Indywidualny projekt kluczowy Nowoczesne technologie materiałowe stosowane w przemyśle

Podobne dokumenty
Nowoczesne technologie materiałowe stosowane w przemyśle lotniczym

Tematy Prac Magisterskich Katedra Inżynierii Stopów i Kompozytów Odlewanych

ZB nr 12: Odlewanie precyzyjne stopów Ni na krytyczne części. silników lotniczych

ANALIZA KRZEPNIĘCIA I BADANIA MIKROSTRUKTURY PODEUTEKTYCZNYCH STOPÓW UKŁADU Al-Si

WPŁYW DODATKÓW STOPOWYCH NA WŁASNOŚCI STOPU ALUMINIUM KRZEM O NADEUTEKTYCZNYM SKŁADZIE

Nowa ekologiczna metoda wykonywania odlewów z żeliwa sferoidyzowanego lub wermikularyzowanego w formie odlewniczej

STRUKTURA STOPÓW UKŁADY RÓWNOWAGI FAZOWEJ. Publikacja współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

OKREŚLENIE TEMPERATURY I ENTALPII PRZEMIAN FAZOWYCH W STOPACH Al-Si

WPŁYW ZABIEGÓW USZLACHETNIANIA NA WŁASNOŚCI STOPU ALUMINIUM KRZEM O NADEUTEKTYCZNYM SKŁADZIE

MODYFIKACJA SILUMINU AK20 DODATKAMI ZŁOŻONYMI

OBRÓBKA CIEPLNA SILUMINU AK132

ĆWICZENIE Nr 8. Laboratorium InŜynierii Materiałowej. Opracowali: dr inŝ. Krzysztof Pałka dr Hanna Stupnicka

WPŁYW OBRÓBKI CIEPLNEJ NA WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE SILUMINU AlSi17Cu3Mg

KRYSTALIZACJA EUTEKTYKI W SILUMINACH NADEUTEKTYCZNYCH

Metalurgia - Tematy Prac magisterskich - Katedra Tworzyw Formierskich, Technologii Formy, Odlewnictwa Metali Nieżelaznych

POLITECHNIKA RZESZOWSKA PLAN STUDIÓW

WPŁYW TEMPERATURY ODLEWANIA NA INTENSYWNOŚĆ PRZEPŁYWU STOPÓW Al-Si W KANALE PRÓBY SPIRALNEJ BINCZYK F., PIĄTKOWSKI J., SMOLIŃSKI A.

WyŜsza Szkoła InŜynierii Dentystycznej im. prof. Meissnera

KONTROLA STALIWA GXCrNi72-32 METODĄ ATD

MODYFIKACJA TYTANEM, BOREM I FOSFOREM SILUMINU AK20

ANALIZA KRZEPNIĘCIA I BADANIA MIKROSTRUKTURY STOPÓW Al-Si

BADANIA ŻELIWA CHROMOWEGO NA DYLATOMETRZE ODLEWNICZYM DO-01/P.Śl.

WPŁYW RODZAJU MASY OSŁANIAJĄCEJ NA STRUKTURĘ, WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE I ODLEWNICZE STOPU Remanium CSe

Metalurgia Tematy Prac Magisterskich Katedra Inżynierii Procesów Odlewniczych Rok akademicki 2016/2017

WPŁYW MODYFIKACJI NA PRZEBIEG KRYSTALIZACJI, STRUKTURĘ I WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE BRĄZU CYNOWO-FOSFOROWEGO CuSn10P

MODYFIKACJA SILUMINÓW AK7 i AK9. F. ROMANKIEWICZ 1 Uniwersytet Zielonogórski, ul. Podgórna 50, Zielona Góra

Próba ocena jakości żeliwa z różną postacią grafitu w oparciu o pomiar aktywności tlenu w ciekłym stopie i wybrane parametry krzywej krystalizacji

Formy aktywności CZT AERONET

labmat.prz.edu.pl LABORATORIUM BADAŃ MATERIAŁÓW DLA PRZEMYSŁU LOTNICZEGO Politechnika Rzeszowska ul. W. Pola 2, Rzeszów

Projekt kluczowy. Nowoczesne technologie materiałowe stosowane w przemyśle lotniczym. Segment nr 10

ANALIZA KRYSTALIZACJI STOPU AlMg (AG 51) METODĄ ATND

KRYSTALIZACJA SILUMINU AlSi17 Z DODATKIEM Cr, Co i Ti

Odlewnicze procesy technologiczne Kod przedmiotu

ODLEWNICTWO STOPÓW ŻELAZA Casting of ferrous alloys PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

ĆWICZENIE Nr 8. Laboratorium Inżynierii Materiałowej. Opracowali: dr inż. Krzysztof Pałka dr Hanna Stupnicka

MODYFIKACJA BRĄZU CuSn8 I JEJ WPŁYW NA SEGREGACJĘ CYNY

Technologie wytwarzania metali. Odlewanie Metalurgia proszków Otrzymywanie monokryształów Otrzymywanie materiałów superczystych Techniki próżniowe

Technologie wytwarzania metali. Odlewanie Metalurgia proszków Otrzymywanie monokryształów Otrzymywanie materiałów superczystych Techniki próżniowe

KOMPLEKSOWA MODYFIKACJA SILUMINU AlSi7Mg

KRYSTALIZACJA I SKURCZ STOPU AK9 (AlSi9Mg) M. DUDYK 1, K. KOSIBOR 2 Akademia Techniczno Humanistyczna ul. Willowa 2, Bielsko Biała

ZB 11 Materiały lotnicze o zaawansowanej strukturze (monokryształ, kierunkowa krystalizacja)

Materiałoznawstwo. Wzornictwo Przemysłowe I stopień ogólnoakademicki stacjonarne wszystkie Katedra Technik Komputerowych i Uzbrojenia

IKiFP im. J. Habera PAN

MODYFIKACJA STOPU AK64

OKREŚLENIE METODĄ KALORYMETRII SKANINGOWEJ ENTALPII PRZEMIAN FAZOWYCH W ŻELIWIE SZARYM

OKREŚLANIE WŁASNOŚCI MECHANICZNYCH SILUMINU AK20 NA PODSTAWIE METODY ATND

MODYFIKACJA SILUMINU AK12. Ferdynand ROMANKIEWICZ Folitechnika Zielonogórska, ul. Podgórna 50, Zielona Góra

KRZEPNIĘCIE KOMPOZYTÓW HYBRYDOWYCH AlMg10/SiC+C gr

Sympozjum Inżynieria materiałowa dla przemysłu

Wtrącenia niemetaliczne w staliwie topionym w małym piecu indukcyjnym

ALUMINIOWE KOMPOZYTY Z HYBRYDOWYM UMOCNIENIEM FAZ MIĘDZYMETALICZNYCH I CERAMICZNYCH

WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE I TRYBOLOGICZNE SILUMINU NADEUTEKTYCZNEGO PO OBRÓBCE CIEPLNEJ

Nowoczesne technologie materiałowe stosowane w przemyśle lotniczym

Metalurgia - Tematy Prac Magisterskich Katedra Inżynierii Procesów Odlewniczych

Metalurgia - Tematy Prac Inżynierskich - Katedra Tworzyw Formierskich, Technologii Formy, Odlewnictwa Metali Nieżelaznych

Wirtotechnologia Tematy Prac Magisterskich Katedra Inżynierii Procesów Odlewniczych Rok akademicki 2016/2017

Recykling złomu obiegowego odlewniczych stopów magnezu poprzez zastosowanie innowacyjnej metody endomodyfikacji

WPŁYW MODYFIKACJI NA STRUKTURĘ I MORFOLOGIĘ PRZEŁOMÓW SILUMINU AK132

REJESTRACJA PROCESÓW KRYSTALIZACJI METODĄ ATD-AED I ICH ANALIZA METALOGRAFICZNA

WYKRESY FAZOWE ŻELIWA CHROMOWEGO Z DODATKAMI Ni, Mo, V i B W ZAKRESIE KRZEPNIĘCIA

Zespół Szkół Samochodowych

Tematy Prac Magisterskich Katedra Inżynierii Procesów Odlewniczych

Kompozyty i nanokompozyty ceramiczno-metalowe dla przemysłu lotniczego i samochodowego (KomCerMet)

MODYFIKACJA SILUMINU AK20. F. ROMANKIEWICZ 1 Politechnika Zielonogórska,

OCENA KRYSTALIZACJI STALIWA METODĄ ATD

IDENTYFIKACJA FAZ W MODYFIKOWANYCH CYRKONEM ŻAROWYTRZYMAŁYCH ODLEWNICZYCH STOPACH KOBALTU METODĄ DEBYEA-SCHERRERA

ĆWICZENIE Nr 2/N. 9. Stopy aluminium z litem: budowa strukturalna, właściwości, zastosowania.

WPŁYW MODYFIKACJI NA STRUKTURĘ I MORFOLOGIĘ PRZEŁOMÓW SILUMINU AlSi7

Zespół Szkół Samochodowych

ROZKŁAD TWARDOŚCI I MIKROTWARDOŚCI OSNOWY ŻELIWA CHROMOWEGO ODPORNEGO NA ŚCIERANIE NA PRZEKROJU MODELOWEGO ODLEWU

KRYSTALIZACJA SILUMINU AK20 PO MODYFIKACJI FOSFOREM I SODEM

OKREŚLENIE WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNYCH SILUMINU AK132 NA PODSTAWIE METODY ATND.

PARAMETRY EUTEKTYCZNOŚCI ŻELIWA CHROMOWEGO Z DODATKAMI STOPOWYMI Ni, Mo, V i B

ZMĘCZENIE CIEPLNE STALIWA CHROMOWEGO I CHROMOWO-NIKLOWEGO

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

Technologie wytwarzania. Opracował Dr inż. Stanisław Rymkiewicz KIM WM PG

Odlewnictwo / Marcin Perzyk, Stanisław Waszkiewicz, Mieczysław Kaczorowski, Andrzej Jopkiewicz. wyd. 2, 4 dodr. Warszawa, 2015.

Solidiflkation o f Metais and Alloys. No 26, Krz.epnięcie Metali i Stopów, Nr 26, 1996 PAN. Oddział Katowice PL ISSN

WYSOKOWYTRZYMAŁ Y SILUMIN CYNKOWO-MIEDZIOWY

WPŁYW TEMPERATURY WYGRZEWANIA NA UDZIAŁ FAZ PIERWOTNYCH W STRUKTURZE ŻAROWYTRZYMAŁEGO ODLEWNICZEGO STOPU KOBALTU

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki

STABILNOŚĆ STRUKTURALNA STALI P92 W KSZTAŁTOWANYCH PLASTYCZNIE ELEMENTACH RUROCIĄGÓW KOTŁÓW ENERGETYCZNYCH ANDRZEJ TOKARZ, WŁADYSŁAW ZALECKI

Badanie dylatometryczne żeliwa w zakresie przemian fazowych zachodzących w stanie stałym

ZAPIS PROCESU KRYSTALIZACJI PIERWOTNEJ I WTÓRNEJ ŻELIWA CHROMOWEGO ODPORNEGO NA ŚCIERANIE

MONITOROWANIE PRODUKCJI I KONTROLA JAKOŚCI STALIWA ZA POMOCĄ PROGRAMU KOMPUTEROWEGO

POLITECHNIKA GDAŃSKA WYDZIAŁ MECHANICZNY PROJEKT DYPLOMOWY INŻYNIERSKI

Karta (sylabus) modułu/przedmiotu [Inżynieria Materiałowa] Studia I stopnia

SILUMIN NADEUTEKTYCZNY Z DODATKAMI Cr, Mo, W i Co

ZB6: Materiały kompozytowe o zwiększonej wytrzymałości i odporności termicznej z wykorzystaniem żywic polimerowych do zastosowao w lotnictwie

IDENTYFIKACJA CHARAKTERYSTYCZNYCH TEMPERATUR KRZEPNIĘCIA ŻELIWA CHROMOWEGO

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 342

SKURCZ TERMICZNY ŻELIWA CHROMOWEGO

ANALIZA ODLEWANIA ŻELIWA CHROMOWEGO W FORMIE PIASKOWEJ - FIZYCZNE MODELOWANIE STYGNIĘCIA

SZACOWANIE WŁASNOŚCI MECHANICZNYCH SILUMINU AK9 NA PODSTAWIE METODY ATND

POLITECHNIKA CZĘSTOCHOWSKA

Rok akademicki: 2016/2017 Kod: MIM SM-n Punkty ECTS: 5. Poziom studiów: Studia II stopnia Forma i tryb studiów: Niestacjonarne

WPŁYW ALUMINIUM NA NIEKTÓRE WŁAŚCIWOŚCI I STRUKTURĘ STALIWA

OBRÓBKA CIEPLNA SILUMINU AK9

Transkrypt:

Indywidualny projekt kluczowy Nowoczesne technologie materiałowe stosowane w przemyśle ZB13. Opracowanie technologii przetapiania stopów niklu z zastosowaniem modyfikowania nanocząstkami proszków Liderzy projektu: prof. dr hab. inż. Józef Śleziona dr hab. Krzysztof Kubiak, prof. P.Rz Jednostki realizujące zadanie: Politechnika Śląska Politechnika Rzeszowska Politechnika Warszawska Partner przemysłowy: WSK-PZL Rzeszów PROJEKT WSPÓŁFINANSOWANY PRZEZ UNIĘ EUROPEJSKĄ ZE ŚRODKÓW EUROPEJSKIEGO FUNDUSZU ROZWOJU REGIONALNEGO

Partnerzy w zadaniu badawczym ZB.13 Politechnika Śląska partner wiodący Przetopy wstępne, badanie skurczu odlewniczego Analiza termiczna i kalorymetryczna stopów Badania makro i mikrostruktury, mikroanaliza rentgenowska i analiza fazowa Podstawowe badania wytrzymałościowe Politechnika Rzeszowska koordynator projektu Analizy składu chemicznego Badania właściwości w podwyższonej temperaturze (pełzanie) Wykonanie form odlewniczych na stanowisku laboratoryjnym Politechnika Warszawska partner wiodący Wykonanie form ceramicznych Analiza mikrostruktury, analiza fazowa i mikroanalizy rentgenowska

Program badań i wyniki uzyskane w 2009roku Zadanie 2: L.p. zadania Nazwa podzadania badawczego Planowany czas trwania Wykonawca podzadania 2.1 Badania kalorymetryczne komponentów i mieszanin modyfikujących, w celu wyznaczenia charakterystyk termicznych. Dobór składu i wykonanie pastylek modyfikujących przy użyciu prasy hydraulicznej i prasy wysokotemperaturowej. Politechnika Śląska 2.2 Wykonanie analiz chemicznych przygotowanych preparatów. 01. 2009r. do 12. 2009r. Politechnika Śląska Politechnika Rzeszowska 2.3 Przeprowadzenie prób przetapiania stopów niklu w stanie wyjściowym i modyfikowanych z wykorzystaniem metody ex situ. Obiekt prób - piec próżniowy Baltzers. Politechnika Śląska

Zadanie 2: Podzadanie 2.1: Badania kalorymetryczne komponentów i mieszanin modyfikujących, w celu wyznaczenia charakterystyk termicznych. Dobór składu i wykonanie pastylek modyfikujących przy użyciu prasy hydraulicznej i prasy wysokotemperaturowej 1. Wykonano serię obliczeń zmian entalpii swobodnej reakcji glinianu kobaltu CoAl2O4 z 9 podstawowymi składnikami stopów niklu: Cr, Al, Ti, Ni, Mo, Nb, Ta, Zr, Hf oraz Si, Mg, Fe, La, Ce 1-A) 3(CoO Al 2 O 3 ) + 2Cr 3Co + Cr 2 O 3 + 3Al 2 O 3 1-B) 1.5(CoO Al 2 O 3 ) + Al 1.5Co + 2Al 2 O 3 1-C) CoO Al 2 O 3 + Ti Co + TiO + Al 2 O 3 1-D) 2(CoO Al 2 O 3 ) + Ti 2Co + TiO 2 + 2Al 2 O 3 1-E) 3(CoO Al 2 O 3 ) + 2Ti 3Co + Ti 2 O 3 + 3Al 2 O 3 1-F) 5(CoO Al 2 O 3 ) + 3Ti 5Co + Ti 3 O 5 + 5Al 2 O 3 1-G) 7(CoO Al 2 O 3 ) + 4Ti 7Co + Ti 4 O 7 + 7Al 2 O 3 1-H) CoO Al 2 O 3 + Ni Co + NiO + Al 2 O 3 1-I) 2(CoO Al 2 O 3 ) + Mo 2Co + MoO 2 + 2Al 2 O 3 1-J) 3(CoO Al 2 O 3 ) + Mo 3Co + MoO 3 + 3Al 2 O 3 1-K) CoO Al 2 O 3 + Nb Co + NbO + Al 2 O 3 1-L) CoO Al 2 O 3 + 0.5Nb Co + 0.5NbO 2 + Al 2 O 3 1-M) 5(CoO Al 2 O 3 ) + 2Nb 5Co + Nb 2 O 5 + 5Al 2 O 3 1-N) 5(CoO Al 2 O 3 ) + 2Ta 5Co + Ta 2 O 5 + 5Al 2 O 3 1-O) CoO Al 2 O 3 + 0.5Zr Co + 0.5ZrO 2 + Al 2 O 3 1-P) CoO Al 2 O 3 + 0.5Hf Co + 0.5HfO 2 + Al 2 O 3

Zadanie 2: Podzadanie 2.1: Badania kalorymetryczne komponentów i mieszanin modyfikujących, w celu wyznaczenia charakterystyk termicznych. Dobór składu i wykonanie pastylek modyfikujących przy użyciu prasy hydraulicznej i prasy wysokotemperaturowej 1-P 1-O 1-C 1-B 1-E 1-F 1-G 1-D 1-K 1-N 1-L 1-M 1-A CoO Al 2 O 3 + 1/2Hf Co + 1/2HfO 2 + Al 2 O 3 CoO Al 2 O 3 + 1/2Zr Co + 1/2ZrO 2 + Al 2 O 3 CoO Al 2 O 3 + Ti Co + TiO + Al 2 O 3 1,5(CoO Al 2 O 3 ) + 3/2Al Co + 2Al 2 O 3 3(CoO Al 2 O 3 ) + 2Ti 3Co + Ti 2 O 3 + 3Al 2 O 3 5(CoO Al 2 O 3 ) + 3Ti 5Co + Ti 3 O 5 + Al 2 O 3 7(CoO Al 2 O 3 ) + 4Ti 7Co + Ti 4 O 7 + 7Al 2 O 3 2(CoO Al 2 O 3 ) + Ti 2Co + TiO 2 + 2Al 2 O 3 CoO Al 2 O 3 + Nb Co + NbO + Al 2 O 3 1-I 1-J 1-H -300-270 -240-210 -180-150 -120-90 -60-30 0 30 60 90 Entalpia swobodna ΔG, kj

Zadanie 2: Podzadanie 2.1: Badania kalorymetryczne komponentów i mieszanin modyfikujących, w celu wyznaczenia charakterystyk termicznych. Dobór składu i wykonanie pastylek modyfikujących przy użyciu prasy hydraulicznej i prasy wysokotemperaturowej Pastylki modyfikujące Analiza kalorymetryczna -CoAl 2 O 4 + proszek Al I efekt egzotermiczny II efekt egzotermiczny

Zadanie 2: Podzadanie 2.1: Badania kalorymetryczne komponentów i mieszanin modyfikujących, w celu wyznaczenia charakterystyk termicznych. Dobór składu i wykonanie pastylek modyfikujących przy użyciu prasy hydraulicznej i prasy wysokotemperaturowej Analiza kalorymetryczna DSC umożliwia bardziej dokładna analizę krzepnięcia osnowy oraz przemian i proces ów wydzieleniowych w stanie stałym. Wykresy DSC umożliwiają wyznaczenie ciepła zachodzących przemian oraz obserwację przemian fazowych podczas nagrzewania i topnienia. Wykresy DSC wskazują na wydzielanie się pierwotnych faz międzymetalicznych, lub węglików, które mogą stanowić podkładki do zarodkowania i wzrostu kryształów osnowy. Zaproponowano następujące zawartości pierwiastków metalicznych w mieszaninach modyfikujących, dla których zmiana entalpii swobodnej rokuje powodzenie podczas zabiegu modyfikowania: 1. 10% (CoO Al 2 O 3 ) + 20% proszek Al +75%mączka cyrkonowa + 5% krzemionka koloidalna (spoiwo) 2. 10% (CoO Al 2 O 3 ) + 10% proszek Al. + 10% proszek Ti + 65% 75%mączka cyrkonowa + 5% krzemionka koloidalna (spoiwo). 3. 10% (CoO Al 2 O 3 ) + 10% Hf (proszek) + 75%mączka cyrkonowa + 5% krzemionka koloidalna (spoiwo) 4. 20% (CoO Al 2 O 3 ) + 10% miszmetal (wiórki) + 65% 75%mączka cyrkonowa + 5% krzemionka koloidalna (spoiwo).

Zadanie 2: 2.2. Wykonanie analiz chemicznych przygotowanych preparatów, W ramach podzadania wykonano: 1. Ocenę wpływu czterokrotnego przetopu wlewków master heat ze stopów IN-713C, IN-100 i MAR-247 na zmiany składu chemicznego. 2. Analizę ATD po każdorazowym przetopie. 3. Badania makro- i mikrostruktury próbek po kolejnych przetopach. 4. Mikroanalizę składu chemicznego osnowy i innych składników fazowych po każdym przetopie. 5. Zgromadzone wymaganą ilość odpadów poprodukcyjnych (odlewy wadliwe, układy wlewowe) do badań nad wpływem przetapiania na zmianę składu chemicznego i struktury odlewów. 6. Przygotowano formy ceramiczne do dalszych badań.

Zadanie 2: 2.3. Przeprowadzenie prób przetapiania stopów niklu w stanie wyjściowym i modyfikowanych. Obiekt prób - piec próżniowy Baltzers. Szczególnie istotnym problemem jest zagospodarowanie odpadów poprodukcyjnych (braki, elementy układów wlewowych itp.). Ponowne użycie stopów może bowiem wymagać uzupełnienia niektórych dodatków oraz zabiegu modyfikowania, w celu uszlachetnienia stopu. Dlatego głównym celem badań było udzielenie odpowiedzi na pytanie: W jakim stopniu przetapianie odlewów i odpadów poprodukcyjnych wpływa na zmianę składu chemicznego i mikrostrukturę wybranych nadstopów niklu, w szczególności dodatków stopowych o małej zawartości?

Zadanie 2: 2.3. Przeprowadzenie prób przetapiania stopów niklu w stanie wyjściowym i modyfikowanych. Obiekt prób - piec próżniowy Baltzers. Wytopy prowadzono w indukcyjnym piecu typu VSG-02 (firmy Balzers), w tyglu z Al 2 0 3. Masa wsadu 1,2 kg (masa odlewu 0,8kg). Po pobraniu próbek na skład chemiczny i badania struktury, odlew ponownie przetapiano. Przeprowadzono 4 przetopy. Formy, przed umieszczeniem w komorze pieca podgrzewano do 750 o C. Temperaturę ciekłego metalu oraz temperaturę formy ceramicznej kontrolowano termoelementem zanurzeniowym Pt-PtRh10. Temperatura odlewania stopu do formy wynosiła około 1480 o C.

Zawartość, % Zawartość, % Zawartość, % Zawartość, % INNOWACYJNA Zadanie 2: 2.3. Przeprowadzenie prób przetapiania stopów niklu w stanie wyjściowym i modyfikowanych. Obiekt prób - piec próżniowy Baltzers - Przykład wyników badań dla stopu IN-713C 74 73 72 72,5 72,3 Nikiel 72 72,3 72,4 14 12 10 8 13,0 6,82 13,1 6,68 13,2 6,71 13,1 6,74 13,0 6,73 Cr Al. Mo 6 4,12 4,13 4,24 4,13 4,18 71 4 2 70 Wlewek Przetop 1 Przetop 2 Przetop 3 Przetop 4 Operacja technologiczna 0 Wlewek Przetop 1 Przetop 2 Przetop 3 Przetop 4 Operacja technologiczna 2,5 2 2,22 2,22 2,26 2,21 2,2 Nb Ti Co 0,06 0,0546 0,0523 0,0544 0,0467 0,0548 0,0466 0,0545 0,0499 0,0536 0,0484 0,04 1,5 1 0,824 0,857 0,846 0,841 0,825 0,02 Zr Fe Mg C 0,5 0,165 0,413 0,404 0,413 0,404 0,011 0,002 0,0012 0,002 0,0016 0,002 0,0012 0,002 0,0012 0,002 0 Wlewek Przetop 1 Przetop 2 Przetop 3 Przetop 4 Operacja technologiczna 0 Wlewek Przetop 1 Przetop 2 Przetop 3 Przetop 4 Operacja technologiczna

Zadanie 2: 2.3. Przeprowadzenie prób przetapiania stopów niklu w stanie wyjściowym i modyfikowanych. Obiekt prób - piec próżniowy Baltzers - Przykład wyników badań dla stopu MAR-247 Wyjściowa master heat Przetop 1 Przetop 2 Przetop 3 Przetop 4

Zadanie 2: 2.3. Przeprowadzenie prób przetapiania stopów niklu w stanie wyjściowym i modyfikowanych. Obiekt prób - piec próżniowy Baltzers - Przykład wyników badań mikrostruktury dla stopu IN-100 Przetop 1 Przetop 2 Przetop 3 Przetop 4

Wyniki analizy ATD dla stopu MAR-247 Przetop 1 Przetop 2 Przetop 3 T max [A] 15,0 [s] 1418,4 [ C] T lik [B] 42,0 [s] 1364,4 [ C] T Eut [C] 101,5 [s] 1349,8 [ C] T sol [D] 274,0 [s] 1274,6 [ C] T max [A] 28,5 [s] 1420,6 [ C] T lik [B] 51,0 [s] 1367,8 [ C] T Eut [C] 101,5 [s] 1352,4 [ C] T sol [D] 288,0 [s] 1283,2 [ C] T max [A] 26,0 [s] 1401,5 [ C] T lik [B] 47,5 [s] 1352,2 [ C] T Eut [C] 112,5 [s] 1338,2 [ C] T sol [D] 286,0 [s] 1273,2 [ C] T pst [E] 303,0 [s] 1259,8 [ C] T pst [E] 327,0 [s] 1262,0 [ C] T pst [E] 327,0 [s] 1250,8 [ C] T pst [F] 428,0 [s] 1212,3 [ C] T pst [F] 453,0 [s] 1212,7 [ C] T pst [F] 436,0 [s] 1203,8 [ C]

Podsumowanie Stop IN-713C 1. Kolejne przetopy nie wpływają istotnie na zmianę składu chemicznego. 2. Nieznacznemu obniżeniu (zgarowi) ulega jedynie zawartość Al. 3. Potwierdzają to wyniki analizy termicznej ATD (stabilizacja T lik, T Eut, T sol i T pst ). Stop MAR-247 1. Kolejne przetopy wpływają na zmianę składu chemicznego. 2. Obniżeniu (zgarowi) ulegają Cr, Ta, Hf, a zwłaszcza C! 3. Potwierdzają to wyniki analizy termicznej ATD. Widoczne obniżenie wartości T lik, T Eut, T sol i T pst, zwłaszcza po 3 i 4 przetopie. Stop IN-100 1. Kolejne przetopy nie wpływają istotnie na zmianę składu chemicznego. 2. Nieznacznemu obniżeniu (zgarowi) ulegają Al,Ti, a zwłaszcza C! 3. Potwierdzają to wyniki analizy termicznej ATD. Nieznaczne zmiany temperatury T lik, T Eut, i T sol. Należy ustalić przyczyny znacznych różnic w wynikach analizy składu chemicznego stopów przede wszystkim zawartości: Co!, C i Si, w porównaniu do danych zawartych w atestach.

Prace magisterskie Politechnika Śląska Wydział Inżynierii Materiałowej i Metalurgii, Katedra Technologii Stopów Metali i Kompozytów Promotor: prof. dr hab. inż. Franciszek Binczyk 1. Damian Broda : Wpływ modyfikacji i intensywności stygnięcia na twardość odlewów oraz mikrotwardość składników fazowych stopu IN-713C, obrona 25. 06. 2009r 2. Marcin Milewski: Wpływ modyfikacji i intensywności stygnięcia na mikrostrukturę nadstopu niklu IN-713C, obrona 25. 06. 2009r 3. Paweł Gradoń: Obliczenia termodynamiczne i pomiary kalorymetryczne w układach: modyfikator -składniki nadstopu niklu IN-713C, obrona 25. 06. 2009 4. Małgorzata Czyżo: Wpływ modyfikowania i intensywności stygnięcia na makrostrukturę odlewów ze stopu IN-713C, obrona 24.06. 2009r

Publikacje i referaty 50 Międzynarodowa Konferencja Naukowa Krzepnięcie i Krystalizacja Metali Kielce Cedzyna, 09. 2009r 1. F. Binczyk, J. Śleziona, A. Kościelna: Effect of modification and cooling rate on the microstructure of IN-713C alloy, Archives of Foundry Engineering, vol. 9,Issue 4, 2009r., 2. F. Binczyk, J. Śleziona: Macro- and microhardness of IN-713C nickel superalloy constituents, Archives of Foundry Engineering, vol. 9,Issue 4, 2009r.

Plan badań na 2010 rok Zadanie 3: L.p. zadania Nazwa podzadania badawczego Planowany czas trwania Wykonawca podzadania 3.1 Dobór substratów do wytworzenia modyfikatorów w reakcjach in situ. Politechnika Śląska 3.2 3.3 Opracowanie procesu technologicznego wytwarzania nanocząsteczkowych modyfikatorów w reakcjach in situ (SHSB) w ciekłym stopie Ni. Piec indukcyjny Leybold. Wykonanie odlewów próbnych. Badania składu chemicznego odlewów oraz mikroanalizy rentgenowskiej. 01. 2010r. do 12. 2010r. Politechnika Śląska Politechnika Śląska Politechnika Rzeszowska Politechnika Warszawska

Plan badań na 2010 rok Zadanie 3: 3.1. Dobór substratów do wytworzenia modyfikatorów w reakcjach in situ. W ramach podzadania przewiduje się: Przebadanie wytypowanych mieszanin modyfikujących, zawierających takie pierwiastki jak Hf, Nb, La i Ce oraz Mg z punktu widzenia ich reaktywności z wytypowanymi stopami. Wykonanie badań kalorymetrycznych mieszanin (wyznaczenie charakterystycznych temperatur jak i efektów cieplnych) Oznaczenie składu fazowego i mikrostruktury uzyskanych odlewów po zabiegu modyfikowania

Plan badań na 2010 rok Zadanie 3: 3.2. Opracowanie procesu technologicznego wytwarzania nanocząsteczkowych modyfikatorów w reakcjach in situ (SHSB) w ciekłym stopie Ni. Piec indukcyjny Leybold. W ramach podzadania przewiduje się: Przygotowanie wlewków z odpadów produkcyjnych, uszlachetnionych wytypowanymi dodatkami stopowymi, Badania składu fazowego i mikrostruktury uzyskanych odlewów po zabiegu modyfikowania Ustalenie procedury technologicznej wprowadzania dodatków stopowych oraz modyfikowania

Plan badań na 2010 rok Zadanie 3: 3.3. Wykonanie odlewów próbnych. Badania składu chemicznego odlewów oraz mikroanalizy rentgenowskiej. W ramach podzadania przewiduje się: opracowanie kształtu odlewu próbnego, w celu umożliwienia sprawdzenia wpływu warunków prowadzenia procesu na właściwości stopów, przygotowanie wlewków z odpadów poprodukcyjnych, uszlachetnionych wytypowanymi dodatkami stopowymi, wytypowanie odlewów rzeczywistych, przeprowadzenie wytopów w Politechnice Śląskiej i Politechnice Rzeszowskiej. Badania składu fazowego i mikrostruktury uzyskanych odlewów po zabiegu modyfikowania

Tematy prac dyplomowych na studia stacjonarne I stopnia, Rok III, semestr 5 (2010/2011) 1. Wpływ temperatury odlewania oraz intensywności stygnięcia na efekt modyfikowania odlewów ze stopu IN-713C Dyplomant: Przemysław Ochęduszko Promotor: prof. dr hab. inż. Franciszek Binczyk. 2. Wpływ wielokrotnego przetopu wlewków wsadowych oraz odpadów poprodukcyjnych na skład chemiczny i mikrostrukturę stopów IN-713C oraz MAR-247. Dyplomant: Grzegorz Bok, Promotor: prof. dr hab. inż. Franciszek Binczyk.

Wnioski z wizyt studyjnych w WSK - PZL Rzeszów i w Politechnice Rzeszowskiej Równoległe z badaniami w ramach Projektu Kluczowego przeprowadzono kilkanaście analiz termicznych metodą ATD dla stopów objętych projektem kluczowym, tj. IN-713C, IN-100 i MAR-247) oraz innych, np.. MAR-M509,DS.-1000, CMSX-4 i RENE-77. Uzyskane wykresy analizy ATD wskazują na pewne nieprawidłowości w procesie krystalizacji, świadczące o wydzielaniu się niskotopliwych eutektyk i niepożądanych wtrąceń niemetalicznych. Wykres analizy termicznej ATD wytopu MAR-247 7V2128 (18.11.2009) T max [A] 40,0 [s] 1429,0 [ C] T lik [B] 70,0 [s] 1364,0 [ C] T E [C] 137,0 [s] 1347,0 [ C] T sol [D] 254,0 [s] 1301,0 [ C] T sol-2 [X] 289,0 [s] 1283,0 [ C] T pst- [Y] 342,0 [s] 1259,0 [ C] T ps-2 [E] 472,0 [s] 1213,0 [ C] Δt = 35s

Proponowane zmiany w programie badań Dotychczasowe wyniki skłaniają do wprowadzenia pewnych zmian w programie badań na lata 2010 i 2011. 1. Analiza możliwości wprowadzenia kontroli wlewków master heat w warunkach odlewni WSK-Rzeszów, co będzie związane z adaptacją pieca próżniowego. 2. Wykresy ATD będą elementem pomocniczym w ustaleniu właściwych parametrów odlewania i ocenie przyczyn następujących, bardzo istotnych wad odlewniczych: właściwa temperatura odlewania dla określonego stopu przyczyni się do minimalizacji skurczu, naprężeń odlewniczych, a tym samym pęknięć, porowatości skurczowej (mniej gazów) oraz poprawi jakość odlewów (niedolewy itp.), wpływ jakości wlewków master heat na skłonność do występowania w odlewach takich wad, jak: wtrącenia niemetaliczne, porowatości gazowe, (zadanie 3.3). 3. W zamierzeniach będą prowadzone badania pod katem wykorzystania wykresów ATD do oceny właściwości mechanicznych i czystości stopów. Uwaga: Temperatura T lik dla poszczególnych stopów niklu i kobaltu jest inna: dla IN-713C, wynosi około 1340 o C, dla IN-100, wynosi około 1320 o C, dla MAR-247, wynosi ponad 1365 o C, dla DS.-1000, prawie 1390 o C, dla CMSX, około 1380 o C

Badania realizowane w ramach Projektu Nr POIG.0101.02-00-015/08 w Programie Operacyjnym Innowacyjna Gospodarka ( POIG ). Projekt współfinansowany przez Unię Europejską ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego. Financial support of Structural Funds in the Operational Programme - Innovative Economy (IE OP) financed from the European Regional Development Fund - Project No POIG.0101.02-00-015/08 is gratefully acknowledged