Influence of carbon and chromium content and preform shape on the microstructure of spray formed steel deposits

Spangel, Sabine; Matthaei-Schulz, Ellen; Schulz, A.; Vetters, H.; Mayr, P.

doi:10.1016/s0921-5093(01)01424-1

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“…It applies inert gas atomization of the liquid stream into variously sized droplets which are then propelled away form the region of atomization by fast flowing atomizing gas. [2][3][4][5][6] Droplets are subsequently deposited and collected by a substrate on which solidification takes place. Finally a coherent and near fully dense preform is produced.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Strengthening and Toughness of AZ61 Mg with Nano SiO<SUB>2</SUB> Particles

Hung

Huang

et al. 2006

Mater. Trans.

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The strengthening mechanisms and bending toughness of the AZ61 Mg based composites reinforced by nano SiO 2 particles are examined. The composites were prepared either by spray forming, ingot metallurgy, or powder metallurgy, followed by severe hot extrusion. The spray formed composites exhibit the best nano particle distribution and toughness, but the volume fraction of the nano particles that can be inserted is limited. The nano composites fabricated through the powder metallurgy method possess the highest strength due to the extra strengthening effect from the MgO phase. Strengthening analysis based on the Orowan strengthening mechanism can predict well the composite strength provided that the nano particles are in reasonably uniform dispersion. For composites containing higher nano particle volume fractions greater than 3%, the experimental strength data fall well below the theoretical predictions, suggesting poor dispersion of the reinforcement.

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Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Strengthening and Toughness of AZ61 Mg with Nano SiO<SUB>2</SUB> Particles

Hung

Huang

et al. 2006

Mater. Trans.

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“…But porosity in the outer rim still remains. These effects can be reduced to a certain degree by adjustment of the spray deposition parameters [15][16][17][18][19]. In addition, spray formed products have improved materials quality by uniform chemical composition and structural homogeneity.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Analysis of spray formed tool steels

Schulz

Matthaei-Schulz

Spangel

et al. 2003

Materialwissenschaft Werkst

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The technique of atomising liquid metal and compacting the micro-droplets to a billet on a rotating support combines advantages from cast, wrought and powder metallurgical materials. A production rate of several tons per hour requires precisely controlled processing routines. Important process parameters based on processing, manufacturing and application of spray formed material are now developed by fundamental investigations established in projects focused in a special co-operative research program (SFB 372) at the University of Bremen which is funded by the Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG). By this method advanced alloys of high hardness can be formed without inhomogeneities like segregations and pores in the center of the ingot. By example of tool steels the influence of spray forming on microstructure and homogeneity of the elemental distribution is shown.

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“…In Verbindung mit lichtmikroskopischen Untersuchungen zeigte sich, daû bei Porenanteilen u Èber 5% dispergierte Partikeln im Gefu Ège zu erkennen sind. Als Porensa Èume werden daher im Folgenden Gefu Ègebe-reiche bezeichnet, die einen Porenanteil u Èber 5% aufweisen [15]. Die Ausbildungsformen der Porosita Èt, d.h. eine unvollsta Èndige Kompaktierung in Bereichen mit hohem Porenanteil sowie die homogene Porenverteilung in Depositbereichen mit einer geringen Porosita Èt sind identisch mit denen bolzenfo Èr-miger Deposits.…”

Section: Dichteunclassified

“…Weitere, ebenfalls in Abb. 6b dargestellte Messungen an Flachprodukten aus untereutektoidem Stahl, die mit Zugabe von Aluminium zur Schmelze hergestellt wurden, besta Ètigen diesen Zusammenhang [15]. Ferner wird deutlich, daû die untereutektoide Stahlsorte ein signifikant ho Èheres Volumen an poro Èsen Depositbereichen aufweist.…”

Section: Dichteunclassified

“…Die metallographischen Untersuchungen in Verbindung mit Porosita Ètsmessungen ergaben unabha Èngig vom Werkstoff, daû bei Vorliegen von kalter Porosita Èt der Porenanteil im Mittel 5% u Èberschreitet [15]. Mit zunehmendem Zersta Èubergasdruck nimmt bedingt durch einen zunehmenden Anteil an erstarrten Partikeln im Spru Èhkegel [12,13] Zersta Èubergasdruck und Legierungszusammensetzung beeinflussen unabha Èngig von der hergestellten Depositform die Porenentwicklung, die erzielten Ergebnisse ko Ènnen somit qualitativ auf eine andere Geometrie u Èbertragen werden.…”

Section: Diskussionunclassified

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Sprühkompaktieren von Halbzeugen unterschiedlicher Geometrie aus unlegierten und niedriglegierten Stählen

Spangel¹,

Schulz²,

Vetters³

2003

Materialwissenschaft Werkst

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Sprühkompaktieren bietet die Möglichkeit in einem Prozeßschritt Halbzeuge, sogenannte Deposits, unterschiedlicher Geometrie herzustellen. Die große Anzahl von Prozeßparametern in den Bereichen Schmelzeerzeugung, Zerstäubung und Kompaktierung gewährleistet die hohe Flexibilität des Verfahrens, erfordert jedoch gleichzeitig die genaue Kenntnis der Zusammenhänge zwischen Ausgangswerkstoff, Prozeßparametern und den resultierenden Werkstoffeigenschaften. In der vorliegenden Arbeit wird über grundlegende Untersuchungen an unlegierten bzw. niedriglegierten Stahlsorten (C15, C105, 100Cr6) berichtet, die durchgeführt worden sind, um den Einfluß des Kohlenstoff‐ bzw. Chromgehaltes sowie wichtiger Prozeßparameter auf die Gefügeentstehung beim Sprühkompaktieren von Flachprodukten und zylindrisch geformten Deposits zu ermitteln. Innerhalb der Deposits sind mittlere Austenitkorndurchmesser von bis zu 500 μm nachgewiesen worden, wobei ein enger Zusammenhang zwischen der Korngröße und dem Auftreten von Poren besteht.Durch eine Klassifizierung unterschiedlicher Porentypen konnte entsprechend ihrer Erscheinungsform unterschieden werden, ob eine unvollständige Kompaktierung, Schwindung bzw. Ausscheidung von Stickstoff vorgelegen hat. Als maßgebliche Einflußfaktoren wurden der Zerstäubergasdruck sowie der Kohlenstoffgehalt ermittelt.

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Influence of carbon and chromium content and preform shape on the microstructure of spray formed steel deposits

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Strengthening and Toughness of AZ61 Mg with Nano SiO<SUB>2</SUB> Particles

Strengthening and Toughness of AZ61 Mg with Nano SiO<SUB>2</SUB> Particles

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Sprühkompaktieren von Halbzeugen unterschiedlicher Geometrie aus unlegierten und niedriglegierten Stählen

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