Knowledge base: Warsaw University of Technology

Settings and your account

Back

Influence of low-temperature plasma treatments on the structure and properties of the Zr48Cu36Al8Ag8 alloy with a significant share of the amorphous phase

Karol Józef Wunsch

Abstract

The aim of this study was to investigate the possibility of application of Plasma Diffusion Treatment (PDT) methods in improvement of surface properties of metal alloys containing significant amount od amorphous phase, and determination of optimal conditions for maximizing the results of the process without causing simultaneous over excessive crystallization of modified sample. Partially amorphous samples made of Zr48Cu36Al8Ag8 alloy have been used in research. The samples have undergone glow discharge nitriding and glow discharge oxidation. Glow discharge nitriding has not provided noticeable increase in surface-level microhardness, however it has revealed the microstructure of nitrided samples. Glow discharge oxidizing has led to formation of modified surface layer, which improved surface-level microhardness as much as 300HV0,05. The impact of voltage on the surface-level microhardness in glow discharge oxidizing has been studied. The relation between the voltage and microhardness of created layer is directly proportional, and appears to be linear from 400V to 1200V. Moreover it has been shown that prolongation of oxidation process leads to greater increases in surface-level microhardness. In addition the effect of pressure of gases during glow discharge oxidation on observed edge effect has been assessed. It has been shown that form 0,1 mbar to 2,4 mbar the difference of hardness between a center and an edge of samples grows with the increase of pressure. Probably due to geometry and size of used samples the affected area has been extended to cover the whole surface.
Diploma type
Engineer's / Bachelor of Science
Diploma type
Engineer's thesis
Author
Karol Józef Wunsch (FMSE) Karol Józef Wunsch,, Faculty of Materials Science and Engineering (FMSE)
Title in Polish
Wpływ obróbek w niskotemperaturowej plazmie na strukturę i właściwości stopu Zr48Cu36Al8Ag8 ze znaczącym udziałem fazy amorficznej
Supervisor
Krzysztof Kulikowski (FMSE/DSE) Krzysztof Kulikowski,, Division of Surface Engineering (FMSE/DSE)Faculty of Materials Science and Engineering (FMSE)
Certifying unit
Faculty of Materials Science and Engineering (FMSE)
Affiliation unit
Division of Surface Engineering (FMSE/DSE)
Study subject / specialization
, Inżynieria Materiałowa
Language
(pl) Polish
Status
Finished
Defense Date
24-09-2019
Issue date (year)
2019
Internal identifier
IM-D.002425
Reviewers
Krzysztof Kulikowski (FMSE/DSE) Krzysztof Kulikowski,, Division of Surface Engineering (FMSE/DSE)Faculty of Materials Science and Engineering (FMSE) Jerzy Robert Sobiecki (FMSE/DSE) Jerzy Robert Sobiecki,, Division of Surface Engineering (FMSE/DSE)Faculty of Materials Science and Engineering (FMSE)
Keywords in Polish
masywne szkła metaliczne, utlenianie jarzeniowe, Plasma Diffusion Treatment, Zr48Cu36Al8Ag8
Keywords in English
Bulk Metallic Glasses, Glow Discharge Oxidation, Plasma Diffusion Treatment, Zr48Cu36Al8Ag8
Abstract in Polish
Celem pracy było zbadanie możliwości wykorzystania obróbek jarzeniowych typu Plasma Diffusion Treatment (PDT) do ulepszenia właściwości powierzchniowych stopów zawierających znaczący udział fazy amorficznej, a także określenie optymalnych warunków procesu w celu maksymalizacji uzyskanych rezultatów nie powodując jednocześnie nadmiernej krystalizacji obrabianego elementu. Do badań użyto próbek częściowo amorficznych wykonanych ze stopu Zr48Cu36Al8Ag8, które poddano obróbkom azotowania i utleniania jarzeniowego. W toku pracy wykazano, że azotowanie jarzeniowe nie prowadzi do podwyższenia mikrotwardości powierzchniowej stopu, jednak pozwala ujawnić jego mikrostrukturę. Proces utleniania jarzeniowego doprowadził do powstania warstwy powierzchniowej zwiększającej mikrotwardość powierzchni próbki nawet o 300HV0,05. Zbadano zależność pomiędzy uzyskaną mikrotwardością, a napięciem przyspieszającym. Zależność ta w zakresie od 400V do 1200V nosi znamiona liniowości. Ponadto wykazano, że wraz ze wzrostem czasu trwania procesu rośnie uzyskana mikrotwardość powierzchni. Dodatkowo oceniono wpływ ciśnienia podczas procesu utleniania jarzeniowego na występowanie oraz skalę efektu krawędziowego. Wykazano, że w zakresie od 0,1 mbar do 2,4 mbar wzrost ciśnienia przekłada się na wzrost różnicy twardości między krawędzią, a środkiem powierzchni. Najprawdopodobniej ze względu na geometrię próbek zasięg efektu krawędziowego udało się rozszerzyć na całą ich powierzchnię.
File
  • File: 1
    Praca_Inżynierska_Karol_Wunsch.pdf
Request a WCAG compliant version
Local fields
Identyfikator pracy APD: 30819

Uniform Resource Identifier
https://repo.pw.edu.pl/info/bachelor/WUT849da99913d1432991f3b59c29451299/
URN
urn:pw-repo:WUT849da99913d1432991f3b59c29451299

Confirmation
Are you sure?
Report incorrect data on this page