Wyniki 1-5 spośród 5 dla zapytania: authorDesc:"Bartosz Chmiela"

Ocena możliwości stosowania metody EBSD w badaniach mikrostruktury stopów tytanu

Czytaj za darmo! »

Rosnące zainteresowanie stopami tytanu jest związane z ich szczególnymi właściwościami: małą gęstością, dużą wytrzymałością na rozciąganie i zmęczeniową oraz dobrą odpornością na korozję. Odpowiednio wysoki poziom właściwości mechanicznych stopów tytanu można osiągnąć pod warunkiem uzyskania drobnoziarnistej mikrostruktury. Efektywne rozdrobnienie ziaren tytanu i jego stopów występuje w obecności defektów struktury powstałych w wyniku odkształcenia plastycznego [1, 2]. Rozdrobnienie ziaren stopów tytanu można uzyskać także podczas cyklicznej obróbki cieplnej [3, 4] lub obróbki wodorowej [5, 6]. Zaletą tych procesów jest możliwość rozdrobnienia ziaren bez konieczności przeróbki plastycznej, której wykonanie nie zawsze jest możliwe. Ukształtowanie drobnoziarnistej mikrostruktury oraz odpowiedni skład fazowy mają podstawowe znaczenie dla właściwości nowoczesnych stopów tytanu, dlatego istotne są badania mikrostruktury, w tym wykorzystujące dyfrakcję elektronów wstecznie rozproszonych EBSD (Electron Backscatter Diffraction). Pozwala ona m.in. na określanie rozmiaru ziaren i ich orientacji, tworzenie map orientacji ziaren oraz identyfikację faz [7÷ 11]. W pracy metodę EBSD stosowano do określenia orientacji ziaren i stworzenia map ich orientacji dla dwufazowego stopu tytanu Ti-6Al-4V. Ponadto określono wartości kąta dezorientacji granic ziaren oraz wykonano identyfikację składników fazowych mikrostruktury. Materiał i metodyka bada ń Badania prowadzono na dwufazowym stopie tytanu Ti-6Al-4V. Skład chemiczny stopu przedstawiono w tabeli 1. Stop tytanu poddano obróbce cieplnej wstępnej - wygrzewanie: 1100°C/1 h, chłodzenie z piecem oraz zasadniczej - 950°C/0,5 h i chłodzenie w wodzie. Tabela 1. Skład chemiczny stopów Ti-6Al-4V (% mas.) Table 1. Chemical composition of Ti-6Al-4V alloy (wt %) Pierwiastek Al V Fe Ti Zawartość, % mas. 6,4 4,2 0,3 reszta Próbki do badań EBSD przygotowano, stosując polerowanie elektrolityczne. Badania mi[...]

Grain imaging and measurement on cross-section of turbine blade using EBSD and optical methods

Czytaj za darmo! »

Turbine blades are termed Flight Safety Parts (FSP). Imaging and measurement of grain in case of the blades is very important, because grain size, shape and distribution strongly affect the mechanical properties of the blades. The size and shape of primary grain are basic structural criteria for quality evaluation of precision cast products from nickel-based superalloys. The evaluation of fine-grained product is of great importance to metallurgists. This work which has traditionally been carried out using light microscopy can be performed by means of the electron backscattered diffraction (EBSD) technique used in the scanning electron microscope (SEM). EBSD is nowadays capable of undertaking such a study. EBSD has been known for many years (the diffraction of electrons was first observed in 1928 by Kikuchi [1]), but only widely applied in the last 10 years. EBSD is now a fast, automated technique which is utilized to determine microtexture (texture on the scale of the microstructure), microstructure quantification, grain and phase boundary characterization, phase identification and strain determination [2÷4]. EBSD is based on acquisition and analysis of Kikuchi diffraction patterns from the subsurface of a specimen in an SEM. In EBSD a stationary electron beam strikes a tilted crystalline sample and the diffracted electrons form a pattern on a fluorescent screen. The diffraction pattern can be used to measure the crystal orientation, as well as boundary misorientations, discriminate between different materials, and provide information about local crystalline perfection. When the beam is scanned in a grid across a polycrystalline sample and the crystal orientation is measured at each point, the resulting map reveals the constituent grain morphology, orientations and boundaries. Electron backscatter diffraction technique to measure grain-specific orientations and misorientations was first recorded more than 20 years ago [5] and[...]

Application of EBSD technique to investigation of modern materials for aero engines turbine blades

Czytaj za darmo! »

Turbine blades, vanes, and other parts of aero engines exposed to high temperature are produced of nickel-based superalloys via investment casting. Directional solidification (DS) allows obtaining excellent mechanical properties of blades [1]. Because turbine blades are flight safety parts, they must be free of any defects. However, directional solidification is very complex and many casting defects may appear during this process [1]. The commonly defects in DS and single crystal (SX) castings are freckles [1÷6] and stray grains [7÷9]. Freckles are casting defects that appear on the surface of DS or SX castings in the form of long chains of equiaxed grains aligned parallel to gravity [1÷6]. Freckle dimensions depend on casting dimensions: the length is usually the same as the casting, but the width is from one to several millimeters. Freckles are enriched with elements segregated to the liquid phase during solidification [2÷4]. Compared with the freckle-free part of a casting, freckled areas are characterized by an increased carbide content, γ + γ′ eutectics, and porosity [4]. Freckle formation is attributed to thermosolutal convection and buoyancy forces in the mushy zone, which are in turn caused by density inversion in the interdendritic liquid [5]. The tendency for various superalloys to freckle is characterized by the freckling index F, which depends on the chemical composition [1]: F C C C C C C = + + - + Ta Hf Mo Ti W 1 5 0 5 0 5 1 2 . . . . Re (1) where CTa, CHf, CMo, CTi, CW, and CRe are the concentration (wt %) of tantalum, hafnium, molybdenum, titanium, tungsten, and rhenium, respectively. In case of F > 1, the freckling tendency is low. The density inversion of interdendritic liquid in the mushy zone is caused by strong segregation of some elements (i.e., W, Re) into the solid phase. Therefore, during directional solidification, these elements are depleted in the liquid alloy in interdendr[...]

Utlenianie stopu niobu C-103 z powłoką aluminidkową otrzymaną metodą kontaktowo-gazową DOI:10.15199/40.2015.5.5


  Stopy niobu są najbardziej przydatne jako tworzywa konstrukcyjne eksploatowane w zakresie temperatury 900-1200oC. Przeszkodą w zastosowaniu niobu jest niska odporność na utlenianie. W atmosferze zawierającej tlen tworzy się gruba zgorzelina, która ulega łuszczeniu i odpada od podłoża. W pracy przedstawiono wyniki badań odporności na utlenianie przemysłowego stopu C-103 z powłoką aluminiową, otrzymaną metodą kontaktowo-gazową. Spodziewanym efektem modyfi kacji powierzchni stopu było wytworzenie dyfuzyjnej powłoki, która stanowiłaby barierę dla dyfuzji tlenu. Przy użyciu termowagi przeprowadzono kinetykę utleniania przy temperaturze 1100oC, w atmosferze tlenu. Badano mikrostrukturę i skład chemiczny bezpośrednio po naniesieniu powłoki oraz po utlenianiu. Stwierdzono, że dyfuzyjna powłoka aluminiowa nie stanowi skutecznej ochrony stopu C-103 przed utlenianiem, przy temperaturze 1100oC. Słowa kluczowe: stop niobu C-103, powłoki aluminiowe, utlenianie Oxidation of aluminide coated C-103 niobium alloy obtained by means of the pack cementation method Niobium alloys are most useful as a structural material used in the temperature range of 900-1200oC. However, niobium’s low oxidation resistance restricts its scope of application. In an oxygen-containing atmosphere, thick scale is formed, which tends to spall and fall off the substrate. The paper presents the results of tests of the oxidation of industrial, aluminide-coated C-103 alloy, obtained by means of the pack cementation method. The anticipated effect of the modifi cation of the alloy’s surface was the formation of a diffusion coating, which would constitute a barrier against the diffusion of oxygen. By means of a thermobalance, oxidation was carried out at a temperature of 1100oC, in an atmosphere of oxygen. The microstructure and the chemical composition was assessed immediately after the coating was applied and after oxidation. It was found that the diffusion aluminium coating[...]

Wielofazowe kompozytowe powłoki dla zwiększenia odporności korozyjnej natryskiwanych cieplnie powłok

Czytaj za darmo! »

W artykule przedstawiono koncepcję materiałowo-technologiczną wytwarzania powłok o wielofazowej, kompozytowej strukturze, przeznaczonych do pracy w podwyższonych temperaturach. Powłoki te, określane jako ceramiczno- nieorganiczne i ceramiczno-polimerowe, przeznaczone są do modyfi kacji powierzchni powłok natryskiwanych cieplnie. Specyfi czny skład chemiczny powłok pozwala na jednoczesne uszczelnienie natryskiwanej powłoki i formowanie zewnętrznej strefowej struktury. Artykuł przedstawia skład fazowy i strukturę kompozytowej powłoki zawierającej fosforanowe spoiwo ze złożonymi, ceramicznymi wypełniaczami. Właściwości ochronne powłok determinowane są właściwościami natryskiwanych cieplnie powłok oraz powierzchnią modyfi kowaną wielostrefową kompozycją zawierającą ceramiczne fazy. [...]

 Strona 1