Microstructure and mechanical properties of lightweight structural AZ31 alloy prepared by twin-roll casting method.
| Thesis title in Czech: | Mikrostruktura a vlastnosti lehké slitiny AZ31 připravené plynulým odléváním mezi válce |
|---|---|
| Thesis title in English: | Microstructure and mechanical properties of lightweight structural AZ31 alloy prepared by twin-roll casting method. |
| Key words: | hořčíková slitina; twin-roll casting; intenzivní deformace |
| English key words: | magnesium alloy; twin-roll casting; severe plastic deformation. |
| Academic year of topic announcement: | 2015/2016 |
| Thesis type: | rigorosum thesis |
| Thesis language: | angličtina |
| Department: | Department of Condensed Matter Physics (32-KFKL) |
| Supervisor: | doc. RNDr. Miroslav Cieslar, CSc. |
| Author: | hidden - assigned and confirmed by the Study Dept. |
| Date of registration: | 27.09.2016 |
| Date of assignment: | 27.09.2016 |
| Confirmed by Study dept. on: | 27.09.2016 |
| Date of electronic submission: | 29.09.2016 |
| Date of submission of printed version: | 27.09.2016 |
| Guidelines |
| Hliníkové a hořčíkové slitiny patří do skupiny lehkých konstrukčních slitin, jejichž mechanické vlastnosti jsou dány jednak příměsemi rozpuštěnými v tuhém roztoku (nevytvrzovatelné slitiny) nebo jemnou disperzí drobných precipitátů (precipitačně zpevněné slitiny). V obou případech je hlavním rozhodujícím faktorem, který ovlivňuje finální vlastnosti materiálu po zpracování, přesycení tuhého roztoku v litém stavu. Vysokého přesycení lze dosáhnout v případě, že k utuhnutí taveniny dojde za vysokých rychlostí. K metodám s relativně vysokou rychlostí tuhnutí, kterou se dají připravit větší objemy materiálu, patří i plynulé odlévání mezi válce. Protože se takto připravené slitiny nachází ve značně nerovnovážném stavu, může v nich samovolně nebo při dalším ohřevu docházet k rozpadu přesyceného tuhého roztoku a tvorbě nových fází. Předmětem práce bude studium tepelné stability rychle utuhnutých lehkých slitin, a to v závislosti na uspořádání příměsových atomů a na způsobu termomechanického zpracování. K mapování průběhu těchto procesů bude použito světelné a elektronové mikroskopie, měření mechanických vlastností a elektrické rezistometrie. |
| References |
| H.I. Aaronson, M. Enomoto, J.K. Lee: Mechanism of Diffusional Phase Transformations in Metals and Alloys, CRC Press, Boca Raton, 2010
P. Haasen: Physical Metallurgy, Third edition, Cambridge University Press, 1996 Suk Bong Kang et al.: Procedia Engineering 10 (2011) 1190–1195 T. Al-Samman, G. Gottstein: Scripta Materialia 59 (2008) 760–763 S. Das et al.: Materials and Design 31 (2010) 1633–1638 |
| Preliminary scope of work |
| Hliníkové a hořčíkové slitiny patří do skupiny lehkých konstrukčních slitin, jejichž mechanické vlastnosti jsou dány jednak příměsemi rozpuštěnými v tuhém roztoku (nevytvrzovatelné slitiny) nebo jemnou disperzí drobných precipitátů (precipitačně zpevněné slitiny). V obou případech je hlavním rozhodujícím faktorem, který ovlivňuje finální vlastnosti materiálu po zpracování, přesycení tuhého roztoku v litém stavu. Vysokého přesycení lze dosáhnout v případě, že k utuhnutí taveniny dojde za vysokých rychlostí. K metodám s relativně vysokou rychlostí tuhnutí, kterou se dají připravit větší objemy materiálu, patří i plynulé odlévání mezi válce. Protože se takto připravené slitiny nachází ve značně nerovnovážném stavu, může v nich samovolně nebo při dalším ohřevu docházet k rozpadu přesyceného tuhého roztoku a tvorbě nových fází. Předmětem práce bude studium tepelné stability rychle utuhnutých lehkých slitin, a to v závislosti na uspořádání příměsových atomů a na způsobu termomechanického zpracování. K mapování průběhu těchto procesů bude použito světelné a elektronové mikroskopie, měření mechanických vlastností a elektrické rezistometrie. |
| Preliminary scope of work in English |
| Aluminium and magnesium based alloys belongs to the group of lightweight structural materials with mechanical properties given by the solutes dissolved in the solute solution (solute solution strengthened alloys) or by the presence of fine precipitates (precipitation hardenable alloys). In both cases, the deciding factor having the inconquerable influence on the materials mechanical properties after downstreaming process is the supersaturation of the solid solution in the as-cast state. High supersaturation of solid solution with alloying elements is achieved when crystallization occurs at high speed, e.g., in rapidly solidified materials. An alternative casting technique providing relatively high solidification rate is continuous strip casting, especially its twin-roll modification (TRC). TRC allows producing large amounts of supersaturated alloys with properties approaching these of the progressive rapidly solidified alloys. Becouse such materials are far from the thermodynamic equilibrium, a spontaneous or artificial decomposition of the solid solution may occurre accompanied by the formation of new phases. The main goal of the study is the investigation of thermal stability of the TRC alloys. Light and electron microscopy, measuring of mechanical properties and electrical resistivity will be used for the basic characterization of the studied materials. |