Analýza vlivu manganu na propojení návaru vytvořeného technologií PTA s Al-Si matricí

Bc. Tomáš VLACH

Master's thesis

The Effect of Manganese on Permeation of PTA Weld with Al-Si Alloy Matrix

Abstract:

Diplomová práce se zabývá posouzením vlivu procentuálního obsahu manganu na propojení návaru s Al-Si matricí, konkrétně se slitinou AlSi9CuNiMn. Materiálem návarů byla nástrojová ocel ČSN 41 930. Návary byly provedeny pomocí technologie PTA. Nástrojová ocel byla také použita jako návar pro základní matrici ze slitiny typu Al-Mg, konkrétně AlMg3. Procentuální obsah manganu ve slitině AlSi9CuNiMn byl 0,5 hm. %, 1 hm. %, 1,5 hm. % a 2 hm. %. Mangan je běžně používaným legujícím prvkem, protože snižuje nepříznivý vliv železa ve slitinách typu Al-Si. V teoretické části práce je popsána problematika jednotlivých slitin hliníku a také metod navařování, včetně technologie PTA. Je zde také podrobněji popsán materiál návaru, včetně chemického složení. Praktická část práce je věnována přípravě vzorků, jejich mikroskopické analýze a měřením tvrdosti podle Vickerse. Naměřené hodnoty byly zpracovány do tabulek a grafů a následně mezi sebou porovnány. Hlavním cílem práce bylo posouzení procentuálního obsahu manganu ve slitině AlSi9CuNiMn, který zaručuje nejlepší propojení základní matrice s návarem z nástrojové oceli ČSN 41 930. Následně také zjištění a porovnání hodnot tvrdosti u daných vzorků.

Abstract:

The diploma thesis deals with the assessment of the influence of manganese on the permeation of PTA weld with Al-Si alloy, in specifically AlSi9CuNiMn alloy. The material of the welds was tool steel ČSN 41 930. Welds were made using PTA technology. The tool steel was also used as a weld for a base matrix of an Al-Mg type alloy, in specifically AlMg3. The percentage content of manganese in the AlSi9CuNiMn alloy was 0.5 wt. %, 1 wt. %, 1.5 wt. % and 2 wt. %. Manganese is a commonly used alloying element because it reduces the adverse effects of iron in Al-Si alloys. The theoretical part describes the issues of individual aluminum alloys and welding methods, including PTA technology. The weld material, including the chemical composition, is also described in more detail here. The practical part of the work is devoted to the preparation of samples, their microscopic analysis and hardness measurement according to Vickers. The measured values were processed into tables and graphs and then compared with each other. The main goal of the thesis was to analyze the percentage content of manganese in the alloy AlSi9CuNiMn, which guarantees the best permeation of the basic matrix with the weld of tool steel ČSN 41 930. Subsequently, finding out and comparing the hardness values of the samples.

Keywords

navařování, PTA, ocel ČSN 41 930, AlSi9CuNiMn, AlMg3, tvrdost

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 14. 5. 2021

Accessible from:: 31. 12. 2999

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Jaromír Cais, Ph.D.

JAN EVANGELISTA PURKYNĚ UNIVERSITY IN ÚSTÍ NAD LABEM

Faculty of Mechanical Engineering

Master programme / field:
Engineering / Materials and Technologies in Transport