Wyniki 1-5 spośród 5 dla zapytania: authorDesc:"Wojciech POLKOWSKI"

Thermal stability of Ni3Al-based intermetallic alloys structure upon long-lasting annealing

Czytaj za darmo! »

Intermetallic alloys present a group of intensively investigated hightemperature structural materials. A lot of work has been focused on Ni3Al-based alloys. Due to large aluminium content and high degree of structure ordering, these alloys posses some advantages over actually applied nickel-based superalloys [1]: -- much better oxidation and carburization resistance at temperature up to 1100°C, -- good mechanical strength at high temperature (with effect of an anomalous temperature dependence of yield strength), -- excellent wear resistance, also at high temperature, -- relatively low density and costs of raw materials. However, the main drawback in wide commercialization of Ni3Al-based alloys (and other intermetallic-based materials) is their low fracture thouhgness and, related with that, problematic manufacturing and processing of these materials. The problem of Ni3Al-based alloys brittleness has already been prominently reduced by the modification of chemical composition (e.g. by alloying with small amounts of boron and zirconium [2, 3]) and development of effective manufacturing technologies [4], what has resulted in few successful industrial applications of these materials [5]. The current applications of Ni3Al-based casting alloys include, e.g. heat treating trays and fixtures for carburizing and air environments, transfer rolls for austenitizing furnaces, forging dies and special components. Additionally, Ni3Al-based alloys in the form of cold-rolled thin foils (with thickness even below 50 μm) are considered as promising substrate material for applications in microelectromechanical systems (MEMS). Ni3Al thin foils formed in so-called honey-comb structures can also be applied in electrochemical systems such as catalytic production of hydrogen from methanol system [6]. Neverthless, an quantitative description of relationship between structure and properties of Ni3Al-based alloys is rather difficult, due to their h[...]

Przebudowa mikrostruktury taśm ze stopu na osnowie fazy międzymetalicznej Ni3Al w efekcie obróbki plastycznej na gorąco DOI:10.15199/24.2015.8.3


  W pracy przedstawiono analizę wpływu temperatury (1000 i 1200°C) i szybkości izotermicznego ściskania na gorąco (ε =􀀓,1, 1,􀀓 i 1􀀓,􀀓 s-1) na przebudowę mikrostruktury drobnoziarnistego stopu na osnowie fazy międzymetalicznej Ni3Al z dodatkami stopowymi cyrkonu i boru. W wyniku przeprowadzonej obróbki obserwowano efekty rekrystalizacji dynamicznej/postdynamicznej, której udział rósł wraz ze zmniejszeniem szybkości odkształcania i wzrostem temperatury procesu. The analysis of temperature (1000 and 1200°C) and rate of isothermal hot compression (ε =0.1, 1 i 10 s-1)on the microstructure changes of Ni3Albased intermetallic alloy with zyrconium and boron addition wasshownin the paper. It was observed that the performed treatment has influence on dynamic/postdynamic recrystallization which participation increase with decreasing rate of strain and increasing of process temperature. Słowa kluczowe: obróbka plastyczna na gorąco, stop Ni3Al, mikrostruktura Key words: hot-working, Ni3Al alloy, microstructure.Wprowadzenie. Stopy na osnowie fazy międzymetalicznej Ni3Al należą do grupy perspektywicznych materiałów posiadających, w porównaniu do powszechnie stosowanych żarowytrzymałych stopów na bazie niklu, znacznie wyższą wytrzymałość w podwyższonej temperaturze, relatywnie niską gęstość, a także wysoką odporność na oddziaływanie środowiska aktywnego korozyjnie [1÷3]. Intermetale Ni3Al wykazują także aktywność katalityczną w reakcji rozkładu szeregu związków chemicznych, m.in.: metanolu, metanu, cykloheksanu, acetonu, a także sarinu i iperytu siarkowego [3]. Pomimo że znane są metody poprawy plastyczności tych stopów, to nadal istnieją przeszkody w przemysłowym zastosowaniu tych materiałów, do których można zaliczyć potencjalnie małą plastyczność i skłon- ą skłonność do kruchego pękania [4, 5]. W dostępnej literaturze napotkano nieliczne prace dotyczące odksz[...]

Wpływ parametrów przetwarzania na strukturę i właściwości mechaniczne intermetalicznych taśmNi3Al po walcowaniu na zimno i statycznym wygrzewaniu DOI:10.15199/24.2017.8.13


  Wprowadzenie. Dynamicznie rozwijająca się technika oraz postępująca miniaturyzacja układów i urządzeń prow dzą do zaostrzenia warunków pracy elementów konstrukcji, często w stopniu wykraczającym poza możliwości dotych czas stosowanych stali i stopów specjalnych. Coraz częściej wdrożenie zaawansowanych rozwiązań konstrukcyjnych napotyka barierę braku odpowiednich tworzyw i techno logii ich przetwarzania, spełniających oczekiwania pro jektantów i konstruktorów nowoczesnych urządzeń. Jedną z alternatyw materiałowo-technologicznych w zakresie tworzyw metalicznych są intermetale, badane intensywnie od przełomu wieków jako tworzywa przyszłości. Interme tale, czyli stopy na osnowie uporządkowanych faz między metalicznych (w tym m.in. Ni3Al) [1-3], to materiały, w któ rych podstawowym składnikiem strukturalnym jest jedna z faz międzymetalicznych. Osnowa stopów na osnowie fazy międzymetalicznej nadaje im szereg szczególnych cech dziedziczonych od podstawowego składnika fazowego, z jednoczesnym zachowaniem szansy na zadowalającą technologiczność tych tworzyw. Wyróżniki intermetali, w tym na osnowie aluminku niklu Ni3Al, to względnie mała gęstość, wysoka wytrzymałość statyczna i zmęczeniowa oraz stabilność cieplna i chemiczna struktury (odporność na utlenianie, nawęglanie, nasiarczanie), co czyni je atrak cyjnym tworzywem na elementy maszyn użytkowanych w podwyższonej temperaturze i środowisku korozyjnym [2, 3]. Wspomniany problem technologiczności wią że się przede wszystkim z ograniczoną plastycznością i skłonnością do tworzenia przełomu międzykrysta licznego oraz małą odpornością na kruche pękanie w temperaturze pokojowej, co istotnie ogranicza prak tyczne wykorzystanie większości testowanych interme tali. Wprawdzie stopowane borem intermetale Ni3Al wykazują w typowych procesach kształtowania plastycz [...]

Wpływ temperatury i prędkości odkształcenia na mikrostrukturę stopu na osnowie fazy międzymetalicznej Ni3Al


  W pracy przedstawiono analizę wpływu temperatury i prędkości walcowania na gorąco na ewolucję mikrostruktury wcześniej uplastycznio- nego, drobnoziarnistego stopu na osnowie fazy międzymetalicznej Ni3Al z dodatkami stopowymi cyrkonu i boru. W efekcie przeprowadzonej obróbki plastycznej na gorąco stwierdzono istotny przyrost umocnienia, względem materiału wyjściowego. Analiza EBSD wykazała lokalną przebudowę struktury materiału na drodze rekrystalizacji dynamicznej w temperaturze 1280OC i przy prędkości odkształcania 17 m/min. Temperature and deformation strain rate structure changes in hot-rolled, fine-grained Ni3Al-based intermetallic alloy with zyrconium and boron addition were analyzed in the paper. The conducted hot-working leads to significant increase of hardening level than for material in “initial" stage. The EBSD analysis shows structure change by dynamic recrystallization at temperature 1280OC and strain rate 17 m/min. Słowa kluczowe: obróbka plastyczna na gorąco, stopy Ni3Al Key words: hot-working, Ni3Al alloys, structural changes.Wprowadzenie. Stopy na osnowie fazy między- metalicznej Ni3Al wykazują, w porównaniu do po- wszechnie stosowanych żarowytrzymałych stopów na bazie niklu, znacznie wyższą wytrzymałość w pod- wyższonej temperaturze, relatywnie niską gęstość, a także wysoką odporność na oddziaływanie środo- wiska aktywnego korozyjnie. Intermetale Ni3Al prze- znaczone są głównie: na elementy turbosprężarek, zawory, gniazda zaworowe, elementy matryc i tłocz- ników, osprzęt pieców do obróbki cieplno-chemicznej a także - po krystalizacji kierunkowej - na łopatki turbin silników odrzutowych [1, 2]. Główną przeszko- dę w przemysłowym zastosowaniu tych stopów sta- nowi ich potencjalnie mała plastyczność i skłonność do kruchego pęka[...]

Walcowanie wysokotemperaturowe taśm ze stopu na osnowie fazy międzymetalicznej Ni3Al DOI:10.15199/24.2016.9.6


  High temperature rolling of Ni3Al - based intermetallic alloy strips W pracy przedstawiono wyniki badań efektów walcowania wysokotemperaturowego taśm ze stopu na osnowie fazy międzymetalicznej Ni3Al z dodatkami stopowymi cyrkonu i boru. Proces odkształcania plastycznego realizowano w dwóch etapach, w temperaturze 1000 i 1100OC z prędkością obwodową walców roboczych 4, 10 i 15 m/min. Efekty przebudowy struktury obserwowano przy użyciu skaningowej mikroskopii elektronowej sprzężonej z układem do analizy dyfrakcji elektronów wstecznie rozporoszonych (EBSD), a także wykonano pomiary twardości. Stwierdzono przebudowę struktury taśm na drodze rekrystalizacji dynamicznej, której udział rósł wraz ze wzrostem prędkości i temperatury walcowania. Najsilniejsze efekty dynamicznej odbudowy struktury (powyżej 50% objętości taśm z parametrem GOS < 2O) obserwowano po drugim etapie walcowania wysokotemperaturowego realizowanego w temperaturze 1100OC z prędkością 15 m/min. The results of high temperature rolling of Ni3Al-based strips with zirconium and boron addition are shown in the paper. The deformation process was realized by two step rolling at temperature 1000 and 1100OC, with a speed: 4, 10 or 15m/min. The effects of Ni3Al strips structure rebuilding were observed by using a scanning electron microscopy coupled with an electron backscatter diffraction system (EBSD) and a hardness tests were done. The effects of growing up participation of recrystallization with rising a temperature and speed rolling were obtained. The largest effects of dynamic processes of structure recovery (approx. 50% of alloy volume with GOS < 2O) was observed after the second stage of the high temperature rolling conducted at the temperature of 1100°C with the speed of 15 m/min. Słowa kluczowe: walcowanie wysokotemperaturowe, taśmy Ni3Al, rekrystalizacja, zdrowienie Key words: high temperature rolling, Ni3Al foils, recrystallization, recovery Wprowadzenie. Stopy na bazie uporząd[...]

 Strona 1