Przedmiotem monografii jest ilościowa ocena porowatości gazowej i skurczowej w elementach konstrukcyjnych turbiny niskiego ciśnienia silników lotniczych z zastosowaniem metod metalografii ilościowej. Materiał do badań stanowiły łopatki i segmenty łopatek o strukturze polikrystalicznej, łopatki o strukturze z ziarnami kolumnowymi i o strukturze monokrystalicznej, wytwarzane z żarowytrzymałych nadstopów niklu za pomocą odlewania precyzyjnego, metodą wytapianych modeli z zastosowaniem krystalizacji kierunkowej.
Jednym z głównych problemów występujących w odlewach precyzyjnych jest porowatość: gazowa, która jest wynikiem wydzielania się rozpuszczonych gazów z nadstopu podczas krzepnięcia, oraz skurczowa, będąca efektem skurczu nadstopu i braku zasilania przestrzeni międzydendrytycznych. Porowatość jest przyczyną obniżenia właściwości mechanicznych łopatek i segmentów łopatek, takich jak: odporność na pełzanie, wytrzymałość zmęczeniowa, udarność, wydłużenie i wytrzymałość na rozciąganie.
W systemach zapewnienia jakości producentów części lotniczych ocena porowatości odlewów precyzyjnych stanowi jedno z najważniejszych kryteriów decydujących o dopuszczeniu ich do eksploatacji. W monografii przedstawiono, stosowane w praktyce przemysłowej, sposoby oceny porowatości za pomocą skali wzorców oraz metodami metalografii ilościowej. Do niedoskonałości tych metod należą: brak danych liczbowych o ilości porów w odlewie (tylko numer wzorca), subiektywny wybór pola pomiarowego o największej porowatości, wpływ zastosowanej metody eliminacji cienia i wybranego poziomu binaryzacji na wyniki pomiaru ułamka powierzchni zajmowanego przez pory, niepełna charakterystyka porów - nie przewiduje się oceny wielkości i kształtu porów oraz ich rozmieszczenia. Uwzględniając te czynniki w monografii przedstawiono własną, kompleksową procedurę ilościowej oceny porowatości w odlewach łopatek i segmentów łopatek.

SPIS TREŚCI

1.    WPROWADZENIE     

2.    POROWATOŚĆ W ODLEWANYCH ŁOPATKACH I SEGMENTACH ŁOPATEK TURBIN SILNIKÓW LOTNICZYCH    
2.1.    Charakterystyka odlewanych łopatek i segmentów łopatek turbin silników lotniczych    
2.2.    Czynniki decydujące o powstawaniu porowatości w odlewach    
2.2.1.    Rodzaje porowatości w łopatkach i segmentach łopatek odlewanych precyzyjnie i łopatkach kierunkowo krystalizowanych    
2.2.2.    Wpływ składników stopowych na porowatość nadstopów Ni    
2.2.3.    Wpływ parametrów technologicznych procesu odlewania precyzyjnego na porowatość odlewu    
2.2.4.    Wpływ parametrów technologicznych procesu kierunkowej krystalizacji na porowatość odlewu    
2.3.    Wpływ porowatości na właściwości odlewów precyzyjnych i metody ograniczania ich porowatości    

3.    METODY OCENY POROWATOŚCI STOSOWANE W PRAKTYCE PRZEMYSŁOWEJ    
3.1.    Badania nieniszczące    
3.2.    Badania metalograficzne    
3.2.1.    Metoda oceny porowatości z wykorzystaniem skali wzorców    
3.2.2.    Ocena porowatości w odlewach precyzyjnych metodami metalografii ilościowej    
3.2.3.    Ilościowa ocena porowatości przy zastosowaniu metody skupisk

4.    OPRACOWANIE KOMPLEKSOWEJ PROCEDURY ILOŚCIOWEJ OCENY POROWATOŚCI GAZOWEJ I SKURCZOWEJ    
4.1.    Wybór parametrów metalografii ilościowej do opisu ilości, wielkości, kształtu i rozmieszczenia porów    
4.2.    Kalibracja i wzorcowanie programów do analizy obrazu    
4.3.    Strategia pobierania próbek do badań - ustalenie rozmieszczenia przekrojów odlewów    
4.4.    Wyznaczenie minimalnej liczby pomiarów oraz testowanie powtarzalności i odtwarzalności wyników badań    
4.5.    Metodyka przygotowania zgładów metalograficznych    
4.6.    Metodyka akwizycji obrazów i detekcji porów    
4.7.    Selekcja porów gazowych i skurczowych    
4.8.    Pomiar i obliczanie parametrów metalografii ilościowej opisujących porowatość    
4.9.    Prezentacja wyników ilościowej oceny porowatości gazowej i skurczowej    

5.    PRZYKŁADY ZASTOSOWANIA OPRACOWANEJ PROCEDURY OCENY POROWATOŚCI    
5.1.    Porównanie wyników oceny porowatości metodą rentgenowską, tomografii rentgenowskiej i opracowaną procedurą    
5.2.    Wykorzystanie opracowanej procedury do doskonalenia układów wlewowych w odlewaniu precyzyjnym oraz procesu kierunkowej krystalizacji    
5.2.1.    Wpływ konstrukcji układu wlewowego na porowatość łopatek polikrystalicznych    
5.2.2.    Wpływ prędkości wyciągania odlewu i materiału formy na porowatość łopatek kierunkowo krystalizowanych    
5.2.3.    Wpływ konstrukcji układu wlewowego na porowatość łopatek kierunkowo krystalizowanych    

6.    PODSUMOWANIE    

BIBLIOGRAFIA    
ZAŁĄCZNIK    
Streszczenie