Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Methods of Geometric Surface Structure Measurement of AW-2017A Alloy after Cavitation Wear

100%

Jasionowski R. , Zarański Z.

Archives of Foundry Engineering

|

2014

|

tom Vol. 14, iss. 1 spec.

181--186

EN

Evaluation of the cavitation erosion resistance of structural materials is based on selected measurement method. Destruction of the sample surface caused by cavitation phenomenon can be evaluated in laboratory conditions by measuring few quantitative parameters e.g. loss of mass of sample, quantity or weight of detached particles, the area of the worn material, the average and the maximum depth of cavitation erosion, the change of surface roughness or the number of cavities on the surface. In this paper optical and profilometry methods of geometric surface structure measurement of AW-2017A alloy after cavitation wear, were presented and compared. The optical method was carried out on Nikon Eclipse MA200 light microscope and profilometry method was performed using TOPO 01P v3D profilometer.

2

Modyfikacja powierzchni włókien węglowych przeznaczonych do zbrojenia kompozytów z osnową metaliczną na bazie aluminium

100%

Zarański Z. , Łosik I.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2000

|

tom Vol. 49, nr 7

111-124

PL

Przedstawiono sposób modyfikacji powierzchni włókien węglowych, przeznaczonych do zbrojenia kompozytów z osnową metaliczną na bazie aluminium, polegający na obróbce temperaturowej włókien z naniesioną preparacją z żywicy silikonowej. W wyniku reakcji węgla z powierzchni włókna i krzemu z nośnika silikonowego podczas obróbki w wysokiej temperaturze tworzy się na powierzchni włókien warstewka węglika krzemu SiC. W ocenie właściwości wytworzonej w ten sposób warstewki z SiC wykorzystano metodyki badawcze oparte na skaningowej mikroskopii elektronowej oraz dyfrakcji promieni X. Prezentowany sposób modyfikacji pozwala na otrzymanie warstwy powierzchniowej z SiC z granicą fazową typu dyfuzyjnego, chroniącą je przed reakcją z ciekłym aluminium.

EN

We present the method for modification of carbon fiber surface for reinforcement of metallic matrix composites on aluminium base. The essence of the method is the heat treatment of the silicon resin preparation coated fibers. As a result of carbon reaction from the fiber surface and silicon from the silicon carrier, during the high temperature treatment a silicon carbide SiC on the fiber surface is created. To evaluate the properties of the SiC layer the examination methods of the SEM and X-ray diffraction are used. The presented modification enables to obtain the SiC surface layer with the phase boundary of diffusion type, which protects against reaction with the liquid aluminium.

3

MgH2 and intermetallic hydride nanocomposites synthesized by mechanical ball milling

100%

Czujko T. , Zarański Z.

Inżynieria Materiałowa

|

2010

|

tom Vol. 31, nr 3

460-463

EN

The composites of magnesium hydride and intermetallic based hydrides: MgH2 + X wt. % FeTi and MgH2 + X wt. % LaNi5 (X = 10, 30 and 50) were synthesized by Controlled Reactive Milling (CRM) in a magneto-mill, under hydrogen atmosphere. The phase structure and morphology of obtained powders were analyzed using XRD and SEM techniques, respectively. Their thermal behavior was investigated by Differential Scanning Calorimetry (DSC) and Temperature Programmed Desorption (TPD). It is found that the DSC hydrogen desorption peak temperature as well as the activation energy of decomposition process of the MgH2 constituent in composites decreases linearly with increasing volume fraction of FeTi and LaNi5. It is demonstrated that the hydrogen desorption in the metal hydride- -intermetallic alloy based hydride composites involves two steps: first, the lower temperature hydride decomposes to intermetallic alloy and H2 and in a subsequent step, most likely, this counterpart catalyses the decomposition of high temperature hydride. The catalytic element introduced into the system from decomposing a simple intermetallic hydride, does not reduce dramatically the total capacity of the composite system.

PL

Kompozyty funkcjonalne na bazie wodorku magnezu i wodorków intermetalicznych: MgH2 + X% mas. FeTi oraz MgH2 + X% mas. LaNi5 (gdzie X = 10, 30 i 50) syntetyzowano przez Kontrolowane Mielenie Reaktywne (KMR) w magnetycznym młynku kulowym. Morfologię materiału zarówno przed procesem mielenia (rys. 1), jak i po mieleniu (rys. 2, 6) badano za pomocą mikroskopii elektronowej skaningowej SEM. Tworzenie się niestabilnych wodorków metalicznych w trakcie procesu mielenia monitorowano, badając spadek ciśnienia w cylindrach młynka (rys. 4). Strukturę fazową uzyskanych kompozytów (rys. 3, 7) określano, wykorzystując technikę XRD. Wyniki pomiarów wielkości ziarna składników kompozytu MgH2 + LaNi5 przedstawiono w tabeli 1. Właściwości termiczne badano techniką DSC oraz TPD. Stwierdzono, iż temperatura piku dekompozycji oraz energia aktywacji procesu dekompozycji MgH2, jako składnika kompozytu, zmniejsza się liniowo wraz ze wzrostem udziału fazy FeTi (rys. 5, 6) oraz LaNi5 (rys. 8, 9). Przedstawiono, iż desorbcja wodoru w kompozytach typu wodorek metalu- wodorek fazy międzymetalicznej przebiega w dwóch etapach: w pierwszym wodorek niskotemperaturowy ulega dekompozycji do fazy międzymetalicznej i wodoru, a w następnym etapie ten składnik katalizuje proces dekompozycji wodorku wysokotemperaturowego. Wprowadzony tą metodą element katalityczny nie obniża w sposób drastyczny całkowitej pojemności układu.

4

Badania struktury i właściwości powłoki barierowej na włóknach węglowych do zbrojenia kompozytów na osnowie stopów aluminium.

100%

Zarański Z. , Bojar Z.

Inżynieria Materiałowa

|

2000

|

tom R. XXI, nr 6

482-485

PL

W pracy omówiono wyniki badań powłoki barierowej na włóknach węglowych przeznaczonych do zbrojenia kompozytów na bazie stopów aluminium. Powłokę barierową z węglika krzemu SiC otrzymywano w wyniku reakcji atomów węgla z powierzchni włókien i atomów krzemu z nośnika silikonowego, podczas obróbki w wysokiej temperaturze. W ocenie struktury i właściwości wytworzonej w ten sposób warstewki SiC wykorzystano metodyki badawcze oparte na skaningowej mikroskopii elektronowej, rentgenowskiej analizie fazowej oraz statycznej próbie rozciągania. Stwierdzono, że optymalny, ze względu na właściwości wytrzymałościowe kompozytu aluminium/włókna węglowe stan powłoki barierowej SiC otrzymano dla impregnatu przygotowanego z 1 części żywicy silikonowej i 2,5 części rozpuszczalnika, wygrzewanego następnie w temperaturze 1550 stopni Celsjusza.

EN

The results of investigations of barrier coating on carbon fibres for aluminium-based composite materials have been discussed in this paper. The silicon carbide barrier coating has been obtained, during high temperature treatment, as a result of reaction between carbon atoms from fibre surface and silicon atoms from silicon impregnant. An evaluation of SiC barrier microstructure and properties was based on the scanning electron microscopy, X-ray phase analysis and tensile testing of individual modified fibres. It has been stated that optimal condition of SiC barrier coating has been obtained from the impregnant prepared with 1 part of silicon resin and 2,5 parts of solvent, next heated at 1550 degrees centigrade.

5

Ocena dokładności geometrycznej modelu łopatki wytworzonego laserową techniką przyrostową

100%

Zarański Z. , Sulej S.

Mechanik

|

2014

|

tom R. 87, nr 8-9CD1

392-399

PL

W pracy przedstawiono wyniki przeprowadzonej oceny dokładności geometrycznej elementu wytworzonego za pomocą technologii laserowego formowania z proszków LENS (Laser Engineered Net Shaping). Analizie poddano łopatkę wirnika turbiny gazowej silnika SO-3, którą skanowano za pomocą skanera optycznego smartScan 3D duo firmy Breuckmann. Otrzymaną chmurę punktów obrobiono wstępnie za pomocą oprogramowania OPTOCAT 2009 i zapisano w postaci pliku STL. W celu uzupełnienia nieciągłości powierzchni łopatki skorzystano dodatkowo z programu Magics. Za pomocą programu PartPrep Slicing, łopatkę podzielono na warstwy i zapisano do pliku o rozszerzeniu .sli. Tak przygotowany model zaimportowano do oprogramowania wykonawczego systemu LENS MR-7. Dobrano parametry technologiczne i wytworzono łopatkę z proszku na osnowie fazy międzymetalicznej Fe28Al. Ocenę dokładności geometrycznej wytworzonej łopatki dokonano za pomocą pomiarów stykowych przeprowadzonych na współrzędnościowej maszynie pomiarowej typu Scope Check 3D CNC firmy Werth Messtechnik GmbH.

EN

In recent paper, results of the geometrical accuracy assessment of the element manufactured via laser engineered net shaping, employing powder technology, are presented. SO-3 engine gas turbine rotor blade was subjected to the analyses. The element was scanned with the use of smartScan 3D duo provided by Breuckmann. Obtained point cloud was initially processed with OPTOCAT 2009 software and saved as the STL file. To fill the discontinuities of the blades surface Magics software was applied. PartPrep Slicing software was applied to divide the rotor into parts and save it as the .sli file. As prepared model was imported to the executive software of LENS MR-7 system. Selected technological parameters allowed to manufacture the blade made of Fe28Al intermetallic alloy powder. The geometrical accuracy of the manufactured rotor blade was examined with the contact measurements performed with the use of coordinate measurement machine, Scope Check 3D CNC provided by Werth Messtechnik GmbH.

6

Wpływ zużycia kawitacyjnego w okresie inkubacji na zmianę struktury geometrycznej powierzchni drobnoziarnistego stopu Ni3Al

80%

Zasada D. , Zarański Z. , Jesionowski T.

Inżynieria Materiałowa

|

2008

|

tom Vol. 29, nr 6

985-988

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań odporności na zużycie kawitacyjne w okresie inkubacji drobnoziarnistego stopu na osnowie fazy międzymetalicznej Ni3Al. Opisano mechanizm powstawania i niszczenia warstwy wierzchniej pod wpływem oddziaływania cieczy roboczej. Przedstawiono zmiany struktury geometrycznej powierzchni w funkcji czasu trwania próby. Stwierdzono, że pierwsze mikropęknięcia powstają na granicach ziaren, na skutek ich deformacji plastycznych, ale przede wszystkim w punktach potrójnego styku ziaren. Dalsze niszczenie powierzchni analizowanego stopu następuje w wyniku umacniania i wypadania krytycznie odkształconych obszarów lub całych ziaren. Stwierdzono, że analizowany stop w okresie inkubacji, posiada dobrą odporność na ten typ erozji w porównaniu ze stopami aluminium, miedzi oraz powszechnie wykorzystywanymi stalami. Badania odporności na zużycie kawitacyjne przeprowadzono za pomocą stanowiska pomiarowego typu strumieniowo-uderzeniowego.

EN

Cavitation wear resistance, during the incubation period of fine-grained Ni3Al intermetallic alloy was investigated with the use of stream-impact stand, results are presented in the paper. Mechanism of formation and destruction of the surface layer under working liquid influence is described. Furthermore, geometrical changes in surface layer are presented as the function of experiment time. It was noticed, that first microcracks are formed on the grain boundaries, especially in the triple contact points. Further surface destruction of analyzed alloy is an effect of strengthening and falling out of critically deformed areas or whole grains. It was stated, that investigated alloy, has a supreme resistance for that type of wear in comparison to aluminum alloys, copper alloys and commonly used steel.

7

Powłoka barierowa z SiC na włóknach węglowych przeznaczonych do zbrojenia kompozytów na osnowie aluminium.

80%

Zarański Z. , Łosik I. , Bojar Z.

Inżynieria Materiałowa

|

2002

|

tom R. XXIII, nr 5

620-622

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań właściwości powłoki barierowej z SiC uzyskiwanej na włóknach węglowych przeznaczonych do zbrojenia stopów z układu Al-Si, poprzez modyfikację powierzchni włókien z użyciem żywicy silikonowej i po modyfikacji "in situ" w ciekłym krzemie. W ocenie struktury i właściwości wytworzonej powłoki SiC wykorzystano metodyki badawcze oparte na skaningowej mikroskopii elektronowej, rentgenowskiej analizie fazowej oraz statycznej próbie rozciągania. Podano skład chemiczny warstwy wierzchniej włókien po procesach modyfikacji oraz określono właściwości wytrzymałościowe włókien węglowych modyfikowanych i surowych w próbach statycznego rozciągania włókien elementarnych. Sprawdzenie przydatności włókien węglowych z powłoką barierową z SiC do zbrojenia aluminium i stopów dokonano na podstawie badania jakości granicy rozdziału w wytworzonych kompozytach po wytrawieniu osnowy. Wykazano możliwość uzyskania dobrej jakościowo granicy rozdziału w kompozytach uzyskanych przez infiltrację modyfikowanych ciągłych włókien węglowych ciekłą osnową Al-Si.

EN

SiC - barrier coating on elemental carbon fibres was obtained in two stage modification process covering silicon resin preparation followed by the high temperature treatment of 6000-fibres roving or in "in situ" modification process by infiltration of roving with liquid, pure silicon. Typical metallographic methods, such as scanning electron microscopy investigations of structure and fractures, microprobe EDS analysis, X-ray phase analysis and static tensile tests of elemental carbon fibres were used to estimate the structure and properties of investigated fibres in different state of their surface layer. According to the results of interface chemical analysis and X-ray phase analysis an existence of uniform (in thickness and in chemical composition) SiC layer on modified carbon fibre surface was confirmed. It was also shown that the ultimate tensile strength of elemental carbon fibres in modified condition is much more independent from the diameter of fibre than it is in "raw" condition. The usability of modified carbon fibres roving with SiC barrier coating on each elemental fibre for strengthening of aluminium-based on metal matrix composites was checked. The good quality of Al/C interface in composites obtained by infiltration of continuous carbon fibre roving modified with liquid Al-Si matrix can be observed.

8

Konstytuowanie warstwy wierzchniej spieków FeAl+Al2O3 mikroobróbką elektroerozyjną

80%

Durejko T. , Zarański Z. , Sulej S.

Kompozyty

|

2008

|

tom R. 8, nr 2

190-194

PL

Kompozyty na osnowie fazy międzymetalicznej FeAl umacniane cząstkami Al2O3 są postrzegane jako zamienniki dla obecnie stosowanych stopów żaroodpornych i żarowytrzymałych. Wytwarzanie tego typu materiałów tradycyjnymi metodami topienia i odlewania wiąże się ze stosowaniem dodatkowej, skomplikowanej obróbki cieplno-plastycznej, co znacznie wydłuża i podraża proces technologiczny. Prowadzone badania technologiczne kompozytów FeAl+Al2O3 wskazują na przydatność podczas ich wytwarzania technik z obszaru metalurgii proszków. Powoduje to jednak znaczne ograniczenia, jeśli chodzi o obróbkę końcową spieku. W tym przypadku jedną z metod kształtowania struktury warstwy wierzchniej może być obróbka elektroerozyjna. W badaniach prezentowanych w niniejszej pracy jako materiał badawczy wykorzystano kompozyty FeAl+Al2O3 otrzymane metodą dwuetapowego spiekania mieszaniny czystych technicznie proszków żelaza i aluminium. Właściwości warstwy wierzchniej kształtowano za pomocą zgrubnej i wykańczającej obróbki elektroerozyjnej drutem o średnicy 0,1 i 0,25 mm (WEDM). Przeanalizowano wpływ wariantów obróbki elektroerozyjnej na strukturę geometryczną warstwy wierzchniej. Na podstawie krzywej nośności wyznaczono parametry charakteryzujące badane spieki pod względem odporności na zużycie ścierne. Dodatkowo określono zmiany mikrostruktury w warstwie wierzchniej spieków.

EN

The iron aluminides FeAl have been among the most widely investigated intermetallics. For example, they have relatively low density, high stiffness, and excellent resistance to oxidation and corrosion at elevated temperature. Their major disadvantages is the susceptibility to environmental embrittlement at room temperature, very poor strength and creep resistance above 600° C. This problem can be partially solved by microalloying and oxide dispersion strengthening (ODS). The cost of manufacturing process is essential part of all costs, especially for new materials, so there are many trials to introduce unconventional solutions of processing or to modificate well known technologies, such powder metallurgy (PM). We proposed a PM process termed sintering at cyclic loading, as an alternative fabrication method, by which dense FeAl intermetallics were produced successfully from elemental powder mixtures with addition nanosize Al2O3. The FeAl+Al2O3 composite was obtained by two-stage sintering of elemental iron and aluminium powders with a 1% volumetric addition of nano-Al2O3. In the first stage of a processing, a powder charge was compacted/sintered under cyclically pressure. Structurally inhomogeneous powder compacts were then loosely sintered in argon atmosphere. The obtained sinters with composite structures were treated via two-variant (different wire diameter - 0.1 and 0.25 mm) roughing and finishing wire electrical discharge machining (WEDM). Sinters microstructure and surface texture (ST) after WEDM process were analyzed. On the base of measured roughness profiles a load capacity curve and quantitative parameters determining abrasive wear resistance of investigated sinters were found. Additionally, a 3D spatial roughness profile was registered for each sample. It was found that height of roughness after 0.25 mm wire finishing EDM is about one and a half time and three times lower than sinter roughness after 0.1 mm wire roughing and 0.1 mm wire finishing EDM, respectively.

9

Badania granicy rozdziału w kompozytach metalicznych zbrojonych włóknami węglowymi

80%

Łosik I. , Zarański Z. , Bojar Z.

Kompozyty

|

2002

|

tom R. 2, nr 5

333-337

PL

W pracy opisano wyniki prób technologicznych otrzymywania kompozytów metalicznych o osnowie na bazie aluminium, zbrojonych ciągłym włóknem węglowym. Celem prowadzonych prób było otrzymanie drutu kompozytowego (w układzie zwilżającym), w efekcie przeciągania rowingu składającego się z kilku tysięcy elementarnych włókien węglowych przez ciekłe stopy z układu Al-Si, w warunkach zapewniających pełną infiltracje wiązki. Dobór parametrów technologii otrzymywania drutu kompozytowego prowadzono, zmieniając temperaturę i czas procesu infiltracji (poprzez zmianę prędkości przeciągania rowingu przez ciekłą osnowę), a także stan warstwy powierzchniowej włókien elementarnych w rowingu (włókna w stanie od producenta po dodatkowym wygrzewaniu - określane jako „surowe", włókna modyfikowane wstępnie - przed procesem zasadniczej infiltracji oraz włókna modyfikowane in situ - w jednym ciągu technologicznym z końcowym formowaniem) oraz skład kąpieli - osnowy (krzem, aluminium, stopy Al-Si). Wykazano, że barierowe powłoki z udziałem krzemu, zwłaszcza (na tym etapie opanowania obu procesów) otrzymywane in situ podczas infiltracji rowingu w ciekłym krzemie, bardzo skutecznie zabezpieczają powierzchnie włókien elementarnych przed degradacją w ciekłym aluminium. Proponowana technologia zapewnia pełną infiltracje rowingu oraz umożliwia, w końcowym efekcie procesu nazwanego formowaniem, uzyskanie zamierzonego udziału objętościowego i równomiernego rozmieszczenia włókien węglowych w kompozycie na osnowie aluminium. Technologia otrzymywania kompozytów na bazie włókien modyfikowanych również zapewnia korzystne efekty strukturalne i po optymalizacji parametrów procesu może być stosowana z powodzeniem do wytwarzania kompozytów AlSi-WW.

EN

The results of technological attempts at obtaining of Al-based metal matrix composites reinforced with continuous carbon fibres are shown in this paper. The main purpose of this work was to obtain composite wire by pulling a carbon roving (covering about 6000 elemental filaments) through a liquid Al-Si alloy at conditions securing for full infiltration process. Investigations were conducted changing the temperature and time of infiltration process (by changing the velocity of pulling the roving through liquid matrix), as well by changing the condition of elemental filaments surface (filaments in raw condition, filaments provisionally modified, filaments modified in situ) and changing the composition of liquid matrix (silicon, aluminium, Al-Si alloys). Two different ways for resolving the issue of carbon fibre surface modification, in order to secure the best moistening and to minimise a harmful chemical reactions in aluminium-carbon system were proposed taking into account that the possibility of controlling a phenomenon at filaments/matrix border is critical for obtaining a correct structure and high properties of Al-based metal matrix composites. First of them was provisionally modification of filaments surface by saturating a roving with silicon resin solution and then, heating them at the temperature of 1550°C for 30 minutes. It resulted in creating of SiC barrier coating on filament surface (by diffusion and reactions in solid state). Such modified roving was subjected to effective infiltration process with AlSill alloy at the temperature of 1350°C. After them quite weak geometrical effects of interactions at the components boundary zone were observed (Fig. 1c), while a comparative attempts at infiltrating the roving in raw condition (HMS 5236 roving after heating to remove polymeric preparation) confirmed (Fig. 1a, b, as well Fig. 2b) that in the same conditions of process a very distinct effects of chemical reactions in carbon fibre - matrix system (up to fully degradation of elemental filaments (Fig. 1a, Fig. 2b) zone at roving surface in left microstructure) were present. The second of offered processes covers a stage by stage infiltration of roving in raw condition. HMS 5236 roving after provisional heating was pulled through liquid silicon at the temperature of 1450°C and full infiltration effect (probably with SiC barrier coating on filament surfaces growing in situ as results of diffusion and chemical reactions in liquid state) was easy obtained (Fig. 2a). Such provisionally prepared roving was pulled through liquid aluminium bath and silicon matrix was exchanged fir Al-Si alloy matrix with different level of silicon contents (up to neareutectic alloy - Fig. 2c) at the temperature not exceeding 1000°C. The AlSi-continuous carbon fibre composite wires were about 0.6 mm in diameter and a few dozen millimetres in long and had about 80% volume contents of carbon fibres with highly regular cross section geometry (Fig. 2c - right microstructure), evenly distributed in Al-Si matrix (Fig. 2c - left microstructure). It was stated that final efficacy and technological usefulness estimation of barrier coatings obtained by provisional modification process or by in situ modification process could be possible after lasting investigations of components border microstructure and mechanical properties of composite AlSi-continuous carbon fibre wire.

10

Badania właściwości włókien węglowych po modyfikacji ich powierzchni

80%

Zarański Z. , Łosik I. , Bojar Z.

Kompozyty

|

2002

|

tom R. 2, nr 5

318-322

PL

Przedstawiono wyniki badań morfologii warstwy wierzchniej i właściwości włókien węglowych o różnym stanie warstwy powierzchniowej, przeznaczonych do zbrojenia kompozytów metalicznych o osnowie na bazie aluminium. Przedmiot badań stanowiły włókna elementarne lub wiązki rowingowe włókien wysokomodułowych HMS 5236 w stanie „handlowym" (powierzchnia włókien powleczona impregnatem przystosowanym do osnowy polimerowej), w stanie po usunięciu impregnatu przez wygrzewanie wstępne w temperaturze 1000°C w ciągu 30 minut w atmosferze czystego argonu (określone jako „surowe") i w stanie po modyfikacji warstwy powierzchniowej według technologii zaproponowanej przez autorów. Modyfikacja włókien węglowych polegała na wytworzeniu na ich powierzchni cienkiej warstewki z węglika krzemu. Warstewkę SiC uzyskano w wyniku reakcji krzemu (składnik żywicy silikonowej, którą impregnowano wiązki rowingowe włókien) i węgla z powierzchni włókien w czasie obróbki temperaturowej włókien impregnowanych roztworem żywicy. W porównawczej ocenie struktury i właściwości włókien węglowych wykorzystano skaningową mikroskopie elektronową (pakiety włókien elementarnych), rentgenowską analizę fazową (pakiety włókien elementarnych) oraz statyczną próbę rozciągania (włókna elementarne i pojedyncze wiązki rowingowe) i próbę żaroodporności włókien (pakiety włókien elementarnych). Przeprowadzone badania pozwalają stwierdzić, że warstewka SiC na włóknach węglowych stanowi barierę dyfuzyjną, ograniczającą wzajemną reaktywność pomiędzy komponentami, zarówno w czasie formowania, jak i późniejszej eksploatacji kompozytu.

EN

Elemental continuous carbon fibres or HMS 5236 roving of high modulus fibres in ,,merchant" condition (the surface of fibres covered with polymeric impregnation), in condition after removing of impregnation by initial thermal heating at the temperature of 1550°C, in argonium atmosphere (called as ,,raw" condition) and in condition after modification process (according to author's proposal), were investigated in this work. Modified carbon fibres means that single roving of carbon fibres was impregnated with silicon resin solution and then thermally heated in graphite reactor. A subtle SiC layer, playing a role of diffusion barrier during producing a composite by spontaneous dampening of roving, was obtained as a result of modification process. Main goals of conducted tests were: — to identificate, by X-ray analysis (Fig. 1), a phase structure of modified carbon-fibres surface (using XRD 3003 Siefert difractometer); - to estimate morphology and geometric parameters (Fig. 2) of modified carbon fibres surface (using XL-30LaB6 SEM); - to measure braking force (Fig. 3a) and elongation for elemental fibres (using microforce tester); - to measure strength properties (Fig. 3b, c) of roving samples (using Instron 8501 universal pulsator); - to compare an oxidation resistance (Fig. 4) of fibres in ,,raw" and modified condition (by measuring of loss mass value after each stage of heating at temperature of 850°C, in air atmosphere). It has been shown that basic phase component of modified carbon fibres surface layer was silicon carbide SiC (a week but noticeable (004) and (110) peaks were visible in tested range of 20 angle - Fig. 1). Packages of elemental carbon fibres in ,,merchant", ,,raw" and modified conditions were subjected to morphological testing (Fig. 2) of their surfaces and important morphological differences were stated. The morphology differences observed were adequate to the state of carbon fibres surface layer. So fragments of polymeric coatings visible on ,,merchant" carbon fibres surface were not fully continuous and diverse in thickness (Fig. 2a). Heating of these ,,merchant" carbon fibres in oxidation atmosphere gives possibility on effective removing the preparation thus ,,raw", roughly carbon surface becomes exposed (Fig. 2b). The surface layer of carbon fibres in modified condition is much more homogenous (morphologically) and has different chemical composition (visible in BSE detector picture - Fig. 2c). The results of strength properties testing of elemental carbon fibres (Fig. 3) or samples of single roving (Tab. 1) subjected to various processes of treatment are different from those given by supplier of carbon fibres in ,,merchant" condition. The tensile strength of modified carbon fibres (as elemental and in roving) is, in comparison to the ,,raw" carbon fibres, lower and their modulus of elasticity (in the same comparison) is higher. Conducted tests of ,,raw" and modified carbon fibre oxidation resistance proved that SiC coatings obtained during modification process effectively guard against chemical reactions in aluminium - carbon system. It is good prognosis for trials of infiltrating modified carbon fibres roving with liquid aluminium or aluminium-based alloys.

11

Badania właściwości spieków ODS o osnowie Fe40Al

80%

Durejko T. , Zarański Z. , Sulej S.

Kompozyty

|

2005

|

tom R. 5, nr 2

39-42

PL

Materiał do badań uzyskano, wykorzystując autorski proces technologiczny, nawiązujący do metalurgii proszków. Mieszaninę proszków żelaza i aluminium z jednoprocentowym wagowo dodatkiem nanometrycznego Al2O3 prasowano/spiekano wstępnie pod obciążeniem statycznym i cyklicznie zmiennym, a następnie spiekano swobodnie w celu uzyskania jednorodnej struktury FeAl. Wsad przed spiekaniem homogenizowano w młynie kulowym. W prezentowanym opracowaniu przeanalizowano wpływ granulacji wsadu wejściowego i rodzaju obciążenia (statyczne i cyklicznie zmienne) na właściwości wytrzymałościowe spieków. Wraz ze wzrastającą szerokością przedziału wymiarowego wsadu wzrasta granica wytrzymałości na ściskanie badanych spieków. Zmiany parametru Rc wynikające ze zmiany rodzaju ciśnienia prasowania są w tym przypadku statystycznie nieistotne. Obserwuje się natomiast jego wyraźny wpływ na wartość odkształcenia względnego Ac. Odkształcenie próbek, wykonanych z proszków o tej samej granulacji, spiekanych z udziałem obciążenia statycznego jest około 10% wyższe niż dla dogęszczanych ciśnieniem cyklicznie zmiennym. Poszerzenie przedziału wymiarowego - wsad poniżej 38 žm - umożliwia odkształcanie spieków do poziomu 42% przy wartości 37% dla frakcji 40+/-38 žm. Dla próbek wykonanych z proszków z przedziału 53+/-38 žm zaobserwowano spadek plastyczności do wartości 34%. Optimum wytrzymałościowe uzyskano dla spieków wykonanych z proszków o frakcji poniżej 38 žm spiekanych z udziałem obciążenia statycznego. Dla tego przypadku zarejestrowano poziom naprężeń niszczących równy 2482 MPa przy odkształceniu względnym 42%.

EN

The iron aluminides FeAl have been among the most widely investigated intermetallics. For example, they have relatively Iow density, high stiffness, and excellent resistance to oxidation and corrosion at elevated temperature. Their major disadvantages is the susceptibility to environmental embrittlement at room temperature, very poor strength and creep resistance above 600°C. This problem can be partially solved by microalloying and oxide dispersion strengthening (ODS). Oxide dispersion strengthening (ODS) iron aluminides alloys based on FeAl have been formed by two stages sintering process. The elemental iron and aluminum powders with addition of nanometer size Al2O3 (1 wt.%) were mixed together to give a composition of Fe-40 at.% Al by ball milling. Three variants of powders mixture size: 40+/38, 53+/-38, < 38 žm were used. The initial stage of manufacturing was mechanical forming of prepared mixture by pressing at elevated temperature. Two value of cyclic pressure frcquency was used - static version (0 Hz) and 40 Hz. Second stage of manufacturing led to change of chemically and structurally heterogencous pre-sintered materials into homogeneous Fe40Al-based intermetallics. Changes in mechanical properties of sintered materials were studied. The essential strength parameters of intermetallic sinters were calculated on the base of stress-strain compression curves. Influence of mixture powders size on compression strength and equivalent strain was analysed. It was stated that size of powders influence on sinters compression strength. With increase powders dimensionally range increase value of Rc too. Samples obtained from < 38 žm powders, Consolidated by static pressure have the highest strength of the order of 2482 MPa at 42% strain. Kind of used loading has a negligible effect on sinter strength. However, cyclic loading decrease in plastic deformation. Decrcase about ten percent in equivalent strain was observed for all variants.

12

Ni3Al intermetallic roughness surface layer changes in view of erosion and cavitation interaction

80%

Zasada D. , Zarański Z. , Jasionowski R.

Problemy Eksploatacji

|

2008

|

tom nr 1

121-128

EN

Alloys based on the Ni3Al intermetallic phase belong to a group of new generation special materials. Their main advantages are resistance to oxidising and carbonising atmospheres, high fatigue strength, high creep resistance, and very high wear and corrosion resistance. This paper presents an analysis of the influence of chemical composition and heat treatment on the structure, thermomechanical strengthening homogeneity, and resistances to erosion wear and cavitation wear of alloys based on Ni3Al intermetallic phase. Investigations of the alloy roughness in the primary stage and after erosion and cavitation wear tests are described. The analysis indicates that erosion and cavitation wear progresses with time and strongly depends on the chemical composition.

PL

Stopy na osnowie fazy międzymetalicznej Ni3Al to grupa materiałów specjalnych nowej generacji. Do podstawowych zalet tych stopów należy zaliczyć: odporność na działanie atmosfer utleniających i nawęglających, wysoką wytrzymałość zmęczeniową, wysoką odporność na pełzanie, bardzo dobrą odporność na zużycie ścierne i korozję. Ponadto istotną zaletą intermetali z układu Ni-Al jest niski koszt materiałowy, wynikający ze stężenia aluminium. W pracy przedstawiono analizę wpływu składu chemicznego oraz obróbki cieplnej na strukturę, jednorodność umocnienia i odporność na zużycie erozyjne i kawitacyjne stopów na osnowie fazy międzymetalicznej Ni3Al. Przeprowadzono również chropowatości analizowanych stopów w stanie wejściowym i po próbach zużycia erozyjnego i kawitacyjnego. Badania prowadzono na intermetalach Ni3Al z dodatkami stopowymi boru, cyrkonu, chromu, molibdenu i żelaza, w stanie po odlewaniu i wygrzewaniu ujednorodniającym. Przeprowadzona analiza chropowatości wykazała, że zużyciu erozyjne i kawitacyjne rośnie wraz z czasem trwania prób i zależy istotnie od składu chemicznego.

13

Analiza struktury geometrycznej powierzchni spieków ODS FeAl+Al2O3

80%

Durejko T. , Zarański Z. , Sulej S.

Kompozyty

|

2007

|

tom R. 7, nr 1

41-45

PL

Spieki ODS otrzymano, spiekając dwuetapowo mieszaninę czystych technicznie proszków żelaza i aluminium z jednoprocentowym objętościowo dodatkiem nanometrycznego [alfa]-Al2O3. W pierwszym etapie przygotowany wsad proszkowy prasowano/spiekano w dwóch wariantach technologicznych, różniących się rodzajem ciśnienia prasowania (statyczne i cyklicznie zmienne). Niejednorodne strukturalnie wypraski spiekano następnie swobodnie w osłonie argonu. Otrzymane spieki, o strukturze kompozytowej, scharakteryzowano, wyznaczając ich gęstość oraz strukturę geometryczną powierzchni (SGP) bezpośrednio po procesie technologicznym. Na podstawie uzyskanych profili chropowatości 2D opracowano krzywą nośności i określono parametry ilościowe pozwalające między innymi na wnioskowanie o odporności na zużycie ścierne badanych spieków. Dodatkowo dla każdej z próbek zarejestrowano przestrzenny profil chropowatości 3D. Weryfikację uzyskanych wyników parametrów krzywej nośności przeprowadzono na podstawie rezultatów testu odporności na zużycie ścierne metodą pin-on-disc. Dla każdego z badanych spieków określono stopień zużycia liniowego oraz ubytek masowy. Stwierdzono, że gęstość spieków zależy od zastosowanego rodzaju obciążenia podczas spiekania wstępnego. Otrzymano gęstość rzędu 91 i 94% gęstości teoretycznej, odpowiednio dla wypraski spiekanej statycznie (ODS 0 Hz) i pod obciążeniem cyklicznie zmiennym (ODS 40 Hz). Badania struktury geometrycznej powierzchni wyprasek wykazały mniejszą chropowatość i większą odporność na zużycie ścierne dla próbek po spiekaniu wstępnym z udziałem obciążenia o częstotliwości 40 Hz. Uzyskane wyniki potwierdziła próba zużyciowa, na podstawie której zarejestrowano ponad 2-krotnie mniejszy ubytek masy i zużycia liniowego dla materiałów dogęszczanych (spiekanych) podczas prasowania jednoosiowego w podwyższonej temperaturze z wymuszeniem mechanicznym w postaci obciążenia cyklicznie zmiennego.

EN

The oxide dispersion-strengthened (ODS) sinters were obtained via two-stage sintering of technically pure iron and aluminum powders with a 1% volumetric addition of nanometric [alpha]-Al2O3. In the first stage of a processing, a powder charge was compacted/sintered in two technological variants differing in compacting pressure (static or cyclically variable one). Structurally inhomogeneous powder compacts were then loosely sintered in argon envelope. The obtained sinters with composite structures were characterized through their density and surface texture (ST) immediately after technological process. On the base of measured roughness profiles a load capacity curve and quantitative parameters determining abrasive wear resistance of investigated sinters were found. Additionally, a 3D spatial roughness profile was registered for each sample. Experimental verification of the results obtained from load capacity curves was carried out in abrasive wear resistance tests using pin-on-disc method. A linear wear degree and a mass decrement were determined for each sinter. It was found that sinter density depends on a load type applied during initial sintering. Densities in the order of 91 and 94% of the theoretical value were obtained for statically sintered compact and for that under cyclically variable load, respectively. Tests of compacts' surface texture showed lower roughness and higher abrasive wear resistance for samples after initial sintering with 40 Hz load. The obtained results were confirmed by a wear test in which more than twice as low drop of mass decrement and linear wear were measured for sintered materials during uniaxial compaction in elevated temperature with mechanical force of the cyclically variable load type.

14

Struktura spieków o osnowie Fe40Al zbrojonych nanocząstkami Al2O3

80%

Durejko T. , Sulej S. , Zarański Z.

Inżynieria Materiałowa

|

2006

|

tom Vol. 27, nr 3

588-590

PL

Stopy ODS (oxide dipspersion-strengthened) są perspektywiczną grupą materiałów, które mogą sprostać wymaganiom nowoczesnej, stale rozwijającej się techniki. W związku z tym, prowadzone są intensywne badania nad technologią otrzymywania tych materiałów, ze szczególnym poświeceniem uwagi równomiernemu rozmieszczeniu cząstek fazy zbrojącej (głównie nanocząstki tlenków Al2O3 i Y2O3) w drobnoziarnistej osnowie. Przedmiotem badań prowadzonych w ramach niniejszej pracy są materiały na osnowie fazy międzymetalicznej z układu Fe-Al, wzmacniane nanocząstkami Al2O3. Próbki stopów ODS wytworzono metodą metalurgii proszków, wykorzystując do konsolidacji materiałów wejściowych technikę polegającą na jednoosiowym prasowaniu (z obciążeniem cyklicznie zmiennym) w podwyższonej temperaturze. Do badania struktury zastosowano szereg metodyk badawczych, miedzy innymi skaningową mikroskopię elektronową i rentgenowską analizę fazową. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że zaproponowany proces technologiczny pozwala uzyskać jednorodne fazowo spieki na osnowie fazy międzymetalicznej FeAl o średniej wielkości ziarna 10 um, z względnie równomiernie rozmieszczonymi cząstkami mikro- (ok. 4 um) i nanotlenków ( 80 nm) Al2O3 na jej granicach.

EN

The iron aluminides FeAl have been among the most widely investigated intermetallics. For example, they have relatively low density, high stiffness, and excellent resistance to oxidation and corrosion at elevated temperature. Their major disadvantages is the susceptibility to environmental embrittlement at room temperature, very poor strength and creep resistance above 600oC. This problem can be partially solved by microalloying and oxide dispersion strengthening (ODS). Oxide dispersion strengthening (ODS) iron aluminides alloys based on Fe40Al have been formed by two stages sintering process. The initial stage of manufacturing was mechanical forming of iron and aluminium elemental powders (60/40 at. %) with addition of nanometer size Al2O3 (1 wt %) by pressing at elevated temperature. One value of cyclic pressure frequency was used - 40Hz. Second stage of manufacturing led to change of chemically and structurally heterogeneous pre-sintered materials into homogeneous Fe40Al -based intermetallics. Changes in microstructure of sintered materials were studied. The grain size of intermetallic sinters after pre- and main sintering process were calculated on the base of SEM microscopy investigations Produced ODS material possess matrix grain size approximately 10š6 um and two differential dimensionally Al2O3 oxide phases - approximately 4 um and 80 nm.

15

Wpływ składu chemicznego i mikrostruktury na zużycie ścierne w luźnym ścierniwie odlewniczych stopów na osnowie fazy międzymetalicznej Ni3Al

80%

Zasada D. , Zarański Z. , Gołębiewska S.

Inżynieria Materiałowa

|

2011

|

tom Vol. 32, nr 4

807-810

PL

W pracy przedstawiono analizę wpływu składu chemicznego i struktury na zużycie ścierne w luźnym ścierniwie odlewniczych stopów na osnowie fazy międzymetalicznej Ni3Al. Badania prowadzono na intermetalach Ni3Al z dodatkami stopowymi boru, cyrkonu, chromu, molibdenu i żelaza, w stanie po odlewaniu i wygrzewaniu ujednorodniającym. Analizowane stopy charakteryzują się strukturą grubokrystaliczną (np. jednofazowa osnowa uporządkowana + obszar nieuporządkowany, jednofazowa osnowa + obszary dwufazowe itp.). Badania odporności na zużywanie ścierne w luźnym ścierniwie przeprowadzono za pomocą testera T-07 (firma Norma) według normy GOST 23.2008-79. Na podstawie przeprowadzonych kompleksowych badań strukturalnych i topograficznych opisano mechanizm niszczenia warstwy wierzchniej poddanej ekspozycji luźnego ścierniwa. Na podstawie przeprowadzonych badań materiałowych oraz prób zużycia ściernego w luźnym ścierniwie stwierdzono między innymi, że wartość względnej odporności na zużycie ścierne w luźnym ścierniwie intermetali Ni3Al zależy przede wszystkim od struktury. Zaobserwowano wyraźne zwiększenie odporności na zużycie ścierne w luźnym ścierniwie wraz ze wzrostem udziału procentowego fazy umacniającej w strukturze badanych stopów. Natomiast nie zaobserwowano zależności między stopniem uporządkowania LRO i odpornością na zużycie intermetalu Ni3Al z dodatkiem stopowym cyrkonu, chromu, molibdenu i żelaza.

EN

Chemical composition and microstructure of Ni3Al as-cast intermetallic alloys influence on the abrasive wear analysis was done. The investigated material was Ni3Al with range of alloying elements, including: boron, zirconium, chromium, molybdenum and iron. The analyzed material was as-cast and after homogenization. Investigated alloys have coarse grains (monophasal, ordered matrix + disordered areas; monophasal matrix + biphasal areas etc.). The abrasive wear experiments were performed with T-07 tester (Norma Company) according to the GOST 23.2008-79 standard procedure. The principle of the experiment is interaction of a loose abrasive tightened to the investigated sample and standard sample. Obtained values are compared then and abrasive wear is evaluated basing on these results. Mechanism of surface layer destruction by exposure to the loose abrasive was described thanks to the conducted complex structural and topographical experiments. Carried out material research and abrasive wear tests revealed that relative abrasive wear in loose wear of the Ni3Al intermetallic alloys depends mainly on the structure: a major resistance towards abrasive wear was noticed with increase of strenghthening phase share increase in the alloys structure. On the other hand, no correlation between LRO, ordering degree and abrasive wear of the Ni3Al intermetallic alloy with range of alloying elements, including: boron, zirconium, chromium, molybdenum and iron, was found.

16

The Dehydrogenation Process of Destabilized NaBH4-MgH2 Solid State Hydrie Composites

80%

Czujko T. , Varin R. A. , Zarański Z. , Wroński Z. S.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2010

|

tom Vol. 55, iss. 2

539-552

EN

The composite behaviour of sodium borohydride – magnesium hydride mixtures was investigated. Mutual influence of both hydrides on their decomposition process was studied. The (NaBH4+MgH2) composite hydride system was synthesized in a wide range of compositions by controlled mechanical (ball) milling in a magneto-mill. In effect, nanocomposites having nanometric grain sizes of the constituent phases residing within micrometric-sized particles were produced. The dehydrogenation process of obtained composites was investigated by Differential Scanning Calorimetry (DSC) method. It is shown that the hydrogen desorption temperature of the composite constituent with the higher desorption temperature in the (NaBH4+MgH2) system substantially decreases linearly with increasing volume fraction of the constituent having lower desorption temperature which is similar behavior to well-known composite Rule-of-Mixtures (ROM) for structural composites. It is also shown that in the (NaBH4+MgH2) composite the constituents such as MgH2 and NaBH4 decompose separately and destabilization of the composite constituent with a higher desorption temperature is unrelated to the formation of MgB2 intermetallic phase. Therefore, the improved dehydrogenation properties for NaBH4 is likely due to the presence of nanostructured metallic Mg which acts as a catalyst. It is also shown that, most likely, the NaBH4 constituent act as a catalyst for the accelerated decomposition of MgH2.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań zachowań kompozytowch mieszaniny borowodorek sodu – wodorek magnezu, gdzie ocenie poddano wzajemne oddziaływanie obu wodorków na ich proces dekompozycji. Układ kompozytów wodorkowych (NaBH4+MgH2) syntetyzowany był w szerokim zakresie składów, poprzez kontrolowane mielenie mechaniczne (kulowe), w młynku magnetycznym. W efekcie powyższego procesu wytworzono nanokompozyty, których składniki fazowe posiadają ziarna o nanometrycznej wielkości, wystepujące w mikrometrycznych cząstkach. Proces odwodorowania uzyskanych kompozytów badano z wykorzystaniem metody kalorymetrycznej DSC (Differential Scanning Calorimetry). Wykazano, że temperatura desorbcji wodoru składnika kompozytu o wyższej temperaturze dekompozycji w układzie (NaBH4+MgH2) istotnie obniża się liniowo wraz ze wzrostem udziału objętościowego składnika o niższej temperaturze dekompozycji, zachowując się w sposób podobny do obowiazującej dla kompozytów strukturalnych reguły mieszanin ROM (Rule-of-Mixtures). Wykazano ponadto, iż w kompozycie (NaBH4+MgH2) jego składniki, MgH2 i NaBH4, dekomponuja oddzielnie i destabilizacja składnika o wyższej temperaturze desorbcji nie jest związana z powstawaniem fazy międzymetalicznej MgB2. Stąd też poprawa właściwości do odwodorowania NaBH4 jest prawdopodobnie spowodowana obecnoącią nanostrukturalnego, metalicznego Mg, który działa katalitycznie. Dodatkowo wykazano, że NaBH4 najprawdopodobniej działa katalitycznie na przyspieszenie dekompozycji MgH2.

17

MgH2 based composites with LiAlH4 and LiNH2 complex hydrides

80%

Zarański Z. , Czujko T. , Malka I.

Inżynieria Materiałowa

|

2010

|

tom Vol. 31, nr 3

464-466

EN

The MgH2 based composites with LiAlH4 and LiNH2 hydrides: MgH2 + X wt. % LiAlH4 and MgH2 + X wt. % LiNH2 (X = 10, 30 and 50) were synthesized by Controlled Mechanical Milling (CMM) in a magneto- mill, under protective argon atmosphere. The phase structure and morphology of obtained materials were analyzed using XRD and SEM techniques, respectively. Thermal behavior of studied powders was investigated by Differential Scanning Calorimetry (DSC). It is found that the DSC hydrogen desorption peak temperature of the MgH2 constituent in composites decreases linearly with increasing volume fraction of LiAlH4 and LiNH2. It is demonstrated that the hydrogen desorption in the metal hydride-intermetallic alloy based hydride composites involves two steps: first, the lower temperature hydride decomposes and this counterpart catalyses the decomposition of high temperature hydride or affects the thermodynamics of this process.

PL

Kompozyty funkcjonalne na bazie wodorku magnezu i wodorków kompleksowych: MgH2 + X% mas. LiAlH4 oraz MgH2 + X% mas. LiNH2 (gdzie X = 10, 30 i 50) syntetyzowano przez Kontrolowane Mielenie Mechaniczne (KMM) w magnetycznym młynku kulowym. Strukturę fazową (rys. 2, 6) oraz morfologię (rys. 1, 5) uzyskanych materiałów analizowano odpowiednio za pomocą technik XRD i SEM. Właściwości termiczne badano za pomocą różnicowej kalorymetrii skaningowej DSC. Stwierdzono, iż temperatura piku dekompozycji MgH2, jako składnika kompozytu, zmniejsza się liniowo wraz ze wzrostem udziału fazy LiAlH4 (rys. 4) oraz LiNH2 (rys. 7). Dla kompozytu MgH2 + LiAlH4 nie stwierdzono zależności funkcyjnych pomiędzy udziałem wodorku modyfikującego a energią aktywacji procesu dekompozycji wodorku magnezu. Przedstawiono, iż desorbcja wodoru w kompozytach typu wodorek metalu -wodorek kompleksowy przebiega w dwóch etapach: w pierwszym wodorek niskotemperaturowy ulega dekompozycji, a w następnym etapie ten składnik katalizuje proces dekompozycji wodorku wysokotemperaturowego lub oddziałuje na niego termodynamicznie.

18

The influence of grain size of Ni3Al alloy on cavitation wear of Ni3Al intermetallic after cold rolling and recovery during incubation period

80%

Zasada B. , Zarański Z. , Jasionowski R.

Inżynieria Materiałowa

|

2010

|

tom Vol. 31, nr 3

650-653

EN

Study of the grain size influence on cavitation wear of Ni3Al-based alloy with additives of zirconium and boron, after homogenization annealing, cold-rolling and heat-treatment, is presented in this work. Samples with grain size of 5, 20 or 40 ~m were obtained as a result of application of different plastic working and heat treatment parameters. Cavitation wear tests were performed with a beam impact test station. Based on the results of complex structural and topographic analysis, the mechanism of the destruction of the surface layer due to the cavitation, has been described. We have observed that initial microcracks and material decrements were created at the grain boundaries zones. Further devastation of investigated alloy surface is an effect of material strengthening and spallation in the critically deformed areas or whole grains. Results of cavitation tests of investigated Ni3Al-based alloy have not shown significant grain size influence on this type of erosive resistance. While, it was found that Ni3Al-based alloys after plastic working and heat treatment posses cavitation resistance similar to Ni3Al and FeAl alloys in as-cast state. Additionally, investigated Ni3Al-based alloy has demonstrated better cavitation resistance during incubation period in comparison to aluminum alloys, copper alloys and widely applied steels.

PL

W pracy przedstawiono analizę wpływu wielkości ziarna w stopie na osnowie fazy międzymetalicznej Ni3Al na rozwój zużycia kawitacyjnego w okresie inkubacji. Badania prowadzono na stopie Ni3Al z dodatkiem boru i cyrkonu, w stanie po wygrzewaniu ujednorodniającym, przeróbce plastycznej i cieplnej. W wyniku kontrolowanego procesu walcowania i rekrystalizacji badanego stopu na osnowie fazy międzymetalicznej Ni3Al uzyskano wielkość ziarna osnowy na poziomie 5, 20 lub 40 um. Badania odporności na zużywanie kawitacyjne przeprowadzono na stanowisku pomiarowym typu strumieniowo-uderzeniowego. Na podstawie przeprowadzonych kompleksowych badań strukturalnych i topograficznych opisano mechanizm niszczenia warstwy wierzchniej poddanej oddziaływaniu erozji kawitacyjnej. Zaobserwowano, że pierwsze mikropęknięcia i ubytki materiału, w wyniku oddziaływania strumienia cieczy roboczej, powstają w strefach granic ziaren. Dalsze niszczenie powierzchni analizowanego stopu następuje na skutek umacniania i wypadania krytycznie odkształconych obszarów lub całych ziaren. Na podstawie przeprowadzonych badań zużycia kawitacyjnego w okresie inkubacji nie odnotowano istotnego wpływu wielkości ziarna na ten typ erozji. Stwierdzono natomiast, że stopy po przeróbce plastycznej i cieplnej wykazują porównywalną odporność na zużycie kawitacyjne do odlewniczych intermetali Ni3Al i FeAl. Odnotowano, że analizowany stopy w okresie inkubacji, charakteryzuje się lepszą odpornością na zużycie kawitacyjne w porównaniu ze stopami aluminium, miedzi oraz powszechnie wykorzystywanymi stalami.

19

Próba oceny skrawalności stopów z układu Fe-Al podczas toczenia wzdłużnego

80%

Zarański Z. , Łosik I. , Sulej S. , Durejko T.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2006

|

tom Vol. 55, nr 3

243-256

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań skrawalności stopów na osnowie fazy międzymetalicznej z układu Fe-Al. Skrawalność oceniano na podstawie wybranych wskaźników, między innymi wyznaczając siłę skrawania oraz analizując zużycie ostrzy skrawających i chropowatość powierzchni. Z przeprowadzonych badań wynika, że intermetale Fe-Al są materiałami trudno obrabialnymi i ich skrawanie z parametrami podobnymi do innych materiałów konstrukcyjnych jest niemożliwe.

EN

The paper presents machinability results of the materials based on Fe-Al phases. The machinabilit was estimated on the basic of the chosen indexes. It was possible thanks to force determination and analysis of edges wear and surface roughness for different technological parameters. It was found that Fe-Al materials are very difficult to machining. Machining of these materials can be performed by modern tools and correctly chosen turning parameters.

20

Zmiany entalpii samorozwijającej się reakcji egzotermicznej w procesie spiekania proszków żelaza i aluminium

80%

Jóźwiak S. , Karczewski K. , Bojar Z. , Zarański Z.

Inżynieria Materiałowa

|

2006

|

tom Vol. 27, nr 3

605-608

PL

W pracy omówiono wpływ parametrów prasowania na zimno na intensywność reakcji SHS w procesie wytwarzania intermetalicznych spieków na bazie fazy FeAl. Przedstawiono korelacje pomiędzy zmianami wzajemnego udziału proszków elementarnych, wykorzystanych jako materiał wsadowy, a charakterystycznymi temperaturami reakcji syntezy.

EN

The influence of cold pressing parameters on the intensity of SHS reaction in the sintering process of FeAl based materials was presented in this paper. The correlation between changes of elementary powders mutual participation, used as charge, and the characteristic temperatures of SHS reaction are shown below.