Precipitační procesy a rekrystalizace v komerčních a za tepla deformovaných Al slitinách s přídavkem Sc a Zr
| Název práce v češtině: | Precipitační procesy a rekrystalizace v komerčních a za tepla deformovaných Al slitinách s přídavkem Sc a Zr |
|---|---|
| Název v anglickém jazyce: | Precipitation processes and recrystallization in commercial hot-deformed Al-based alloys with Sc,Zr-addition |
| Klíčová slova: | DSC, tvrdost, raná precipitační stádia, Al3(Sc,Zr) |
| Klíčová slova anglicky: | DSC, hardness, early precipitation stages, Al3(Sc,Zr) |
| Akademický rok vypsání: | 2017/2018 |
| Typ práce: | projekt |
| Jazyk práce: | |
| Ústav: | Kabinet výuky obecné fyziky (32-KVOF) |
| Vedoucí / školitel: | doc. RNDr. Martin Vlach, Ph.D. |
| Řešitel: | skrytý - zadáno vedoucím/školitelem |
| Datum přihlášení: | 27.03.2018 |
| Datum zadání: | 27.03.2018 |
| Konzultanti: | RNDr. Veronika Cvrčková, Ph.D. |
| Mgr. Hana Kudrnová | |
| Zásady pro vypracování |
| 1) Nalézt vhodný postup deformace za tepla (teplota/čas) pro zadané slitiny.
2) Změřit DSC křivky různě za tepla deformovaných materiálů v různých rychlostech ohřevu. 3) Změřit izochronní žíhací křivky tvrdosti vybraného za tepla deformovaného materiálu. 4) Vyhodnotit oblasti precipitačních procesů a vyhodnotit aktivační energie pozorovaných tepelných procesů. 5) Mikrostrukturně charakterizovat výchozí stav a vybrané stavy materiálu. 6) Změřit izotermické žíhací křivky tvrdosti a vyhodnotit možné oblasti rekrystalizace. 7) Porovnat výsledky měřených materiálů, zjm. s ohledem na vliv různého složení. 8) Stanovit vliv deformace za tepla na teplotní oblasti precipitačních procesů a rekrystalizační chování ve vybrané komerční slitině. |
| Seznam odborné literatury |
| [1] MICHNA, Š., LUKÁČ, I., OČENÁŠEK, V., KOŘENÝ, R., DRÁPALA, J., SCHNEIDER, H., MIŠKUFOVÁ, A. A KOL.: Encyklopedie hliníku, Adin Prešov 2005. [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: Heat treatment and age hardening of Al–Si–Mg–Mn–Sc–Zr commerical alloy with addition of Sc and Zr, Materials Characterization 129 (2017), p. 1–8. [3] KODETOVÁ V., VLACH, M., SMOLA, B. ET AL: Effect of cold rolling on precipitation processes in Al–Zn–Mg(–Sc–Zr) alloys, Acta Phys. Pol. A (2018), in press. [4] 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. [5] 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. [6] Vybrané časopisy z databází dostupných z pracoviště KVOF a KFM. |
| Předběžná náplň práce |
| Projekt je zaměřen na studium vlivu deformace za tepla na precipitační procesy a rekrystalizační chování v komerčních hliníkových slitinách typu Al s přídavkem Sc a Zr, a to použitím diferenční skenovací kalorimetrie (DSC), skenovací elektronovou mikroskopií (SEM) a zkouškou měření mikrotvrdosti podle Vickerse (HV). V průběhu řešení projektu budou zkoumány vzorky slitin AlZnMgCuScZr po deformaci za tepla, kdy ovšem bude nutno nejprve nalézt vhodnou dobu a teplotu vysokoteplotní deformace (v závislosti na tvorbě částic metastabilní fáze eta‘ a koherentních částic Al3(Sc,Zr)). Materiály budou upravovány ve vysokoteplotní peci a následně deformovány. Ve vybraných stavech budou slitiny měřeny v několika rychlostech lineárního ohřevu (1 – 20 K/min), budou stanoveny aktivační energie jednotlivých pozorovaných procesů. Měření mikrotvrdosti bude provedeno v průběhu izochronního žíhání na vybrané deformované slitině, čímž bude studován vliv deformace za tepla na vytvrzení slitin. Mikrotvrdost bude studována také v průběhu vhodně vybraného izotermického žíhání, čímž budou vytipovány možné oblasti rekrystalizace. Ve výchozích a význačných stavech bude provedena analýza mikrostruktury pomocí skenovací elektronové mikroskopie. V rámci projektu bude také provedeno srovnání s výsledky řešeného SFG (ak. r. 2016/2017, řešitel – Michal Leibner), kde byly studovány podobné materiály, ovšem v tzv. stavu po válcování za studena, navíc v jiné koncentraci v případě prvků Zn a Mg, kdy tato koncentrace může probíhající procesy zásadně ovlivňovat, zjm. může docházet k modifikaci rozpadové řady. Tento projekt tedy zásadně přispěje k lepší ucelené charakterizaci komerčních slitin typu Al–Zn–Mg–Cu s přídavkem Sc a Zr. |