Nanoszerkezetű acélok előállítása portechnológiával Készítette: Simon András Mentor: Koncz Péter

Előadásom témája Mi a nanoszerkezetű acél? Célunk és annak megvalósítása Az előállítás lépései Őrlés Vizsgálati módszerek SEM XRD A szinterelés, szinterelt minták vizsgálata Keménységmérés Hajlítóvizsgálat A témában rejlő egyéb lehetőség

Nanoszerkezetű acél Nanoszerkezetűnek azokat az acálokat nevezzük, melyeknek az átlagos szemcsemérete 100 nm alatti, illetve más szerkezeti, geometriai egységekkel rendelkeznek.

Nanokristályos fémes anyagok tulajdonságai Nagy szilárdság Jelentős szívósság Magas kifáradási határ Korrózióval szembeni ellenállás Szuperképlékeny alakíthatóság Forgácsolás után finom felületi minőség Az elterjedt módszerek (intenzív képlékeny alakítás) Szakaszos gyártás: Könyöksajtolás Nyomás, csavarás kombinációja Többszörös átkovácsolás Stb. Folyamatos eljárás: Folyamatos lemeznyírás Folyamatos könyöksajtolás Lemez- és kaliberhengerelés Stb.

Mi a célunk? Kiváló mechanikai tulajdonságú acél előállítása. Hogyan akarjuk ezt megvalósítani? Nanoméretű szemcsék alkotta por előállításával, és a porból tömbi acélt készítve.

Az előállítás folyamata A nanoszerkezetű acélok portechnológiai előállítása Ausztenit, Martenzit Ausztenit: Folyékony Fe-C ötvözetben keletkező szilárd oldat jellegű kristály, amelynél a szénatomok a vasatomok közé beékelődnek. Martenzit: Az acél edzésekor jön létre ausztenitből, szénnel túltelített α-vas.

Nagy energiájú, mechanikai őrlés Szinte minden anyag nanoporrá őrlésére alkalmazható. Fémek esetében a részecskék összetapadhatnak, így látszólag mikroszerkezetű szemcséket nyerünk. Függőleges tengyelyű attritor Vízszintes tengelyű attritor Bolygó golyósmalom

Elektronmikroszkópos vizsgálat

Elektronmikroszkópos felvétel a kiindulási anyagról Martenzitminta Ausztenitminta

SEM (LEÓ) felvételek őrlést követően

Elemeloszlás az 1142-es mintán Ittrium-oxiddal (Y2O3) vegyesen őrölt ausztenit elemtérképe

Röntgendiffrakciós vizsgálat A röntgendiffrakció hatékony módszer arra, hogy a kristályrács elemi celláinak szerkezetét meghatározzuk. A vizsgálat alapja a monokromatikus röntgensugár, melyet a mintára bocsátunk - és az ott rugalmasan szóródik.

Vickers-keménység = (1850 × F) ÷ d2 Keménységmérés Vickers-keménység = (1850 × F) ÷ d2

Hajlítóvizsgálat

A témában rejlő további lehetőség Damaszkuszi acélpenge Az őrlendő acélt – az ipari gyakorlatot tekintve soknak számító - 1 % kerámia hozzáadásával őröljük, és azt reméljük, hogy a végső acélgyártmány, a szemcsék határára kiült fémoxidszemcsék révén, majd hosszú élettartammal lesz alkalmazható olyan közegben, ahol rendkívüli mechanikai igénybevételnek teszik ki.

Köszönetnyilvánítás Koncz Péter Petrik Attila Wéber Ferenc Kun Péter Illés Levente Horváth Zsolt Endre Nguyen Quoc Khanh