NĚKTERÉ POZNATKY O ŽÁRUPEVNÝCH VLASTNOSTECH INTERMETALICKÉ SLITINY TYPU Fe28Al3Cr0,02Ce.

Podobné dokumenty
STANOVENÍ CREEPOVÝCH VLASTNOSTÍ ALUMINIDU ŽELEZA SE ZRETELEM NA JEJICH UŽITÍ JAKO KONSTRUKCNÍHO MATERIÁLU

CREEP AUSTENITICKÉ LITINY S KULIČKOVÝM GRAFITEM CREEP OF AUSTENITIC DUCTILE CAST IRON

VYSOKOTEPLOTNÍ CREEPOVÉ VLASTNOSTI SLITINY Fe31Al3Cr S PŘÍSADOU Zr. HIGH TEMPERATURE CREEP PROPERTIES Fe31Al3Cr ALLOY WITH Zr ADITIVE

ALUMINIDY ŽELEZA, PYROFERAL JAKO VYSOKOTEPLOTNÍ KONSTRUKČNÍ MATERIÁL. David Pospíšil, Petr Kratochvíl a Milan Hanzal b

CREEP INTERMETALICKÉ SLITINY TiAl PRI VELMI MALÝCH RYCHLOSTECH DEFORMACE. CREEP OF INTERMETALLIC ALLOY TiAl AT VERY LOW STRAIN RATES

VLASTNOSTI NiCrW SLITIN BĚHEM DLOUHODOBÉHO ŽÍHÁNÍ. PROPERTIES OF NiCrW ALLOYS DURING LONG-RUN HIGH- TEMPERATURE ANNEALING

TEPELNÉ ZPRACOVÁNÍ, MECHANICKÉ VLASTNOSTI A STRUKTURNÍ STABILITA PERSPEKTIVNÍCH LITÝCH NIKLOVÝCH SUPERSLITIN

DEFORMACE A ZOTAVOVOVACÍ PROCESY PŘI VÁLCOVÁNÍ ALUMINIDU ŽELEZA PŘI VYSOKÝCH TEPLOTÁCH

SOUVISLOST VÝSKYTU SIGMA-FÁZE VE STRUKTUŘE A ŽÁRUPEVNÝCH VLASTNOSTÍ LITÉ SLITINY NA BÁZI Ni

VLIV OBSAHU NIKLU NA VLASTNOSTI LKG PO FERITIZAČNÍM ŽÍHÁNÍ EFFECT OF THE CONTENT OF NICKEL ON DI PROPERTIES AFTER FERRITIZATION ANNEALING

VLIV UHLÍKU (0,1-1,9 at.%) NA STRUKTURU SLITINY Fe- 40at.% Al. THE EFFECT OF CARBON ( at.%) ON THE STRUCTURE OF Fe- 40at.

MECHANICKÉ VLASTNOSTI A STRUKTURNÍ STABILITA LITÝCH NIKLOVÝCH SLITIN PO DLOUHODOBÉM ÚČINKU TEPLOTY

ŽÁUPEVNÉ VLASTNOSTI VYBRANÝCH SUPERSLITIN NA BÁZI Ni. HIGH TEMPERATURE PROPERTIES OF SELECTED Ni BASE SUPERALLOYS. Jan Hakl Tomáš Vlasák

VÝZKUM MECHANICKÝCH VLASTNOSTÍ A STRUKTURNÍ STABILITY SUPERSLITINY NA BÁZI NIKLU DAMERON. Karel Hrbáček a

a UJP PRAHA a.s., Nad Kamínkou 1345, Praha Zbraslav, b PBS Velká Bíteš a.s. Vlkovská 279, Velká Bíteš,

ŽÁRUPEVNOST ZÁKLADNÍHO MATERIÁLU A SVAROVÝCH SPOJŮ OCELI P23 CREEP RESISTANCE OF STEEL P23 AND WELDMENTS

VLIV NĚKTERÝCH TECHNOLOGICKÝCH FAKTORŮ NA ŽÁRUPEVNOST LITÉ SUPERSLITINY IN 738 LC. Jan Hakl a Tomáš Vlasák a Pavel Kovařík b Pavel Novák b

PŘÍSPĚVEK K OPTIMALIZACI MATERIÁLU PRO LOPATKY LETECKÝCH TURBIN. SVÚM a.s., Areál VÚ, Praha 9,

PLASTICKÉ VLASTNOSTI VYSOKOPEVNOSTNÍCH MATERIÁLŮ DĚLENÝCH NESTANDARDNÍMI TECHNOLOGIEMI

Rozdělení ocelí podle použití. Konstrukční, nástrojové

Houževnatost. i. Základní pojmy (tranzitní lomové chování ocelí, teplotní závislost pevnostních vlastností, fraktografie) ii.

Doba žíhání [h]

VÝVOJ TECHNOLOGIE PŘESNÉHO LITÍ ČÁSTÍ ZE SUPERSLITIN, POUŽÍVANÝCH VE SKLÁŘSKÉM PRŮMYSLU.

JEDNODUCHÉ MODELY DEFORMAČNÍCH ODPORŮ A STRUKTUROTVORNÉ PROCESY PŘI TVÁŘENÍ ALUMINIDŮ ŽELEZA ZA TEPLA

VLIV TEPELNÉHO ZPRACOVÁNÍ NA MECHANICKÉ VLASTNOSTI A VYSOKOTEPLOTNÍ STABILITU NIKLOVÉ SLITINY IN 792 5A

PROVĚŘENÍ VLIVU SMĚROVÉ KRYSTALIZACE NA VLASTNOSTI Ni 3 Al. VŠB TU Ostrava, třída 17. listopadu, Ostrava Poruba

STATISTICKÉ PARAMETRY OCELÍ POUŽÍVANÝCH NA STAVBU OCELOVÝCH KONSTRUKCÍ

VÝVOJ NOVÝCH NÁSTROJOVÝCH OCELÍ PRO KOVACÍ ZÁPUSTKY

CREEPOVÉ VLASTNOSTI A STRUKTURA OCELI P91 CREEP PROPERTIES AND STRUCTURE OF STEEL P91

18MTY 1. Ing. Jaroslav Valach, Ph.D.

DEGRADACE STRUTURY A MECHANICKÝCH VLASTNOSTÍ SLITINY LVN13 DLOUHODOBÝM ÚČINKEM TEPLOTY

Konstrukční, nástrojové

CHOVÁNÍ ALUMINIDU ŽELEZA V KAPALNÝCH PROSTREDÍCH BEHAVIOUR OF IRON ALUMINIDES IN LIQUID ENVIRONMENTS

KOROZNÍ ODOLNOST ALUMINIDU ŽELEZA NA BÁZI Fe 3 Al V OLOVNATÉM KŘIŠŤÁLU

Vlastnosti a zkoušení materiálů. Přednáška č.9 Plasticita a creep

OPTIMALIZACE REŽIMU TEPELNÉHO ZPRACOVÁNÍ PRO ZVÝŠENÍ MECHANICKÝCH VLASTNOSTÍ SLITINY ALSI9Cu2Mg

VŠB Technical University of Ostrava, Faculty of Mechanical engineering, 17. Listopadu 15, Ostrava Poruba, Czech Republic

Plastická deformace a pevnost

VLIV TECHNOLOGIE ŽÁROVÉHO ZINKOVÁNÍ NA VLASTNOSTI ŽÁROVĚ ZINKOVANÝCH OCELÍ

, Hradec nad Moravicí

MATERIÁLOVÁ PROBLEMATIKA SPALOVEN S VYŠŠÍMI PARAMETRY PÁRY

Jméno: St. skupina: Datum cvičení: Autor cvičení: Doc. Ing. Stanislav Věchet, CSc., Ing. Petr Liškutín, Ing. Martin Petrenec,

HODNOCENÍ MIKROSTRUKTURY A VLASTNOSTÍ ODLITKŮ ZE SLITINY AZ91HP EVALUATION OF MICROSTRUCTURE AND PROPERTIES OF SAND CAST AZ91HP MAGNESIUM ALLOY

VLIV REAKTOROVÉHO PROSTŘEDl' NA ZKŘEHNUTI' Cr-Mo-V OCELI

Metalurgie vysokopevn ch ocelí

VÝZKUM VLASTNOSTÍ SMĚSI TEKBLEND Z HLEDISKA JEJÍHO POUŽITÍ PRO STAVBU ŽEBRA

ZKOUŠKY MIKROLEGOVANÝCH OCELÍ DOMEX 700MC

Identifikace zkušebního postupu/metody PP (ČSN ISO 9556, ČSN ISO 4935) PP (ČSN EN , ČSN )

VYSOCEPEVNÉ HLINÍKOVÉ SLITINY SE ZLEPŠENÝMI SLÉVÁRENSKÝMI VLASTNOSTMI

2. Materiály a jejich charakteristiky Austenitické, duplexní, feritické, martenzitické a precipitačně vytvrzené oceli. Značení, vlastnosti a použití.

1. přednáška OCELOVÉ KONSTRUKCE VŠB. Technická univerzita Ostrava Fakulta stavební Podéš 1875, éště. Miloš Rieger

STRESS-STRAIN BEHAVIOUR AND SOFTENING IN MANGANESE TWIP STEEL TESTED IN THERMAL-MECHANICAL SIMULATOR

Pojednání ke státní doktorské zkoušce. Hodnocení mechanických vlastností slitin na bázi Al a Mg s využitím metody AE

PODKRITICKÝ RŮST TRHLINY VE SVAROVÉM SPOJI MEZI KOMOROU A PAROVODEM KOTLE VÝKONU 230 T/H. Jan KOROUŠ, Ondrej BIELAK BiSAFE, s.r.o.

MECHANICKÉ A NĚKTERÉ DALŠÍ CHARAKTERISTIKY PLECHŮ Z OCELI ATMOFIX B (15127, S355W) VE STAVU NORMALIZAČNĚ VÁLCOVANÉM

INTERMETALICKÉ FÁZE NA BÁZI Ti-Al-Si PŘIPRAVENÉ METODOU PRÁŠKOVÉ METALURGIE. INTERMETALLIC PHASES BASED ON Ti-Al-Si PREPARED BY POWDER METALLURGY

PŘÍPRAVA SLITIN Fe-Al-Si REAKTIVNÍ SINTRACÍ PREPARATION OF Fe-Al-Si ALLOYS BY REACTIVE SINTERING

, Hradec nad Moravicí

INFLUENCE OF TEMPERING ON THE PROPERTIES OF CAST C-Mn STEEL AFTER NORMALIZING AND AFTER INTERCRITICAL ANNEALING. Josef Bárta, Jiří Pluháček

Test A 100 [%] 1. Čím je charakteristická plastická deformace? - Je to deformace nevratná.

HODNOCENÍ VLASTNOSTÍ VÝKOVKŮ ROTORŮ Z OCELI 26NiCrMoV115

PRVNÍ POZNATKY Z VÁLCOVÁNÍ MIKROLEGOVANÝCH PÁSŮ S MEZÍ KLUZU NAD 460 MPa NA TRATI STECKEL. Radim Pachlopník Pavel Vavroš

Tváření,tepelné zpracování

VÝZKUM A VÝVOJ TECHNOLOGIE PŘESNÉHO LITÍ OBĚŽNÝCH KOL A STATOROVÝCH ČÁSTÍ TURBODMYCHADEL NOVÉ GENERACE

PODSTATA VYSOKOTEPLOTNÍ STABILITY Ni-Cr-W-C SLITIN. THE NATURE OF HIGH-TEMPERATURE HEAT RESISTANCE OF Ni-Cr-W-C ALLYS

KONSTITUČNÍ VZTAHY. 1. Tahová zkouška

Požadavky na technické materiály

VLIV STŘÍDAVÉHO MAGNETICKÉHO POLE NA PLASTICKOU DEFORMACI OCELI ZA STUDENA.

i. Vliv zvýšených teplot na vlastnosti ocelí

Prášková metalurgie. Výrobní operace v práškové metalurgii

Experimentální výzkum tvařitelnosti vysokolegovaných ocelí a niklových slitin

ZKOUŠKY MECHANICKÝCH. Mechanické zkoušky statické a dynamické

DEGRADACE STRUKTURY A VLASTNOSTÍ NÍZKOLEGOVANÝCH OCELÍ DLOUHODOBÝM ÚČINKEM TEPLOTY

LOMOVÉ CHARAKTERISTIKY A MECHANICKÉ VLASTNOSTI INTERMETALICKÉ SLOUČENINY Ni 3 Al V ZÁVISLOSTI NA SLOŽENÍ A PODMÍNKÁCH SMĚROVÉ KRYSTALIZACE

VLIV SMĚROVÉ KRYSTALIZACE NA MIKROSTRUKTURU SLITINY Ti-46Al-5Nb-1W

Dominika FIALOVÁ 1. Klíčová slova žárupevná ocel, mechanické vlastnosti, creep, materiálové charakteristiky

TEPELNÉ ZPRACOVÁNÍ NIKLOVÝCH SUPERSLITIN HEAT TREATMENT OF HIGH-TEMPERATURE NICKEL ALLOYS. Božena Podhorná a Jiří Kudrman a Karel Hrbáček b

VYSOKOTEPLOTNÍ OXIDACE SLITIN TI-SI. T. Kubatík, D. Vojtěch, J. Šerák, B. Bártová, J. Verner

Vliv vodíku na mechanické charakteristiky slitin na bázi Ni 3 Al Hydrogen effect on mechanical properties of alloys based on Ni 3 Al

Analýza technologie lisování šroubů z nové feriticko martenzitické oceli

ROZDĚLENÍ, VLASTNOSTI A POUŽITÍ MATERIÁLŮ

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ VLIV TEPELNÉHO ZPRACOVÁNÍ NA STRUKTURU A MECHANICKÉ VLASTNOSTI NÁSTROJOVÝCH OCELÍ

Svařitelnost vysokopevné oceli s mezí kluzu 1100 MPa

Zkouška rázem v ohybu. Autor cvičení: prof. RNDr. B. Vlach, CSc; Ing. Petr Langer. Jméno: St. skupina: Datum cvičení:

42 28XX nízko středně legované oceli na odlitky odlévané jiným způsobem než do pískových forem 42 29XX vysoko legované oceli na odlitky

OXIDAČNÍ ODOLNOST A TEPELNÁ STABILITA SLITIN Ti-Al-Si VYROBENÝCH REAKTIVNÍ SINTRACÍ

ÚNAVOVÉ CHOVÁNÍ NIKLOVÉ SUPERSLITINY INCONEL 713LC ZA VYSOKÝCH TEPLOT FATIGUE BEHAVIOUR OF NICKEL BASE SUPERALLOY INCONEL 713LC AT HIGH TEMPERATURE.

, Hradec nad Moravicí POLYKOMPONENTNÍ SLITINY HOŘČÍKU MODIFIKOVANÉ SODÍKEM

Charakteristika. Vlastnosti. Použití NÁSTROJE NA TLAKOVÉ LITÍ NÁSTROJE NA PROTLAČOVÁNÍ NÁSTROJE PRO TVÁŘENÍ ZA TEPLA VYŠŠÍ ŽIVOTNOST NÁSTROJŮ

Vysoce korozivzdorná specielní ocel, legovaná m.j. dusíkem. Optimální kombinace vysoké korozivzdornosti, tvrdosti a houževnatosti.

Pojednání ke státní doktorské zkoušce. Hodnocení mechanických vlastností slitin na bázi Al a Mg s využitím metody AE

SVÚM a.s. Zkušební laboratoř vlastností materiálů Tovární 2053, Čelákovice

KOROZNÍ ODOLNOST ALUMINIDŮ ŽELEZA NA BÁZI Fe 3 Al V SODNOVÁPENATÉ SKLOVINĚ PŘI TEPLOTĚ 1200 C

NÁVRHÁŘ. charakteristika materiálu. Numerický experiment Integrovaný model Dynamický materiálový model. kontrolovatelné parametry

MOŽNOSTI VYUŽITÍ MIKROLEGOVANÝCH OCELÍ. Tomáš Schellong Kamil Pětroš Václav Foldyna. JINPO PLUS a.s., Křišťanova 2, Ostrava, ČR

OCELI A LITINY. Ing. V. Kraus, CSc. Opakování z Nauky o materiálu

ASTM A694 F60 - TEPELNÉ ZPRACOVÁNÍ A MECHANICKÉ VLASTNOSTI ASTM A694 F60 HEAT TREATMENT AND MECHANICAL PROPERTIES

Superslitiny (Superalloys)

LETECKÉ MATERIÁLY. Úvod do předmětu

Vladislav OCHODEK VŠB TU Ostrava Katedra mechanické technologie ústav svařování Vl. Ochodek 3/2012

Transkript:

NĚKTERÉ POZNATKY O ŽÁRUPEVNÝCH VLASTNOSTECH INTERMETALICKÉ SLITINY TYPU Fe28Al3Cr,2Ce. J.HAKL, T.VLASÁK, P.KRATOCHVÍL SVÚM, a.s., Praha, Areál VÚ, 9 Praha 9, svum@mbox.vol.cz Katedra fyziky kovů, Matematicko-fyzikální fakulta Karlovy university, Ke Karlovu, 2 Praha2, pekrat@met.mff.cuni.cz Abstract Owing to advantageous mechanical properties and costs, the iron aluminides are perspective materials for many high-temperature applications in technical practice. A contribution deals with behaviour of hot rolled iron aluminide Fe-28Al-3Cr-,2Ce (at%) in creep conditions. Tests were conducted in temperature and stress intervals <;9> C and <;28>MPa. Mathematically evaluated data are given - creep curves, creep rates, creep strengths and strengths for specific creep strain.. ÚVOD Intermetalické fáze nebo krátce intermetalika jsou z hlediska strukturního tuhé roztoky, ve kterých jsou jednotlivé atomy pod určitou kritickou teplotou T c uspořádány na dlouhou vzdálenost. Většinou existují v relativně úzkém rozmezí koncentrací kolem jednoduchých stechiometrických složení. V padesátých letech byly intermetalické fáze podrobně studovány. Nepodařilo se však překonat jejich křehkost při pokojové teplotě. Na konci let sedmdesátých byly publikovány některé velmi dobré výsledky ukazující, že tvárnost a zpracovatelnost intermetalik je možné zvýšit využitím poznatků fyzikální metalurgie.zájem o tyto fáze pak stále rostl a byly započaty nové výzkumné programy s úkolem vyvinout materiály na bázi intermetalických fází použitelné v praxi jako konstrukčních materiálů. Nejvíce je pozornost věnována aluminidům TiAl, Ni 3 Al, NiAl, FeAl a Fe 3 Al, a jejich ternárním a kvaternárním modifikacím (viz např. [,2]). První pokusy s aluminidem Fe 3 Al se datují do šedesátých let, kdy ztroskotaly na malé tvárnosti tohoto materiálu při pokojové teplotě. Teprve v posledních letech se podařilo upravit plasticitu na přijatelné hodnoty jednak pomocí odklonu od stechiometrie (28at.%Al) a jednak použitím ternárních legur, zejména chrómu, v kombinaci s aditivy TiB 2 a Ce zjemňujícími zrno. Aluminidy železa [3,4] soutěží s některými austenitickými a niklovými slitinami. Specifické výhody slitin typu Fe 3 Al jsou: vynikající odolnost vůči síře, oxidační odolnost, nízká měrná hmotnost, dobrá otěruvzdornost, odolnost vůči kavitaci při erozi, nízká cena materiálů. Na těchto výhodách jsou založeny některé aplikace slitin typu Fe 3 Al (nejsou zmiňovány aplikace vycházející z použití různých modifikací práškové metalurgie): topné elementy, ponorné vařiče součásti pecí katalytické vrstvy konvertorů regenerátorové desky

nádoby na roztavené soli a pro další chemickou výrobu, aplikace ve sklářství stínění výfukové systémy a jiné části spalovacích motorů zařízení pro získávání energie z fosilních paliv V současné době je hlavním úkolem aplikovaného výzkumu dokončit přípravu podmínek, za nichž se dá připravit v České republice aluminid železa typu Fe28Al3Cr,2Ce (v U.S.A. se používá označení pro tyto slitiny FA 29, FAS nebo FAL), použitelný v různých případech jako vhodný konstrukèní materiál. Za zmínku stojí, že význam slitin Fe s obsahem Al okolo 3hm.% pro technickou praxi byl pochopen u nás již v.letech, což vedlo k vývoji a výrobnímu zavedení žáruvzdorné litiny PYROFERAL (ČSN 42 2484) []. Řadu dalších informací o aluminidech železa, týkajících se metalurgie, technologie a užitných vlastností, lze nalézt např. v [-]. V našem příspěvku se omezíme pouze na žárupevné vlastnosti slitiny Fe28Al3Cr,2Ce a naším cílem je podat dílčí výsledky experimentálního studia, provedeného v návaznosti na soubor prací jednoho z autorů [-7]. 2. EXPERIMENTÁLNÍ MATERIÁL A METODIKA Slitina, jejíž složení je uvedeno v tab.i., byla natavena a odlita pod argonovou atmosférou. Ingot byl pak tvářen za teploty C. Válcování z počáteční tloušťky 4 mm na koncovou 3 mm bylo uskutečněno postupnými úběry 2-4 mm s několika meziohřevy. Po posledním úběru byl materiál zakalen do oleje. Metalurgické a tvářecí procesy byly uskutečněny ve VÚK, s.r.o., Panenské Břežany. Z tohoto polotovaru byly vyrobeny zkušební tyče s měrným průměrem a délkou φx2 mm se závitovými hlavami M2, jejichž podélná osa byla rovnoběžná se směrem válcování. Zkoušky tečení byly provedeny na strojích konstrukce SVÚM na vzduchu při stálém zatížení v rozsahu napětí až 28 MPa a teplot -9 C. Všechny zkoušky byly ukončeny lomem, přičemž doby do lomu se pohybovaly od jednotek h po asi 32 h. Ve všech případech byl sledován časový rozvoj plastické deformace. Creepové experimenty jsou součástí širokého studia deformace aluminidů železa za širokých deformačních podmínek (teplota, rychlost deformace). Data, která presentuje tato práce se zpracovávají také fyzikálně metalurgickým způsobem zahrnujícím zjišťování deformačních procesů, jejich aktivační energie, a to v návaznosti na údaje o struktuře materiálu při a po creepové deformaci [8]. 3. VÝSLEDKY 3. Pevnost při tečení Základní veličinou charakterizující proces tečení je pevnost při tečení tj. závislost doby do lomu na teplotě a napětí. K matematickému vyhodnocení experimentálních dat bylo použito standardního postupu SVÚM, a to pomocí regresní funkce [9] ve tvaru log t r = A + A log + A log[ sinh( A σ T )] + A log log[ sinh( A σ T )] () 2 3 4 T A T A kde t r je doba do lomu (h) σ je napětí (MPa) T je teplota (K) A -A jsou materiálové konstanty

Regresní parametry ve vztahu (), vyhodnocené z experimentů, jsou uvedeny v tab.ii. Grafické znázornění průběhu středních hodnot a experimentálních dat je zřejmé z obr.. Některé vypočtené hodnoty pevnosti při tečení pak uvádí tab.iii. 3.2 Deformační charakteristiky V prvé fázi byly vyhodnoceny jednotlivé creepové křivky pomocí modelu [2] [ g( π() t )] ε m ε c = ε (2) ε g K N + exp ( ()) ( 2 π ) π t = π + exp( 2) M (2a) π = t t r (2b) σ ε = E ( T) 2 (2c) E 3 E( T) = E + E 2 exp (2d) T kde ε c je celková creepová deformace (%), t je čas (h), ε je počáteční deformace (%), σ je napětí (MPa) T je teplota (K) K, M, N, ε m, E -3 jsou materiálové konstanty. Příklad regresní křivky a experimentálních bodů je zřejmý z obr.2. Z takto zpracovaných dat pak byly vyhodnoceny teplotní a napěťové závislosti meze tečení a rychlosti tečení. V obou případech byl použit regresní model (), přičemž v prvém případě byla aplikována rovnice [9] log t = B + B log + B log[ sinh( B σ T )] + B log log[ sinh( B σ T )] (3) 2 3 4 T B T B kde t je doba do dosažení celkové deformace % (h) σ je napětí (MPa) T je teplota (K) B -B jsou materiálové konstanty a v druhém rovnice [2] log ε! = C + C2 log + C3 log sinh 4 σ T C T C [ ( C σ T )] + C log log[ sinh( C T )] (4) kde ε! je minimální rychlost tečení (%/h)

σ je napětí (MPa) T je teplota (K) C -C jsou materiálové konstanty Příslušné materiálové konstanty ze vztahu (3), (4) jsou uvedeny v tab.ii. Grafická znázornění průběhu regresních závislostí mezí a rychlostí tečení a odpovídajících experimentálních výsledků, vyhodnocených výše uvedeným způsobem jsou na obr.3 a 4. Pro informaci jsou dále v tab.iii. uvedeny některé vypočítané hodnoty pevností při tečení a mezí tečení. 4. VYMEZENÍ KONSTRUKČNÍ OBLASTI Na obr. je pro studovaný aluminid Fe28Al3Cr,2Ce vynesena teplotní závislost základních mechanických charakteristik [4] a meze pevnosti při tečení při h. Je zřejmé, že pevnostní vlastnosti (R p,2 a R m ) se do teploty 8 C příliš nemění a teprve nad touto teplotou začíná systematický pokles. V oblasti nižších teplot (asi do 4- C) lze tedy vycházet z pevnostních vlastností při pokojové teplotě a uvažovat s mezí kluzu asi 3-38 MPa a mezí pevností asi 3-72 MPa. Tažnost se systematicky zvyšuje z úrovně asi 8% při pokojové teplotě až k 28% při 7 C. Teplotní závislost meze pevnosti při tečení, která je na obr. vynesena pro čas h, vyznačuje oblast, kdy pevnostní návrh je nutno provádět již s přihlédnutím ke creepovému poškozování. Z diskutovaného obr. je dále zřejmé, že úroveň plasticity zkoumaného aluminidu je na velmi dobré úrovni. K tomu lze doplnit, že při zkouškách tečení byla zjišťována tažnost při lomu mezi 9 až %. Možno tedy očekávat, že materiál bude mít dostatečnou zásobu plasticity pro eliminaci vlivu případných vrubů, defektů či jiných koncentrátorů napětí. Na dalším obr. je provedeno porovnání teplotních závislostí minimální meze R p,2 austenitických ocelí 8 H (32Ni2CrTiAl), AC (32Ni28CrNbCe) a niklové slitiny 4 TM (NiCr28FeSiCe) [2] a úrovně této vlastnosti u aluminidu Fe28Al3Cr,2Ce (oblast je vyznačena šrafováním). Uvedené typy byly zvoleny jako příklad vysokolegovaných materiálů, jejichž aplikace je typická v sirném či oxidačním prostředí za vyšších teplot. Je zřejmé, že slitina Fe28Al3Cr,2Ce je oproti těmto materiálům lepší. Vzhledem k výrazně odlišnému způsobu legování lze ovšem předpokládat, že žárupevnost při teplotách -9 C bude u uvedených slitin vyšší než u Fe28Al3Cr,2Ce.. ZÁVĚR Tvářený aluminid Fe28Al3Cr,2Ce byl podroben zkouškám tečení v rozsahu teplot - 9 C a napětí -28 MPa. Matematicko-statistickými metodami byly vyhodnoceny třísložkové závislosti mezi teplotou, napětím a dobou pro pevnost při tečení a deformační charakteristiky. Je provedeno fenomenologické vyhodnocení výsledků creepových experimentů a komentovány základních mechanických charakteristik při zvýšených teplotách. Rozsah experimentálních dat zatím není dostatečný pro spolehlivý návrh. Výsledky lze pokládat za upozornění pro konstruktéry a materiálové odborníky, že výzkum aluminidů železa, jakožto "nových" materiálů se zajímavými užitnými vlastnostmi, již přechází z oblasti základního výzkumu do aplikační sféry. LITERATURA [] SAUTHOFF, G.: Intermetallics, VHC Weinheim, 99. [2] Physical Metallurgy and Processing of Intermetallic Compounds, ed. Stollof N.S., Sikka V.K., Chapman and Hall, 99.

[3] DEEVI, S.C.-SIKKA, V.K.: Nickel and Iron Aluminides: An Overview on Properties, Processing and Applications. Intermetallics 4(99), pp.37-37. [4] McKAMEY, C.G.: Iron Aluminides, in [2], pp.3-39. [] PLUHAŘ, J.: Karbidické žáruvzdorné slitiny železa a hliníku.in: Problémy a výhledy našeho hutnictví a slévárenství, s.-7, Ed.L.Jeníček a V.David, SNTL Praha 9. [] CHEN, G.-HUANG, Y.-YANG, W.-SUN, Z.: Improvement of High Temperature Properties for Fe3Al Based Aluminides. In: Processing, Properties and Applications of Iron Aluminides, pp.3-4. Ed.J.H.Schneibel and M.A.Crimp, The Minerals, Metals and Materials Society, 994. [7] McKAMEY, C.G.-MAZIASZ, P.J.: Effect of Heat Treatment Temperature on Creep Rupture Properties of Fe3Al Based Alloys. Ibid, pp.47-8. [8] YANGSHAN, S.-ZHONGHUA, Z.-FENG, X.-XINGQUAN, Y.:Tensile and Creep Properties of Fe3Al-Based Alloys Containing Tungsten. Materials Science and Engineering A 28 (998), pp.7-72. [9] DEEVI, S.C.-SWINDEMAN, R.W.: Yielding, Hardening and Creep Behaviour of Iron Aluminides. Ibid, pp.23-2. [] VOYZELLE, B.-BOYD, J.D.: High-Temperature Deformation Behaviour of Fe3Al. Ibid, pp.243-248. [] KRATOCHVÍL, P.: Slitiny na bázi aluminidu železa, základní fyzikálně metalurgické poznatky a konstrukční použití ve strojírenství. Hutnické listy č.7-8 (997), s.4-2, [2] KRATOCHVÍL, P.-KUBÍČEK, V.: Termomechanické zpracování a mechanické vlastnosti slitiny Fe28AlCr. Hutnické listy č. (998), s.22-27. [3] KRATOCHVÍL, P.-KARLÍK, M.-HAUŠILD, P.-CIESLAR, M.: Influence of annealing on mechanical properties on an Fe-28Al-4Cr-.Ce alloy, Intermetallics, 7(999), pp.847-83. [4] KRATOCHVÍL, P.-VODIČKOVÁ, V.-ŠEDIVÁ, I.: Struktura a mechanické vlastnosti aluminidu železa Fe28AlCr s přísadami cínu a titanboridu, Hutnické listy, č.9 (2), s.9-2. [] KRATOCHVÍL, P.-KOPEČEK, J.-PEŠIČKA, J.,-SCHMITZ, G.: The effect of annealing at temperature near B2 D3 transformation in Fe3Al-type alloy on the yield stress, Intermetallics, 8(2), pp.2-23. [] KARLÍK, M.- KRATOCHVÍL, P.-JANEČEK, M.-SIEGL J.-VODIČKOVÁ, V.: Tensile deformation and fracture micromorphology of an Fe-28Al-4Cr-.Ce alloy, Mat.Sci.Eng. A289(2), pp.82-88. [7] KRATOCHVÍL, P.-POSPÍŠIL, D.-ROUS, S.-FOSTER, Z.-ECKSTEIN, J.: Lité výrobky ze slitiny na bázi FeAl, struktura a vlastnosti. Hutnické listy, č. (2). [8] KRATOCHVÍL, P.-ŠEDIVÁ, I.-VLASÁK, T.-HAKL, J.:Creepové charakteristiky a struktura slitiny Fe-28Al-4Cr-.Ce, bude publikováno. [9] PECH, R.-KOUCKÝ, J.-BÍNA, V.: Matematizace hodnot pevnosti při tečení československých žárupevných ocelí pro výrobu trub. Strojírenství 29 (979), č.7, s.389. [2] BÍNA, V.-HAKL, J.: Relation between creep strength and strength for specific creep strain at temperatures up to 2 C, Mat. Sci. Eng. A234-23 (997), pp. 83-8. [2] High-Performance Materials. KRUPP VDM, Werdohl, publ. No. N2492-. PODĚKOVÁNÍ Provedené práce bylo možno uskutečnit díky podpoře Grantové agentury University Karlovy v rámci projektu č 2/2.

Tab.I. Chemické složení zkoumaného materiálu, Fe základ C Al Cr Mn Ce hm. %,4,8 2,89,4, at. %, 28,44 2,4,4,2 Tab.II. - Materiálové konstanty regresních vztahů (), (3), (4) () (3) (4) A 2,89347 B 7,2 C -23,2299782 A 2,298 B 2 3,37778 C 2 -,2893 A 3 4,2232 B 3,3438 C 3-4,3998 A 4 4,84 B 4 3,9393 C 4-3,392 A 3,229E+2 B 9,9E+4 C,437347E+3 A,838E- B,24E- C 8,9E- Tab.III Pevnost při tečení slitiny Fe28Al4Cr Mez pevnosti při tečení Mez tečení % Teplota (MPa) (MPa) ( C) h h h h h - 38 99-23, 28 4 9 78, 78, 3 89 47 8, 33,7 84 4 2 39,8 7,3 7 34 22,,2 7 37 2 9 3,, 8 2 3 9, 4, 8 9 4,4 3,4 9 3 4,7 2,

9 8 7 Exprimentální body Doba do lomu [h] 9 8 7 C C 7 C 8 C Deformace [%] 4 3 2 Časová závislost deformace 9 C, 2 2 3 Obr. - Pevnost při tečení pro vybrané úrovně teplot 2 3 4 7 8 Čas [h] Obr.2. - Příklad křivky tečení pro teplotu C napětí a dobu do lomu 837h vyhodnocené modelem (2) 9 8 Doba do dosažení deformace % [h] C C, 7 C 7 8 C 9 8 9 C, 2 2 3 Obr. 3 - Meze tečení % v závislosti na teplotě a napětí Rychlost tečení [%/h],, 7, 2 2 3 Obr. 4 - Změna minimální rychlosti při tečení v závislosti na teplotě a napětí C C 7 C 8 C 9 C 4 4 Rp,2 Rm Tažnost RmT/ 8 4 Tažnost A [%] Mez R p,2 [MPa] 3 3 2 2 2 2 4 8 Teplota [ C] AC 8 H Nicrofer 4TM Fe28Al3Cr,2Ce 2 4 Teplota [ C] Obr. - Vymezení konstrukční oblasti Obr.. - Porovnání mezí R p,2 Fe28Al3Cr,2Ce, AC, 8H a Nicrofer 4TM