Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Szilárdságnövelés lehetőségei Korszerű anyagok és technológiák, M.Sc. 2013.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Szilárdságnövelés lehetőségei Korszerű anyagok és technológiák, M.Sc. 2013."— Előadás másolata:

1 Szilárdságnövelés lehetőségei Korszerű anyagok és technológiák, M.Sc. 2013

2 A metastabilitások fajtái (tágabb értelemben) összefüggenek a szilárdságnövelés lehetőségeivel A METASTABIL ÁLLAPOT JELLEGEPÉLDÁK TÖBBLET ENERGIA (RT m ) TÖBBLET ENERGIA J/mol) ÖSSZETÉTELLEL KAPCSOLATOSTÚLTELÍTETT OLDATOK  1 10 SZERKEZETTEL KAPCSOLATOS TÚLHŰTÖTT OLVADÉKOK, AMORF FÉMEK ÉS INTERMETALLIKUS FÁZISOK  MORFOLÓGIAI VAGY TOPOLÓGIAI TERMÉSZETŰ NAGY FELÜLETŰ,NANO-MÉRETŰ FÁZISDISZPERZIÓK  Szilárdságnövelés

3 Milyen szilárdságnövelő mechanizmusok vannak? Képlékeny alakváltozás okozta keményedés (képlékeny alakítás) (újabban: sugárzási károsodás) Oldott atomok által okozott felkeményedés (az oldott atomok tulajdonságai: Hume Rothery szabályokkal való összefüggés!) Kiválásos keményedés (precipitációs keményedés) Diszperziós keményedés Gyors hűtés okozta keményedés (quench hardening) Szemcseszerkezet finomítása Szilárdságnövelés

4 Pusztán a diszlokációsűrűség változásából adódó keménység (modulus) változások A fémek leglágyabb és legkeményebb állapota pusztán a diszlokációsűrűség alapján Egykristály-rekrisztallizált (lágyított) fém- plasztikusan deformált (nagy diszl. sűrűségű) állapot Szilárdságnövelés – képlékeny alakváltozás

5

6 I.szakasz: rugalmas tartomány után a könnyű csúszás vagy egyszeres csúszás jelensége a domináns. II.szakasz: meredek, T-től független (csúszásvonalak rövidek, inhomogén deformációs tartományok). III.szakasz: parabolikus (nem lineáris) tartomány, kevéssé ismert diszlokációmozgási- mechanizmus, kezdete, megjelenése hőmérséklettől függ. A keményedési görbe alakja a kristályszerkezettől nagy mértékben függ! Szilárdságnövelés – képlékeny alakváltozás

7 Oldott atomok, kiválások, diszperziók okozta keményedési mechanizmus rokon vonásai, és a különbözőségek A felkeményedés mechanizmusa: Szilárdságnövelés – oldott atomok és diszlokációk kölcsönhatása → öregedés

8 Szilárdságnövelés – képlékeny alakváltozás és szilárd oldat

9 Mi határozza meg az oldékonyságot? Hume-Rothery: méret hatás, elektronegatív valenciakülönbség, rácsszerkezet ZnAsSn Szilárdságnövelés – képlékeny alakváltozás és szilárd oldat

10 Szilárdságnövelés – öregedés hatása Az atomi folyamatoktól és/vagy fázisviszonyok változásától függetlenül az öregedés jelenti: - szilárdság növekszik, - az R eH és az R m közelít egymáshoz, - alakváltozó képesség csökken, - ütőmunka csökken. → elridegedés

11 A kiválásos keményedés két lépcsője: 1. Az egyensúlyi oldási viszonyokhoz képest túltelített szilárd oldat keletkezik. - általában gyors hűtéssel (egy nagyobb oldhatósággal rendelkező tartományból). 2. Finom kiválások megjelenése → közelítünk az egyensúlyi oldási és fázisviszonyokhoz. - kisebb hőmérsékletű, mint az 1. lépcső „mesterséges öregítő” hőkezeléssel, - esetleg természetes öregedéssel. Szilárdságnövelés – kiválásos keményedés

12 T o görbék lefutásának meredeksége és a maximális túltelíthetőség, a megoszlásmentes megszilárdulás, az üvegképződés jelensége Milyen határesetek lehetnek? -túltelitett, kristályos szilárd oldatok képződése -fémes üvegállapot keletkezése (glassy alloys) Szilárdságnövelés – kiválásos keményedés

13 Kiválásos folyamat egyetlen lépésben konkrét példák: Fe-alapú ötvözetekben Ti, Mo, karbidok kiválása lényeg: nagy legyen a hajtóerő! Mit kell szabályozni a kiválásos folyamat során? A kiválások mennyiségét, átlagos méretét és távolságát! Milyen eszközökkel? -koncentráció beállítása -hőkezelések hőmérséklete Hőkezelések ideje - Szilárdságnövelés – kiválásos keményedés

14 Konkrét példa túltelített oldatokból történő kiválási folyamatokra Kiválásos keményedés - Al –ötvözetekben: itt több lépcsős a kiválási folyamat ! Szilárdságnövelés – kiválásos keményedés

15 Kiválásos folyamat mechanizmusa több lépcsőben Amikor az egyensúlyi kiválási folyamat több lépcsős Spinodális dekompozíció Szilárdságnövelés – kiválásos keményedés

16 Több lépésben éri el a rendszer a szabadenergia minimumoz (az egész folyamat részleteiben a T,t függvénye) Guinier- Preston zónák: hosszútávú fluktuációkkal kezdődik a szilárd oldat lebomlása Szilárdságnövelés – kiválásos keményedés

17 A kiválási folyamatok értelmezése Az összetételtől is függ a folyamat végeredménye Szilárdságnövelés – kiválásos keményedés

18 Al(Cu)” nemesítési” folyamatai A keménység alakulása a hőkezelési folyamatok során Szilárdságnövelés – kiválásos keményedés

19 Folyamat stabilizálódása Al(Cu) túltelített szilárd oldatból kiváló fázisnál Szilárdságnövelés – kiválásos keményedés

20 Stabilizálás harmadik komponenssel: Ti, Mg, B, stb Mit kellene javítani? Öntési zsugorodást, hőkezelések során történő méret és mechanikai tulajdonság változásokat csökkenteni

21 Hőkezelések hatása a szilárdságra

22 Mikro-ötvözéssel szabályozzák a kiválások eloszlását, méretét, a hőkezelés paramétereit !


Letölteni ppt "Szilárdságnövelés lehetőségei Korszerű anyagok és technológiák, M.Sc. 2013."

Hasonló előadás


Google Hirdetések