Vliv Sc a Zr na precipitační procesy v hliníkových slitinách typu Al–Zn–Mg–Cu

• Název práce v češtině: Vliv Sc a Zr na precipitační procesy v hliníkových slitinách typu Al–Zn–Mg–Cu
• Název v anglickém jazyce: The effect of Sc and Zr on precipitation processes in Al–Zn–Mg–Cu based alloys
• Klíčová slova: diferenční skenovací kalorimetrie, mikrotvrdost, aktivační energie, fázové transformace
• Klíčová slova anglicky: DSC, microhardness, activation energy, phase transformations
• Akademický rok vypsání: 2015/2016
• Typ práce: projekt
• Jazyk práce: čeština
• Ústav: Kabinet výuky obecné fyziky (32-KVOF)
• Vedoucí / školitel: doc. RNDr. Martin Vlach, Ph.D.
• Řešitel: skrytý - zadáno vedoucím/školitelem
• Datum přihlášení: 02.10.2015
• Datum zadání: 02.10.2015
• Konzultanti: RNDr. Tomáš Kekule, Ph.D.

Zásady pro vypracování

1) Změřit žíhací křivky tvrdosti v litých materiálech Al–Zn–Mg–Cu, změřit DSC křivky v různých rychlostech ohřevu. Stanovit vhodné homogenizační teploty pro studované slitiny.
2) Změřit žíhací křivky tvrdosti v homogenizovaných materiálech, změřit DSC křivky v různých rychlostech ohřevu.
3) Vyhodnotit oblasti fázových transformací a vyhodnotit aktivační energie pozorovaných tepelných procesů.
4) Porovnat výsledky měřených materiálů, vč. srovnání vlivu Cu, určit vliv příměsí Sc a Zr na tepelnou odezvu a určit jejich vliv na tvrdost materiálu.

Seznam odborné literatury

[1] Toropova L. S., Eskin D. G., Kharakterova M. L., Dobatkina T. V.: Advanced aluminium alloys containing scandium – Structure and properties, Gordon and Breach science publisher, The Netherlands, 1998.
[2] Senkov O.N., Shagiev M.R., Senkova S.V., Miracle D.B: Precipitation of Al3(Sc,Zr) particles in an AlZnMgCuScZr alloy during conventional solution heat treatment and its effect on tensile properties, Acta Materialia 56 (2008) 3723-3738.
[3] Li X. M., Starink M. J.: DSC Study on phase transitions and their correlation with properties of overaged Al–Zn–Mg–Cu alloys, JMEPEG 21 (2012) 977-984.
[4] Shi Y., Pan Q., Li M., Huang X., Li B.: Effect of Sc and Zr additions on corrosion behaviour of AlZnMgCu alloys, Journal of Alloys and Compounds 612 (2014) 42-50.
[5] Guyot P., Cottignies L.: Precipitation kinetics, mechanical strength and electrical conductivity of AlZnMgCu alloys, Acta Materialia 44 (1996) 4161-4167.
[6] Yang W., Ji S., Wang M., Li Z.: Precipitation behaviour of AlZnMgCu alloy and diffraction analysis from η´ precipitates in four variants, Journal of Alloys and Compounds 610 (2014) 623-629.
[7] Fang H.C., Chao H., Chen K.H.: Effect of Zr, E rand Cr additions on microstructures and properties of AlZnMgCu alloys, Materials Science and Engineering 610A (2014) 10-16.
[8] Očenášek V., Slámová M., Kolář M.: Vliv Sc a Zr na precipitační zpevnění slitin hliníku, sborník konference METAL 2007, Hradec nad Moravicí.
[9] Vybrané časopisy z databází dostupných z pracoviště KVOF a KFM.

Předběžná náplň práce

Projekt je zaměřen na studium vlivu příměsí Sc a Zr na tepelnou odezvu a tvrdost v komerčních hliníkových slitinách typu Al–Zn–Mg–Cu použitím diferenční skenovací kalorimetrie (DSC) a měření mikrotvrdosti (tzv. zkouškou podle Vickerse (HV)). V průběhu řešení projektu budou zkoumány vzorky slitin AlZnMgCu s/bez přidání Sc a Zr, a to ve stavu po odlití a ve stavu po homogenizačním žíhání. Z příslušných DSC měření slitin ve stavu po odlití bude stanovena vhodná homogenizační teplota slitin Al-Zn-Mg-Cu. Získané výsledky budou vzájemně porovnány, bude prostudován vliv Sc a Zr na precipitační procesy slitin Al–Zn–Mg–Cu a stanoveny aktivační energie jednotlivých pozorovaných procesů. V rámci projektu bude provedeno též srovnání s výsledky SFG (ak. r. 2014/2015), kde byly studovány materiály bez přidání Cu. Sekundárně tak bude určen i vliv legování Cu v těchto slitinách.