Szemcsehatárcsúszás és sebességérzékenységi tényező ultra-finomszemcsés Al-30Zn ötvözet plasztikus deformációjában. Visegrád 2011

Hasonló dokumentumok
Mikropillárok plasztikus deformációja 3.

Kúszás, szuperképlékenység

Kúszás, szuperképlékenység

Lapcentrált köbös fémek és ötvözetek képlékeny alakváltozási folyamatainak leírása és elemzése

Porkohászati módszerekkel előállított ultrafinom szemcsés fémek mikroszerkezete és mechanikai tulajdonságai

Az alacsony rétegződési hibaenergia hatása az ultrafinom szemcseszerkezet kialakulására és stabilitására

Diffúzió 2003 március 28

Nanokristályos. tömbi anyagok : A nanotechnológia alapjai 2007/087. Dr. Krállics György

1. Sorolja fel az újrakristályosító hőkezelés néhány ipari alkalmazását! Dróthúzás, süllyesztékes kovácsolás.

Diffúzió. Diffúzió. Diffúzió. Különféle anyagi részecskék anyagon belüli helyváltoztatása Az anyag lehet gáznemű, folyékony vagy szilárd

Szilárdságnövelés. Az előkészítő témakörei

Réz - szén nanocső kompozit mikroszerkezete és mechanikai viselkedése

Nagynyomású csavarással tömörített réz - szén nanocső kompozit mikroszerkezete és termikus stabilitása

Diffúzió. Diffúzió sebessége: gáz > folyadék > szilárd (kötőerő)

Lapcentrált köbös fémek és ötvözetek képlékeny alakváltozási folyamatainak leírása és elemzése

Hibák kristályos anyagokban: hogyan keletkeznek és mire használjuk ket?

Anyagismeret 2016/17. Diffúzió. Dr. Mészáros István Diffúzió

Szilárdság (folyáshatár) növelési eljárások

VI. előadás március 11.

Fémtechnológiák Fémek képlékeny alakítása 1. Mechanikai alapfogalmak, anyagszerkezeti változások

Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 5. Általános anyagszerkezeti ismeretek Fémek, ötvözetek

Anyagtudomány. Vasötvözetek fémtana. Gyakorlati vas-karbon ötvözetek Ötvözetlen acélok, öntöttvasak

Bevezetés a lézeres anyagmegmunkálásba

FEI Quanta 3D SEM/FIB. Havancsák Károly december

Nanoszemcsés anyagok mikroszerkezete és vizsgálata

Szilárdságnövelés. Az előadás során megismerjük. Szilárdságnövelési eljárások

Szegregáció nanoanyagokban - szegregáció stabilizált nanoszerkezetek. Beke Dezső Szilárdtest Fizika Tanszék, Debreceni Egyetem

Reális kristályok, kristályhibák

ANYAGTUDOMÁNY ÉS TECHNOLÓGIA TANSZÉK. Anyagismeret 2016/17. Szilárdságnövelés. Dr. Mészáros István Az előadás során megismerjük

Anyagtudomány: hagyományos szerkezeti anyagok és polimerek

Az elállítási körülmények hatása nanoporokból szinterelt fémek mikroszerkezetére és mechanikai tulajdonságaira

ANYAGSZERKEZETTAN II.

ANYAGISMERET ÚJRAKRISTÁLYOSODÁS. Bevezetés, az újrakristályosítás célja

ANYAGSZERKEZETTAN II.

ÖNTÖTT ÖTVÖZETEK FÉMTANA

EBSD-alkalmazások. Minta-elôkészítés, felületkezelés

Anyagtudomány. Ötvözetek egyensúlyi diagramjai (állapotábrák)

Milyen simaságú legyen a minta felülete jó minőségű EBSD mérésekhez

Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 6.

Reológia Mérési technikák

Nagymértékű képlékeny deformációval előállított ultrafinom szemcsés ezüst és réz-ezüst ötvözet rácshiba szerkezete

Fázisátalakulás Fázisátalakulások diffúziós (egyedi atomi mozgás) martenzites (kollektív atomi mozgás, diffúzió nélkül)

Al-Mg-Si háromalkotós egyensúlyi fázisdiagram közelítő számítása

Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 8. Képlékeny viselkedés. Terhelési diagram. Mechanikai tulajdonságok 2. s sz (Pa) Tankönyv fejezetei: 16-17

Mikrohullámú abszorbensek vizsgálata 4. félév

Az alumínium és ötvözetei valamint hegeszthetőségük. Komócsin Mihály

Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 7. Képlékeny viselkedés. Terhelési diagram. Mechanikai tulajdonságok 2. s sz (Pa) Tankönyv fejezetei: 16-17

Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 7.

Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 7. Képlékeny viselkedés. Terhelési diagram. Mechanikai tulajdonságok 2. s sz (Pa) Tankönyv fejezetei: 16-17

A DIFFUZIÓ ÉS A MEGOSZLÁSI HÁNYADOS HATÁSA A MIKRODÚSULÁSRA KÉTALKOTÓS SZILÁRDOLDATOK KRISTÁLYOSODÁSÁNÁL

Orvosi Fizika 10. Biológiai membránok fizikája, diffúzió, ozmózis Dr. Nagy László

A nikkel tartalom változásának hatása ólommentes forraszötvözetben képződő intermetallikus vegyületfázisokra

Fogászati anyagok. Dr. Mészáros István Anyagtudomány és Technológia Tanszék. Konzerváló fogászat (tömések készítése), helyreállító fogászat

Fémek és ötvözetek termikus viselkedése

1. Gyorshűtéssel előállított tömbi amorf ötvözetek Zr alapú tömbi amorf ötvözetek[8,68,78] :

Nanoszegregáció. Beke Dezső, Cserháti Cs.. Szabó I., Erdélyi Z. Debreceni Egyetem. Szilárdtest Fizika Tanszék

HU ISSN

Tézisfüzet INTENZÍV KÉPLÉKENY ALAKÍTÁS ASZIMMETRIKUS HENGERLÉSSEL. Bobor Kristóf okleveles gépészmérnök

MELEGEN HENGERELT ALUMÍNIUMÖTVÖZETEK DINAMIKUS ÚJRAKRISTÁLYOSODÁSÁNAK VIZSGÁLATA

EGYENLŐTLEN ALAKVÁLTOZÁS KIMUTATÁSA ÚJRAKRISTÁLYOSODOTT SZERKEZETBEN DETECT OF THE NON UNIFORM DEFORMATION IN RECRISATLLIZED STRUCTURE

Réz és ötvözetei. Katt ide! Technikusoknak

Fizikai kémia 2 Reakciókinetika házi feladatok 2016 ősz

7.1. Al2O3 95%+MLG 5% ; 3h; 4000rpm; Etanol; ZrO2 G1 (1312 keverék)

Redox reakciók. azok a reakciók, melyekben valamely atom oxidációs száma megváltozik.

Energia. Energia: munkavégző, vagy hőközlő képesség. Kinetikus energia: a mozgási energia

Bevezetés s az anyagtudományba. nyba. Geretovszky Zsolt május 13. XIV. előadás. Adja meg a következő ionok elektronkonfigurációját! N e P.

FOK Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai tárgy kolokviumi kérdései 2012/13-es tanév I. félév

NE FELEJTSÉTEK EL BEÍRNI AZ EREDMÉNYEKET A KIJELÖLT HELYEKRE! A feladatok megoldásához szükséges kerekített értékek a következők:

Mikrohullámú abszorbensek vizsgálata

Biofizika szeminárium. Diffúzió, ozmózis

Javítókulcs (Kémia emelt szintű feladatsor)

Lézeres anyagmegmunkálás november 4.

Kérdések és feladatok a Bevezetés az anyagtudományba kurzus anyagához

Tematika. Az atomok elrendeződése Kristályok, rácshibák

HŐKEZELÉS FÉMTANI ALAPJAI

Radioaktív nyomjelzés a fizikai kémiában

FELÜLETI HIBAJELENSÉGEK ELEKTRONIKUS ESZKÖZÖKBEN (NNA-P2-T2) PEJ BESZÁMOLÓ

Makroszkópos tulajdonságok, jelenségek, közvetlenül mérhető mennyiségek leírásával foglalkozik (például: P, V, T, összetétel).

VIII. előadás március 25.

Zárójelentés. a Nanokristályos anyagok mikroszerkezete és mechanikai tulajdonságai cím OTKA pályázat (F47057) eredményeir(l. Témavezet: Gubicza Jen

I. Atomszerkezeti ismeretek (9. Mozaik Tankönyv: oldal) 1. Részletezze az atom felépítését!

Elektromos vezetési tulajdonságok

SEMMELWEIS EGYETEM. Biofizikai és Sugárbiológiai Intézet, Nanokémiai Kutatócsoport. TRANSZPORTFOLYAMATOK biológiai rendszerekben.

Vas- karbon ötvözetrendszer

Az anyagok mágneses tulajdonságai

Alumínium és ötvözeteinek hegesztése

Szilárd anyagok mechanikája. Karádi Kristóf Fogorvosi biofizika Biofizikai Intézet, PTE ÁOK

Deformáció hatása a hidrogéntárolás tulajdonságaira Mg-alapú amorf ötvözetben

A metastabilis Fe-Fe 3 C ikerdiagram (Heyn - Charpy - diagram)

Képalkotás a pásztázó elektronmikroszkóppal

Alumínium ötvözetek aszimmetrikus hengerlése


A visszaszórt elektrondiffrakció alkalmazása az anyagvizsgálatban

VÁLASZ Beke Dezsőnek a fizikai tudományok doktorának az

Hősokk hatására bekövetkező szövetszerkezeti változások vizsgálata ólommal szennyezett forraszanyag esetén.

Kétalkotós ötvözetek. Vasalapú ötvözetek. Egyensúlyi átalakulások.

Egyetemi doktori (PhD) értekezés tézisei. Diffúzió és diffúzió kontrollált jelenségek vizsgálata fém/félvezetı nanorétegekben SNMS technikával

Bevezetés a lézeres anyagmegmunkálásba

Végleges szakmai jelentés OTKA Posztdoktori Kutatási Pályázat

Textíliák felületmódosítása és funkcionalizálása nem-egyensúlyi plazmákkal

Átírás:

Szemcsehatárcsúszás és sebességérzékenységi tényező ultra-finomszemcsés Al-30Zn ötvözet plasztikus deformációjában Visegrád 2011

Al-Zn rendszer Eutektikus Zn-5%Al Eutektoidos Zn-22%Al Al-Zn szilárdoldatok (Zn < 31.6%).. L. F. Mondolfo, Handbook

Eutektoidos összetételű Zn-22Al: Modell szuperképlékeny ötvözet: Több százszázalékos megnyúlás: Magas alakítási hőmérséklet ( T > 0. 7T ) Finomszemcse szerkezet ( d < 10 µ m ) olv Zn-22%Al minták 500 K-en, különböző sebességekkel deformálva (Farghalli A. M. et. al.: Metall. Trans. A 8A, 1977) d 3 µm

Szuperképlékeny ötvözetek: Több százszázalékos megnyúlás: Alapmechanizmus: Magas alakítási hőmérséklet ( T > 0. 5T ) Finomszemcse szerkezet ( d < 10 µ m ) Szemcshatárcsúszás ε& = const σ n D, D = D 0 exp( Q / RT ) Q Q gb olv Nagy sebességérzékenységi tényező (m) & ε = K 1 σ = K 2 m = σ & ε n m lnσ ln & ε ε, T Zn-22%Al minták 500 K-en, különböző sebességekkel deformálva (Farghalli A. M. et. al.: Metall. Trans. A 8A, 1977) d 3 µm Q 78 kj / mol m 0.4 0.5

Jelen munka: Al-30%Zn ötvözet vizsgálata Szilárdoldat, Durvaszemcsés, Szobahőmérsékleten nem jól alakítható (max. megnyúlás < 20-30%) Kis sebességérzékenység (m < 0.03)

Jelen munka: Al-30%Zn ötvözet vizsgálata Szilárdoldat, Durvaszemcsés, Szobahőmérsékleten nem jól alakítható (max. megnyúlás < 20-30%) Kis sebességérzékenység (m < 0.03) ------------------------------------------------------------------ Szemcsefinomítás nagy nyomású csavarással (High Pressure Torsion, HPT) Ufa, Oroszországban

A HPT-deformált Al-30Zn ötvözet mikroszerkezete Ultra-finomszemcsés Szemcseméret kb. 300-350 nm Két-fázisú rendszer: -Al szemcsék és Zn részecskék

A HPT-deformált Al-30Zn ötvözet mikroszerkezete Ultra-finomszemcsés Szemcseméret kb. 300-350 nm Két-fázisú rendszer: -Al szemcsék és Zn részecskék

Az ultra-finomszemcsés Al-30Zn ötvözet mechanikai tulajdonságai: Megnőtt sebességérzékenység: -Szobahőmérsékleten: m 0. 22 (Kezdeti, durvaszemcsés anyag esetében m 0. 03 )

Az ultra-finomszemcsés Al-30Zn ötvözet mechanikai tulajdonságai: Megnőtt sebességérzékenység: -Szobahőmérsékleten: m 0. 22 (Kezdeti, durvaszemcsés anyag esetében m 0. 03 ) Nem feltétlenül a finomszemcse szerkezet miatt javul a sebességérzékenység -Ultra-finomszemcsés Al, Cu, Ni esetében kicsi marad a sebességérzékenység m 0.02 0.03

Az ultra-finomszemcsés Al-30Zn ötvözet mechanikai tulajdonságai: Megnőtt sebességérzékenység: -Szobahőmérsékleten: m 0. 22 (Kezdeti, durvaszemcsés anyag esetében m 0. 03 ) Szuper-alakíthatóság szobahőmérsékleten: - Maximális megnyúlás kb. 150-160% (szobahőmérsékleten az Al ötvözetekre: a max. megnyúlás < 30-40%, A finomszemcsés anyagokra: a max. megnyúlás < 10-20%)

Ultra-finomszemcsés anyagok deformációjának a mechanizmusa: Atomi erő mikroszkópos (AFM) vizsgálatok: - jelentős a szemcsehatárcsúszás mechanizmus szerepe: Finomszemcsés Al-30Zn ötvözet

Ultra-finomszemcsés anyagok deformációjának a mechanizmusa: Atomi erő mikroszkópos (AFM) vizsgálatok: - jelentős a szemcsehatárcsúszás mechanizmus szerepe Finomszemcsés Al

Ultra-finomszemcsés anyagok deformációjának a mechanizmusa: Aktiválási energia: Finomszemcsés Al: Q Q gb (84 kj/mol) szemcsehatárcsúszás mechanizmusa

Ultra-finomszemcsés anyagok deformációjának a mechanizmusa: Aktiválási energia: Finomszemcsés Al: Q Q gb (84 kj/mol) szemcsehatárcsúszás mechanizmusa Finomszemcsés Al-30Zn ötvözet: Viszonylag kis érték: Q 65 kj / mol ( Q öndiff, Al 142 kj / mol, Q öndiff, Zn 92 kj / mol ) (H.J. Frost, M..F Ashby: Deformation-Mechanism Maps: The Plasticity and Creep of Metals and Ceramics. Pergamon Press, Oxford, UK (1982)) Feltehetően nem az Al diffúziója vagy Zn öndiffúziója szabályozza a plasztikus folyamatot

Ultra-finomszemcsés Al-30Zn ötvözet deformációjának a mechanizmusa: Aktiválási energia: viszonylag kis érték: Q 65 kj / mol ( Q öndiff, Al 142 kj / mol, Q öndiff, Zn 92 kj / mol ) Szobahőmérsékleti diffúziós együttható becslése: D = D 0 exp( Q / RT ) (Al öndiffúzióra: 5 2 D = 1.3 10 m / s, 0 Al szemcsehatár menti diffúzióra: 5 2 19 2 D = 5 10 m / s, D 10 m / s 0 Zn öndiffúzióra: 4 2 D = 1.7 10 m / s ) 0 (H.J. Frost, M..F Ashby: Deformation-Mechanism Maps: The Plasticity and Creep of Metals and Ceramics. Pergamon Press, Oxford, UK (1982)) Ha 5 4 2 D 1.3 10 1.7 10 m / s 0 =, Q 65 kj / mol, T = 300 K, akkor 17 16 2 D = D exp( Q / RT ) = 1.2 10 1.6 10 m / s 0 15 2 Irodalmi adat: Zn diffúziója az Al/Al szemcsehatár mentén: D 10 m / s (I. Kaur, W. Gust, L. Kosma, Handbook of Interphase and Grain Boundary Diffusion. Ziegler Press, Stuttgart (1989) feltehetően a finomszemcsés Al-30Zn ötvözetben a Zn-nek az Al/Al szemcsehatármenti diffúziója szabályozza a kúszási folyamatot

További teendők a szemcsehatárok elemzésében: új SEM/FIB eszköz segítségével Szemcsehatárok összetétele? Szemcsehatárok szerkezete?

További teendők a szemcsehatárok elemzésében: új SEM/FIB eszköz segítségével Szemcsehatárok összetétele? Szemcsehatárok szerkezete?