Deformační chování aluminidu železa typu Fe40Al-Zr-B za tepla

Václav Šumšal

Disertační práce

Hot deformation bechaviour of Fe-40Al-Zr-B - type iron aluminide

Anotace:

Předložená práce je zaměřena na studium deformačního chování a strukturotvorných procesů u vybraných slitin na bázi Fe-40at.%Al, tedy aluminidů železa s extrémně nízkou tvařitelností za tepla. Pro experimentální účely byla zvolena především slitina Fe-40Al-Zr-B. Hlavní pozornost byla věnována tváření za tepla a relevantním strukturotvorným procesům probíhajícím ve slitině Fe-40Al-Zr-B. Hlavní část experimentálních prací byla provedena na plastometru Gleeble 3800. Na základě výsledků spojitých tlakových zkoušek, provedených při teplotách od 800 °C do 1200 °C a při deformačních rychlostech od 0,05 s-1 do 30 s-1, byla vypočtena hodnota aktivační energie slitiny Fe-40Al-Zr-B při tváření za tepla. Tato veličina byla využita k sestavení matematických modelů popisujících maximální přirozený deformační odpor a kinetiku dynamické rekrystalizace této slitiny při tváření za tepla. Pomocí plastometru Gleeble 3800 byly provedeny relaxační testy na slitině Fe-40Al-Zr-B s výchozí litou strukturou (heterogenní a hrubozrnnou). Cílem bylo vyvolat statickou rekrystalizaci a dosáhnout jednotné velikosti zrna. Na základě patentovaného postupu tváření za tepla slitiny Fe-40Al-Zr-B bylo možno optimalizovat parametry tváření aluminidu železa, který je prakticky bez ochranné kapsle nemožné tvářet.

Abstract:

The presented dissertation thesis deals with the study of deformation behaviour and structure-forming processes of selected alloys based on Fe-40at.% Al, i.e. iron aluminides with extremely low hot formability. For experimental purposes primarily the Fe-40Al-Zr-B alloy was chosen. The main attention was paid to hot forming and relevant structure-forming processes taking place in the alloy Fe-40Al-Zr-B. The main part of the experimental work was performed on the plastometer GLEEBLE 3800. The activation energy of Fe-40Al- Zr-B alloy during hot forming was calculated on the basis of the results of plastometric tests performed at temperatures from 800 ° C to 1200 ° C and at the strain rate values from 0.05 s -1 to 30 s -1. This value was used to build the mathematical models describing the maximum deformation resistance and kinetics of dynamic recrystallization of the alloy during hot forming. Relaxation tests of the alloy of Fe-40Al-Zr-B of the initial cast structure (i.e. very heterogeneous and coarse-grained) were performed also on the plastometer GLEEBLE 3800. The aim was to cause static recrystallization and achieve the uniform grain size. On the basis of the patent process of hot forming of the Fe-40Al-Zr-B alloy it was possible to optimize the parameters of forming of iron aluminide, which is practically impossible without the protective capsule.

Klíčová slova

deformace, aktivační energie, aluminidy železa, rekrystalizace

Keywords

deformation, activation energy, iron aluminides, recrystallization

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 9. 10. 2015

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 16. 12. 2015
• Vedoucí: Ivo Schindler
• Oponent: Eugeniusz Hadasik, Pavel Suchánek, Monika Losertová

VŠB - Technická univerzita Ostrava

Fakulta metalurgie a materiálového inženýrství

Doktorský studijní program / obor:
Metalurgie / Metalurgická technologie