Wyniki 1-7 spośród 7 dla zapytania: authorDesc:"Anna ZIELIŃSKA-LIPIEC"

Rola mikrostruktury w ocenie wrażliwości do pęknięć likwacyjnych polikrystalicznego nadstopu niklu DOI:10.15199/24.2018.4.6


  Wprowadzenie. Nadstopy na osnowie niklu charakteryzują się bardzo wysokimi właściwościami mechanicznymi i odpornością na korozję oraz utlenianie w wysokich temperaturach homologicznych czyniąc je od wielu lat ważną grupą materiałów w przemyśle energetycznym, jądrowym, a także lotniczym [5]. Celem zagwarantowania niezawodności i stabilności strukturalnej wytwarzanych części wprowadza się liczne pierwiastki stopowe tworzące w bogatej w Ni osnowie złożony układ wieloskładnikowy. Dla metalurgów zajmujących się nadstopami niklu układ równowagi fazowej Ni-Al stanowi podstawę do kształtowania coraz to bardziej złożonych materiałów mających bezawaryjnie pracować przez dziesiątki tysięcy godzin. Pomimo faktu, iż Ni oraz Al charakteryzują się tą samą strukturą krystalograficzną i można byłoby oczekiwać pełnej rozpuszczalności w stanie stałym to układ podwójny Ni-Al wskazuje na obecność licznych faz międzymetalicznych o strukturze innej, aniżeli regularna ściennie centrowana (RSC). Do cech ściśle je charakteryzujących należą między innymi wysoki stopień ukierunkowania wiązań kowalencyjnych kontrolujących stechiometryczne relacje liczby atomów Ni oraz Al w sieci krystalicznej, przez co faworyzowane są bardziej wiązania Ni-Al, aniżeli Ni-Ni, czy Al-Al. Spośród faz z układu Ni-Al najniższa entalpia reakcji egzotermicznej towarzyszy wydzielaniu się β-NiAl o strukturze regularnej typu CsCl. Nieco większa wartość towarzyszy wydzielaniu się podstawowej fazy umacniającej w nadstopach niklu mianowicie γ'-Ni3Al. Krystalizuje ona w uporządkowanej sieci regularnej ściennie centrowanej (RSC) o ściśle zdefiniowanych wzajemnych położeniach tworzących ją atomów. Energia uporządkowania atomów w sieci krystalicznej, mianowicie Ni na ścianach, a Al w narożach jest o 3 kJ/mol większa w stosunku do nieuporządkowanego roztworu o strukturze RSC [18, 21, 23]. Istotną rolę Tablica 1. Skład chemiczny badanego nadstopu Table 1. Chemical composition [...]

Influence of Long-time Stresses on the Microstructure of the Martensitic High Chromium Steels for Advanced Power Engineering

Czytaj za darmo! »

Microstructure of the as received and long-term creep deformed martensitic 9% Cr steel for advanced power plants has been characterised using transmission electron microscopy. Statistical quantitative analyses were undertaken to determine the dislocation density within subgrain and the width of the subgrains. The microstructure of the as received (austenitised at 1070ºC for 2h and tempe[...]

Microstructure of Al-Cu thin film deposited by MOCVD

Czytaj za darmo! »

The Al-Cu system is interesting not only because the alloys from this system are widely used in electronics. The copper rich part of the phase diagram contains phases which can be used to create CMAs (Complex Metallic Alloys). CMA is a class of the multinary alloys in which different phases are formed with crystal structures based on giant unit cells, containing hundreds, up to more than thousands atoms per cell. In these giant unit cells, atoms are arranged in the clusters which create huge complexity materials. Copper is a stabilizing agent for quasicrytalline ternary phases based on aluminum, where third element is a transition metal. The ζ-Al3Cu4 phase is isomorphic to the ϕ-Al10Cu10Fe phase, which is known as a quasicrytaline phase. The γ-Al4Cu9 phase belongs to the family of the CMAs, however represents one of the simplest structures and contains “only" 52 atoms in unit cell [1, 2]. The complexity of the CMAs, offers unique combination of properties such as electrical and thermal resistance, enhanced optical properties with high temperature stability etc. The CMAs are found to exhibit excellent surface properties with respect to wetting, oxidation, corrosion and friction [3÷7]. Due to this fact it was interesting to investigate a possibility of creating the Al-Cu thin films by the means of Metal-Organic Chemical Vapor Deposition (MOCVD) from the Cu-rich part of the Al-Cu phase diagram. The work program involved processing of single Cu and Al coatings, followed by coatings from binary Al-Cu system, preferably the CMA Al43Cu57 phase. Here we present the results of the binary Al-Cu coatings deposition. The MOCVD is a method which allows to deposit metallic thin films at temperatures lower than classical CVD process. It uses metal-organic compounds as precursors for the elements such as Al [...]

Mikrostruktura i właściwości nowych martenzytycznych stali 12 % Cr dla nadkrytycznych bloków energetycznych

Czytaj za darmo! »

Badaniom mikrostrukturalnym poddano martenzytyczną stal VM12 zawierającą 12 % chromu, opracowaną przez COST 522 dla elektrowni konwencjonalnych pracujących w temperaturze około 625÷650 °C. Analizowano mikrostrukturę stali w stanie dostawy, po długotrwałym (29 000 godz.) wyżarzaniu, jak i pełzaniu w temperaturze 625 °C. Ilościową analizę obrazu na elektronomikroskopowych zdjęciach mikrostruktury prowadzono w celu określenia gęstości dyslokacji wewnątrz listew martenzytu/podziarn, wielkości podziarn, jak i wielkości (średnia średnica) oraz kształtu (współczynnik kształtu) wydzieleń. Fazy wtórne identyfikowano przy wykorzystaniu selektywnej dyfrakcji elektronów. Badania za pomocą TEM wykazały, że zarówno długotrwałe wyżarzanie, jak i pełzanie w temperaturze 625 °C powoduje zmiany w mikr[...]

The microstructure of rapidly quenched Fe-Cu-based alloy with a liquid miscibility gap

Czytaj za darmo! »

Although superior properties of metallic glasses such as high strength and high elastic limit, its application is very limited due to highly localized shear banding [1, 2] and thus very low ductility. Ductility of metallic glasses could be improved by formation of composite materials consisting of crystalline phases dispersed in the amorphous matrix. Such composites might be produced by in-situ formation of the crystalline phase. In 2004 Kündig et al. [3] for the first time showed two-phase amorphous structure in metallic system. The system he studied included one pair of elements with high positive heat of mixing (La- Zr) while negative heat of mixing of the other elements (Al, Cu, Ni) to both, La and Zr. Positive heat of mixing between two major elements forced liquid phase separation into La-rich and Zr-rich melts during cooling of the homogeneous melt below critical temperature required for decomposition. Negative heat of mixing of the other alloying elements to La and Zr, increased glass forming ability of both separated melts. Rapid cooling enabled formation of two glassy structures, La-rich and Zr-rich, with surface fractal microstructure [3]. This work initiated research of systems based on elements with positive heat of mixing and thus possible formation of two amorphous phases. Several two-phase metallic glasses were reported up to date including Y-Ti-Al-Co [4], Ni-Nb-Y [5], Ag-Cu-Zr [6], Cu-Zr-Al-Y [7] and Nd-Zr-Al-Co [8]. Since two-phase amorphous structure was obtained, one can expect different thermal stability of both glassy phases. Thus formation of amorphous-crystalline composites with nanocrystalline structure is possible by partial devitrification of one of the amorphous phases. This work deals with another system based on two elements, namely Fe and Cu, with positive heat of mixing as high as +13 kJ/mol [9]. Although the Fe-Cu phase diagram does not contain a liquid miscibility gap, Turchanin et al. [10] p[...]

Analiza mikrostrukturalna i charakterystyka pęknięć po spawaniu łukowym nadstopu niklu DOI:10.15199/24.2017.4.5


  W artykule przedstawiono badania za pomocą mikroskopu świetlnego i skaningowego mikrostruktury odlewniczego stopu niklu umacnianego wydzieleniowo fazą międzymetaliczną Ni3(Al,Ti) po spawaniu metodą GTAW. Ujawniono, iż w rdzeniach dendrytów występują głównie pierwotne i wtórne wydzielenia fazy γ’ w osnowie γ, natomiast w obszarach międzydendrytycznych obserwowano eutektykę γ/γ’ oraz węgliki typu MC. Stosunkowo duże różnice mikrostruktury w tych dwóch charakterystycznych obszarach materiału rodzimego świadczą o dużej lokalnej niejednorodności. Podczas obserwacji za pomocą SEM po spawaniu zauważono mikropęknięcia gorące w strefie wpływu ciepła (SWC). Stwierdzono, że ciecz w SWC podczas spawania pojawia się w wyniku nierównowagowego nadtapiania fazy umacniającej γ’. Analiza przełomu autogenicznego połączenia ujawniła w materiale rodzimym złożony charakter pęknięcia. Kruchy charakter pęknięcia obserwowano na wydzieleniach fazy γ’, eutektyki γ/γ’ i węglików, natomiast ciągliwy w osnowie γ. W strefie wpływu ciepła ujawniono pęknięcie likwacyjne o charakterystycznej powierzchni swobodnej. Słowa kluczowe: nadstopy, pęknięcia likwacyjne, nierównowagowe nadtapianie, spawalność, przełom kruchy.1. Wprowadzenie. Nadstopy na osnowie niklu są grupą materiałów, która charakteryzuje się wyjątkowymi własnościami zarówno mechanicznymi, jak i szczególnie wysoką odpornością na korozję w warunkach pracy [5]. Od ponad 60. lat znajdują bardzo szerokie zastosowanie w przemyśle na wysokotemperaturowe elementy turbin. Blisko połowę masy dzisiejszych silników lotniczych stanowią właśnie tego typu nadstopy, co świadczy o tym, iż są niezastąpione w niektórych aplikacjach [9]. Uzyskanie maksymalnej mocy i wydajności jednostek jest możliwe dzięki stosowaniu najnowocześniejszych technologii produkcji elementów ze złożonych mikrostrukturalnie stopów. Wysokie własności mechaniczne gwarant[...]

 Strona 1