Role of Austenitization Temperature on Structure Homogeneity and Transformation Kinetics in Austempered Ductile Iron

This paper considers the important factors of the production of high-strength ADI (Austempered Ductile Iron); namely, the austenitization stage during heat treatment. The two series of ADI with different initial microstructures were taken into consideration in this work. Experiments were carried out for castings with a 25-mm-walled thickness. Variable techniques (OM, SEM, dilatometry, DSC, Variable Magnetic Field, hardness, and impact strength measurements) were used for investigations of the influence of austenitization time on austempering transformation kinetics and structure in austempered ductile iron. The outcome of this work indicates that the austenitizing temperature has a very significant impact on structure homogeneity and the resultant mechanical properties. It has been shown that the homogeneity of the metallic matrix of the ADI microstructure strongly depends on the austenitizing temperature and the initial microstructure of the spheroidal cast irons (mainly through the number of graphite nodules). In addition, this work shows the role of the austenitization temperature on the formation of Mg–Cu precipitations in ADI

Indium(II) chloride as a precursor in the synthesis of ternary (Ag–In–S) and quaternary (Ag–In–Zn–S) nanocrystals

A new indium precursor, namely, indium(II) chloride, was tested as a precursor in the synthesis of ternary Ag−In−S and quaternary Ag−In−Zn−S nanocrystals. This new precursor, being in fact a dimer of Cl2In−InCl2 chemical structure, is significantly more reactive than InCl3, typically used in the preparation of these types of nanocrystals. This was evidenced by carrying out comparative syntheses under the same reaction conditions using these two indium precursors in combination with the same silver (AgNO3) and zinc (zinc stearate) precursors. In particular, the use of indium(II) chloride in combination with low concentrations of the zinc precursor yielded spherical-shaped (D = 3.7−6.2 nm) Ag−In−Zn−S nanocrystals, whereas for higher concentrations of this precursor, rodlike nanoparticles (L = 9−10 nm) were obtained. In all cases, the resulting nanocrystals were enriched in indium (In/Ag = 1.5−10.3). Enhanced indium precursor conversion and formation of anisotropic, longitudinal nanoparticles were closely related to the presence of thiocarboxylic acid type of ligands in the reaction mixture. These ligands were generated in situ and subsequently bound to surfacial In(III) cations in the growing nanocrystals. The use of the new precursor of enhanced reactivity facilitated precise tuning of the photoluminescence color of the resulting nanocrystals in the spectral range from ca. 730 to 530 nm with photoluminescence quantum yield (PLQY) varying from 20 to 40%. The fabricated Ag−In−S and Ag−In−Zn−S nanocrystals exhibited the longest, reported to date, photoluminescence lifetimes of ∼9.4 and ∼1.4 μs, respectively. It was also demonstrated for the first time that ternary (Ag−In− S) and quaternary (Ag−In−Zn−S) nanocrystals could be applied as efficient photocatalysts, active under visible light (green) illumination, in the reaction of aldehydes reduction to alcohols

Modyfikacja szkła wodnego, jako spoiwa mas formierskich, nanocząstkami tlenków metali w rozpuszczalnikach organicznych /

Promotor: Barbara Hutera.Recenzent: Jerzy Stanisław Zych, Andrzej Baliński.Niepublikowana praca doktorska.Praca doktorska. Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica (Kraków). Wydział Odlewnictwa. Katedra Tworzyw Formierskich, Technologii Formy i Odlewnictwa Metali Nieżelaznych, 2014.Bibliogr. k. 160-173.Wpływ zagęszczenia, wilgotności i temperatury na wytrzymałość mas ze szkłem wodnym, wpływ zagęszczenia, wilgotności i temperatury na wybijalność mas ze szkłem wodnym, struktura i właściwości fizykochemiczne szkła wodnego, wpływ właściwości fizykochemicznych spoiwa na jakość mas ze szkłem wodnym, mechanizm wiązania szkła wodnego w masach formierskich, metody poprawy jakości mas ze szkłem wodnym, modyfikacja osnowy masy formierskiej, dobór odpowiedniego sposobu utwardzania mas ze szkłem wodnym, modyfikacja szkła wodnego, modyfikacja szkła wodnego fizyczna lub chemiczna, modyfikacja szkła wodnego ultra-drobnymi proszkami, modele modyfikacji szkła wodnego, zarys nanotechnologii, metody otrzymywania nanomateriałów, właściwości nanocząstek, właściwości nanocząstek wybranych tlenków metali typu: tlenek cynku ZnO, tlenek glinu Al2O3, tlenek magnezu MgO, możliwości aplikacyjne nanocząstek, zastosowanie nanocząstek w przemyśle odlewniczym, materiały stosowane do badań, metodyka i aparatura pomiarowa, materiały stosowane do badań, metodyka i aparatura pomiarowa, wpływ modyfikacji na właściwości wytrzymałościowe mas ze szkłem wodnym Rmu, Rctk, wpływ udziału modyfikatora na wytrzymałość na rozciąganie Rmu mas ze szkłem wodnym, wpływ rodzaju organicznego rozpuszczalnika na wytrzymałości na rozciąganie Rmu mas ze szkłem wodnym, wpływ rodzaju i wielkości nanocząstek na wytrzymałość na rozciąganie Rmu mas ze szkłem wodnym, badania mikroskopowe mas ze szkłem wodnym, wpływ modyfikacji na wytrzymałość końcową na ściskanie Rctk mas ze szkłem wodnym, wpływ modyfikacji szkła wodnego na wybrane właściwości technologiczne mas, wpływ modyfikacji na wybijalność mas ze szkłem wodnym, kinetyka utwardzania mas ze szkłem wodnym, wpływ parametrów modyfikatora na właściwości fizykochemiczne szkła wodnego, wpływ rodzaju organicznego rozpuszczalnika na zwilżalność w układzie: kwarc szkło wodne, wpływ udziału modyfikatora na zwilżalność w układzie: kwarc szkło wodne, wpływ rodzaju nanocząstek na zwilżalność w układzie: kwarc szkło wodne, wpływ wielkości nanocząstki na zwilżalność w układzie kwarc szkło wodne, wpływ udziału roztworu modyfikatora na lepkość szkła wodnego, wpływ wielkości nanocząstek na lepkość szkła wodnego, wpływ rodzaju nanocząstek na lepkość szkła wodnego, wpływ rodzaju rozpuszczalnika organicznego na lepkość szkła wodnego, wpływ modyfikacji na wytrzymałość kohezyjną σK i wytrzymałość adhezyjną σA w układzie kwarc szkło wodne, wpływ modyfikacji na strukturę szkła wodnego, badania spektroskopowe w podczerwieni FT–IR, badania metodą dyfrakcji rentgenowskiej XRD, analiza literatury, mechanizm modyfikacji szkła wodnego, mechanizm modyfikacji szkła wodnego nanocząstkami tlenków metali w temperaturze otoczenia, mechanizm modyfikacji szkła wodnego nanocząstkami tlenków metali w podwyższonej temperaturz

Synthesis and evaluation of the structure of Ni3Al/C alloy

Tyt. z nagłówka.Bibliografia s.[154].Dostępny również w formie drukowanej.ABSTRACT: The article specifies a method used for the manufacture of a new Ni-Al-C alloy with the description of alloy microstructure. When proper conditions are maintained, the said alloy after solidification forms a natural "in situ" Ni3Al/C composite. Particular attention was paid to the process of synthesis of Ni3Al phase by the technique of cost-effective melting and to the process of the formation of different graphite forms after the solidification in ceramic mould of casting characterised by different wall cross-sections, and hence by different heat transfer rates. Metallographic examinations were carried out by the commonly used techniques and by scanning electron microscopy. The use of the latter enabled the determination of the chemical composition of phases formed during casting process. The aim of the present studies was to evaluate the microstructure of this unique alloy. The phase morphologies were examined and their chemical composition was determined. These fundamental studies should enable the determination of conditions under which the graphite eutectic is formed in Ni-Al alloy and, as a consequence, the synthesis of Ni3Al/C composite. STRESZCZENIE: W prezentowanym artykule przedstawiono metodę otrzymywania nowego stopu Ni-Al-C oraz opisano jego mikrostrukturę. Przy zachowaniu odpowiednich warunków stop ten, po procesie krystalizacji, tworzy naturalny kompozyt ,,in situ" Ni3Al/C. Zwrócono szczególną uwagę na proces syntezy fazy Ni3Al metodą OPW (oszczędnościowego procesu wytopu) i tworzenia się różnych form grafitu po procesie krystalizacji w formie ceramicznej, przy różnych grubościach odlewu, co za tym idzie, przy różnych prędkościach odprowadzenia ciepła. Do badań metaloznawczych wykorzystano tradycyjne metody metalograficzne oraz badania z wykorzystaniem mikroskopu skaningowego. Zastosowanie tego ostatniego umożliwiło określenie składu chemicznego faz, wytworzonych w procesie odlewniczym. Celem podjętych badań było dokonanie oceny mikrostruktury tego nietypowego stopu. Zbadano morfologię występujących faz i określono ich skład chemiczny. Te badania o charakterze podstawowym, pozwolą określić warunki powstawania eutektyki grafitowej w stopie Ni-Al, co w konsekwencji umożliwi syntezę kompozytu Ni3Al/C. KEYWORDS: aluminide, nickel aluminide, intermetallic phase, "in situ" composite, natural composite. SŁOWA KLUCZOWE: aluminid, aluminid niklu, faza międzymetaliczna, kompozyt "in situ", kompozyt naturalny

The influence of physical and chemical parameters of modified water glass on the strength of loose self-setting sands with water glass

Tyt. z nagłówka.Bibliogr. s. [71].W artykule opisano próbę modyfikacji szkła wodnego, trzydziestoprocentowym wodnym roztworem bemitu Al(OH)O. Wyznaczono krzywe płynięcia, z których określono lepkość spoiw. Zwilżalność kwarcu przez spoiwa określono, badając zmiany wartości kąta zwilżania θ w czasie. Właściwości wytrzymałościowe mas z udziałem spoiw modyfikowanych weryfikowano, badając wytrzymałość na rozciąganie [wzór] po różnych czasach utwardzania w warunkach otoczenia. Do analizy przyjęto [wzór] po 24 h utwardzania.An attempt of water glass modifying by 30% water bochmite Al(OH)O solution was undertaken. The flow curves were determined and the binder viscosity estimated from them. The quartz wettability by binders was determined by measuring the wetting angle θ changes with time. Strength properties of moulding sands with fractions of modified binders were verified by checking the tensile strength [formula] after various hardening times under environmental conditions. The [formula] value after 24 h of hardening was assumed for the analysis.Dostępny również w formie drukowanej.SŁOWA KLUCZOWE: lepkość, zwilżalność, modyfikacja, szkło wodne. KEYWORDS: viscosity, wettability, modification, water glass

SYNTHESIS AND EVALUATION OF THE STRUCTURE OF Ni3Al/C ALLOY

The article specifies a method used for the manufacture of a new Ni-Al-C alloy with the description of alloy microstructure. When proper conditions are maintained, the said alloy after solidification forms a natural "in situ" Ni3Al/C composite. Particular attention was paid to the process of synthesis of Ni3Al phase by the technique of cost-effective melting and to the process of the formation of different graphite forms after the solidification in ceramic mould of casting characterised by different wall cross-sections, and hence by different heat transfer rates. Metallographic examinations were carried out by the commonly used techniques and by scanning electron microscopy. The use of the latter enabled the determination of the chemical composition of phases formed during casting process. The aim of the present studies was to evaluate the microstructure of this unique alloy. The phase morphologies were examined and their chemical composition was determined. These fundamental studies should enable the determination of conditions under which the graphite eutectic is formed in Ni-Al alloy and, as a consequence, the synthesis of Ni3Al/C composite

Morphology and Structure of ZnO Nanoparticles Produced by Electrochemical Method

<p>This article presents studies of the morphology and structure of ZnO nanoparticles synthesized by the electrochemical method. Colloidal solutions of the nanoparticles are obtained by an anodic dissolution of metallic zinc in alcohol solutions of lithium chloride containing a small amount of water (5 %vol.). The parameters chosen for the synthesis are based on Zn polarization curves(obtained using the the potentiokinetic (Linear Sweep Voltammetry – LSV) and the chronoamperometric method. The synthesis of zinc oxide nanoparticles is carried out in 0.05m LiCl+5 % H₂O alcohol (methanol or propanol) solutions during galvanostatic polarization of Zn at 3 mA/cm² current density. The process is performed in a two-electrode system, where both electrodes (the working anode and cathode) are made of zinc. Optical properties, morphology and structure of the colloidal solutions and powders (obtained after evaporating the solvent) were studied using the following spectroscopic and microscopic techniques: UltraViolet and Visible Spectroscopy <br /> (UV-VIS), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), Scanning Electron Microscopy (SEM) and Transmission Electron Microscopy (TEM).</p><p>DOI: <a href="http://dx.doi.org/10.5755/j01.ms.20.1.4417">http://dx.doi.org/10.5755/j01.ms.20.1.4417</a></p

STRENGTH PARAMETERS AND A MECHANICAL RECLAMATION TOGETHER WITH THE MANAGEMENT OF ITS BY-PRODUCTS

Selfsetting sands with furan resins are still the largest use of SMS with synthetic resins. They can be used to prepare such forms and cores - of different sizes and shapes, for casting all type alloys [1-3]. A reclamation of spent moulding sands, as a recycling method of waste foundry materials, originated from the casting production cycle, constitutes a very serious problem of each foundry plant, related first of all to the environment protection and also to the rational material management. The results of furan resin sands strength tests from the matrix of pure quartz sand reclaimed was performed on the test apparatus AT-2. Sand sieve analysis was made of fresh and reclaimed material, and loss on ignition tests conducted on reclaimed material, obtained at different times of reclamation treedment. Granulation tests of post out reclamation dust, obtained from the sand were also carried of furan resin

RECLAMATION OF SPEND MOULDING SANDS WITH THE CARBOPHEN 8178 RESIN

The aim of investigations was to collect the experimental data allowing the quality assessment of the reclaimed material obtained by means of the mechanical reclamation from spent sands with the Carbophen 8178 resin. The investigation program was as follows: •   making the moulding sand with the Carbophen 8178 resin and its preparation for the primary reclamation, •   carrying out the secondary reclamation of the spent sand in the experimental mechanical reclaimer, at several variable parameters (inclination, reclamation time, rotor rotational speed), •   necessary instrumental tests of the reclaimed spent sand and the analysis of the obtained reclaimed materials. Investigations were carried our for three positions of the apparatus: α = 0o, 3o, 6o. The reclamation was performed for each position at three rotational speeds of impact-abrasive elements. The reclamation process effects were checked after 5, 10, 15 and 20 minutes. The reclamation results for the average rotational speed of the rotor, being 700 rpm, are presented in the paper

Environmental Impact of the Reclaimed Sand Addition to Molding Sand with Furan and Phenol-Formaldehyde Resin—A Comparison

Increasingly strict regulations, as well as an increased public awareness, are forcing industry, including the foundry industry, to develop new binders for molding sands, which, while being more environmentally friendly, would simultaneously ensure a high quality of castings. Until recently, binders based on synthetic resins were considered to be such binders. However, more accurate investigations indicated that such molding sands subjected to high temperatures of liquid metal generated several harmful, even dangerous substances (carcinogenic and/or mutagenic) from the benzene, toluene, ethylbenzene and xylenes (BTEX) and polycyclic aromatic hydrocarbons groups (PAHs). An assessment of the most widely used molding sands technologies at present with organic binders (synthetic resins) from the no-bake group (furan no-bake and phenolic-ester no-bake) and their harmfulness to the environment and work conditions is presented in this paper. In the first stage of this research, gases (from the BTEX and PAHs groups) emitted when the tested molds were poured with liquid cast iron at 1350 &deg;C were measured (according to the authors&rsquo; own method). The second stage consisted of measuring the emission of gases released by binders subjected to pyrolysis (the so-called flash pyrolysis), which simulated the effects occurring on the boundary: liquid metal/molding sand. The gases emitted from the tested binders indicated that, in both cases, the emission of harmful and dangerous substances (e.g., benzene) occurs, but, of the given binder systems, this emission was lower for the phenolic-ester no-bake binder. The obtained emission factors of BTEX substances show higher values for furan resin compared to formaldehyde resin; for example, the concentration of benzene per 1 kg of binder for furan no-bake (FNB) was 40,158 mg, while, for phenol-formaldehyde no-bake (PFNB), it was much lower, 30,911 mg. Thus, this system was more environmentally friendly