43,2 27, Alakváltozás (%)

Hasonló dokumentumok
A minta-előkészítés hatása a visszaszórt elektron-diffrakció képminőségére AISI 304-es acéltípus esetében

Laborgyakorlat. Kurzus: DFAL-MUA-003 L01. Dátum: Anyagvizsgálati jegyzőkönyv ÁLTALÁNOS ADATOK ANYAGVIZSGÁLATI JEGYZŐKÖNYV

Armco-vas speciális szemcsehatárainak vizsgálata EBSD-vel

Szilárdságnövelés. Az előkészítő témakörei

METALLOGRÁFIA. ANYAGMÉRNÖK BSC KÉPZÉS HŐKEZELÉSI ÉS KÉPLÉKENYALAKÍTÁSI SZAKIRÁNY SZAKIRÁNYOS TANTÁRGY (nappali/levelező munkarendben)

MTA doktori értekezés tézisei

Hőkezelő technológia tervezése

Anyagtudomány 2018/19. Bevezetés. Dr. Szabó Péter János

Acélok II. Készítette: Torma György

Alumínium ötvözetek aszimmetrikus hengerlése

1. Hidegalakítás, melegalakítás, félmelegalakítás

Milyen simaságú legyen a minta felülete jó minőségű EBSD mérésekhez

Akusztikus aktivitás AE vizsgálatoknál

Záró Riport CR

Ausztenites acél keményforrasztáskor fellépő szemcsehatármenti repedése

3. METALLOGRÁFIAI VIZSGÁLATOK

Fémtechnológiák Fémek képlékeny alakítása 1. Mechanikai alapfogalmak, anyagszerkezeti változások

Foglalkozási napló. Ötvös, fémműves 14. évfolyam

MTA doktori értekezés

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

Hőmérsékleti sugárzás

Reális kristályok, rácshibák. Anyagtudomány gyakorlat 2006/2007 I.félév Gépész BSC

Festékek és műanyag termékek időjárásállósági vizsgálata UVTest készülékben

Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 6.

Záróvizsga szakdolgozat. Mérési bizonytalanság meghatározásának módszertana metallográfiai vizsgálatoknál. Kivonat

A visszaszórt elektrondiffrakció alkalmazása az anyagvizsgálatban

elektronmikroszkóppal

BÍRÁLAT. Szabó Péter János

Melegalakítás labor Melegalakítás labor. fajlagosan nagyobb szép felület,

Mérést végezte: Varga Bonbien. Állvány melyen plexi lapok vannak rögzítve. digitális Stopper

A szerkezeti anyagok tulajdonságai és azok vizsgálata

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

Az alakítással bevitt energia hatása az ausztenit átalakulási hőmérsékletére

ALAKÍTOTT AUTÓIPARI VÉKONYLEMEZ ELLENÁLLÁS-PONTHEGESZTÉSE

HYPROMELLOSUM. Hipromellóz

Projektfeladatok 2014, tavaszi félév

Acélok és öntöttvasak definíciója

SZERSZÁMACÉL ISMERTETÕ. UHB 11 Keretacél. Überall, wo Werkzeuge hergestellt und verwendet werden

Az alacsony rétegződési hibaenergia hatása az ultrafinom szemcseszerkezet kialakulására és stabilitására

POLÍROZÁS A SZERSZÁMGYÁRTÁSBAN I. rész.

Réz - szén nanocső kompozit mikroszerkezete és mechanikai viselkedése

METALLOGRÁFIA. ANYAGMÉRNÖK BSc KÉPZÉS. (nappali munkarendben) TANTÁRGYI KOMMUNIKÁCIÓS DOSSZIÉ MISKOLCI EGYETEM MŰSZAKI ANYAGTUDOMÁNYI KAR

M Ű S Z A K I K Ö V E T E L M É N Y

A kis karbontartalmú, alumíniummal csillapított, ötvözetlen acéllemezek szövetszerkezetének hatása a lemezek hidrogénátbocsátó képességére

Kiváló minőségű ragasztott kötés létrehozásának feltételei

Dankházi Z., Kalácska Sz., Baris A., Varga G., Ratter K., Radi Zs.*, Havancsák K.

(Fordította: Dr Való Magdolna)

HU ISSN

Mélyhúzás lemezanyagai és minősítési módszereik. Oktatási segédlet.

Szabó Péter János. Intenzív alakítási és hőkezelési folyamatok mikroszerkezetre gyakorolt hatásának értelmezése visszaszórtelektron-diffrakcióval

A σ-fázis és az austenit orientációs kapcsolatának vizsgálata duplex acélokban

MÓDOSÍTOTT RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAH /2015 nyilvántartási számú 1 akkreditált státuszhoz

Távvezetéki szigetelők, szerelvények és sodronyok diagnosztikai módszerei és fejlesztések a KMOP számú pályázat keretében Fogarasi

Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés

Példatár Anyagtechnológia Elemi példa 3. Ausztenites és duplex acélok volfrámelektródás hegesztése

A II. kategória Fizika OKTV mérési feladatainak megoldása

Kisciklusú fárasztóvizsgálatok eredményei és energetikai értékelése

Gyakorlati tapasztalatok hegesztett kötések eljárásvizsgálatában

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

Tevékenység: Tanulmányozza a ábrát és a levezetést! Tanulja meg a fajlagos nyúlás mértékének meghatározásának módját hajlításnál!

Nanokeménység mérések

Mikrohullámú abszorbensek vizsgálata 4. félév

SPECIÁLIS SZEMCSEHATÁROK ARÁNYÁNAK MÓDOSÍTÁSA ACÉLOKBAN

Az ömlesztő hegesztési eljárások típusai, jellemzése A fogyóelektródás védőgázas ívhegesztés elve, szabványos jelölése, a hegesztés alapfogalmai

Új Budai Alma Mater Általános Iskola, Alapfokú Művészeti Iskola és Óvoda. Idegen nyelvi mérés értékelése. 2o16/2o17

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

XVIII-XIX. SZÁZADBAN KÉZMŰVES TECHNOLÓGIÁVAL KÉSZÍTETT KOVÁCSOLTVAS ÉPÜLETSZERKEZETI ELEMEK VIZSGÁLATA

Anyagvizsgálatok. Mechanikai vizsgálatok

SF 3-6-T2. Az kenőanyag és a sínkenő berendezés MÁV nyílttéri tesztelése. The Ultimate Lubricant

6. Előadás. Vereb György, DE OEC BSI, október 12.

PhD DISSZERTÁCIÓ TÉZISEI

Lézer hónolt felületek vizsgálata

Anyagszerkezet és vizsgálat

Fa- és Acélszerkezetek I. 1. Előadás Bevezetés. Dr. Szalai József Főiskolai adjunktus

Kutatási beszámoló február. Tangens delta mérésére alkalmas mérési összeállítás elkészítése

KUTATÁSI JELENTÉS. DrJuice termékek Ezüstkolloid Hydrogél és Kolloid oldat hatásvizsgálata

Tematika. Az atomok elrendeződése Kristályok, rácshibák

Tevékenység: Olvassa el a bekezdést! Gyűjtse ki és tanulja meg a lemezalakító technológiák jellemzőit!

ÁGAZATI SZAKMAI ÉRETTSÉGI VIZSGA VEGYIPAR ISMERETEK KÖZÉPSZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA MINTAFELADATOK

Anyagválasztás dugattyúcsaphoz

ACÉLSZERKEZETEK GYÁRTÁSA 3.

EBSD vizsgálatok alkalmazása a geológiában: Enargit és luzonit kristályok orientációs vizsgálata

JELENTÉS. MPG-Cap és MPG-Boost hatásának vizsgálata 10. Üzemanyag és Kenőanyag Központ Ukrán Védelmi Minisztérium

HEGYES TIBOR, BARKÓCZY PÉTER Miskolci Egyetem, Anyagtudományi Intézet 3515 Miskolc-Egyetemváros

KÜLÖNLEGES FELÜLETŰ PERFORÁLT LEMEZEK. Keresés & Találat különleges

Plazmasugaras felülettisztítási kísérletek a Plasmatreater AS 400 laboratóriumi kisberendezéssel

Modern Fizika Labor. 12. Infravörös spektroszkópia. Fizika BSc. A mérés dátuma: okt. 04. A mérés száma és címe: Értékelés:

(11) Lajstromszám: E (13) T2 EURÓPAI SZABADALOM SZÖVEGÉNEK FORDÍTÁSA. 5. ábra

Képzési program. A képzés megnevezése: CNC szerviz technológus. 1. A képzéssel megszerezhető kompetenciák:

Vasbeton födémek tűz alatti viselkedése Egyszerű tervezési eljárás

A 2017/2018. tanévi Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny döntő forduló FIZIKA II. KATEGÓRIA JAVÍTÁSI ÚTMUTATÓ. Pohár rezonanciája

(11) Lajstromszám: E (13) T2 EURÓPAI SZABADALOM SZÖVEGÉNEK FORDÍTÁSA

TARTALOMJEGYZÉK. 1. KIINDULÁSI ADATOK Geometria Anyagminőségek ALKALMAZOTT SZABVÁNYOK 6.

Duálfázisú lemezek csaphegesztése

Fémötvözetek hőkezelése ANYAGMÉRNÖKI ALAPKÉPZÉS (BSc) Hőkezelési szakirány

Anyagismeret tételek

FEI Quanta 3D SEM/FIB. Havancsák Károly december

Szá molá si feládáttí pusok á Ko zgázdásá gtán I. (BMEGT30A003) tá rgy zá rthelyi dolgozátá hoz

Ipari jelölő lézergépek alkalmazása a gyógyszer- és elektronikai iparban

Beépítési útmutató Enkagrid georácsokra

Átírás:

Záró szakmai beszámoló a Acélok karbidkiválási folyamatainak vizsgálata; a szemcsehatárok és szemcseorientáció szerepe című, T048895 számú OTKA-projekthez 1. Ausztenites acélok vizsgálata A kutatás első részében AISI 316 típusú ausztenites acélokat húzásnak és kisciklusú mechanikai fárasztásnak vetettünk alá. Azt vizsgáltuk, hogy az ilyen jellegű igénybevétel milyen hatással van a kialakuló szemcsehatár-szerkezetre. A vizsgálatokat visszaszórtelektron-diffrakciós (Electron Back Scatterint Diffraction, EBSD) technikával végeztük Ennek a módszernek az az egyik nehézsége, hogy a minták vágásakor a felületen kialakuló sérült, eltorzult szerkezetű réteget el kell távolítani. A hagyományos mintaelőkészítési módszerek erre nem alkalmasak, ezért először azt vizsgáltuk meg, milyen technikával lehet a legjobb minőségű elektrondiffrakciót elérni. Mivel az irodalom a kolloid szilikás mechanikus polírozást javasolja, mint általánosan működő módszert az EBSD-mérésekre történő előkészítéshez, ezért először így próbáltuk a mintákat előkészíteni. A csiszolást hagyományos módon végeztük 2400-as csiszolópapírig, majd 10 percig 0,5 µm-es AlO 2 -os polírozószerrel fényesítettük. Ekkor a minta felülete látszólag teljesen karcmentes lett. A polírozást 20 perces 0,05 µm-es kolloid szilika szuszpenzióval folytatjuk. Ekkor mind szabad szemmel, mind fémmikroszkóp alatt a minta felülete karcmentesnek tekinthető, és nyoma sincs túlpolírozásnak. Ha az így előkészített mintát EBSD mérésnek vetettük alá, értékelhetetlen eredményeket (Kikuchi-ábrákat) kaptunk. Miután a tisztán mechanikai polírozás nem vezetett eredményre, a kolloid szilikás polírozás után enyhén megmarattuk a minták felületét. Fémmikroszkóppal vizsgálva a mikromaratott mintákat azt tapasztaltuk, hogy a felület zavaros lett, korrodált jelleget mutat, valamint erős karcok jelentek meg a maratás előtt szinte karcmentes csiszolaton. Ez csak akkor lehetséges, ha a szakirodalom eredményeivel szemben az ausztenites acélon kialakult a Beilby-réteg, mely a maratás előtt befedte a karcokat, és melynek egy részét a marószer eltávolította, a megmaradt része pedig zavarossá tette a szövetképet. Ekkor helyenként mérhető pontokat kaptunk, de EBSD mérésre továbbra is alkalmatlan volt a minta a hibás pontok nagy aránya miatt. Ezután 2 ciklusban tovább políroztuk és marattuk a mintákat. A folyamat végén a szövetszerkezet kitisztult, a karcok túlnyomórészt eltűntek, és a minta alkalmassá vált az orientációs mérés elvégzésére is. A mechanikai polírozás és a maratás kombinálásának sikerét valószínűleg nem az okozza, hogy a maratással láthatóvá téve a Beilby-réteget, addig polírozzuk a mintát, amíg a Beilby-réteget teljesen el nem távolítottuk. Ha ez igaz lenne, akkor a polírozási ciklusok összeadott idejét egy ciklusban elvégezve, ugyanerre az

eredményre kellene jutnunk. Mivel ez nem következik be, a maratás szerepe nem a Beilbyréteg láthatóvá tételében, hanem éppen annak eltávolításában a legfontosabb. Ez azt jelenti, hogy a réteget, melyet a polírozással szétkenünk a minta felületéből, a maratással eltávolítjuk. Tisztán maratást végezve, a minta nem lesz alkalmas az EBSD-mérés végrehajtására, mert először nem kapunk megfelelően értékelhető Kikuchi-ábrákat, majd túlmaródik a felület. A mintaelőkészítési technika pontos kidolgozása után az ausztenites acélok szemcsehatártulajdonságait vizsgáltuk alakítás, hőkezelés, majd a kettő kombinációja (termomechanikus kezelés) hatására. Egy korábbi, AISI 304 típusú acélon végzett kísérletek eredményeinek ismeretében elvégeztük a képlékenyalakítás hatásának vizsgálatát ugyanezen acél csökkentett széntartalmú típusain: AISI 304L (MSZEN10088/3-2005 szerint 1.4307) és AISI 316 (MSZEN10088/3-2005 szerint 1.4401) típusú acélon. A korábbi vizsgálattól eltérően hidegalakítást itt nem hengerlés, hanem 5, 10, 20, 30 és 40%-os nyújtás jelentette. Az azonos kiindulási állapot elérése érdekében minden mintát kilágyítottunk (1050 C-on 30 percig hőn tartottuk, majd vízben lehűtöttük) az alakítás előtt. A szakítógéppel végzett képlékenyalakítás után 12 10 10 mm-es darabokat vágtunk ki a visszaszórtelektrondiffrakciós mérések céljára. A polírozás-maratással előkészített mintákon 1000 500 μm-es felületet vizsgáltunk, 5 μm lépésközzel. A szemcséken belül megengedett legnagyobb orientációkülönbséget 5 fokra állítottuk, a legkisebb szemcseméretet pedig 5 pontban határoztuk meg. Nagyszögű szemcsehatárok közé a 15 foknál nagyobb orientációkülönbségű szemcsehatárokat soroltuk. A CSL-határok felismerésére a méréseknél a Brandon-kritériumot használtuk. Az 1. ábra az AISI 316 típusú húzási igénybevételnek kitett acél Σ3 n szemcsehatárainak arányát mutatja meg a deformáció mértékének függvényében. A Σ3 n típusú szemcsehatárok aránya csökkent a deformáció mértékének növekedésével (1. ábra).

Σ3 n típusú szemcsehatárok aránya (%) Σ3 n típusú szemcsehatárok aránya (%) 70 60 50 40 57,8 43,2 30 20 10 0 27,9 12,2 6,5 0 10 20 30 40 Alakváltozás (%) 1. ábra. Σ3 n típusú szemcsehatárok aránya az AISI 316 típusú acélban a megnyúlás függvényében A fenti kísérletet elvégeztük AISI 304L típusú acél esetében is: a 2. ábra a húzási igénybevételnek kitett acél Σ3 n típusú szemcsehatárainak arányát mutatja meg a deformáció mértékének függvényében. 70 60 50 40 30 20 10 0 62,4 44,2 34 20,6 14,4 0 10 20 30 40 Alakváltozás (%) 2. ábra. Σ3 n típusú szemcsehatárok aránya az AISI 304L típusú acélban a megnyúlás függvényében A húzott AISI 304L típusú minták vizsgálatakor a Σ3 n típusú szemcsehatárok aránya csökkent a deformáció mértékének növekedésével, tehát hasonló eredményt kaptunk, mint korábban a hidegen hengerelt AISI 304 és a megnyújtott AISI 316 típusú acélminták esetében. Ha a húzott 304L és 316-os minták eredményeit a hengerelt 304-es acél eredményeivel összehasonlítjuk, látható, hogy mindhárom esetben csökkent a CSL-határok aránya a deformáció növelésével, de a csökkenés a húzott mintáknál nem volt olyan egyenletes, mint a hengerelt mintáknál. A CSL-határok arányának csökkenésére mindhárom esetben az

szolgáltat magyarázatot, hogy a képlékeny alakítás során a kisenergiájú rendezett szerkezetű CSL-határok egy része nagyobb energiájú, rendezetlen szerkezetű véletlenszerű határokká alakul. A képlékenyalakítás hatásának vizsgálata után a termomechanikus kezelések másik alkotóelemének, a hőkezelésnek a hatását kutattuk az AISI 304 típusú ausztenites acél esetében. A mintákat először 1050 C-on kiizzítottuk, majd vízben lehűtöttük. Ezután 600 Cra felmelegítettük, majd különböző ideig hőn tartottuk őket. 15, 30, 60, 90, 120, ill. 150 perc elteltével kivetettük a mintákat a kemencéből, és levegőn hűtöttük őket szobahőmérsékletre. Az EBSD mérések során maximum 10 fokos orientációkülönbséget engedtük meg a szemcséken belül, a legkisebb szemcseméretet pedig 10 pontra állítottuk. Mindegyik mintánál 800 400 μm-es felületet vizsgáltunk 2 μm lépésközzel. A kapott szemcsehatár-szerkezet a 3. ábrán látható. Megfigyelhető a lágyítási ikrek nagy mennyiségben történő előfordulása a szemcsehatár-hálózatban. 3.a. ábra. A 30 percig hőn tartott minta szemcsehatár-szerkezete 3.b. ábra. A 90 percig hőn tartott minta szemcsehatár-szerkezete

3.c. ábra. A 150 percig hőn tartott minta szemcsehatár-szerkezete Harmadik lépésként a termikus és mechanikus kezelések egymás utáni elvégzésének hatását vizsgáltuk. A változó paraméterek a ciklusszám, az alakváltozás mértéke és a hőntartási idő volt. Az alábbi táblázatok mutatják a vizsgált minták tulajdonságait. Minta jele A mintákon elvégzett termomechanikus kezelések 1C25 2C25 1C50 2C50 Hengerlés (25%); hőkezelés (1050 C, 30 perc) Hengerlés első szakasza; hőkezelés (1050 C, 30 perc); hengerlés második szakasza; hőkezelés (1050 C, 30 perc) Hengerlés (50%); hőkezelés (1050 C, 30 perc) Hengerlés első szakasza; hőkezelés (1050 C, 30 perc); hengerlés második szakasza; hőkezelés (1050 C, 30 perc) / teljes alakváltozás: 50%/ 1. táblázat. A minták jelölése és a rajtuk elvégzett termomechanikus kezelések. A hőkezeléseket minden esetben vízhűtés követte. Minta jele A mintákon elvégzett termomechanikus kezelések TM0 Hengerlés; Hengerlés első szakasza; hőkezelés (1050 C, 5 perc); TM5 hengerlés második szakasza; hőkezelés (1050 C, 5 perc) Hengerlés első szakasza; hőkezelés (1050 C, 10 perc); TM10 hengerlés második szakasza; hőkezelés (1050 C, 10 perc) Hengerlés első szakasza; hőkezelés (1050 C, 15 perc); TM15 hengerlés második szakasza; hőkezelés (1050 C, 15 perc)

TM20 TM30 Hengerlés első szakasza; hőkezelés (1050 C, 20 perc); hengerlés második szakasza; hőkezelés (1050 C, 20 perc) Hengerlés első szakasza; hőkezelés (1050 C, 30 perc); hengerlés második szakasza; hőkezelés (1050 C, 30 perc) 2. táblázat. A minták jelölése és a rajtuk elvégzett termomechanikus kezelések. A hőkezeléseket minden esetben vízhűtés követte. A vizsgálatok elvégzése után a következő megállapítások tehetők: A különböző idejű hőkezelést (5-30 perc; 1050 ºC; majd vízhűtés), de egyformán 25% alakváltozást tartalmazó kétciklusú termomechanikus kezelés után az AISI 304 típusú acélban a CSL-határok részaránya független az alkalmazott hőkezelés időtartamától. A koherens ikerhatárok aránya a hőkezelés idejének növelésével nő, de a véletlenszerű szemcsehatárok mennyisége lényegesen nem változik. Az öt perces hőkezelést tartalmazó termomechanikus kezelés esetében a legnagyobb a CSL-határok és a koherens ikerhatárok arányaiból képzett különbség (35,2%) és az olyan tripla kapcsolódási pontok aránya (5,5%), amelyeknél a véletlenszerű szemcsehatár-szerkezet megszakad. Gazdaságossági szempontból ezért a rövidebb idejű hőkezelés a célravezető, ha a szemcsehatár mentén terjedő folyamatokkal szembeni ellenálló képesség szempontjából előnyös szemcsehatár-szerkezet kialakítása a cél. 2. Ferrites acélok vizsgálata A térben középpontos köbös szerkezetű Armco-vason végrehajtott 0-53% hidegalakítást és újrakristályosító hőkezelést tartalmazó termomechanikus kezelések során elért legnagyobb mért CSL-határ részarány (7,6%) töredéke a felületen középpontos köbös szerkezetű ausztenites acélok esetében tapasztaltaknak. Ennek legfőbb oka az ausztenites acélra jellemző újrakristályosítási vagy lágyítási ikrek megjelenésének hiánya, de a különbség még akkor is jelentkezik, ha az ausztenites acéloknál a hőkezelés során keletkezett koherens ikerhatárokat nem vesszük figyelembe, csak az egyéb speciális szemcsehatárokat. Az Armco-vas speciális szemcsehatárainak aránya független a végrehajtott termomechanikus kezeléseknél alkalmazott képlékenyalakítás mértékétől és a hőkezelés típusától. Ezután zománcozható acélminőségeket vizsgáltunk, melyek egyik legfontosabb mérhető paramétere a hidrogén-átbocsátási képesség. Ha ez az érték nagy, akkor a lemezen áthaladó hidrogén buborékokat képez a zománcréteg és a lemez között, melynek következtében a zománcréteg felpikkelyesedik. Vizsgálataink során azt vizsgáltuk, hogy a lemez hengerlése

Th, ill. (111) int. során kialakuló textúra és a hidrogén-átbocsátási tényező hogyan viszonyul egymáshoz. Arra az eredményre jutottunk, hogy a hengerlés során kialakuló (111) textúra intenzitása szoros kapcsolatban van a hidrogén-átbocsátási tényezővel, amint ezt a 4. ábra is mutatja. az ábrán a vízszintes tengelyen a hengerlés által okozott vastagságcsökkenés látható százalékban, a függőleges tengelyen pedig a hidrogén-átbocsátási tényező illetve az (111) textúra intenzitása látható. 50 45 40 35 30 25 20 Th 111 int 15 10 5 0 0 10 20 30 40 50 Vastagságcsökkenés, % 4. ábra A hengerlés mértéke, és a hidrogén-átbocsátási tényező, valamint az (111) textúra intenzitása Fenti eredményeink arra sarkallnak minket, hogy bár az OTKA-projekt lejárt, a kutatást tovább folytassuk. A továbbiakban a hengerlést egyéb paraméterek mellett is el kívánjuk végezni, illetve összefüggést szeretnénk találni a karbidok összetöredezése és az orientáció között.