Notice: Undefined index: linkPowrot in C:\wwwroot\wwwroot\publikacje\publikacje.php on line 1275
Strona główna > Publikacje
Publikacje
Pomoc (F2)
[33834] Artykuł:

Processing, microstructure and properties of laminated Ni-intermetallic composites synthesised using Ni sheets and Al foils

(Wytwarzanie, struktura oraz własności kompozytu warstwowego Ni-fazy międzymetaliczne uzyskanego z blachy niklowej i folii aluminiowej)
Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials   Tom: 56, Zeszyt: 3, Strony: 693-702
ISSN:  1733-3490
Wydawca:  POLISH ACAD SCIENCES COMMITTEE METALLURGY, AL MICKIEWICZA 30, AGH, PAW., A-4,III P., POK 312B, 30-059 KRAKOW, POLAND
Opublikowano: 2011
 
  Autorzy / Redaktorzy / Twórcy
Imię i nazwisko Wydział Katedra Procent
udziału		 Liczba
punktów
Marek Konieczny orcid logoWMiBMKatedra Technik Komputerowych i Uzbrojenia**256.67  
Renata Mola orcid logoWMiBMKatedra Technik Komputerowych i Uzbrojenia**256.67  
Piotr Thomas orcid logoWMiBMKatedra Technik Komputerowych i Uzbrojenia**256.67  
M. Kopciał25.00  

Grupa MNiSW:  Publikacja w czasopismach wymienionych w wykazie ministra MNiSzW (część A)
Punkty MNiSW: 20
Klasyfikacja Web of Science: Article

DOI LogoDOI     Web of Science Logo Web of Science     Web of Science LogoYADDA/CEON    
Słowa kluczowe:

kompozyt warstwowy  mikrostruktura  glinki niklu  własności mechaniczne 

Keywords:

multilayer composite  microstructure  nickel aluminides  mechanical properties 


Streszczenie:

Używając blachy niklowej i folii aluminiowej wytworzono kompozyty warstwowe Ni-(NiAl3+Ni2Al3) oraz Ni-Ni2Al3. W wyniku reakcji syntezy zachodzących w temperaturze 620°C warstwy aluminium kompletnie przereagowały z częścią niklu i utworzyły fazy międzymetaliczne. Badano przebieg reakcji pomiędzy niklem i aluminium w temperaturze 620°C przerywając zachodzące reakcje i obserwując zmiany mikrostruktur. Stwierdzono, iż można łatwo sterować zmianami strukturalnymi wielowarstwowego kompozytu, gdyż zależą one jedynie od czasu wygrzewania. Badania z wykorzystaniem mikroskopu skaningowego, dyfraktometru oraz z zastosowaniem mikroanalizatora rentgenowskiego wykazały, że po 1 godzinie wygrzewania w 620°C dominującą fazą jest Ni2Al3, gdyż ma ona najniższą energię formowania w tej temperaturze. Wytrzymałość na rozciąganie kompozytów warstwowych Ni-fazy międzymetaliczne wzrasta wraz z czasem wygrzewania, a co za tym idzie, wraz ze wzrostem objętości faz międzymetalicznych. Jednak gdy czas wygrzewania jest dłuższy niż 2 godziny wytrzymałość na rozciąganie kompozytów zaczyna spadać. Spowodowane jest to występowaniem Al2O3 na styku uformowanych warstw Ni2Al3/Ni2Al3 i ich łatwą delaminacją. Obserwacje mikroskopowe wykazały, że przełom kompozytów warstwowych charakteryzuje się mieszanym charakterem, częściowo kruchym (dla faz międzymetalicznych) i częściowo ciągliwym (dla warstw niklu).



Abstract:

The laminated Ni-(NiAl3+Ni2Al3) and Ni-Ni2Al3 intermetallic composites were fabricated by reaction synthesis in vacuum using Ni sheets and Al foils. The aluminium layers were completely consumed due to the formation of intermetallic phases. The Ni-Al reaction at 620°C was studied by interrupting in steps the reaction process to observe the microstructural changes. The final microstructure consisted of alternating layers of intermetallic phases and unreacted nickel can be designed easily because the stable structures of the composites depend only on the treating time. Microstructural examinations using scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD) and X-ray microprobe analysis (EDX) demonstrated that after 1h of treatment Ni2Al3 is the predominant intermetallic phase. The formation of the Ni2Al3 phase is thermodynamically favoured over the formation of the other phases and can be understood from the steps occurred through a series of solid state reactions. The tensile strength of the laminated composites increases with an increase of the volume fraction of the intermetallic products. However, it decreases after long heat treatment because the Ni2Al3/Ni2Al3 interfaces can very easily delaminate due to a very weak bonding caused by continuous Al2O3 inclusions. Observations show that the laminated composites exhibit a mixture of brittle fracture of intermetallics and ductile one of residual Ni layers.


B   I   B   L   I   O   G   R   A   F   I   A
[1] K. S. Vecchio, JOM 3, 25-31 (2005).
[2] T. Li, J. Fenghun, E.A. Olevsky, K.S. Vecchio, M.A. Meyers, Mater. Sci. Eng. A443, 1-15 (2007).
[3] H. Wang, J. Han, S. Du, D.O. Northwood, J. Mater. Proc. Technol. 200, 433-440 (2008).
[4] P. M. Anderson, J.F. Bingert, A. Misra, J.P. Hirth, Acta Mater. 51, 6059-6075 (2003).
[5] T. S. Dyer, Z.A. Munir, Metall. Mater. Trans. 26B, 603-610 (1995).
[6] S. R. Kalidindi, R.W. Smith, M.J. Koczak, T.S. Hussey, Mater. Sci. Eng. A229, 137-146 (1997).
[7] J. C. Rawers, D.E. Alman, Comp. Sci. Technol. 54, 379-384 (1995).
[8] M. Peng, H. Li, J.H. Wang, Mater. Sci. Eng. A406, 309-318 (2005).
[9] H. Takuda, H. Fuijmoto, N. Hatta, J. Mater. Sci. 33, 91-97 (1998).
[10] A. Dziadoń, R. Mola, Kompozyty (Composites) 4, 364-368 (2008).
[11] D. R. Bloyer, K.T. Venkateswara Rao, R.O. Ritchie, Mater. Sci. Eng. A239-240, 393-398 (1997).
[12] M. Konieczny, A. Dziadoń, Mater. Sci. Eng. A460-461, 238-242 (2007).
[13] M. Konieczny, A. Dziadoń, Arch. Metal. Mater. 52, 555-562 (2007).
[14] W. H. Xu, X.K. Meng, C.S. Yuan, A.H.W. Ngan, K. Wang, Mater. Lett. 46, 303-308 (2000).
[15] S. S. Daniel, V.S.R. Murthy, Mater. Lett. 37, 334-339 (1998).
[16] H. Baker, ASM Handbook, tenth ed. ASM International, Materials Park, OH, vol. 3, 249 (1992).
[17] L. Eleno, K. Frisk, A. Schneider, Intermetallics 14, 1276-1290 (2006).
[18] G. Róg, G. Borchardt, M. Wellen, W. L öser, J. Chem. Thermodyn. 35, 261-268 (2003).
[19] W. Huang, Y.A. Chang, Intermetallics 6, 487-498 (1998).
[20] Z. Xia, J. Liu, S. Zhu, Y. Zhao, J. Mater. Sci. 34, 3731-3735 (1999).
[21] G. A. Lopez, S. Sommadossi, W. Gust, E. J. Mittemeijer, P. Z ięba, Interface Sci. 10, 13-19 (2002).
[22] B. Pieraggi, Oxid. Met. 27, 177-185 (1987).
[23] J. Wojewoda, P. Zięba, Inżynieria Materiałowa 1, 24-28 (2004).
[24] P. Zhu, J. C. M. Li, C. T. Liu, Mater. Sci. Eng. A329-331, 57-68 (2002).

POWRÓT
Strona główna > Publikacje