Korozní odolnost aluminidů železa na bázi Fe3Al v bezolovnaté sklovině

Pavel Šimůnek

Bachelor's thesis

Corrosion resistance of Fe3Al-based iron aluminides in lead-free glass

Abstract:

Bakalářská práce se zabývá zjištěním korozní odolnosti a korozního chovaní aluminidů železa na bázi Fe3Al legované niobem. Teoretická část se zabývá základními pojmy o aluminidech železa a jejich struktuře, mechanických, vysokoteplotních vlastnostech. Vliv legujících prvků na tyto jejich vlastnosti. Dále popisuje povrchovou, vnitřní oxidaci čistých kovů a slitin v atmosféře a při styku s roztavenou sklovinou. V závěru teoretické části se práce zabývá mechanismem koroze aluminidů železa v roztaveném křemičitém skle a nejběžnějšími druhy křemičitého skla. Experimentální část popisuje způsob a postup přípravy vzorků a korozních testů ve sklovině LIBA při teplotě 1220°C. Vyhodnocení korozní odolnosti a korozního chovaní proběhlo pomocí vizuální kontroly vzorků aluminidů, střepů skloviny a korozních úbytků hmotnosti. Posouzení korozně napadeného povrchu bylo provedeno pomocí vybraných parametrů. Změna chemického složení slitin aluminidů železa byla provedena pomocí SEM-EDX analýzy a skla s využitím XRF analýzy. Ze zjištěných, naměřených dat bylo provedeno porovnaní s běžně využívanou austenitickou ocelí.

Abstract:

The bachelor thesis deals with the study of corrosion resistance and corrosion behaviour of Fe3Al based iron aluminides alloyed with niobium. The theoretical part covers the basic understanding of iron aluminides and their structure, mechanical, high temperature properties. The effect of alloying elements on these properties. Further, it describes the surface, internal oxidation of pure metals and alloys in atmosphere and when in contact with molten glass. At the end of the theoretical part, the thesis discusses the mechanism of corrosion of iron aluminides in molten silicate glass and the most common types of silicate glass. The experimental part describes the method and procedure of sample preparation and the corrosion tests in the LIBA glass at 1220°C. The evaluation of corrosion resistance and corrosion behaviour was carried out by visual inspection of aluminide samples, glass shards and corrosion weight loss. The assessment of the corroded surface was conducted by using selected parameters. The change in chemical composition of iron aluminide alloys was done by using SEM-EDX analysis and that of glass by using XRF analysis. From the observed, measured data, comparison was made with the commonly used austenitic steel.

Keywords

Aluminidy železa, mechanické a vysokoteplotní vlastnosti, korozní odolnost, oxidace, křemičité sklo, SEM-EDX analýza

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 25. 5. 2023

Thesis defence

• Supervisor: doc. Ing. Adam Hotař, Ph.D.

Technical University of Liberec

Faculty of Mechanical Engineering

Bachelor programme / field:
Mechanical Engineering / Strojírenství