Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Nowy kompozyt metalowo-cceramiczny w układzie Ti6Al4V/TiN

100%

Wendler B. , Pawlak W. , Senkara J. , Sankowski D. , Kubiak A. , Jachowicz M. , Rylski A. , Grzelczyk D.

Inżynieria Materiałowa

|

2006

|

tom Vol. 27, nr 5

1248-1254

PL

W pracy opisano sposób przygotowania, warunki wytworzenia oraz podstawowe charakterystyki strukturalne nowego materiału kompozytowego w układzie Ti6A14V/TiN. Biorąc pod uwagę znaczne zmniejszenie kosztów wytwarzania proszku tytanu w okresie ostatnich dziesięciu lat oraz korzystne charakterystyki nowego kompozytu należy oczekiwać, że może on istotnie rozszerzyć wykorzystanie stopów tytanu w wielu dziedzinach.

EN

The way of preparation, the conditions of manufacturing as well as the basic structural characteristics of a new composite material in the system Ti6A14V/TiN are given in the paper. Taking into account a break in prices of manufacturing of titanium powder during the last decade as well as beneficial characteristics of the new composite one can expect an important increase in the employment of titanium alloys in practice.

2

Kompozyt amorficzno-ceramiczny na osnowie stopu niklu umocniony Al2O3 wytworzony metodą syntezy mechanicznej i konsolidacji proszku

75%

Oleszak D. , Kulik T. , Kolesnikov D.

Kompozyty

|

2007

|

tom R. 7, nr 4

195-199

PL

Podjęto próbę wytworzenia kompozytu metaliczno-ceramicznego, w którym osnową jest amorficzny stop na bazie niklu Ni59Zr20Ti16Si5, a umacniającą fazą ceramiczną - korund. Kompozyt uzyskano poprzez zagęszczanie proszków metodą prasowania izostatycznego. Stopowe proszki amorficzne na bazie niklu wytworzono metodą mechanicznej syntezy. Do tej mieszaniny dodano w końcowej fazie procesu mielenia proszku korundu (20% obj.). Wykorzystano przy tym dwa rodzaje tego proszku: standardowy mikrometryczny (50 žm) oraz nanoproszek (80 nm). Poddana mieleniu mieszanina proszków wyjściowych uległa amorfizacji. Stwierdzono, że dodatek proszku korundu obniża stabilność termiczną stopu amorficznego. Przejawia się to obniżeniem temperatury początku krystalizacji fazy amorficznej. W przypadku proszku mikrometrycznego przesunięcie to jest stosunkowo niewielkie (kilka stopni), natomiast dla nanoproszku sięga 50°C. Związane jest to prawdopodobnie z ułatwionym zarodkowaniem fazy krystalicznej na nanocząstkach korundu. Podczas procesu prasowania izostatycznego (1,5 GPa, 0,5 h, 440 i 480°C) nastąpiła częściowa krystalizacja amorficznej osnowy kompozytu, co potwierdziły badania rentgenowskie i kalorymetryczne. Na podstawie dyfrakcyjnych badań rentgenowskich można stwierdzić, że otrzymane produkty krystalizacji wykazywały nanokrystaliczny charakter, jednakże dokładna ich charakterystyka wymaga przeprowadzenia dalszych badań (TEM), a proces konsolidacji - optymalizacji.

EN

An attempt was made to obtain bulk metallic glasses composite by mechanical alloying followed by powder compaction. Ni-based amorphous matrix was fabricated by milling of a mixture of pure crystalline elements. Two types of Al2O3 powders were added (20 vol. %) as the ceramic phase: micrometer in size (50 žm) and nanopowder (80 nm). Mechanical alloying resulted in a full amorphization of the alloy. The addition of ceramic powder influenced the thermal stability of the amorphous phase. Especially in the case of nanopowders, the crystallization temperature of the first crystallization stage of amorphous phase was decreased by about 50°C. The applied parameters of isostatic pressing (1.5 GPa, 0.5 h, 440 and 480°C) resulted in partial crystallization of the alloy. It was verified by XRD and DSC studies. The quality of the compaction was checked by optical microscopy observations, revealing some micropores.

3

Design, fabrication and characterization of ceramic-metal composites: an overview

51%

Konopka K.

|

tom R. 88, nr 2CD

137--145

EN

Composites are used for many different products in numerous industries applications. They satisfy the demand for new materials which combine dissimilar materials and represent properties which are not achievable by separate material. Among of them are ceramic matrix composites, especially with metal phase. Different systems have been developing. During the last years the composites with Al2O3, ZrO2 ceramic matrix and metals as Ni, Mo, Cu, W, Co have been intensively studied. Metallic particles embedded into ceramic matrix improved mechanical properties such as the toughness, the hardness and the wear resistance. Moreover, other properties as magnetic or electrical of ceramic-metal composites can be significantly changed. Because of that, ceramic- metal composites are considered as structural and functional materials. The final properties of ceramic-metal composites depend on their microstructure, which should be optimize by the design of metal size and distribution into ceramic matrix and selection of the fabrication method. This paper attempts to review the microstructures of ceramic-metal composites based on own experimental results. The following issues will be discussed: design the metal particles distribution into ceramic matrix, opportunities of processing in creating microstructures and fabrication of composites with complex shape and high dimensions, interactions in ceramic/metal interfaces, toughening mechanisms and properties of composites.

PL

Z kompozytów wykonywane są elementy wykorzystywane do różnych zastosowań przemysłowych. Wynika to z możliwości uzyskania w nich właściwości nie spełnianych przez pojedynczy materiał. Wśród kompozytów o osnowie ceramicznej intensywne prace prowadzone są nad kompozytami z wprowadzoną faza metaliczną. Do częściej badanych układów zalicza się ceramikę Al2O3 oraz ZrO2 w połączeniu z metalami jak Ni, Mo, Cu, W czy Co. Wprowadzenie cząstek metalu do osnowy ceramicznej zapewnia zwiększenie odporności na kruche pękanie przy zachowaniu wysokiej twardości. Jednocześnie inne właściwości, jak elektryczne czy magnetyczne, mogą być modyfikowane. Dlatego też coraz częściej kompozyty ceramika-metal są postrzegane jako materiały o możliwości zastosowania jako konstrukcyjne i funkcjonalne. Właściwości kompozytów ceramika-metal zależą od ich mikrostruktury, która powinna być optymalizowana poprzez proces projektowania rozmiaru i rozmieszczenia cząstek metalu w osnowie ceramicznej oraz dobór metody wytwarzania. W artykule przedstawiono przegląd mikrostruktury kompozytów ceramika-metal bazując na własnych pracach w tym zakresie. Analizowano sposób rozmieszczenia cząstek metalu w osnowie ceramicznej, zalety metod wytwarzania pozwalające na wykonywaniu złożonych kształtów próbek kompozytowych oraz o dużych rozmiarach. Omówiono oddziaływania na granicy międzyfazowej ceramika/metal oraz mechanizmy odpowiedzialne za wzrost odporności na kruche pękanie, jak i właściwości kompozytów.

4

Zastosowanie urządzenia HIP firmy AIP do syntezy materiałów kompozytowych

51%

Pieczara A. , Piotrowski T. , Leśniewski W. , Wawrylak M. , Wieliczko P.

|

tom R. 88, nr 2CD

331--343

PL

W artykule przedstawiono technikę wytwarzania materiałów metalowo-ceramicznych przy wykorzystaniu obróbki cieplno-ciśnieniowej (HIP). Badania rozpoczęto od określenia parametrów fizykochemicznych jedenastu, zaproponowanych przez technologów firmy GONAR BIS sp. z o.o., kompozycji proszków opartych na bazie węglika wolframu i kobaltu. Stosując technikę mikrofluorescencji rentgenowskiej określono ich skład chemiczny. Wykorzystując różne techniki badawcze określono skład ziarnowy. Otrzymane wyniki ułatwiły wytypowanie mieszanek przeznaczonych do uzyskania techniką HIP materiałów na elementy robocze narzędzi przeznaczonych dla geotechniki. Opracowany proces HIP wykorzystuje nadplastyczność stopu tytanu Ti6Al4V. Wykonane z niego szczelne kapsuły pozwalają doprasować umieszczony w nich proszek w temperaturze wybranej z przedziału 725–1450°C, co pozwala na opracowanie przemysłowego procesu technologicznego w warunkach laboratoryjnych. Uzyskane zdjęcia struktur metalograficznych umożliwiły przeprowadzenie weryfikacji badań składu ziarnowego. Następny etap prac prowadzonych w warunkach przemysłowych doprowadził do wykonania doświadczalnych serii kształtek z wytypowanych materiałów. Prostopadłościenne kształtki pozwoliły na określenie wytrzymałości mechanicznej doświadczalnych połączeń: materiał metalowo-ceramiczny–lutowie–podłoże stalowe.

EN

The paper presents the technique of producing metal-ceramic materials using hot isostatic pressing (HIP). The study began by determining the physico-chemical parameters of eleven powder compositions based on tungsten carbide and cobalt proposed by the technologists of the GONAR BIS Ltd. company. Using the technique of X-ray microfluorescence their chemical composition was determined. Using a variety of research techniques the grain composition has been identified. The obtained results facilitated predicting blends for HIP technique to obtain construction materials for parts of cutting tools for geotechnics. Developed HIP process uses superplasticity of titanium alloy Ti6Al4V. The sealed capsules made from this alloy allow to press the powder contained in them at a temperature selected from the range of 725°C to 1450°C which allows for the development of an industrial process in the laboratory. The resulting images of metallographic structures allowed the verification of tests of grain composition. The next stage of the work carried out in industrial conditions led to the implementation of the experimental series of profiles of the selected materials. Rectangular shapes allowed us to determine the mechanical strength of experimental connections: metal-ceramic material–solder–steel substrate.