WPLYW PIERWIASTKÓW STOPOWYCH NA EFEKTY PROCESU HOMOGENIZACJI I PRZERÓBKI CIEPLNO PLASTYCZNEJ STOPÓW NA BAZIE FAZY

Podobne dokumenty
Instytut Budowy Maszyn. ul. S. Kaliskiego 2, Warszawa

SPECYFIKA ZJAWISK STRUKTURALNYCH WYSTĘPUJĄCYCH PODCZAS OBRÓBKI CIEPLNO PLASTYCZNEJ STOPÓW NA BAZIE FAZY Z UKŁADU Fe-Al

WPŁYW OBRÓBKI CIEPLNEJ NA STRUKTURĘ I WŁAŚCIWOŚCI MECHNICZNE STOPU NA OSNOWIE FAZY MIĘDZYMETALICZNEJ Ni 3 Al (Zr, B)

TEMAT PRACY DOKTORSKIEJ

Sympozjum Inżynieria materiałowa dla przemysłu

Wiktor WODECKI. Wydział Odlewnictwa. Akademia Górniczo-Hutnicza, ul.reymonta 23, Kraków

BADANIA WŁAŚCIWOŚCI POWLOK CERAMICZNYCH NA BAZIE CYRKONU NA TRYSKANYCH NA STOP PA30

ZUŻYCIE KAWITACYJNE I EROZYJNE WYBRANYCH INETRMETALICZNYCH STOPÓW ODLEWNICZYCH NA OSNOWIE Ni 3 Al

BADANIE MECHANIZMU INICJOWANIA PROCESU EROZJI KAWITACYJNEJ WYBRANYCH STOPÓW NA OSNOWIE FAZY MIĘDZYMETALICZNEJ NI 3 AL

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

STABILNOŚĆ STRUKTURALNA STOPU NA OSNOWIE FAZY MIĘDZYMETALICZNEJ Ni 3 Al Z DODATKIEM Zr, B, Cr i Mo

WPŁYW DODATKÓW STOPOWYCH NA WŁASNOŚCI STOPU ALUMINIUM KRZEM O NADEUTEKTYCZNYM SKŁADZIE

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

ZMIANY MIKROSTRUKTURY I WYDZIELEŃ WĘGLIKÓW W STALIWIE Cr-Ni PO DŁUGOTRWAŁEJ EKSPLOATACJI

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

WPŁYW OBRÓBKI CIEPLNEJ NA WYBRANE WŁASNOŚCI STALIWA CHROMOWEGO ODPORNEGO NA ŚCIERANIE

CHARAKTERYSTYKA ZMIAN STRUKTURALNYCH W WARSTWIE POŁĄCZENIA SPAJANYCH WYBUCHOWO BIMETALI

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

WPŁYW ALUMINIUM NA NIEKTÓRE WŁAŚCIWOŚCI I STRUKTURĘ STALIWA

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

SILUMIN NADEUTEKTYCZNY Z DODATKAMI Cr, Mo, W i Co

OCENA EFEKTU UMOCNIENIA UZYSKIWANEGO W WYNIKU ODDZIAŁYWANIA CIŚNIENIA NA KRZEPNĄCY ODLEW

WPŁYW OBRÓBKI PLASTYCZNEJ NA GORĄCO NA WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE STOPÓW NA OSNOWIE FAZY MIĘDZYMETALICZNEJ Fe 3 Al

Badanie mechanizmu inicjowania procesu erozji kawitacyjnej stopu odlewniczego na bazie fazy międzymetalicznej Ni 3 Al

MODYFIKACJA STOPU AK64

Stale niestopowe jakościowe Stale niestopowe specjalne

Recenzja. (podstawa opracowania: pismo Dziekana WIPiTM: R-WIPiTM-249/2014 z dnia 15 maja 2014 r.)

ĆWICZENIE Nr 5. Laboratorium Inżynierii Materiałowej. Akceptował: Kierownik Katedry prof. dr hab. B. Surowska. Opracował: dr inż.

PIERWIASTKI STOPOWE W STALACH. Publikacja współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

NOWE, ODPORNE NA ŚCIERANIE MATERIAŁY NA OSNOWIE FAZ MIĘDZYMETALICZNYCH Z UKŁADU Fe Al OTRZYMYWANE W PROCESIE METALURGII PROSZKÓW

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

WyŜsza Szkoła InŜynierii Dentystycznej im. prof. Meissnera

SILUMIN OKOŁOEUTEKTYCZNY Z DODATKAMI Cr, Mo, W i Co

WPŁYW MODYFIKACJI NA STRUKTURĘ I MORFOLOGIĘ PRZEŁOMÓW SILUMINU AlSi7

LABORATORIUM NAUKI O MATERIAŁACH

Technologie Materiałowe II Wykład 2 Technologia wyżarzania stali

ĆWICZENIE Nr 4/N. Laboratorium Materiały Metaliczne II. Opracowała: dr Hanna de Sas Stupnicka

ANALIZA KRYSTALIZACJI STOPU AlMg (AG 51) METODĄ ATND

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 342

MODYFIKACJA BRĄZU SPIŻOWEGO CuSn4Zn7Pb6

WYBRANE MASYWNE AMORFICZNE I NANOKRYSTALICZNE STOPY NA BAZIE ŻELAZA - WYTWARZANIE, WŁAŚCIWOŚCI I ZASTOSOWANIE

Materiałoznawstwo Materials science. Transport I stopień (I stopień / II stopień) Ogólnoakademicki (ogólno akademicki / praktyczny)

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

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

BUDOWA STOPÓW METALI

ĆWICZENIE Nr 1/N. Laboratorium Materiały Metaliczne II. Opracowali: dr Hanna de Sas Stupnicka, dr inż. Sławomir Szewczyk

LABORATORIUM NAUKI O MATERIAŁACH

Stopy metali nieżelaznych

Badania zużycia tribologicznego stopu na osnowie fazy międzymetalicznej Ni 3 Al

Materiałoznawstwo Materials science. Automaryka i Robotyka I stopień (I stopień / II stopień) Ogólno akademicki (ogólno akademicki / praktyczny)

TWARDOŚĆ, UDARNOŚĆ I ZUŻYCIE EROZYJNE STALIWA CHROMOWEGO

Stale austenityczne. Struktura i własności

CZYNNIKI TECHNOLOGICZNE WPL YW AJĄCE NA. ONYSZKIEWICZ Emilian Instytut Techniki, WSP Rzeszów

Kształtowanie struktury i własności użytkowych umacnianej wydzieleniowo miedzi tytanowej. 7. Podsumowanie

MIKROSTRUKTURA NADSTOPU KOBALTU MAR M509 W STANIE LANYM I PO OBRÓBCE CIEPLNEJ

PIERWIASTKI STOPOWE W STALACH

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

BADANIA WTRĄCEŃ TLENKOWYCH W BRĄZIE KRZEMOWYM CUSI3ZN3MNFE METODĄ MIKROANALIZY RENTGENOWSKIEJ

POLITECHNIKA CZĘSTOCHOWSKA

Kod przedmiotu: IM.G.D1.4 Inżynieria materiałowa Rodzaj przedmiotu Specjalnościowy. Poziom przedmiotu Studia I stopnia. Liczba godzin/tydzień 2W e, 1L

ĆWICZENIE Nr 6. Laboratorium Inżynierii Materiałowej. Akceptował: Kierownik Katedry prof. dr hab. B. Surowska. Opracował dr inż.

LABORATORIUM KOROZJI MATERIAŁÓW PROTETYCZNYCH

Kierunek studiów: Mechanika i Budowa Maszyn semestr II, 2016/2017 Przedmiot: Podstawy Nauki o Materiałach II

Nazwa przedmiotu INSTRUMENTARIUM BADAWCZE W INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ Instrumentation of research in material engineering

PODSTAWY OBRÓBKI CIEPLNEJ

Metaloznawstwo II Metal Science II

STALE STOPOWE KONSTRUKCYJNE. Publikacja współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

BADANIE WYDZIELEŃ W STALIWIE RUR KATALITYCZNYCH PRZY POMOCY MIKROSKOPU SKANINGOWEGO

Poprawa właściwości konstrukcyjnych stopów magnezu - znaczenie mikrostruktury

Mechanika i Budowa Maszyn II stopień (I stopień / II stopień) Ogólno akademicki (ogólno akademicki / praktyczny)

43 edycja SIM Paulina Koszla

STRUKTURA STOPÓW CHARAKTERYSTYKA FAZ. Publikacja współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

(12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) PL/EP (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego:

WPŁYW ZABIEGÓW USZLACHETNIANIA NA WŁASNOŚCI STOPU ALUMINIUM KRZEM O NADEUTEKTYCZNYM SKŁADZIE

Akademia Morska w Szczecinie Instytut InŜynierii Transportu Zakład Techniki Transportu. Materiałoznawstwo i Nauka o materiałach

ANALIZA KRZEPNIĘCIA I BADANIA MIKROSTRUKTURY PODEUTEKTYCZNYCH STOPÓW UKŁADU Al-Si

MODYFIKACJA SILUMINU AK20 DODATKAMI ZŁOŻONYMI

Logistyka I stopień (I stopień / II stopień) Ogólnoakademicki (ogólno akademicki / praktyczny)

OBRÓBKA CIEPLNA STOPÓW ŻELAZA. Cz. I. Wyżarzanie

ĆWICZENIE Nr 5/N. Laboratorium Materiały Metaliczne II. niskotopliwych. Akceptował: Kierownik Katedry prof. dr hab. inż. A.

PODSTAWY OBRÓBKI CIEPLNEJ STOPÓW ŻELAZA WYŻARZANIE 1. POJĘCIA PODSTAWOWE 2. PRZEMIANY PRZY NAGRZEWANIU I POWOLNYM CHŁODZENIU STALI 3.

Nowoczesne technologie materiałowe stosowane w przemyśle lotniczym

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

Stopy żelaza. Mechanika i Budowa Maszyn I stopień (I stopień / II stopień) Ogólnoakademicki (ogólno akademicki / praktyczny)

Co to jest stal nierdzewna? Fe Cr > 10,5% C < 1,2%

Budowa stopów. (układy równowagi fazowej)

OKREŚLENIE WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNYCH SILUMINU AK132 NA PODSTAWIE METODY ATND.

PIEKARSKI Bogdan Politechnika Szczecińska, Instytut Inżynierii Materiałowej O Szczecin, Al.Piastów 17

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

33/15 Solidiiikation of Metlłls and Alloys, No. 33, 1997 Krzejlnięcic Metali i Stopów, Nr JJ, 1997

KOROZYJNO - EROZYJNE ZACHOWANIE STALIWA Cr-Ni W ŚRODOWISKU SOLANKI

Zespół Szkół Samochodowych

LABORATORIUM NAUKI O MATERIAŁACH

MODYFIKACJA TYTANEM, BOREM I FOSFOREM SILUMINU AK20

Metody i techniki badań II. Instytut Inżynierii Materiałowej Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki ZUT

Mechanika i Budowa Maszyn II stopień (I stopień / II stopień) Ogólno akademicki (ogólno akademicki / praktyczny)

WPŁYW DOMIESZKI CYNKU NA WŁAŚCIWOŚCI SILUMINU EUTEKTYCZNEGO. A. PATEJUK Instytut Materiałoznawstwa i Mechaniki Technicznej WAT Warszawa

BADANIE MATERIAŁÓW KOMPOZYTOWYCH NA OSNOWIE ALUMINIUM ZBROJONYCH CZĄSTKAMI SiO 2

NOWE ODLEWNICZE STOPY Mg-Al-RE

Z-LOGN1-021 Materials Science Materiałoznastwo

Transkrypt:

15/42 Solidification o f Metais and Alloys, Year 2000, Yolume 2, Book No 42 Krzepnięcie Metali i Stopów, Rok 2000, Rocznik 2, Nr 42 PAN-Katowice, PL ISSN 0208-9386 WPLYW PIERWIASTKÓW STOPOWYCH NA EFEKTY PROCESU HOMOGENIZACJI I PRZERÓBKI CIEPLNO PLASTYCZNEJ STOPÓW NA BAZIE FAZY MIĘDZYMETALICZNEJ NhAl. Dariusz ZASADA, Paweł JOŹWIK, Zbigniew BOJAR Instytut Materiałoznawstwa i Mechaniki Technicznej Wydział Mechaniczny Wojskowa Akademia Techniczna, ul. S. Kaliskjego 2, 00-908 Warszawa STRESZCZENIE W pracy badano wpływ homogenizacji i obróbki cieplno-plastycznej na mikrostrukturę i wybrane właściwości stopów na bazie fazy międzymetalicznej NhAI, z dodatkami chromu, molibdenu, cyrkonu i boru. Na podstawie badań mikrostruktury stopu w stanie lanym oraz po wyżarzaniu ujednoradniającym w temperaturze 1200 C, przez okres do 100 godzin w atmosferze ochronnej argonu stwierdzono, że wyżarzanie struktury występującą ujednoradniające skutecznie eliminuje wielofazowość w stanie lanym. W wyniku przeprowadzonej obróbki cieplno-plastycznej odnotowano ponad 100 krotne rozdrobnienie wielkości ziarna. WSTĘP Stopy na bazie fazy międzymetalicznej Ni 3 AI dzięki swojej relatywnie niski_ej gęstości, wysokiej żarowytrzymałości i odporności na pełzanie w podwyższonych temperaturach są atrakcyjnymi materiałami znajdującymi zastosowanie w nowoczesnych konstrukcjach w przemyśle motoryzacyjnym, chemicznym, hutniczym i petrochemicznym [1-7 ]. Należą one do unikatowej klasy materiałów metalicznych o właściwościach pośrednich między metalami a ceramiką. Z szeregu interesujących właściwości tych stopów w porównaniu

136 z powszechnie stosowanymi żarowytrzymałymi stopami na bazie niklu (nadstopami) można wymienić [1-7]: a) doskonałą odporność na utlenianie i nawęglanie w wysokiej temperaturze, b) małą gęstość (podstawowym składnikiem stopowy jest najczęściej aluminium), co daje wysoką wartość stosunku E/p i Rm/ p, c) potencjalnie wyższą wytrzymałość w podwyższonej temperaturze przy dużych prędkościach odkształcania; d) potencjalnie znacznie lepszą wytrzymałość zmęczeniową; Powszechne stosowanie intermetali na bazie fazy międzymetaliczn ej Ni 3 AI napotyka na szereg ograniczel'l natury technicznej, związanych przede wszystkim z wytwarzaniem i przetwarzaniem tych stopów. Z jednej strony, uporządkowana struktura analizowanych stopów wpływa na dobre właściwości wytrzymałościowe w podwyższonej temperaturze. Natomiast z drugiej strony, niedostateczna plastyczność w temperaturze otoczenia i skłonność do kruchego pękania powodują, że wymienione cenne cechy intermetali pozostają w sferze potencjalnie możliwych oraz, że stosowanie w odniesieniu do tych materiałów typowych technologii obróbki metali (np. skrawanie, frezowanie itp.), czy też obróbka plastyczna na zimno, jest utrudnione lub wręcz niemożliwe do przeprowadzenia. Przedstawione problemy próbuje się w znaczący sposób niwelować m.in. przez wprowadzenie dodatków stopowych, lub przez dobór optymalnych parametrów obróbki cieplnej i cieplno-plastycznej [ 4-7]. Celem niniejszej pracy jest analiza zmian mikrostruktury i wybranych właściwości w wyniku procesu homogenizacji i obróbki cieplno-plastycznej stopów na bazie fazy międzymetalicznej NhAI i ich wpływ na wybrane właściwości. MATERIAL I METODY BADAWCZE Przedmiotem badal'l były stopy na bazie fazy międzymetalicznej Ni 3 Al o składach chemicznych przedstawionych w tabeli I. Materiały otrzymano na drodze etapowego topienia wsadu w indukcyjnym piecu próżniowym typu Balzers i odlewania skorupowego próbek w postaci prętów o wymiarach <!> 10x100 mm. Stan lany poddano wyżarzaniu ujednoradniającemu w atmosferze argonu o wysokiej czystości w temperaturze 1200 C. Próbki po cięciu elektroiskrowym szlifowano i polerowano mechanicznie, a następnie trawiono za pomocą odczynnika Marble. Mikrostrukturę stopu badano na zgładach metalograficznych poprzecznych i wzdłużnych. Analizę struktury i mikroanalizę składu chemicznego prowadzono przy pomocy klasycznej mikroskopii optycznej i analizującego mikroskopu skaningowego Philips XL30 LaB 6 wyposażonego w przystawkę do mikroanalizy składu chemicznego EDS. Badania składu fazowego przeprowadzono metodą rentgenowskiej analizy fazowej. Obróbka cieplno-plastyczna omawianych stopów polegała na rekrystalizacji (przez l godzinę w 1000 C) walcowanych na

137 zimno próbek (zgniot- 50%) obu stopów w stanie lanym lub wcześniej poddanych homogenizacji. Tabela l. Skład chemiczny badanych stopów na osnowie fazy międzymetalicznej Ni 3 AI Nr l Pierwiastek(% w :r) stopu Ni Al Zr B Cr Mo l 79.1 10.4 1.32 0.01 7.8 1.19 2 78.5 9.8 1.3 0.01 7.1 1.8 WYNIKI BADAŃ Badania metalograficzne wykazały, że stan lany obu analizowanych stopów charakteryzuje się złożoną pod względem morfologicznym, dendrytyczną budową wielofazową (rys.], 2 ). Osnowę stopów stanowi roztwór wtórny typu y', w którym w oparciu o wyniki mikroanalizy składu chemicznego i pomiary mikrotwardości (tabela II i lll) można wyróżnić rozwarstwienie na strefy podstawowej objętościowo fazy y' o składzie (Ni,Cr)3(Al.,Mo,Zr) (obszary l na rys. l i na rys. 2) oraz strefy fazy międzymetalicznej y' er o s kładzie (Ni,Crh(Al,Cr,Mo,Zr) (obszary 2 na rys. l i na rys.2). Podane zapisy podkreślają fakt, że atomy chromu mogą podstawiać atomy niklu i aluminium lub samego niklu w strukturze komórki podstawowej typu A 3 B, z kolei atomy cyrkonu i molibdenu podstawiają przede wszystkim atomy aluminium. Jednocześnie w tych samych krystalitach, obok obszarów y', po granicach krystalitów a także w ich objętości, występują obszary dwufazowe Ni 3 Al+NiAl (y' + ~) (np. strefa 3 na rys. l i rys. 2). Zaobserwowano, że w wyniku procesu homogenizacji analizowanych stopów w temperaturze 1200 C do l 00 godzin w atmosferze argonu, następuj e częściowe ujednorodnienie składu chemicznego uwidoczniające się zanikiem obszarów dwufazowych Ni 3 Al+NiAl już po l O godzinach wygrzewania (porównaj rys.3, 4 i rys.5, 6) przy jednoczesnym zachowaniu rozwarstwienia na strefy podstawowej objętościowo fazy (Ni,Cr) 3 (AI,Zr,Mo) i ulegającej stopniowej koagulacji fazy (Ni,Cr)3(Al,Zr,Cr,Mo) (rys.5 i rys.6). Fazy te wykazują porównywalny poziom mikrotwardości (porównaj tabelę IV z tabelą V). Analiza ilościowa struktury (rys.3, 4) wykazała pomimo zdecydowanej różnicy w poziomie zawartości chromu i molibdenu wyraźną różnicę w udziale powierzchniowym zidentyfikowanych faz w obu badanych stopach (porównaj rys.3 z rys.4). Jednocześnie w obu przypadkach stwierdzono identyczną (choć różniącą się intensywnością) tendencję zmiany udziału faz składowych - homogenizacja prowadzona w 1200 C w czasie do 25 godzin powoduje stopniowy

138 wzrost (blisko 2-krotny w stopie l i ponad 3-krotny w stopie 2) powierzchni zajmowanej przez wydzielenia bogatej w chrom fazy (Ni,Cr)3(AI,Zr,Cr,Mo) (rys.3 i 4 - udział obszarów y' + y' c,). Fotwierdza to bardzo wysoką stabilność faz międzymetalicznych-w temperaturze 1200 C dopiero przy wygrzewaniu powyżej 25 godzin zaczyna się słabo zaznaczony proces zmniejszania udziału (rozpuszczania) wydzielonych w początkowym etapie wygrzewania cząstek (Ni,Crh(Al,Zr,Cr,Mo). Przy takiej stabilności, nawet po l 00 godzinnym wygrzewaniu w temperaturze 1200 C ponad 40% powierzchni zgładów stopu l i ponad 30% powierzchni zgładów stopu 2 zajmują obszary z cząstkami fazy y' er na tle bazowej fazy y' er Wykonana obróbka cieplno plastyczna badanych stopów prowadzi, w wyniku rekrystalizacji, do rozdrobnienia struktury (ponad 100-krotne zmniejszenie wielkości ziaren), bez istotnej zmiany stopnia umocnienia (tabela VI i VII) przy jednoczesnym zachowaniu odnotowanego rozwarstwienia poszczególnych faz po etapie homogenizacji (rys. 7 i 8). Zaobserwowano, że obszary występowania fazy międzymetalicznej (Ni,Cr) 3 (AI,Zr,Cr,Mo) są bardziej podatne na proces rekrystalizacji. Stwierdzono także, że obróbka cieplnoplastyczna stanu lanego (bez homogenizacji) powoduje również rozdrobnienie struktury, ale z zachowaniem typowych dla stanu lanego obszarów dwufazowych (Ni 3 Al+NiAl) (porównaj rys. 8 i 9 z rys. 9 i 10). WNIOSKI KOŃCOWE Na podstawie przeprowadzonych badaó stopów na bazie fazy międzymetalicznej Ni 3 Al z dodatkami stopowymi boru, cyrkonu, chromu i molibdenu można stwierdzić ze: w wyniku krystalizacji pierwotnej stopy na bazie fazy międzymetalicznej Ni3AI ( 10-;-12 % wag.) wykazują złożonąmorfologiczni e budowę ; osnowę analizowanych stopów w stanie lanym stanowi mieszanina faz typu Ni 3 AI ale w przestrzeniach międzydendrytycznych (zgodnie z układem równowagi Ni-Al, Ni-AI-Cr, Ni-Al-Mo) występuje mieszanina faz typu Ni 3AI i NiAI, (y' + [3); wyżarzania ujednoradniające analizowanych stopów doprowadza do zanikania dwufazowych obszarów y' + [3, a jednocześnie powoduje stabilizację bogatej w chrom fazy y' er typu (Ni,Cr) 3 (AI,Cr,Zr,Mo) występującej w formie drobnych wydzieleó na tle podstawowej osnowy y'; w związku z faktem, że obydwie fazy y' + y' er, przy identycznej charakterystyce krystalograficznej praktycznie nie różnią się mikrotwardością, budowę strukturalną obu badanych stopów można w stan i e po homogenizacji traktować jako pseudojednofazową. za pomocą obróbki cieplno plastycznej można skutecznie kształtować strukturę analizowanych stopów,

139 Rys. l. Struktura stopu nr l w stanie lanym. Tabela II. Wynikj mikroanalizy i pomiarów mikrotwardości faz w obszarach oznaczonych na rysunku l Strefa Analizowany pierwiastek[% at.] Mikrotwardość anali zy Al N i Cr Mo Zr HVO.l l- y' 23.79 69.28 5.36 0.79 0.77 318± 12 2-y' + y' Cr 21.39 70.02 7.65 0.78 0.16 332±14 3- y' + 13 34.44 59.82 4.98 0.38 0.38 450±30 l Ił! ' ---.p """",... Rys. 2. Struktura stopu nr 2 w stanie lanym. Tabela III. Wyniki mikroanalizy i pomiarów mikrotwardośc i faz w obszarach oznaczonych na rysunku 2 Strefa Analizowam pierwiastek[% at.] Mikrotwardość analizy Al Ni Cr Mo Zr HYO.l 1- y' 22.04 69.33 6.07 1.08 0.64 324±23 2- y' +Y' er 20.04 70.98 7.94 0.98 0.07 307±19 3- y' + ~ 34.40 59.47 6.67 0.32 0.13 445±27

80 ~ '--" 70 N ~60 I I I ~50! - y' ]40 l l i - y' 0 N +Y' er. ~ 30 A- y' + 0 ~ 20 0.. -ro 10.. -N "d ~ o l l T l l Materiał lo 25 50 100 wyjściowy godzin godzin godzin godzin Rys. 3. Zmiany udziału powierzchniowego faz stopu nr l pod wpływem homogenizacji w atmosferze ochronnej argonu w temperaturze 1200 C. ~ 80 '--" N 70 ~ I >--6() I - ~ y'.s 50!=:...c: ~ 40 - +Y' er... -y'. ~ 30 ~ A - y' + 0 &20 -.N ro 10 l "d ~ o T l l l l Materiał lo 25 50 100 wyjściowy godzin godzin godzin godzin Rys. 4. Zmiany udziału powierzchniowego faz stopu m 2 pod wpływem homogenizacji w atmosferze ochronnej argonu w temperaturze 1200 C.

141 Rys. 5. Struktura stopu nr l po wygrzewaniu w 1200 C przez 100 godzin (argon). Tabela. IV. Wyniki mikroanalizy i pomiarów mikrotwardości faz w obszarach oznaczonych na rysunku 5 Strefa Analizowany pierwiastek [%at.] Mikrotward Analizy Al Ni Cr Mo Zr HVO.l 1-y'- (Ni,Cr)J(AI,Mo,Zr) 23.19 69.13 5.88 0.72 1.09 325±9 2-y' c r- (Ni,Cr)3(AI,Cr,Mo,Zr) 17.18 67.48 13.73 1.30 0.31 315±10 Rys. 6. Struktura stopu nr 2 po wygrzewaniu w 1200 C przez 100 godzin (argon). Tabela. V. Wyniki mikroanalizy i pomjarów mikrotwardości faz w obszarach oznaczonych na rysunku 6 Strefa Analizowan\ pierwiastek [% at. l Mikrotward Analizy Al Ni Cr Mo Zr HV0.1 1-y'- (Ni,Cr)J(AI,Mo,Zr) 21.91 71.01 5.59 0.76 0.72 328±9 2-y' c r- (Ni,Cr)3(AI,Cr,Mo,Zr) 17.27 68.04 13.07 1.43 0.20 310±8

142 V Spot Magn Oet WO Exp 60 llfn :?OOkV60 600x BSE 101 O Rys. 7. Struktura stopu nr l po homogenizacji (1200 oc przez 100 godzin) i przeróbce cieplno-plastycznej Tabela.VI Wyniki mikroanalizy i pomiary mikrotwardości faz w obszarach oznaczonych na rysunku 7 Strefa Analizowany pierwiastek [% at.] Mikrotwardość analizy Al Ni Cr Mo Zr HV0.1 l- y' 20.49 71.32 6.81 0.72 0.66 324±27 2- y' + y' Cr 18.83 69.35 10.36 l. 13 0.34 310±25 Rys. 8. Struktura stopu nr 2 po homogenizacj i (1200 C przez 100 godzin ) i przeróbce cieplno-plastycznej. Tabela.VII. Wyniki mikroanalizy i pomiary mikr otwardośc i faz w obszarach oznaczonych na rysunku 8 Strefa Analizowany pierwiastek[% at.] Mikrotwardość analizy Al Ni Cr Mo Zr HVO.l 1- y' 22.56 70.04 6.00 0.91 0.50 309±35 2- y' + y' Cr 21.85 67.59 9.02 1.20 0.33 298±19

143 Rys. 9. Struktura stopu nr l po przeróbce cieplno-plastycznej bez wcześniejszej homogenizacji. Rys. 10. Struktura stopu nr 2 po przeróbce cieplno-plastycznej bez wcześniejszej homogenizacji. LITERATURA [l] J.Bystrzycki, R.A.Varin, Z.Bojar, Postępy w badaniach stopów na bazie uporządkowanych faz międzymetalicznych z udziałem aluminium, Inżynieria Materiałowa, 5, 1996, s. 137-149. [2] S.C. Deevi and V.K. Sikka, Intermetallics, 1996, 4, 357.

144 [3] J.Bystrzycki, W.Przetakiewicz, Z.Bojar: "Wykorzystanie intermetali zawierających nikiel, tytan i aluminium w silnikach wysokoprężnych", V Międzynarodowe Sympozjum IPM "Doskonalenie konstrukcji oraz metod eksploatacji pojazdów mechanicznych", Warszawa 1993 [4] J.Bystrzycki, W.Przetakiewicz, Z.Bojar: "Wykorzystanie intermetali z układów Ni-Al i Ti-AI w budowie statków powietrznych", Materiały II Sympozjum "Problemy techniczno-eksploatacyjne w kształceniu pilotów", Dęblin 1993 [5] Z. Bojar, D. Zasada "Przemiany strukturalne w procesie ujednorodniania stopów na osnowie fazy NhAI," Proc. of XV Physical Metallurgy and Materials Science Conference on Advanced Materials & Technologies AMT'98, University of Metallurgy, Kraków, Krynica, 1998, p. (938-941). [6] D. Zasada, J.Bystrzycki, Z.Bojar, W.Przetakiewicz, Wpływ czasu homogenizacji na strukturę i własności stopów na bazie faz międzymetalicznych Ni 3 Allub Fe-Al., Nowoczesne Materiały i Technologie w Inżynierii Powierzchni Warstw Odpornych na Ścieranie i Korozję- Katowice, IV 1996 [7] Z. Bojar, D. Zasada "Mechanizm wzrostu porowatości w ujednorodnianych stopach na osnowie fazy międzymetalicznej Ni 3 Al", Krzepnięcie Metali i Stopów- PAN, Nr 36, 1998, str. 8 (167-174)