Využití elektronové a světelné mikroskopie pro analýzu tvrdokovových návarů

Bc. Miloš Cerman

Master's thesis

Utilizing electron and light microscopy for analyzing hard metal overlays.

Anotácia:

Téma využití elektronové a světelné mikroskopie pro analýzu tvrdokovových ná-varů nabízí široké možnosti výzkumu, které mohou vést k cenným poznatkům v oblasti materiálového inženýrství. Cílem závěrečné práce je vyhodnotit vhodné parametry nava-řovacího proudu, pro vytvoření optimálních strukturních fází, které maximálně odolávají abrazivnímu opotřebení. Zásadním faktorem je vliv promíšení svarového kovu a vznik karbidických sloučenin, odolných vůči zvýšenému mechanickému namáhání. Metodický postup zahrnuje přípravu vzorků z tvrdokovových elektrod ledeburitického a martenzi-tického typu a jejich následnou analýzu pomocí elektronové a světelné mikroskopie. Pro získání přesných výsledků se budou využívat moderní metody obrazové analýzy, které umožní stanovení chemického složení a množství karbidů v návarech. Výsledky ukazují, že promíšení svarového kovu má vliv nejen na tvorbu karbidů, ale také na vznik samotné kovové matrice, kde jsou karbidické sloučeniny uloženy. Tato matrice rovněž do značné míry ovlivňuje odolnost proti opotřebení, jelikož v důsledku nevhodného chemického složení dochází k vytrhávání karbidů přímo z jejich kotvícího profilu. Kvalita návaru je analyzována rovněž pomocí mikrotvrdosti strukturních fází i na základě abrazivního opotřebení na brusném plátně.

Abstract:

The topic of utilizing electron and light microscopy for analyzing hard metal overlays offers wide research opportunities that can lead to valuable insights in the field of materials engineering. The goal of this final thesis is to evaluate suitable parameters for the welding current to create optimal structural phases that can resist abrasive wear to the maximum extent. The crucial factor is the influence of the mixing of the welding metal and the formation of carbide compounds that are resistant to increased mechanical stress. The methodological approach includes preparing samples from hard metal elec-trodes of ledeburitic and martensitic types and their subsequent analysis using electron and light microscopy. Modern imaging analysis methods will be utilized to obtain accu-rate results that will enable the determination of the chemical composition and amount of carbides in the overlays. The results show that the mixing of the welding metal not only affects the formation of carbides but also the creation of the metallic matrix where carbide compounds are stored. This matrix also significantly affects the resistance to wear, as unsuitable chemical composition causes the carbides to be pulled directly from their anchoring profile. The quality of the overlay is also analyzed using microhardness of structural phases and abrasive wear on a grinding cloth.

Kľúčové slová

elektronová mikroskopie, světelná mikroskopie, tvrdonávar, strukturní fáze, promíšení svarového kovu

Keywords

hardening steel, electron microscopy, light microscopy, structural phase, weld metal mixing

Jazyk práce: Czech

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 20. 4. 2023

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 29. 5. 2023
• Vedúci: doc. Ing. Jiří Votava, Ph.D.
• Oponent: Tomáš Rudolf, externi

Mendel University in Brno

Faculty of AgriSciences

Master programme:
Technical Expertise and Valuation