Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Synthesis, characterization and mechanical properties of nanocrystalline NiAl.

100%

Dollar M. , Choudry M. , Estman J.

Inżynieria Materiałowa

|

1998

|

tom R. XIX, nr 4

803-812

EN

Nanocrystalline, ordered NiAl (n-NiAl) was successfully synthesized and compacted at various temperatures. The as-consolidated specimens exhibit grain sizes between 2 and 12 nm, a homogeneous chemical composition, and densities between 78 and 94% of the theoretical density, increasing with increasing compaction temperature. Microhardness of the n-NiAl increases with increasing grain size and density, above all as a result of reduced porosity following compaction at increasing temperatures. The present material is significantly stronger than its conventional countepart but not as strong as predicted by Hall-Petch-type modelling. Also, in the nanocrystalline form, NiAl exhibits room temperature ductility, unlike its coarsegrained countepart. The mechanical behaviour of n-NiAl can be rationalized assuming that diffusional - rather than location - mechanisms control strength and ductility of nanocrystalline materials.

2

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

100%

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

Archives of Metallurgy

|

2000

|

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.

3

Phase transformations in a Ni-Mo-Cr alloy.

100%

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

Inżynieria Materiałowa

|

2001

|

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.

4

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

100%

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

Inżynieria Materiałowa

|

1998

|

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.

5

Transmission electron microscopy studies as a tool tailoring a Ni-Mo-Cr alloy microstructure to optimize properties

100%

Dymek S. , Dollar M. , Wróbel M.

Metallurgy and Foundry Engineering

|

2000

|

tom Vol. 26, no. 3

221-228

EN

The paper shows the application of transmission electron microscopy (TEM) in investigation of long ordering reaction in the age-hardenable Ni-25%Mo-8%Cr (wt.%) alloy. The strengthening mechanism in this alloy is attributed to the formation of dispersed ordered Ni2(Mo,Cr) particles which can be discerned only by TEM. The particles exhibit lenticular shape and size of 10-20 nm upon aging (conventional) at 650°C for 24 to 72 hours. Aging for 4000 hours leads to the coarsening of ordered domains but does not cause decomposition of the metastable Ni2(Mo,Cr) phase. Plastic deformation followed by additional annealing at 650°C for 1000 hours makes the ordered phase to decompose on the mixture of stable Ni2Mo and Ni2Mo-type phases. Annealing at temperatures between 760°C and 980°C preceding conventional aging affects the ordering reaction - the size of the ordered domains produced during final aging depends on the temperature of such intermediate heat treatment. The largest domains occur after annealing at 760"C, then, with the increase in temperature, the domain size decreases.

PL

W pracy pokazano zastosowanie transmisyjnego mikroskopu elektronowego w badaniach uporządkowania dalekiego zasięgu w umacnianym wydzieleniowo stopie Ni-25%Mo-8%Cr (%wag.). Umocnienie tego stopu przypisywane jest tworzeniu się dyspersyjnych, uporządkowanych wydzieleń fazy Ni2(Mo,Cr), które wykrywalne są jedynie metodami mikroskopii elektronowej. Po starzeniu w 650°C przez 24 do 72 godz. (starzenie konwencjonalne) wydzielenia mają soczewkowaty kształt i długość ok. 10-H20 nm. Starzenie przez 4000 godz. prowadzi do koagulacji wydzieleń, lecz nie prowadzi do rozpadu metastabilnej fazy Ni2(Mo,Cr). Odkształcenie plastyczne i ponowne starzenie w 650°C przez 1000 godz. prowadzi do rozpadu fazy uporządkowanej na mieszaninę faz na osnowie Ni,Mo i NiAMo. Wygrzanie w zakresie temperatur 760-H980°C, poprzedzające starzenie, wpływa na przebieg uporządkowania - wielkość wydzieleń zależy od temperatury pośredniego wygrzania. Największe wydzielenia powstają, gdy temperatura pośredniego wyżarzania wynosiła 760°C. Ze wzrostem temperatury wyżarzania pośredniego, wielkość wydzieleń po starzeniu maleje.

6

Wytwarzanie stopu Nb-24V-18Al metodą mechanicznej syntezy.

100%

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

Inżynieria Materiałowa

|

2001

|

tom R. XXII, nr 1

37-40

PL

W mieszaninie proszków o składzie 58% at. Nb, 24 % at. V i 18% at. Al poddanej mechanicznemu stopowaniu współistnieją dwie fazy na osnowie Nb różniące się między sobą parametrami struktury krystalicznej. Do rozpuszczenia się Al w Nb wystarczyło mielenie przez 40 h, podczas gdy do całkowitego rozpuszczenia V w Nb wymagane było mielenie przez ponad 80 h. Wyżarzony w temperaturze 1000 stopni Celsjusza proszek po mechanicznym stopowaniu składał się z roztworu stałego na osnowie Nb, fazy Nb3Al i małej ilości niezindentyfikowanej fazy. Materiał po konsolidacji (przez prasowanie w temperaturze 1500 stopni Celsjusza) składał się głównie z roztworu stałego na osnowie Nb i fazy Nb2Al. Własności otrzymanego materiału: twardość 616 HV, KIC ok. 3 MPa x m do potęgi 1/2, wytrzymałość na ściskanie 1880 MPa, ciągliwość przy ściskaniu ok. 2%.

EN

A powder mixture with the composition of 58% at. Nb, 24% at. V and 18% at. Al was subjected to mechanical alloying in a Szegvari attritor mill. During the course of milling two phases based on Nb solid solution were developed. Both phases differed in their lattice parameter. 40 hours were required to dissolve Al in Nb while the time required to dissolve V in Nb exceeded 80 hours. The mechanically alloyed powder subjected to annealing at 1000 degrees centigrade for 5 hours was composed of niobum solid solution, the Nb3Al-base intermetallic phase and a small amount of an unidentified phase. The material, after consolidation by hot pressing at 1500 degrees centigrade consisted mainly of niobum solid solution and Nb2Al-base sigma phase. Mechanical properties of the consolidated materials were: hardness 616 HV, KIC about 3 MPa x m to the power 1/2, strength in compression 1880 MPa and compression ductility about 2%.

7

Processing of a Nb-18Al-24V alloy by mwchanical alloying

100%

Dymek S. , Dollar M. , Wróbel M.

Archives of Metallurgy

|

2000

|

tom Vol. 45, iss. 4

421-433

8

Synteza stopu Nb-18%Al metodą mechanicznego stopowania.

100%

Dymek S. , Dollar M. , Wróbel M.

Inżynieria Materiałowa

|

1999

|

tom R. XX, nr 1

12-15

PL

Głównym celem pracy była próba zastosowania mechanicznego stopowania do wytworzenia stopu Nb-Al. Skład chemiczny stopu został tak dobrany, aby w gotowym produkcie otrzymać materiał dwufazowy (oprócz dyspersyjnej fazy tlenkowej): plastyczny roztwór stały aluminium w niobie oraz międzymetaliczną fazę Nb3Al. Obecność fazy plastycznej miała w założeniu przyczynić się do zahamowania rozprzestrzeniania się pęknięć w, z natury kruchej, fazie międzymetalicznej. Proszki niobu o czystości 99,8% i ziarnistości ok. 45 mikrometrów oraz aluminium o czystości 99,9% i ziarnistości również ok. 45 mikrometrów zostały zmieszane w proporcjach 82% at. Nb i 18% at. Al, a następnie poddane mechanicznemu stopowaniu w laboratoryjnym artritorze typu Szegvari w atmosferze argonu przy kontrolowanej zawartości tlenu na poziomie poniżej 10 ppm. Całkowity czas mielenia wynosił 86 godzin. Próbki proszków do analizy pobierano po 5, 10 i 20 godzinach oraz po zakończeniu procesu. Zmiany w morfologii mielonych proszków badano za pomocą mikroskopu skaningowego, a rentgenowską analizę fazową przeprowadzono przy użyciu promieniowania CoK alfa. Początkowo obserwowano wzrost średniego wymiaru cząstek, przy równoczesnej zmianie ich kształtu z nieregularnego na płatkowy. Dyfraktogramy rentgenowskie obserwowanych proszków wykazywały silną zależność od czasu procesu. Linie pochodzące od aluminium, chociaż znacznie słabsze niż w materiale wyjściowym, były obecne po 5 godzinach, lecz zanikały całkowicie po 10 godzinach procesu. Ze wzrostem czasu mielenia, piki rentgenowskie stawały się szersze, a ich intensywność malała. W końcowej, przesianej, próbce po 86 godzinach mielenia stwierdzono obecność fazy amorficznej. Przejawiało się to w postaci szerokiego maksimum dla kątów 2 Teta ok. 27 stopni, nie występującego dla innych wariantów. Fazy międzymetaliczne Nb3Al oraz Nb2Al wydzielały się z roztworu stałego dopiero podczas konsolidacji proszków.

EN

The main goal of this study was attempt to employ by mechanical alloying to produce Nb-Al alloy. The Nb-rich alloy composition was selected in order to receive the ductile niobum solid solution (Nbss) phase in the final, equilibrium state. This ductile phase was believed to prevent crack propagation in the consolidated alloy and thus to improve its ductility and toughness. Elemental powders of niobum (99.8% pure and -325 mesh) and aluminium 99.9% pure and -325 mesh) were used as starting materials. These powders were mixed to give the nominal compositions of 82% Nb and 18% Al (atomic percent). Mechanical alloying was carried out in a Szegvari laboratory attritor mill in an argon atmosphere with the controlled oxygen level reduced to less than 10 ppm. The total milling time was 86 hours. During the course of milling, powder samples were taken out after 5, 10 and 20 hours, which allowed characterization of the powder morphology and the progress of the mechanical alloying process. The changes in particle morphology during milling were examined using a scanning electron microscope and the phase analysis was performed in a X-ray diffractometer with CoK alpha, radiation. initially particles' size increased and their appearance changed from the regular one to the flaky shape. X-ray diffraction patterns of the examined powders as a function of milling time are presented. Peaks from Al, though much weaker than in the starting material, were still present after 5 hours of milling but disappeared completly after 10 hours of milling. With increasing milling time, the peaks became broader and their intensities decreased. Formation of an amorphous phase was observed after 86 hours of milling. This was deduced from a diffuse halo observed at the 2 Theta angle of about 27 degrees. Intermetallic phases Nb3Al and Nb2Al were found in the consolidated material only.