazą Nb2Al.

8

Powłoki ze stopu Inconel 686 napawane metodą CMT na rury i ściany szczelne kotłów energetycznych do spalania odpadów

51%

Kusiński J. , Blicharski M. , Cieniek Ł. , Dymek S.

|

2015

|

tom Vol. 36, nr 1

15--19

PL

W pracy analizowano strukturę oraz zmiany składu chemicznego w powłokach ochronnych z komercyjnego stopu Inconel 686, które zostały napawane na elementy kotłów techniką CMT (Cold Metal Transfer). Zewnętrzne powierzchnie rur oraz ścian szczelnych kotłów (wykonanych ze stali 16Mo3) zostały napawane metodą CMT w warunkach przemysłowych w SEFAKO S.A. Badania mikroskopowe prowadzono z wykorzystaniem: mikroskopii świetlnej i elektronowej skaningowej (LM oraz SEM). Zgłady metalograficzne poddano również jakościowej i ilościowej mikroanalizie składu chemicznego techniką EDS (badano zmiany składu chemicznego na przekroju napoiny ze szczególnym uwzględnieniem zawartości Fe oraz segregację dendrytyczną pierwiastków Fe, Ni, Cr, Mo oraz W), stosując detektor firmy EDAX. Badania wykazały, że w wyniku mikrosegregacji zachodzącej w trakcie krzepnięcia napoin rdzenie dendrytów bogatsze są w Ni oraz Fe, natomiast obszary międzydendrytyczne w Cr i Mo. Wykazano, że W segreguje w znacznie mniejszym stopniu niż Nb w napoinie z Inconelu 625. Podczas krzepnięcia najsilniej segreguje molibden, który tworzy wydzielenia faz TCP, natomiast pozostałe pierwiastki segregują w znacznie mniejszym stopniu.

EN

The aim of this work was to investigate the development of microstructure and variations in chemical composition in commercial Inconel 686 coatings overlaid by the CMT (Cold Metal Transfer) technique on the boiler elements. For the experiments the external surface of boiler pipes and membrane walls made of 16Mo3 steel were clad with Inconel 686 alloy in the SEFAKO S.A. boilers factory using the CMT technique. Microstructural examinations of the Inconel 686 overlays were carried out by light and scanning electron microscopy (LM and SEM). The metallographic samples were subjected to qualitative and quantitative analyses of chemical composition (used for determining variations in the content of Ni, Fe, Cr, Mo and W) by means of energy dispersive spectroscopy (EDS) using a detector manufactured by the EDAX company. The investigation showed that microsegregation occurring during the weld overlay solidification makes the dendrite cores to be richer in Ni and Fe while the interdendritic regions richer in Mo, Cr and W. Tungsten and chromium show relatively low tendency to segregation during solidification (much lower than niobium in Inconel 625) while molybdenum tends to segregate and form the precipitates of a TCP phases.

9

Microstructural Characterization and Mechanical Properties of Electron Beam Welded Joint of High Strength Steel Grade S690QL

51%

Błacha S. , Węglowski M. S. , Dymek S. , Kopuściański M.

|

tom Vol. 61, iss. 2B

1193--1200

EN

In the paper the results of metallographic examination and mechanical properties of electron beam welded joint of quenched and tempered steel grade S690QL are presented. Metallographic examination revealed that the concentrated electron beam significantly affect the changes of microstructure in the steel. Parent material as a delivered condition (quenched and tempered) had a bainitic-martensitic microstructure at hardness about 290 HV0.5. After welding, the microstructure of heat affected zone is composed mainly of martensite (in the vicinity of the fusion line) of hardness 420 HV0.5. It should be noted, however, that the microstructure of steel in the heat affected zone varies with the distance from the fusion line. The observed microstructural changes were in accordance with the CCT-S transformation diagram for the examined steel.

10

Processing and mechanical properties of mechanically alloyed niobum-rich Nb-Al alloys.

51%

Dymek S. , Dollar M. , Leonard K. , Wróbel M.

|

tom R. XIX, nr 4

1147-1152

EN

Four Nb-Al alloys containing 15%, 18%, 20% and 25% at. Al were successfully processed by mechanical alloying followed by hot pressing. Analysis of X-ray spectra as well as transmission electron microscopy studies revealed the presence of four phases: niobum solid solution (Nbss), NB3Al, Nb2Al and dispersoids of Al2O3. The grain size was estimated to be = 1 micrometre. The improvement in strength of the mechanically alloyed material was due to the refined grain size and oxide dispersion in the microstructure. The alloys exhibited only limited compressive ductility at room temperature but were ductile at 1000 degrees centigrade. The mechanism for creep deformation in the examined Nb-Al alloys is postulated to be dislocation creep through diffusion controlled climb.

11

Effect of titanium on microstructure and mechanical properties of mechanically alloyed Nb-Ti-Al alloys

51%

Rozmus M. , Blicharski M. , Dymek S.

|

tom Vol. 51, iss. 1

87-90

EN

The goal of this work was to analyse the influence of titanium on microstructure and mechanical properties of mechanically alloyed Nb-Ti-Al alloys. Two alloys composition: Nb15Ti15Al and Nb22Ti15Al (all in at. %) were chosen. The X-ray diffraction of both milling alloys showed that 100 h of mechanical alloying produces the niobium solid solution phase (Nbss). Powders after 100 h of mechanical alloying subjected annealing at 1000C were composed of Nbss and the Nb3Al intermetallic phase. The alloy with 15% Ti after consolidation was composed mainly of three phases: Nbss, Nb3Al and dispersoid, while the alloy with 22% Ti contained additionally very brittle and unfavourable Nb2Al intermetallic phase. The presence of the detrimental Nb2Al phase lowers considerably the hardness of the produced alloy. Relatively low fracture toughness of both alloys suggests that the incorporation of a ductile phase (Nbss) into microstructure is not sufficient for improving the ductility of the synthesized alloys.

PL

Celem pracy była ocena wpływu zawartości tytanu na mikrostrukturę i własności mechaniczne stopów z układu Nb-Ti-Al, wytwarzanych mechaniczną syntezą. Badania przeprowadzono na dwóch stopach z układu Nb-Ti-Al, różniących się zawartością tytanu. Zawartość Ti w jednym stopie wynosiła 15%, a w drugim 22%. Rentgenowska analiza fazowa wykazała, że oba stopy po 100 h mielenia składały się z roztworu stałego niobu Nbss . W proszku mechanicznie stopowanym przez 100 h, a następnie wyżarzonym w temperaturze 1000C przez 5 godzin występowała również faza międzymetaliczna Nb3Al. Stop zawierajacy 15% Ti, po konsolidacji składał się z roztworu Nbss, fazy Nb3Al oraz dyspersoidu tlenkowego, podczas gdy w stopie o większej zawartości tytanu dodatkowo występowała faza Nb2Al. Obecność fazy Nb2Al o bardzo dużej kruchości spowodowała, że twardość stopu z 22% Ti jest mniejsza niż stopu z 15% Ti. Stosunkowo niska odporność na pękanie badanych stopów świadczy o tym, że plastyczna faza Nbss wprowadzona do mikrostruktury nie jest wystarczającym sposobem na zwiększenie odporności na pękanie stopów z układu Nb-Ti-Al.

12

Effect of 5 at.% addition of Cr, V and W on microstructure and mechanical properties of γ-TiAl based alloys

51%

Dymek S. , Wróbel M. , Blicharski M. , Witczak Z.

|

tom Vol. 51, iss. 1

97-102

EN

Alloys with chemical compositions TiAl48, TiAl45Cr5, TiAl45V5 and TiAl45W5 were synthecised by mechanical alloying. The compaction of powders was perform by hot pressing (pressure sintering) at 1300C and pressure 25 MPa or by hot isostatic pressing at pressure of 1.4 GPa. Hot isostatic pressing produced alloys with exceptionally high yield strength approaching 2.5 GPa along with satisfactory ductility and fracture toughness. On the other hand, the consolidation of powders at low pressure turned out to be not an adequate compaction method for the produced alloys. The produced alloys were formed mostly by the expected phases ( and 2-based ones), however, their chemical composition departed from stoichiometry.

PL

Wpracy wytworzono i badano stopy o następujących składach chemicznych: TiAl48, TiAl45Cr5, TiAl45V5 oraz TiAl45W5 (% at.). Jako metodę wytwarzania wybrano mechaniczną syntezę proszków czystych metali. Konsolidacje proszków przeprowadzono poprzez prasowanie na goraco (spiekanie pod ciśnieniem) w temperaturze 1300C i przy ciśnieniu 25 MPa oraz przez izostatyczne prasowanie na gorąco przy ciśnieniu 1,4 GPa. Stopy poddane izostatycznemu prasowaniu na gorąco wykazywały wyjątkowo dużą granicę plastyczności dochodzącą do 2,5 GPa przy zachowaniu zadowalającej ciągliwości i odporności na pękanie. Prasowanie na gorąco przy małym ciśnieniu prowadziło do wytworzenia stopów o znacznie gorszych właśiwościach. Produkowane stopy zbudowane były zgodnie z oczekiwaniami z faz na osnowie Wpracy wytworzono i badano stopy o nastepujacych składach chemicznych: TiAl48, TiAl45Cr5, TiAl45V5 oraz TiAl45W5 (% at.). Jako metode wytwarzania wybrano mechaniczna synteze proszków czystych metali. Konsolidacje proszków przeprowadzono poprzez prasowanie na goraco (spiekanie pod cisnieniem) w temperaturze 1300C i przy cisnieniu 25 MPa oraz przez izostatyczne prasowanie na goraco przy cisnieniu 1,4 GPa. Stopy poddane izostatycznemu prasowaniu na goraco wykazywały wyjatkowo duza granice plastycznosci dochodzaca do 2,5 GPa przy zachowaniu zadowalajacej ciagliwosci i odpornosci na pekanie. Prasowanie na goraco przy małym cisnieniu prowadziło do wytworzenia stopów o znacznie gorszych własciwosciach. Produkowane stopy zbudowane były zgodnie z oczekiwaniami z faz na osnowie γ i α2, lecz ich skład chemiczny odbiegał od składów stechiometrycznych.

13

Effect of alloy additions on processing of TiAl-5%X (X=Cr, V, W) intermetallics by mechanical alloying

51%

Dymek S. , Wróbel M. , Blicharski M.

|

tom Vol. 51, iss. 1

103-107

EN

Alloys with chemical compositions TiAl48, TiAl45Cr5, TiAl45V5 and TiAl45W5 were synthesized by mechanical alloying in a Szegvari-type attritor from elemental powders of high purity. The presence of a third element (V, Cr, W) influenced the mechanical alloying process of -TiAl alloys. The prolong milling (100 h) of TiAl45V5 alloy led to its complete amorphisation; the milling of the TiAl45Cr5 alloy in the same conditions led also to its amorphisation but Cr(Ti, Al) solid solution was also present. Tungsten, on the other hand, did not form solid solutions. Instead, it underwent heavy refinement during milling and as a consequence, constitute a dispersoid in the consolidated material. It was shown that amorphisation of powders is preceded by formation of nanocrystalline structure in the milled powder particles in early stages of milling (6 h).

PL

Wpracy wytworzono i badano stopy o następujących składach chemicznych: TiAl48, TiAl45Cr5, TiAl45V5 oraz TiAl45W5 (% at.). Mechaniczną syntezę tych stopów przeprowadzono w laboratoryjnym atritorze typu Szegvari z udziałem proszków czystych metali. Stwierdzono, że obecność dodatku stopowego (Cr, V, W) znacząco wpływa na przebieg procesu mechanicznego wytwarzania stopów. Długotrwałe mielenie (100 godz.) doprowadziło do całkowitej amorfizacji stopu TiAl45V5; mielenie proszków stopu TiAl45Cr5 w tych samych warunkach również prowadziło do amorfizacji, a ponadto do utworzenia roztworu stałego na osnowie Cr. Wolfram nie tworzył roztworów stałych, lecz ulegał silnemu rozdrobnieniu i w konsekwencji w materiale litym występował w postaci dyspersoidu. Wykazano, ze amorfizacja proszków była poprzedzona utworzeniem struktury nanokrystalicznej w cząstkach proszków już w początkowym stadium mielenia (6 godz.).

14

Differences in microstructure and texture development during deformation and recrystallization of copper and aluminium (110)[001] single crystals

51%

Moskalewicz T. , Wróbel M. , Dymek S. , Blicharski M.

|

tom Vol. 51, iss. 2

177-186

EN

Cu and Al single crystals with the orientation (110)[001] were cold rolled and subsequently channel die compressed (CDC). The new direction of plastic flow during CDC was parallel to the former transverse rolling direction and the compressed surface was parallel to the rolling plane. The microstructure after rolling was uniform in both materials. Shear bands were formed in Cu during the CDC, while any forms of localized structural inhomogeneities were not observed in Al. In case of Al the CDC brought about only a rotation of the initial orientation around the normal direction (ND) up to about 14°. In the case of Cu, recrystallization commenced within shear bands and proceeded by a growth of selected grains into the deformed matrix. The local crystallographic orientation measurements revealed that the oriented growth of grains played an important role in the formation of recrystallization textures. Orientations of the fastest growing grains could be obtained from the orientations found in the deformed material by their rotation around the common < 111 > pole by about 30° or 50°. Distribution of earliest recrystallized grains in Al was essentially random and after completion of recrystallization the grains were much larger than in Cu. The measurements of the f111g pole figures indicated that recrystallization textures of both materials were formed according to the oriented growth theory.

PL

Monokryształy Cu i Al o orientacji (110)[001] walcowano, a następnie ściskano w matrycy z kanałem. Podczas ściskania nowy kierunek plastycznego płynięcia był równoległy do kierunku poprzecznego podczas walcowania, zaś ściskana płaszczyzna była równoległa do płaszczyzny walcowania. Po przewalcowaniu monokryształy charakteryzowały się stosunkowo jednorodną mikrostrukturą. Podczas odkształcenia nadawanego po zmianie kierunku plastycznego płynięcia w Cu tworzyły się pasma ścinania, zaś nie tworzyły się w analogicznie odkształcanych monokryształach Al. W przypadku Al ściskanie w matrycy z kanałem powodowało jedynie obrót orientacji wokół KN (kat obrotu orientacji zwiększał się z odkształceniem do około 14°). Podczas rekrystalizacji Cu pierwsze ziarna tworzyły się w pasmach ścinania i one decydowały o postępie rekrystalizacji. Pomiary lokalnych orientacji ziaren utworzonych podczas rekrystalizacji wykazały, że tworzenie tekstury rekrystalizacji zachodzi zgodnie z teorią uprzywilejowanego wzrostu. Orientacje krystalograficzne najszybciej rosnących ziaren można było otrzymać przez obrót orientacji odkształconej osnowy wokół wspólnego bieguna < 111 > o kąty ok. 30° i 50°. Rozmieszczenie pierwszych zrekrystalizowanych ziaren w Al było względnie losowe, a po zakończeniu rekrystalizacji ziarna były znacznie większe niż w Cu. Pomiary figur biegunowych {111} wykazały, że tekstury rekrystalizacji w Cu i Al tworzone były zgodnie z teorią uprzywilejowanego wzrostu.

15

Processing and microstructure of a Ti-25Nb-22Al alloy

51%

Dymek S. , Wróbel M. , Blicharski M.

|

tom Vol. 51, iss. 1

91-95

EN

The paper shows preliminary results of the processing and characterization of a Ti-25Nb-22Al (at.%) alloy. The alloy was synthesized by mechanical alloying followed by hot pressing at 1300C. In the microstructure of the alloy two phases prevailed: Ti3Al-based phase and Nb3Al-based one. Minor amounts of titanium solid solution and oxide dispersoid were also found. Oxide dispersoid was introduced to the microstructure in order to improve strength and creep resistance at elevated temperatures. Preliminary mechanical tests showed that fracture toughness of the synthesized material, about 15 MPa m0.5, is relatively high comparing to other intermetallis

PL

Praca obejmuje wyniki wstępnych badań nad wytwarzaniem i własnościami stopu Ti-25Nb-22Al (at.%). Stop wytworzono metodą mechanicznej syntezy połączoną z późniejszą konsolidacją proszków przez prasowanie pod ciśnieniem w temperaturze 1300C. W mikrostrukturze wytworzonego stopu przeważały dwie fazy: jedna na osnowie fazy międzymetalicznej Ti3Al, a druga na osnowie Nb3Al. Obok tych faz występował jeszce roztwór stały na osnowie Ti oraz dyspersoid tlenkowy. Dyspersoid tlenkowy został wprowadzony do mikrostruktury w celu poprawy wytrzymałości i odporności na pełzanie w podwyższonej temperaturze. Wstępne badania mechaniczne wykazały, że odporność na pękanie wytworzonego stopu, około 15 MPa m0.5, jest stosunkowo duża w porównaniu do innych stopów na osnowie faz międzymetalicznych.

16

Microstructure and mechanical behaviour of a precipitation hardened Ni-25wt.% Mo-8wt.% Cr alloy

51%

Dymek S. , Dollar M. , Wróbel M. , Blicharski M.

|

tom Vol. 45, iss. 4

393-420

EN

The paper gives a broad characteristic of a nickel-based superalloy containing 25wt.%Mo and 8wt.%Cr with particular attention to morphology of the metastable. dispersed Ni2(Mo,Cr) phase. The influence of different variants of heal treatment on the microstructure and mechanical properties was investigated. The applied heat treatments comparised soaking at temperature range 1065 C to 1095 followed by conventional aging at 650 C for 24 to 72 hours and intermediate heat treatment at 760 C to 980 C preceded the aging at 650 C. The conventional aging leads to the formation of lenticular precipitates of the dispersed Ni2(Mo,Cr) phase. The intermediate heat treatment influenced the size of the ordered precipitates and thus mechanical properties of the alloy. The largest precipitates were produced when the aging at 650 C was preceded by annealing at 760 C. the precipitates size decreased with the increase of intermediate heat treatment temperature bringing about the decrease of the yield strength. The influence of prolonged aging at 650 C on the microstructure and properties was investigated. The aging for 4000 hours did not cause the decomposition of the metastable Ni2(Mo,Cr) phase. The plastic deformation preceded the aging accelerated the decomposition of this phase on the mixture of the Ni3Mo and Ni4Mo-bascd phases. It was shown that at relatively small deformation the presence of the ordered phase changes the mechanism of deformation from dislocation glide to the mechanical twinning. The development of microstructure and crystallographic texture during deformation do not depend substantially on the precipitates size. The deformation microstructure as well as texture was typical for the f.cc. metals with low stacking fault energy. The influence of temperature, strain rate and environment on mechanical properties was investigated. It was shown that the long-term exposure at 650 C led to the increase of the precipitates size and strength. The dramatic drop in 650 C dictility was observed upon testing in air. The good dictility in vacuum was preserved.

PL

W pracy dokonano kompleksowej charakterystyki nadstopu niklu zawierającego 25% Mo oraz 8% Cr (% masowy) z uwzględnieniem morfologii, umacniającej ten stop dyspersyjnej metastabilnej fazy Ni2 (Mo, Cr). Przebadano wpływ na strukturę i właściwości mechaniczne różnych wariantów- obróbki cieplnej, polegającej na przesycaniu w wodzie z temperatur od 1065 do 1095 C z konwencjonalnym starzeniem w temperaturze 650 C przez 24 do 72 godziny oraz poprzedzającym starzenie wyżarzaniem w temperaturach 760-980 C (obróbka pośrednia). Stwierdzono, że konwencjonalne starzenie prowadzi do utworzenia soczewkowych wydzieleń fazy Ni2(Mo, Cr) o wielkości około 10-20 nm. Obróbka pośrednia wpływa na wielkość wydzieleń fazy Ni2(Mo, Cr) i na własności mechaniczne stopu. Największe wydzielenia otrzymano po wyżarzaniu w 760 C; ze wzrostem temperatury wielkość wydzieleń malała powodując zmniejszenie granicy plastyczności stopu. Przebadano wpływ długotrwałego starzenia w temperaturze 650 C na strukturę i własności. Starzenie przez 4000 godzin nic powodowało rozkładu fazy Ni2(Mo, Cr). Odkształcenie plastyczne przed starzeniem znacznie przyspieszało rozkład tej fazy na mieszaninę faz typu Ni, Mo i Ni4Mo. Stwierdzono, że przy stosunkowo niewielkich odkształceniach obecność wydzieleń fazy Ni2(Mo, Cr) zmienia mechanizm odkształcenia plastycznego z poślizgu na mechaniczne bliźniak owa nie. Rozwój struktury i tekstury krystalograficznej podczas odkształcenia nic zależy istotnie od wielkości wydzieleń i jest typowym dla metali o strukturze Al i małej energii błędu ułożenia. Przebadano wpływ temperatury, szybkości odkształcenia i atmosfery na własności mechaniczne wyznaczane w próbie rozciągania. Stwierdzono, że długotrwałe wyżarzanie przy 650 C prowadziło do wzrostu wielkości wydzieleń powodując wzrost wytrzymałości zarówno przy temperaturze pokojowej jak i 650 C. Wzrostowi wytrzymałości towarzyszył spadek plastyczności, szczególnie silny w temperaturze 650 C. Znaczny spadek plastyczności przy temperaturze 650 C był spowodowany oddziaływaniem atmosfery.

17

Phase transformations in a Ni-Mo-Cr alloy.

51%

Dymek S. , Wróbel M. , Dollar M. , Blicharski M.

|

tom R. XXII, nr 4

305-307

PL

W pracy przedstawiono charakterystykę nadstopu na osnowie niklu, zawierającego 25% Mo i 8% Cr, ze szczególnym uwzględnieniem wpływu obróbek cieplnej i termomechanicznej na przemiany fazowe. Badano próbki przesycane z temperatury 1100 stopni Celsjusza i starzone przy temperaturze 650 stopni Celsjusza: (a) przez 72 godziny (konwencjonalna obróbka cieplna), (b) przez 4000 godzin, (c) przez 4000 godzin a następnie odkształcone plastycznie i wyżarzone przy temperaturze 650 stopni Celsjusza przez kolejne 1000 godzin. Stwierdzono, że konwencjonalne starzenie prowadzi do tworzenia się soczewkowych dyspersyjnych wydzieleń metastabilnej fazy Ni2(Mo,Cr). Starzenie przez 4000 godzin powoduje wzrost tych wydzieleń, bez zmiany typu ich uporządkowania i charakterystyki krystalograficznej. Odkształcenie plastyczne wraz z wyżarzaniem przez 1000 godzin przy temperaturze 650 stopni Celsjusza przyspiesza rozpad fazy Ni2(Mo,Cr) na mieszaninę faz na osnowie Ni3Mo i Ni4Mo.

EN

The paper gives a characteristic of a nickel-based superalloy containing 25 wt. % Mo and 8 wt. % Cr with particular attention to the influence of a thermomechanical and heat treatment on phase transformations. The applied heat treatments are comprised of soaking at temperature 1100 degrees centigrade followed by aging at 650 degrees centigrade at three conditions: conventional aging for 72 hours, prolonged aging for 4000 hours and prolonged aging for 4000 hours followed by cold working and subsequent aging for 1000 hours. The conventional aging led to the formation of lenticular precipitates of the dispersed metastable Ni2(Mo,Cr) phase. The aging for 4000 hours brought about coarsening of the ordered domains without changing their crystallographic and ordering characteristics. The plastic deformation preceded the further aging for 1000 hours accelerated the decomposition of the Ni2(Mo,Cr) phase on the mixture of the Ni3Mo and Ni4Mo-based phases.

18

Wpływ składu chemicznego i parametrów mechanicznego wytwarzania na mikrostrukturę stopów na osnowie fazy gama-TiAl

51%

Dymek S. , Wróbel M. , Blicharski M.

|

tom R. XXIV, nr 4-5

182--188

PL

W pracy wytworzono stopy o następującym składzie chemicznym (% at.): TiAl48, TiAl45Cr5 i TiAl45V5. Syntezę stopów przeprowadzono metodą mechanicznego stopowania proszków czystych metali Ti (99 %), Al (99,5 %), Cr (99,95 %) oraz V (99,5%). Proces stopowania wykonano w laboratoryjnym atritorze typu Szegvari w atmosferze argonu. Komorę roboczą młyna chłodzono ciekłym azotem lub wodą. Stwierdzono, że wydłużenie czasu chłodzenia ciekłym azotem oraz dodatek pierwiastków Cr lub V prowadził do szybszego rozdrobnienia mikrostruktury mielonych proszków i skrócenia całkowitego czasu procesu mechanicznego stopowania. Badania przy użyciu trasmisyjnego mikroskopu elektronowego dowodzą, że wszystkie proszki, nawet po krótkim czasie mielenia, miały mikrostrukturę nanokrystaliczną. Wpływ chromu na przebieg procesu mechanicznego stopowania różni się od wpływu wanadu. Podczas mielenia w tych samych warunkach wanad przechodzi szybciej do roztworu stałego Ti(Al). Po procesie mechanicznego stopowania proszki konsolidowano przez prasowanie na gorąco. Obecność trzeciego pierwiastka (Cr lub V) wpływa znacząco na morfologię i dyspersję tlenków w materiale skonsolidowanym. W stopie dwuskładnikowym tworzą się stosunkowo duże tlenki, podczas gdy w stopach trójskładnikowych rozkład tlenków jest bimodalny, tj. pomiędzy tlenkami dużymi występuje drobny dyspersoid tlenkowy o wielkości rzędu kilku nanometrów.

EN

Alloys with chemical compositions of TiAl48, TiAl45Cr5 and TiAl45V5 (% at.) were synthesized by mechanical alloying in a Szegvari-type attritor. The elemental powders of Ti (99 % pure), Al (99,5 % pure), Cr (99,95 % pure) and V (99,5 % pure) were used for the synthesis. The process was carried out in an argon atmosphere. The milling chamber was cooled during the process by liquid nitrogen or water. It was found that prolongation of cooling by liquid nitrogen as well as alloying by Cr or V results in faster refinement of microstructure of the milled powders and makes a reduction in the total time of mechanical alloying. Investigation by means of a transmission electron microscope revealed that all powder particles, even after short processing times, exhibit nanocrystalline microstructure. An influence of chromium on the course of the mechanical alloying process differs from an influence of vanadium. At the same processing parameters vanadium dissolves faster in titanium than chromium does. After the mechanical alloying process the powders were compacted by hot pressing. The presence of the third element (Cr or V) exerts an influence on morphology and dispersion of oxides in the consolidated material. In the TiAl48 binary alloy oxide particles are relatively big while in the ternary alloys oxide size exhibit a bimodal distribution, i.e. among large oxide particles small, on the order of nanometer size, particles were found.

19

Microstructure and properties of Ti-45Al-5V intermetallic alloy

51%

Dymek S. , Wróbel M. , Witczak Z. , Blicharski M.

|

tom Vol. 27, No. 3

865--873

EN

An alloy of the chemical composition Ti-45Al-5V (at. %) was synthesized by mechanical alloying in a Szegvari-type attritor from elemental powders of high purity. The powders were further consolidated by hot isostatic pressing and hot isostatic extrusion. The resulting material was composed of a mixture of TiAl- and Ti3Al-based phases. However, no lamellar microstructure, typical of such alloys, was observed. The alloys exhibited exceptionally high yield strength, together with satisfactory ductility and fracture toughness. The high strength was unequivocally due to grain refinement and the presence of oxide dispersoid.

20

Odporność na korozję warstwową połączeń stopu aluminium 7042 wykonanych metodą FSW

51%

Kopyściański M. , Kalemba I. , Dymek S.

|

tom nr 11

538--540

PL

W pracy dokonano analizy odporności na korozję warstwową złącz stopu 7042 wykonanych metodą zgrzewania tarciowego z mieszaniem materiału zgrzeiny. Stop ten należy do grupy stopów o zastosowaniu lotniczym. Test korozyjny został przeprowadzony w oparciu o normę ASTM G34. Test ten wykazał nierównomierność w odporności korozyjnej na powierzchni górnej badanego złącza, co potwierdzają również badania przy użyciu profilometru optycznego. Uzupełnieniem badań odporności na korozję warstwową było przeprowadzenie badań potencjometrycznych dla poszczególnych stref otrzymanego złącza. Dodatkowo zostały przeprowadzone badania mikroskopowe przy użyciu TEM.

EN

The paper presents an analysis of the exfoliation corrosion resistance of the 7042 aluminium alloy joints made by FSW. This alloy belongs to a group of aluminium alloys used in aerospace industry. The corrosion test was conducted based on ASTM G34. This test showed differences in corrosion resistance between particular regions on the weld top surface. These differences were also confirmed by tests conducted on an optical profilometer. The corrosion resistance test were supplemented by potentiostatic tests for each zone in the weld. In addition, microscopic studies were performed using a TEM.