Nowa wersja platformy, zawierająca wyłącznie zasoby pełnotekstowe, jest już dostępna.
Przejdź na https://bibliotekanauki.pl
Ograniczanie wyników
Czasopisma help
Lata help
Autorzy help
Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 41

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 3 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 3 next fast forward last
PL
Omówiono wyniki badań odporności na pękanie próbek okrągłych z ostrym karbem, wykonanych ze stpu na bazie fazy międzymetalicznej Ni3Al z dodatkami stopowymi Cr, Zr i B, poddanych osiowemu rozciąganiu. Badania przeprowadzono na próbkach w trzech różnych stanach: po odlewaniu, po homogenizacji w powietrzu (900 stopni C/100h) i po homogenizacji w argonie (1200stopniC/10h). Badania te poprzedzono analizą struktur i pomiarami mikrotwardości. Wykazano związek wyznaczonej odporności na pękanie i mechanizmu pękania ze stryukturą badanego materiału.
EN
What has been discussed in the findings of preliminary resistance to fracture tests of cylindrical sharp-notched specimens made of the Ni3Al intermetallic alloy with the alloing additions of Cr, Zr and B, under axial-tension conditions. The research made of the three, different states: after casting, after homogenzing in the air (900 stopniC/100h) and after homogenizing in the argon (1200stopniC/10h). The tests were preceded with structure and micro-hardness examination. The resistance to fracture and cracking closely related with the structure of the material under examination.
EN
This study iiwestigates two Ni3Al - based intermetallic alloys containing differing amounts of zirconium, boron and chromium. Gradual homogenisation was accomplished through long-lasting annealing, up to 100 hours, at 1000°C or 1200°C in air or argon atmospheres. A higher level of homogeneity of the cast without chromium alloy was obtained in comparable heat treatment conditions. Annealing temperaturę has an essential influence on the homogenisation process of the investigated alloys. This influence is much morę essential than annealing time and environmental conditions. These treatment conditions are critical for microstructure, as well as the properties of the investigated alloys. For matched conditions of plastic working an optimum level of strain hardening was obtained . This did not cause a loss of cohesion in the investigated alloys, but it was sufficient to start a recrystallisation process. The fine-grained structure of the investigated alloys is responsible for the improvement in their mechanical properties.
PL
W pracy przedstawiono badania dwóch stopów na osnowie fazy międzymetalicznej Ni3Al o różnej zawartości cyrkonu, boru i chromu. Długotrwałe wygrzewanie w czasie do 100 godzin w temperaturze 1000°C i 1200°C w atmosferze powietrza lub argonu prowadzi do stopniowego ujednorodnienia składu fazowego badanych materiałów. W porównywalnych warunkach obróbki cieplnej uzyskano, dla materiału bez zawartości chromu zdecydowanie większy poziom jednorodności. Stwierdzono, że temperatura wygrzewania ma istotnie większy wpływ niż czas procesu na strukturę i właściwości badanych stopów. Ściśle określone parametry obróbki plastycznej pozwoliły na uzyskanie, bez utraty spójności, poziomu umocnienia wystarczającego do zajścia procesu rekrystalizacji w całej objętości badanych materiałów. Tak uzyskana, drobnoziarnista struktura osnowy badanych stopów istotnie polepsza ich własności wytrzymałościowe.
EN
The paper presents results of the electrochemical corrosion resistance tests of the fine-crystalline strips made of the Ni3Al intermetallic phase base alloys with the chemical composition in % at.: Ni - 22.13Al - 0.26Zr - 0.1B. Subject of the analysis was a material in the state of strain hardening to 50% deformation, as well as after one-hour annealing in the 600, 700, 800 and 1100 C temperatures. An influence of the heat treatment temperature at the obtained electrochemical parameter values and correlation of the changes with recovery and recrystallisation processes observed in the material have been found.
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań odporności na korozję elektrochemiczną drobnokrystalicznych taśm ze stopu na osnowie fazy międzymetalicznej Ni3Al o składzie chemicznym % at.: Ni - 22,13Al - 0,26Zr - 0,1B. Analizowano materiał w stanie po odkształceniu na zimno do zgniotu 50%, a także po jednogodzinnym wygrzewaniu w temperaturze 600, 700, 800 i 1100 C. Stwierdzono wpływ temperatury wygrzewania na wartości uzyskiwanych parametrów elektrochemicznych oraz korelację tych zmian z obserwowanymi w materiale procesami zdrowienia i rekrystalizacji.
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań umocnionego zgniotem drobnoziarnistego stopu na osnowie fazy międzymetalicznej Ni3Al z dodatkami stopowymi cyrkonu i boru. W oparciu o wyniki statycznej próby wytrzymałości na rozciąganie (temp. pokojowa, atm. powietrza) wykazano istotny wpływ obróbki plastycznej na własności mechaniczne i plastyczność badanego stopu. Dobór ściśle określonych parametrów procesu umocnienia zgniotem pozwolił na uzyskanie szerokiego zakresu właściwości wytrzymałościowych poszczególnych stanów materiałowych: Rm od 1500 do 2500 MPa, Re od 700 do 2400 MPa przy wydłużeniu A10 od 25 do 0,2 % -znacznie przewyższających dostępne w literaturze wyniki badań tego typu taśm. Analiza mikrofraktograficzna przełomów uzyskanych w statycznej próbie rozciągania wykazała, zarówno dla stanu przed jak i po umocnieniu zgniotem, dominujący charakter pękania śródkrystalicznego z dużym udziałem odkształcenia plastycznego - zauważalnie jednak mniejszym dla stanu po umocnieniu. W makroskali, pomimo dużego stopnia zgniotu (do 80 %) niszczenie materiału następowało poprzez ścinanie.
EN
A significant influence of strain hardening on structure and mechanical parameters of fine-grained Ni3Al intermetallic alloy strip with addition Zr and B was shown in this paper. On the basis of tensile testing (at room temperature in air) it has been shown that plastic cold-working significantly influenced mechanical properties and plasticity of investigated material. A selection of strictly given parameters of strain hardening allowed to obtain a wide set of Ni3Al mechanical properties: ultimate tensile strength (UTS) from 1500 to 2500 MPa tensile yield strength (TYS) from 700 to 2400 MPa and elongation A10 between 25 and 0,2 %. Such parameters considerably exceed a level of mechanical parameters refered in bibliography for similar strips. The analysis of tensile sample fracture showed a transcrystalline cleavage of fine individual grains and plastic fracture along the regions of grain boundaries. Inspire of high level of Ni3Al-based intermetallic material cold working (up to 80 %) a shear fracture was observed.
5
100%
EN
The results of investigation of grain size effect on mechanical properties of Ni3Al – based intermetallic strips measured in a tensile test at room temperature in air have been shown in the paper. Thin intermetallic strips with average grain size of 1, 5, 7, 26, 43 and 83 micrometers prepared by cold rolling and heat treatment at parameters chosen on the basis of our earlier completed recrystallization maps have been used for tensile tests. It has been stated that increasing of basic γ’ phase grain refinement caused intensive increase of tensile yield strength (TYS) and lower increase of ultimate tensile strength (UTS). The highest effectiveness of grain boundary strengthening has been found for average grain size up to 10 micrometers and was connected with a strong reduction of intermetallic material plasticity as well with increasing of its elasticity finding expression in TYS/UTS ratio. However, even for extremely fine-grained Ni3Al sample (average grain size approximately 1 micrometer) a value of ultimate tensile elongation obtained at room temperature in air (“hard conditions” for intermetallic alloys sensitive to environmentally influenced brittleness) was still high – approximately 30% at tensile yield strength above 1200 MPa. The results obtained (for recrystallized Ni3Al) were much better then those for appropriate alloys described in literature. In the analyzed grain size range, a classic exponential dependence of yield strength on average grain size was confirmed. Tension test results were in good correlation with fracture structure. It has been stated that fractures of samples with different grain size were quite similar and mixture-type. There was cleavage fracture via micro-volume of each grain, related to ductile fracture via microregions along grain boundaries. For all tested range of grain sizes a fraction of ductile fracture microregions was high, but higher for coarse-grained samples with ultimate elongation ran into 70%. A dependence of a phase structure (a fraction of γ disordered phase) and degree of γ’ phase ordering on mechanical properties and fracture in a tensile test at room temperature in air was also discussed in the paper.
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu wielkości ziarna na parametry wytrzymałościowe taśm ze stopu na osnowie fazy międzymetalicznej Ni3Al mierzone w próbie statycznego rozciągania, w temperaturze pokojowej, w atmosferze powietrza. Po szczegółowej analizie morfologii budowy ziarnowej materiału w stanie po wygrzewaniu rekrystalizującym prowadzonym przy wykorzystaniu map rekrystalizacji opracowanych we wcześniejszych badaniach do analizy wybrano próbki o średniej wielkości ziarna: 1 µm, 5 µm, 7 µm, 26 µm, 43 µm i 83 µm. Stwierdzono, wraz ze wzrostem stopnia rozdrobnienia fazy γ’ stanowiącej osnowe badanego materiału, intensywny przyrost granicy plastyczności oraz mniej intensywny przyrost doraźnej wytrzymałości na rozciąganie. Wykazano, że największa skuteczność umocnienia granicami ziaren (poprzez rozdrobnienie ziarna) ma miejsce w przedziale wielkości ziarna do ok. 10 µm, co odpowiada jednocześnie, zachodzącemu równolegle intensywnemu zmniejszeniu plastyczności materiału i zwiększeniu jego „wydolności sprężystej” wyrażonej stosunkiem Re/Rm. Jednak nawet dla skrajnie drobnoziarnistego stopu (średnia sśednica ziarna około 1 µm) wydłużenie uzyskiwane w próbie rozciągania prowadzonej w temperaturze otoczenia w powietrzu (bardzo ważne czynniki ”obciążające” wyniki uzyskiwane dla próbek stopów intermetalicznych) jest bardzo wysokie, bo bliskie 30%, przy także wysokiej granicy plastyczności powyżej 1200 MPa. Uzyskane wyniki, dla stopu w stanie równowagowym (po rekrystalizacji), są nieporównywalnie korzystniejsze od odpowiadajacych im nielicznych danych dostępnych w literaturze. Potwierdzono także, w rozpatrywanym przedziale wielkości ziarna, ”klasyczny” przebieg wykładniczej zależności granicy plastyczności od wielkości ziarna. Wyniki badań statycznego rozciągania korespondują z budową fraktograficzną powierzchni przełomów. Stwierdzono, że przełomy badanego stopu w stanie bez umocnienia ale przy zróżnicowanej wielkości ziarna wykazują wiele wspólnych cech budowy – są efektem pękania łupliwego w mikroobszarach i pękania ciągliwego stref granic ziaren, natomiast różnią się udziałem obu tych składowych. Przełomy badanego stopu, w całym rozpatrywanym przedziale wielkości ziarna, charakteryzują się dużym udziałem odkształcenia plastycznego w granicach ziaren – zauważalnie większym dla ziarna o większych rozmiarach pozwalającym na uzyskanie wydłużenia równomiernego na poziomie 70%. Dyskutowano także problem wpływu budowy fazowej (udział nieuporządkowanej fazy γ) oraz zmian stopnia uporzadkowania podstawowej fazy γ’ na właściwości mechaniczne i budowe przełomów w próbkach po rozciąganiu w temperaturze pokojowej, w atmosferze powietrza.
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu obróbki cieplnej na zużycie tribologiczne stopu na osnowie fazy międzymetalicznej Ni₃Al z dodatkami stopowymi chromu cyrkonu i boru w stanie po odlewaniu i po 100-godzinnym wygrzewaniu w temperaturze 1200°C w atmosferze argonu lub powietrza. Wykorzystując metodę "pin-on-disc", w warunkach tarcia suchego, w atmosferze powietrza stwierdzono istotny wpływ środowiska i temperatury wygrzewania na zużycie tribologiczne badanego materiału. W granicznym przypadku - dla materiału po homogenizacji 1200°C/100 h/argon uzyskano bardzo istotne zmniejszenie zużycia wagowego w odniesieniu do stopu Ni₃Al (Cr, Zr, B ) w stanie po odlewaniu, a nawet wynik lepszy od austenitycznej stali zaworowej 50H21G9N4 badanej w analogicznych warunkach eksperymentu. Przeprowadzone badania wykazały istotny wpływ jednorodności umocnienia poszczególnych faz strukturalnych i stabilność składu fazowego, a także prawdopodobnego wzrostu stopnia uporządkowania struktury badanego stopu (w trakcie próby zużywania) na jego odporność na zużycie tribologiczne.
EN
The experimental results of heat treatment influence of alloys with Ni₃Al matrix with additions chromium, zirconium and boron on tribological wear are presented in this paper. Investigated materials were the samples in as cast conditions and 100-hours heat treatment at 1200°C temperature in the argon or in air atmosphere. By using "pin-on-disc" method in dry friction conditions in air atmosphere, the influence of environment and temperature of the homogenisation is significant for tribological wear of the investigated material. In the terminal case, for material after 1200°C/100 h/argon homogenization, significant decrease in the mass wear was observed for cast Ni₃Al (Cr, Zr, B ) alloy. The results were better than the ones observed even for austenitic valve steel 50H21G9N4 investigated in the same experimental conditions. Carried out research has shown that homogeneity of the strengthening of particular structural phases and stability of the phase composition and probable ordering increase in the investigated alloy influence on the materials resistance to tribological wear.
EN
In this paper a three-dimensional model for determination of a microreactor's length is presented and discussed. The reaction of thermocatalytic decomposition has been implemented on the base of experimental data. Simplified Reynolds-Maxwell formula for the slip velocity boundary condition has been analysed and validated. The influence of the Knudsen diffusion on the microreactor's performance has also been verified. It was revealed that with a given operating conditions and a given geometry of the microreactor, there is no need for application of slip boundary conditions and the Knudsen diffusion in further analysis. It has also been shown that the microreactor's length could be practically estimated using standard models.
EN
Ni3Al-based intermetallic alloys are a group of advanced materials with potential outstanding physical and chemical properties (such as high catalytic activity and structural stability in corrosive environments) which make them possible candidates for many high-tech applications. A selection of strictly given parameters of plastic working and heat treatment allowed to obtain from as cast coarse-grained sheet a thin foils with thickness approximately 50 um. These foils can be manufactured both with nano- or microcrystalline structure. The main objective of this work was to investigate of catalytic properties of microcrystalline Ni3Al-based foils surface without any additional catalytic coatings. The examination has concerned to decomposition of methanol, hexane and additionally dibutyl sulphide as mustard gas imitator in a fixed- bed tube quartz reactor. The catalysis reaction of methanol decomposition has started effectively at about 450°C with 90% conversion degree or higher. SEM analysis of Ni3Al foils surface after this process showed deposit with the large part of carbon nanofibers and nanonickel precipitates. Similar catalytic behaviour was observed for hexane decomposition, with emphasis that up to temperature of 600°C conversion was 100%. Catalytic tests for dibutyl sulfide also confirmed a possibility of decomposition of this compound by thermocatalytic reactions on the Ni3Al thin foils surface.
PL
Stopy na osnowie fazy międzymetalicznej Ni3Al należą do grupy zaawansowanych materiałów o unikatowych właściwościach fizycznych i chemicznych (m.in. wysoka aktywność katalityczna i stabilność strukturalna w środowiskach korozyjnych), które stanowią o ich dużych możliwościach aplikacyjnych w obszarze zaawansowanych technologii. Dobór ściśle określonych parametrów obróbki plastycznej i cieplnej pozwolił na uzyskanie z materiału o grubokrystalicznej strukturze folii o grubości ok. 50 um o budowie zarówno nano-, jak i mikrokrystalicznej. Głównym celem niniejszej pracy były badania właściwości katalitycznych mikrokrystalicznych taśm ze stopu na osnowie fazy Ni3Al bez dodatkowej warstwy katalitycznej. Badania dotyczyły dekompozycji metanolu i heksanu oraz dodatkowo siarczku dibutylowego jako imitatora iperytu siarkowego. Potwierdzono, że reakcja katalityczna rozkładu metanolu rozpoczyna się efektywnie w temperaturze około 450°C ze stopniem konwersji 90% lub wyższym. Analiza warstwy powierzchniowej folii po reakcji katalitycznej przeprowadzona za pomocą skaningowej mikroskopii elektronowej wykazała obecność depozytu w postaci nanowłókien węglowych i nanowydzieleń niklu. W trakcie rozkładu heksanu obserwowano podobną aktywność katalityczną, z zaznaczeniem, że począwszy od temperatury 600°C następuje całkowity rozkład analizowanego związku. Przeprowadzone dodatkowo badania rozkładu siarczku dibutylowego potwierdziły również możliwość rozkładu tego związku na drodze reakcji termokatalitycznej na powierzchni cienkich taśm Ni3Al.
EN
Intermetallic compound Ni3Al-based alloys are considered as an advanced structural and functional materials for many potential high temperature and corrosive environmental applications. In this work, a study of the influence of chemical composition on the microstructure of Ni3Al-based alloys with various additives (Zr and B and with/without Cr or Cr and Mo) after cold- rolling and long-lasting annealing, is presented. Three cold-rolled and recrystallized Ni3Al alloys with different chemical composition were annealed in air, at 1100°C, up to 200 hours. A quantitative change of grain size and phase composition upon annealing were studied. It was found that the modification of chemical composition (by addition of chromium or chromium and molibdenium) limits the growth of matrix's grains significantly. Obtained results indicate that phase composition has strong impact on structural stability of investigated alloys. Presence of second phase in alloys has stabillizing influence on matrix grain growth. After 200 h of annealing at 1100°C the final grain size was only approx. 30 um for Ni3Al (Zr, B, Cr, Mo) alloy.
PL
Stopy na osnowie fazy międzymetalicznej Ni3Al stanowią grupę zaawansowanych materiałów konstrukcyjnych przeznaczonych do pracy w warunkach wysokiej temperatury i w środowisku korozyjnym. W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu składu chemicznego na zmiany mikrostruktury wybranych stopów na osnowie fazy Ni3Al podczas ich długotrwałego wygrzewania w atmosferze powietrza. Trzy stopy na osnowie fazy Ni3Al, o rożnym składzie chemicznym, poddano wstępnej obróbce plastycznej na zimno i wygrzewaniu rekrystalizującemu, a następnie wygrzewano w powietrzu, w temperaturze 1100°C, w czasie do 200 godzin. Analizie poddano zmianę wielkości ziarna i budowy fazowej podczas wygrzewania. Stwierdzono, że modyfikacja składu chemicznego (przez dodatek chromu lub chromu i molibdenu) znacząco ogranicza rozrost ziaren osnowy. Wyniki badań wykazały istotny wpływ budowy fazowej na stabilność strukturalną badanych stopów - obecność drugiej fazy stabilizowała rozrost ziaren osnowy. Dla stopu Ni3Al (Zr, B, Cr, Mo) po 200 godzinach wygrzewania w atmosferze powietrza uzyskano końcową wielkość ziarna na poziomie 30 um.
EN
Results of investigation of as-cast and heat treated Ni3Al phase - based intermetallic with alloying additions Zr and B are presented in the paper. A long-lasting homogenization of the investigated material leads to total homogenizing of a phase composition via y phase ordering (gradual y-"y' phase transition) and a tendency to the y' monophase structure. It was stated that annealing temperature has essential influence on homogenization process of the investigated alloy, much more essential than time and environmental conditions. It was observed that annealing atmosphere clearly influences investigated alloy hardness -this fact was related to the process of so called "dynamic oxidation". The essential influence of heat treatment on mechanical properties was confirmed during static tension test carried out for the at homogenized material room temperature in air. As a result where about 10% lowering of the yield point and 40% increase in tensile strength for more than two-fold elongation were found. Impact resistance tests, like static tension tests, proved an essential influence of heat treatment on ductility of the investigated alloy - an increase of 30-40% in ductility in comparison with as-cast condition. High impact resistance was obtained (KV 300/5 for 100-150 J/cm2) for the primarily coarse-grained material (without plastic working).
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań stopu na osnowie fazy międzymetalicznej Ni3Al (Zr, B) z dodatkami stopowymi Zr i B, poddanego obróbce cieplnej. Długotrwałe wygrzewanie ujednoradniające badanego materiału prowadzi do całkowitego ujednorodnienia składu fazowego poprzez porządkowanie fazy y (stopniowa przemiana y->y') i dążenie do jednofazowej struktury y'. Stwierdzono, że temperatura wygrzewania ma istotny wpływ na proces homogenizacji badanego stopu, znacząco większy niż czas i środowisko obróbki. Atmosfera w jakiej prowadzone jest wygrzewanie zauważalnie wpływa na twardość badanego stopu - zjawisko to powiązano z procesem "dynamicznego utleniania. Istotny wpływ obróbki cieplnej na właściwości mechaniczne potwierdzono w trakcie statycznej próby rozciągania w temperaturze pokojowej, w atmosferze powietrza, uzyskując dla materiału po homogenizacji ok. 10% obniżenie granicy plastyczności, 40% wzrost wytrzymałości materiału na rozciąganie przy ponad dwukrotnym wzroście wydłużenia Badania udarności pozwoliły, podobnie jak przy statycznej próbie rozciągania, na potwierdzenie istotnego wpływu obróbki cieplnej na ciągliwość badanego stopu - wzrost o 30-40% w odniesieniu do stanu po odlewaniu. Uzyskano wysoki (KV 300/5 od 100 do 150 J/cm2) jak na materiał o pierwotnej strukturze grubokrystalicznej (bez obróbki plastycznej) poziom udarności.
11
Content available remote Joining of Ni3Al Microcrystalline Foils by SHS Reaction
80%
PL
W pracy przedstawiono próbę otrzymywania złącz Ni3Al/FeAl/Ni3Al metodą spiekania folii Ni3Al z przekładką reaktywną w postaci mieszaniny czystych technicznie proszków żelaza i aluminium lub wypraski z proszków Fe i Al. Do spiekania wytypowano folie Ni3Al w dwóch stanach materiałowych – bezpośrednio po walcowaniu oraz walcowaniu i wygrzewaniu w temperaturze 1000 C i czasie do dwóch godzin. Spiekanie wstępne (etap pierwszy) przeprowadzono w temperaturze 620 C pod obciążeniem cyklicznie zmiennym inicjując objętościowo reakcje SHS (Self-Propagating High Temperature Synthesis). Etap drugi (spiekanie zasadnicze) polegał na swobodnym wygrzewaniu utrzymanych złącz w temperaturze 1250 C i atmosferze ochronnej argonu. Etap ten zrealizowano w dwóch wariantach: pierwszy – z szybkim grzaniem układu Ni3Al/FeAl/Ni3Al i wytrzymaniem w temperaturze przez 15 minut a następnie studzeniem w powietrzu i drugi – z grzaniem i studzeniem układu Ni3Al/FeAl/Ni3Al razem z piecem (łączny czas 1h). Uzyskane próbki poddano analizie metalograficznej na mikroskopie skaningowym, analizie wielkosci ziarna, składu chemicznego (punktowo oraz liniowo) oraz pomiarom mikrotwardosci. Na etapie spiekania wstepnego potwierdzono wystepowanie reakcji SHS. Badania metalograficzne ujawniły strefową budowę próbek. W zależności od zastosowanych wariantów obróbki cieplnej (spiekania zasadniczego) w strukturze złącza występuje od dwóch do osmiu stref przejściowych o różnym składzie chemicznym. Wariant pierwszy obejmujący gwałtowne grzanie i chłodzenie podczas etapu spiekania zasadniczego powoduje wzrost twardości w strefach przejściowych (do poziomu 360 HV), występowanie twardej, niewidocznej podczas obserwacji mikroskopowych strefy FeAl (473+56 HV) oraz pojawienie się lokalnych pęknięć na granicach pomiędzy fazą Ni3Al i strefa bezpośrednio do niej przyległa. W przypadku spiekania zasadniczego według wariantu drugiego mikrotwardosc w Ni3Al i strefach przejściowych jest porównywalna, natomiast w ziarnach FeAl wynosi 320+8 HV. Przeprowadzono rozpoznawcze badania rozrywania uzyskanych złącz, które potwierdziły wysoką jakość połączenia otrzymanego zgodnie z wariantem II. Dodatkowo przeprowadzono również udana próbę łączenia taśm Ni3Al z przekładką reaktywną Fe-Al poprzez impulsy wysokoprądowe.
EN
An attempt of obtaining Ni3Al/FeAl/Ni3Al joints via sintering of Ni3Al foil with a reactive spacer is described. The method is based on sintering technically pure iron and aluminium powders or Fe and Al P/M (Powder Metallurgy) compacts. For sintering the Ni3Al foils in two material conditions were selected – immediately after rolling and after soaking at the temperature of 1000 C for up to two hours. A presintering (stage one) was carried out at the temperature of 620 C under cyclic variable load which initiated volumetric reaction SHS (Self-Propagating High Temperature Synthesis). The second stage (basic sintering) relied on free soaking of obtained joints at the temperature of 1200 C in a protective argon atmosphere. This stage was carried out in two variants: the first variant – with fast heating of the Ni3Al/FeAl/Ni3Al system and maintaining in the temperature for 15 minutes and next slow cooling in air, and the second one - heating and cooling of the Ni3Al/FeAl/Ni3Al system in a furnace (total time – 1hour). The following parameters of obtained samples were analysed: metallographic analysis using scanning microscope, grain size, chemical composition (point and linear analysis), and microhardness. In the first stage (presintering) an occurence of the SHS reaction was confirmed. Metallography studies revealed a zonal structure of the samples. Depending on applied variants of heat treatment (in the basic sintering), from two up to eight transient zones with different chemical composition appear in the joint structure. The first variant including rapid heating and cooling during basic sintering causes increase in hardness in transient zones (up to the level of 360 HV), occurrence of a hard (473+56 HV), non-visible in microscopic observation FeAl zone, and an appearance of local cracks on boundaries between the Ni3Al phase and a zone directly adjacent to it. For the second variant of the basic sintering microhardness in Ni3Al and transient zones is comparable while for FeAl grains amounts to 320+8 HV. First recognizing tests on disruption of obtained joints were done. They confirmed high quality of joints produced in the variant II. Additionally, a successful attempt to bond Ni3Al strips with a Fe-Al reactive spacers using high-current pulses was performed.
EN
This paper presents the analysis of structural research, micro-hardness and mechanical properties of the base material which is steel 904 L and joints made with CO2 laser beam and the TIG method. The analysis of the equilibrium system created in the Thermo-Calc programme based on chemical composition shows a dominancy of austenite with of Feα additions, phase σ, P and Laves’ and M23C6 and Cr9Mo21Ni20 carbides. EBSD (electron backscatter diffraction) research done by using an electron scanning microscope confirmed the presence of pure austenite.
PL
W pracy przedstawiono analizę badań strukturalnych, mikrotwardości i własności mechanicznych materiału rodzimego stali 904 L oraz połączeń wykonanych wiązką lasera CO2 i metodą TIG. Analiza układu równowagi utworzonego w programie Thermo-Calc na podstawie składu chemicznego wykazała dominujący udział austenitu z domieszkami Feα, faz σ, P i Lavesa oraz węglików M23C6 i Cr9Mo21Ni20. Badania EBSD (electron backscatter diffraction) wykonane przy użyciu elektronowego mikroskopu skaningowego potwierdziły obecność czystego austenitu.
EN
In this paper, the specified issues that occurs in the numerical modeling of complex phenomena of chemical reactions intensified with forced fluid flow in the thermocatalytic reactor channels on the intermetallic phase of Ni3Al are presented. Based on the example of flowing mixture containing helium contaminated by methanol in a horizontal microchannels, heated from the outside, received results of the experiment were shown and compared with computational fluid dynamize calculations. However, standard version of commercial code have been expanded by user definedfunctions. These extensionstransformed the calculation mechanisms and algorithms of computational fluid dynamize codes adapting them for the micro-flow cases and increased chemical reactions rate on an interphase between fluid and solid. Results obtained on the way of numerical calculations were compared with experimental data receiving satisfactory compliance.
PL
W pracy przedstawiono analizę wpływu składu chemicznego oraz obróbki cieplnej na strukturę, jednorodność umocnienia i odporność na zużycie erozyjne 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 sie strukturą grubokrystaliczną (jednofazowa osnowa uporządkowana + obszar nieuporządkowany; jednofazowa osnowa + obszary dwufazowe itp.). Testy zużycia erozyjnego wykonano na specjalnie zbudowanym stanowisku laboratoryjnym według metodyki Instytutu Energetyki w Warszawie. W oparciu o przeprowadzone kompleksowe badania strukturalne i topograficzne, scharakteryzowano mechanizm niszczenia erozyjnego warstwy wierzchniej intermetali Ni3Al.
EN
Analysis of the influence of chemical composition and the homogenisation treatment parameters on structure, strengthening uniformity and erosion resistance of the Ni3Al intermetallic alloys are presented in this paper. Investigations of Ni3Al intermetallic alloys with addition of B, Zr, Cr, Mo and Fe in as-cast and after homogenisation treatment were conducted. Analysed alloys have fine or coarse grain size and compound structure (single phase, ordered monophase ordered matrix + disordered region, monophase matrix + dublephase regions etc.). Erosion tests were conducted in laboratory of Energetic Institute in Warsaw. The erosion destruction mechanism of Ni3Al alloy on the base of structure and topography surface investigations was proposed in this paper.
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań fraktograficznych trzech stopów na osnowie fazy międzymetalicznej Ni3Al o różnej zawartości chromu, molibenu i cyrkonu. Stwierdzono, że budowa przełomów uzyskanych w efekcie statycznego rozciągania próbek opisywanych stopów, silnie zależy od składu fazowego i stopnia rozdrobnienia struktury w zakresie kształtowania parametrów wytrzymałościowych, poziomu plastyczności i mechanizmów pękania. Odnotowano między innymi, że w stanie bezpośrednio po odlewaniu lub wygrzewaniu ujednoradniającym (struktury grubokrystaliczne) stopy pękają krucho, tworząc przełomy śródkrystaliczne po przestrzeniach międzydendrytycznych lub śródkrystaliczne łupliwe. Natomiast stopy na osnowie fazy międzymetalicznej odkształcone plastycznie w stanie lanym lub po wcześniejszym wygrzewaniu ujednoradniającym, a następnie rekrystalizowane (materiały drobnoziarniste), charakteryzują się w statycznej próbie rozciągania przełomem makroskopowo ciągliwym śródkrystalicznym, z udziałem pękania łupliwego ograniczonego do wymiarów drobnych ziaren i przy dużym udziale odkształcenia plastycznego po granicach ziaren.
EN
The study results are presented of the influence of chemical composition and structure of alloys with the basis of Ni3Al intermetallic phase with alloy additions of born, zirconium, chromium and molybdenum on the selected mechanical properties. The essential influence was found of chemical composition as well as the structure (post casting state, after homogenization the coarse grain structure and post plastic and thermal treating the small grain structure) on the strength properties of alloys with the basis of Ni3Al phase.
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu składu chemicznego i struktury stopów na osnowie międzymetalicznej Ni3Al, z dodatkami stopowymi boru, cyrkonu, chromu i molibenu, na wybrane właściwości mechaniczne. Rejestrowano wpływ zmian strukturalnych, będących efektem procesu wygrzewania ujednoradniającego oraz obróbki plastycznej i cieplnej, na granicę plastyczności, doraźną wytrzymałość na rozciąganie oraz wydłużenie. Stwierdzono istotne oddziaływanie zarówno składu chemicznego, jak i struktury (stan po odlewaniu, po homogenizacji - struktura gruboziarnista oraz po obróbce plastycznej i cieplnej - struktura drobnoziarnista) na właściwości wytrzymałościowe stopów na osnowie fazy Ni3Al.
EN
Results are presented of factography study of three alloys with the base of Ni3Al intermetallic phase of different contamination of chromium, molybdenum and zirconium. It was found that the fracture structure after static stretching of the alloys strongly depends on the phase composition and fragmentation degree of the structure. Immediately after casting or heating the alloys crack and create fractures intercrystalline along interdentrific spaces. However, alloys with the basis of intermetallic phase after plastic deformation or heating to homogenize in the static stretching deformation have fractures macroscopically ductile with cleavable cracking limited to the dimension have fractures macroscopically ductile with cleavable cracking limited to the dimension of the fine grains and with plastic deformation along the grain boundaries.
17
80%
PL
Utleniano stop na osnowie fazy międzymetalicznej Ni3Al w atmosferze powietrza i atmosferze powietrza z dodatkiem 1% SO2. Wytop stopu poddano obróbce plastycznej i wygrzewaniu rekrystalizującemu w 1000°C w atmosferze argonu. Proces utleniania prowadzono w temperaturze 900 i 1100oC przez 24 h. Stwierdzono, że na powierzchni próbek tworzy się dwuwarstwowa zgorzelina, zbudowana z NiO, Al2O3 oraz spinelu NiAl2O4. Wielkość przyrostu masy próbek zależy od składu atmosfery oraz temperatury. Dominującym procesem jest tworzenie się NiO. Stwierdzono, że niewielka ilość SO2 obniża szybkość korozji badanego stopu, co jest związane z reakcjami zachodzącymi na powierzchni zgorzeliny.
EN
An alloy based on the Ni3Al intermetallic phase matrix was oxidized in an atmosphere of air and in air containing 1% SO2. The alloy melt was subjected to plastic working and recrystallizing annealing at 1000°C under an atmosphere of argon. The oxidation process was carried out at 900 and 1100oC for 24 hours. It was found that two-layer scale composed of NiO, Al2O3 and NiAl2O4 spinel was formed on the sample surface. The rate of the sample weight increment depended on the composition of the atmosphere and temperature. The dominant process was the formation of NiO. Small amounts of SO2 were observed to reduce the corrosion rate in the investigated alloy, which was associated with reactions occurring on the surface of scale.
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań stopu na bazie fazy Ni3Al, z dodatkami stopowymi cyrkonu i boru. Zoptymalizowane parametry obróbki cieplno-plastycznej pozwoliły na uzyskanie w badanym stopie poziomu umocnienia nie powodującego utraty spójności materiału a jednocześnie umożliwiającego przeprowadzenie procesu rekrystalizacji. W wyniku rekrystalizacji uzyskano drobnoziarnistą strukturę osnowy poprzez 1000-krotne rozdrobnienie ziarna w badanym stopie (stan pierwotny: krystality o wymiarach liniowych do 4 mm, stan po obróbce: równoosiowe ziarna o średniej średnicy rzędu 4 mikrometry). W wybranych przypadkach uzyskano próbki stopów na osnowie fazy Ni3Al, które w testach rozciągania prowadzonych w temperaturze pokojowej, w atmosferze powietrza wykazały, przy zadowalających parametrach wytrzymałościowych (Rm rzędu 1400 MPa, i Re rzędu 400 MPa), wydłużenie względne dochodzące do 50%. Przeprowadzono także skuteczną próbę podwyższenia właściwości wytrzymałościowych (Re, Rm) stopów drobnoziarnistych (po wieloetapowej obróbce cieplno-plastycznej) poprzez dalsze umocnienie plastyczne, uzyskując w skrajnych przypadkach umocnienia Re rzędu 1900 MPa, przy Rm rzędu 2000 MPa i mierzalnym wydłużeniu względnym do 2% (wyniki rozciągania w temperaturze pokojowej, w atmosferze powietrza).
EN
A significant influence of thermo-mechanical treatment parameters on structure and properties of Ni3Al-based intermetallic with zirconium and boron was shown in this paper. Using optimalized parameters of thermo-mechanical treatment, over 1000-times refinement of grains was obtained in investigated alloy (from shape - irregular crystals of 4 mm in linear dimension to 4 micrometres in diametre polyhedral grains). It was shown that fine-grained structure of investigated intermetallic alloy resulted in their plastifying. Fractures occurred during tensile testing were ductile, the proof stress was low and the tensile strength was quite high (in chosen cases of Ni3Al based intermetallic after processing, the proof stress of 400 MPa, the tensile strength of 1400 MPa and over 50% unit elongation during tensile testing at room temperature were recorded). Finally, using multistage thermo-mechanical treatment it is possible to strengthen fine-grained Ni3Al-based intermetallic alloy and obtain yield point over 1900 MPa, tensile strength over 2000 MPa and unit elongation not less than 2% (tensile testing at room temperature, in air).
EN
Diagnostic methods applied nowadays to examine condition of a gas turbine blade have been discussed in the Introduction section. What follows in the body of the paper is presentation of findings on the assessment of changes in the microstructure of a gas turbine blade with a non-destructive thermographic method. A laboratory experiment performed on new turbine rotor blades made of the EI 867WD alloy has been described. The experiment consisted in holding the blades at different temperatures in the exhaust-gas environment produced by an aircraft engine supplied with jet fuel. The pulsed thermography method has been used to determine and analyse the temperature distribution upon the examined area while cooling-down after the earlier uniform warming it up with a heat pulse. Diffusion and effusion of heat in the alloy have been examined. Both phenomena are determined with thermal properties and other physical properties such as size, shape, weight, structure, chemical composition, thickness of the protective coating of the blade. Examination of the microstructure of the blade material has shown the increased thickness of the coating, grain size, and in particular disadvantageous modification in the strengthening gamma' phase against temperature. Finding the relationship between parameters of thermal responses of blade materials to heat pulse against the average size of precipitates of the gamma' phase and thickness of the aluminium protective coating enables inferences on changes in the blade material's condition. With this relationship as the basis and knowing permissible changes to the microstructure one can determine the 'fit-for-use' and 'unfit-for-use' (i.e. serviceable and unserviceable) conditions of the blades. Assuming the material criterion, i.e. some disadvantageous change in the morphology of precipitates of the gamma' phase in the EI 867WD alloy under examination, the 'fit-for-use' (serviceability) thresholds for blades affected with different temperatures have been defined.
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań zużycia tribologicznego stopu na osnowie fazy międzymetalicznej Ni₃Al z dodatkami stopowymi cyrkonu i boru, metodą "pin-on-disc" w warunkach tarcia suchego. Na podstawie wyników badań stwierdzono istotny wpływ jednorodności struktury na odporność na zużycie tribologiczne badanego stopu (homogenizacja składu fazowego i prawdopodobny wzrost stopnia uporzadkowania). Próbki poddane procesowi rekrystalizacji po uprzednim odkształceniu plastycznym na zimno materiału ze stanu po odlewaniu lub homogenizacji posiadaja dobrą odporność na zużycie tribologiczne. W przeciwieństwie do nich materiał w stanie po odlewaniu i po odkształceniu plastycznym na zimno wykazuje istotnie niższą odporność na zużycie tribologiczne. Pomimo znacznego umocnienia (dwukrotnie wyższe - w porównaniu do stanu po odlewaniu), stop Ni₃Al odkształcony plastycznie na zimno wykazuje najnizszą odporność na zużycie tribologiczne.
EN
Resistance to tribological wear of Ni₃Al-based intermetallic alloy with the alloying additions of Zr and B was investigated using "pin-on-disc" method at room temperature. It has been found that tribological wear resistance of investigated alloy strongly depends on a degree of homogenisation of its structure (predominantly chemical homogenisation and probably a level of ordering). Samples with structure modified by homogenisation treatment and by cold rolling followed by recrystalization showed excellent wear resistance in opposite to as-cast or cold rolled condition. Even though cold working significantly increases (doubled - in comparison to as-cast condition) level of Ni₃Al alloy hardening, a tribological wear resistance for this case is the lowest among all investigated samples.
first rewind previous Strona / 3 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.