Project detail

Structure, properties and metallurgy of near-gamma TiAl alloys

Duration: 01.01.2007 — 31.12.2009

Funding resources

Czech Science Foundation - Standardní projekty

- whole funder (2007-01-01 - 2009-12-31)

On the project

Navrhovaný projekt si klade tři základní cíle: (i) vyhodnotit a na mikrostrukturním základě vysvětlit (pozitivní) vliv obsahu Nb na pevnost, tažnost, lomovou houževnatost, pevnost při creepu a nízko-cyklové únavě téměř stechiometrických slitin TiAl, (ii)vysvětlit závislost mechanických vlastností slitin TiAl s vyšším obsahem Nb (nad 2 at%) na způsobu jejich přípravy metodou ISM (induction skull melting) nebo kombinací ISM a následného přetavení ingotu ve vakuové indukční peci vybavené keramickým kelímkem (VIM proces) a (iii) prokázat aplikační potenciál nové generace TiAl intermetalik přípravou demonstračních odlitků turbínových kol turbodmychadel ze slitiny Ti-46Al-7Nb-x-x. Navrhovaný projekt vychází z výsledků dosažených v uplynulých jedenáctiletech na pracovišti uchazeče a spoluuchazeče při systematickém výzkumu vysokoteplotní pevnosti, mikrostruktury a metalurgie intermetalických slitin na bázi TiAl

Description in English
There are three main objectives of the proposed research: (i) a (positive) effect of the Nb additions on the strength, ductility, fracture toughness, creep resistance and low cycle fatigue strength of near-gamma TiAl alloys should be assessed and explained on the microstructural basis, (ii) a relation between mechanical characteristics of the Nb-alloyed TiAl (over 2 at% of Nb) and the alloy processing route will be rationalized for the combination of induction skull melting (ISM) and remelting invacuum induction furnace furnished with a refractory crucible (VIM) and (iii) the application potential of the new class of intermetallics will be demonstrated in investment casting trials (turbocharger wheels) with the Ti-46Al-7Nb-x-x alloy.

Keywords
intermetalika, TiAl, struktura, mechanické vlastnosti, metalurgie

Key words in English
Intermetallics; TiAl; structure; mechanical properties; metallurgy

Mark

GA106/07/0762

Default language

Czech

People responsible

Zemčík Ladislav, prof. Ing., CSc. - fellow researcher
Dlouhý Antonín, prof. RNDr., CSc. - principal person responsible

Units

Dept. of Foundry Engineering
- co-beneficiary (2007-01-01 - 2009-12-31)

Results

ZEMČÍK, L.; DLOUHÝ, A.; DOČEKALOVÁ, K. Investment casting of near-gamma TiAl intermetallic alloys. In Proceedings of the 2007 International Symposium on Liquid Metal Processing and Casting. Paris: Société Francaise de Metallurgie et des Matériaux, 2007. p. 213-218.
Detail

BARTÁK, T.; ZEMČÍK, L.; DLOUHÝ, A. Influence of melting temperature and time on the oxygen content in TiAlNb alloys. In Metal 2011. Ostrava: Tanger spol. s r.o., 2011. p. 1-5. ISBN: 978-80-87294-22-2.
Detail

DOČEKALOVÁ, K.; DLOUHÝ, A.; ZEMČÍK, L. Investment casting of near-gamma TiAl and evaluation purity of cast. In Book of papers international science conference of materials science and manufacturing technology. Chotěborský. Praha: Česká zemědělská univerzita v Praze, 2007. p. 27-32. ISBN: 978-80-213-1650-8.
Detail

BARTÁK, T.; ZEMČÍK, L.; SVOBODA, M.; DLOUHÝ, A. Influence of re-melting on purity of TiAlNb alloys. In METAL 2010. Ostrava: Tanger, spol. s r.o., 2010. p. 1-6. ISBN: 978-80-87294-15-4.
Detail

BARTÁK, T.; DOČEKALOVÁ, K.; ZEMČÍK, L.; DLOUHÝ, A. Interactions between Ti - Al - Nb melts and Y2O3 crucibles. In Metal 2008. Ostrava: Tanger s. s r.o., 2008. p. 1-7. ISBN: 978-80-254-1987-8.
Detail

DOČEKALOVÁ, K.; DLOUHÝ, A.; ZEMČÍK, L. Melt-crucible interaction in TiAl-refractory systems-metalography analysis. Acta Metallurgica Slovaca, 2007, vol. 2007, no. 13, p. 709-716. ISSN: 1335-1532.
Detail

ZEMČÍK, L.; DLOUHÝ, A.; DOČEKALOVÁ, K. Metallurgical problems involved in melting titanium alloys. Technologické inžinierstvo, 2007, vol. 2007, no. 1, p. 19-20. ISSN: 1336-5967.
Detail

ZEMČÍK, L.; DLOUHÝ, A.; DOČEKALOVÁ, K. Vacuum induction melting of near-gamma TiAl intermetallic alloys. Advances in Materials Science, 2007, vol. 2007(7), no. 4(14), p. 121-126. ISSN: 1730-2439.
Detail

ZEMČÍK, L.; DLOUHÝ, A.; UMSHAUS, J. Odlévání turbínových kol turbodmychadel ze slitin TiAl technologií přesného lití. Slévárenství, 2008, roč. LVI, č. 9-10, s. 417-421. ISSN: 0037-6825.
Detail

ZEMČÍK, L.; ŠUPÁLEK, M.; KRUTIŠ, V.; DLOUHÝ, A. Přesné lití turbínových kol turbodmychadel ze slitin TiAl. Slévárenství, 2009, roč. LVII, č. 11-12, s. 407-410. ISSN: 0037-6825.
Detail

ZEMČÍK, L.; DLOUHÝ, A. Vznik termoelastických napětí v odlitcích ze slitin TiAl odlévaných do keramických skořepinových forem. Slévárenství, 2010, roč. LVIII, č. 11-12, s. 383-386. ISSN: 0037-6825.
Detail

DLOUHÝ, A.; DOČEKALOVÁ, K.; BARTÁK, T.; DLOUHÝ, I.; ZEMČÍK, L. Refractory crucible melting and related mechanical properties of Nb-containing TiAl alloys. In Structural Aluminides for Elevated Temperatures. TMS 2008. Warrendale: The Minerals, Metals & Materials Society, 2008. p. 9-14. ISBN: 978-0-87339-720-9.
Detail

PETRENEC, M.; ŠMÍD, M.; KRUML, T.; OBRTLÍK, K.; POLÁK, J. Low cycle fatigue of cast gamma-TiAl based alloys at high temperature. Key Engineering Materials (print), 2011, vol. 452-453, no. 3/2011, p. 421-424. ISSN: 1013-9826.
Detail

ZEMČÍK, L.: Odporový ohřev; Odporový ohřev forem. C1. URL: http://ust.fme.vutbr.cz/slevarenstvi/sites/default/files/clanky/funkcni-vzorky/odporovyohrevforem.pdf. (funkční vzorek)
Detail

ZEMČÍK, L.: Ponorný pyrometr; Ponorný pyrometr. FSI VUT v Brně C1/0104A. URL: http://ust.fme.vutbr.cz/slevarenstvi/sites/default/files/clanky/funkcni-vzorky/pyrometr.pdf. (funkční vzorek)
Detail

ZEMČÍK, L.: Odstředivka; Odstředivý licí stroj. FSI VUT v Brně C1/0104A. URL: http://ust.fme.vutbr.cz/slevarenstvi/sites/default/files/clanky/funkcni-vzorky/odstredivka.pdf. (funkční vzorek)
Detail

Responsibility: Dlouhý Antonín, prof. RNDr., CSc.