Vliv válcování za studena na tepelnou odezvu a mikrotvrdost hliníkových slitin typu Al–Zn–Mg–Cu(–Sc–Zr) při neizotermickém žíhání

• Název práce v češtině: Vliv válcování za studena na tepelnou odezvu a mikrotvrdost hliníkových slitin typu Al–Zn–Mg–Cu(–Sc–Zr) při neizotermickém žíhání
• Název v anglickém jazyce: The effect of cold rolling on thermal response and microhardness during non-isothermal annealing in Al–Zn–Mg–Cu(–Sc–Zr)-based alloys
• Klíčová slova: DSC, tvrdost, raná precipitacni stádia, Al3(Sc,Zr)
• Klíčová slova anglicky: DSC, hardness, early precipitation stages, Al3(Sc,Zr)
• Akademický rok vypsání: 2016/2017
• Typ práce: projekt
• Ústav: Kabinet výuky obecné fyziky (32-KVOF)
• Vedoucí / školitel: doc. RNDr. Martin Vlach, Ph.D.
• Řešitel: skrytý - zadáno vedoucím/školitelem
• Datum přihlášení: 26.04.2017
• Datum zadání: 27.04.2017
• Konzultanti: RNDr. Veronika Kodetová, Ph.D.

Zásady pro vypracování

1) Změřit žíhací křivky tvrdosti deformovaných materiálů AlZnMgCu a AlZnMgCuScZr.
2) Změřit DSC křivky výše uvedených materiálů v různých rychlostech ohřevu.
3) Vyhodnotit oblasti fázových transformací a vyhodnotit aktivační energie pozorovaných tepelných procesů.
4) Porovnat výsledky měřených materiálů, určit vliv Sc a Zr na tepelnou odezvu a určit jejich vliv na tvrdost materiálu, zjm. na izochronní žíhací křivku tvrdosti.
5) Stanovit vliv válcování za studena na teplotní oblasti fázových transformací ve slitinách AlZnMgCu(ScZr).

Seznam odborné literatury

[1] TOROPOVA, L. S., ESKIN, D. G., KHARAKTEROVA, M. L., DOBATKINA, T. V.: Advanced Aluminum Alloys Containing Scandium – Structure and Properties, Gordon and Breach Science Publisher, The Netherlands 1998.
[2] VLACH, M., ČÍŽEK, J., MELIKHOVA, O. ET AL: Early Stages of Precipitation Process in Al(–Mn)–Sc–Zr Alloy Characterized by Positron Annihilation, Metall and Mat Trans A 46A (2015) 4, p. 1556–1564.
[3] MICHNA, Š., LUKÁČ, I., OČENÁŠEK, V., KOŘENÝ, R., DRÁPALA, J., SCHNEIDER, H., MIŠKUFOVÁ, A. A KOL.: Encyklopedie hliníku, Adin Prešov 2005.
[4] VLACH, M., STULÍKOVÁ, I., SMOLA, B. ET AL: Annealing effects in hot-deformed Al–Mn–Sc–Zr alloys, Kovove Mater. 53 (2015), p. 295–304.
[5] AFIFY, N., GABER A., ABBADY G.: Fine Scale Precipitates in Al–Mg–Zn Alloys after Various Aging Temperatures, Mater. Sci. Appl. 2 (2011), p. 427–434.
[6] GHOSH, K. S., GAO, N., STARINK, M. J.: Characterization of high pressure torsion processed 7150 Al–Zn–Mg–Cu alloy, Mater. Sci. Eng. A 552 (2012), p. 164–171.
[7] GHOSH, K. S., GAO, N.: Determination of kinetic parameters from calorimetric study of solid state reactions in 7150 Al–Zn–Mg alloy, Trans. Nonferrous Met. Soc. China 21 (2011), p. 1199–1209.
[8] Vybrané časopisy z databází dostupných z pracoviště KVOF a KFM.

Předběžná náplň práce

Projekt je zaměřen na studium vlivu válcování za studena na tepelnou odezvu a mikrotvrdost v komerčních hliníkových slitinách typu AlZnMgCu s přídavkem Sc a Zr, a to použitím diferenční skenovací kalorimetrie (DSC) a zkouškou měření mikrotvrdosti podle Vickerse (HV). V průběhu řešení projektu budou zkoumány vzorky slitin AlZnMgCu a AlZnMgCuScZr s různým stupněm deformace za studena. Materiály ve všech stavech budou měřeny v několika rychlostech lineárního ohřevu (1 – 20 K/min), v případě dobré tepelné odezvy v rychlostech ohřevu 0,5 – 30 K/min. Měření mikrotvrdosti bude provedeno na nejvíce deformované variantě dané slitiny. Bude tak prostudován vliv přidání Sc a Zr na vytvrzení a teplotní oblasti precipitačních procesů, budou stanoveny aktivační energie jednotlivých pozorovaných procesů. V rámci projektu bude také provedeno srovnání s výsledky SFG (ak. r. 2015/2016, řešitelka Mgr. Veronika Kodetová (konzultantka stávajícího projektu)), kde byly studovány obdobné materiály, ovšem v tzv. stavu po odlití a ve stavu po homogenizačním žíhání - tedy bez deformace, která probíhající procesy může zásadně ovlivňovat.