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

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

Jitka Malcharcziková a Zdeněk Jedlička a Miroslav Kursa a

Jitka Malcharcziková a Miroslav Kursa b Josef Pešička c

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

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

ZKOUŠKY MIKROLEGOVANÝCH OCELÍ DOMEX 700MC

VYSOCEPEVNÉ HLINÍKOVÉ SLITINY SE ZLEPŠENÝMI SLÉVÁRENSKÝMI VLASTNOSTMI

VYSOKÁ ŠKOLA BÁŇSKÁ TECHNICKÁ UNIVERZITA OSTRAVA. Fakulta metalurgie a materiálového inženýrství. Katedra materiálového inženýrství.

VLIV TECHNOLOGIE ŽÁROVÉHO ZINKOVÁNÍ NA VLASTNOSTI ŽÁROVĚ ZINKOVANÝCH OCELÍ

SMĚROVÁ KRYSTALIZACE EUTEKTIK SYSTÉMU Ti-Al-Si DIRECTIONAL CRYSTALLIZATION OF Ti-Al-Si EUTECTICS

HLINÍK A JEHO SLITINY

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

Požadavky na technické materiály

PŘÍSPĚVEK K POVRCHOVÉ ÚPRAVĚ SKLOVITÝM SMALTOVÝM POVLAKEM CONTRIBUTION TO SURFACE ARRANGEMENT WITH VITREOUS ENAMEL COAT

OPTIMALIZACE REŽIMU TEPELNÉHO ZPRACOVÁNÍ PRO ZVÝŠENÍ MECHANICKÝCH VLASTNOSTÍ SLITINY ALSI9Cu2Mg

Nauka o materiálu. Přednáška č.10 Difuze v tuhých látkách, fáze a fázové přeměny

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

METALOGRAFIE II. Oceli a litiny

Vysoká škola báňská - Technická univerzita Ostrava Fakulta metalurgie a materiálového inženýrství Katedra materiálového inženýrství BAKALÁŘSKÁ PRÁCE

HODNOCENÍ VLASTNOSTÍ VÝKOVKŮ ROTORŮ Z OCELI 26NiCrMoV115

5.0 ZJIŠŤOVÁNÍ FÁZOVÝCH PŘEMĚN

- zabývá se pozorováním a zkoumáním vnitřní stavby neboli struktury (slohu) kovů a slitin

ZKOUŠKY MECHANICKÝCH. Mechanické zkoušky statické a dynamické

OVMT Mechanické zkoušky

SMA 2. přednáška. Nauka o materiálu NÁVRHY NA OPAKOVÁNÍ

III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. Pracovní list č.3 k prezentaci Křivky chladnutí a ohřevu kovů

MĚŘENÍ A MODELOVÁNÍ TEPLOTNÍCH POLÍ KOKILY S NÁTĚREM. Technická univerzita v Liberci, Háklova Liberec 1, ČR

Metalografie ocelí a litin

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

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

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

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

HODNOCENÍ HLOUBKOVÝCH PROFILŮ MECHANICKÉHO CHOVÁNÍ POLYMERNÍCH MATERIÁLŮ POMOCÍ NANOINDENTACE

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

, Hradec nad Moravicí POLYKOMPONENTNÍ SLITINY HOŘČÍKU MODIFIKOVANÉ SODÍKEM

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

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

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

Praktické poznatky z využití lisovaných filtrů Pyral 15 při filtraci hliníkových odlitků

PODMÍNKY VZNIKU PORUCH SOUVISLOSTI MATERIÁLŮ U ODLITKŮ A INGOTŮ

NĚKTERÉ ZKUŠENOSTI S MODIFIKACÍ SLITIN Mg. SOME OF OUR EXPERIENCE OF MODIFYING THE Mg ALLOYS. Luděk Ptáček, Ladislav Zemčík

Číselné označování hliníku a jeho slitin dle ČSN EN 573 1:2005 ( )

Elektrostruskové svařování

MOŽNOSTI TVÁŘENÍ MONOKRYSTALŮ VYSOKOTAVITELNÝCH KOVŮ V OCHRANNÉM OBALU FORMING OF SINGLE CRYSTALS REFRACTORY METALS IN THE PROTECTIVE COVER

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

Výztužné oceli a jejich spolupůsobení s betonem

Precipitace. Změna rozpustnosti je základním předpokladem pro precipitační proces

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

VLIV CHEMICKÉHO SLOŽENÍ A KINETIKY KRYSTALIZACE NA TVORBU SULFIDICKÝCH VMĚSTKŮ V OCELÍCH

OVMT Mechanické zkoušky

VLIV OBSAHU HLINÍKU NA VLASTNOSTI HOŘČÍKOVÝCH SLITIN PŘI ODLÉVÁNÍ DO BENTONITOVÝCH A FURANOVÝCH FOREM

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

NOVÉ POZNATKY O STRUKTUŘE TVÁŘENÉ SLITINY AlSi12CuMgNi (AA 4032) Katedra náuky o materiáloch, Slovenská republika

Minule vazebné síly v látkách

STROJNÍ KOVÁNÍ Dělíme na volné a zápustkové.

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

Fe Fe 3 C. Metastabilní soustava

ŽELEZO A JEHO SLITINY

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

Technologie I. Část svařování. Kontakt : michal.vslib@seznam.cz Kancelář : budova E, 2. patro, laboratoře

TECHNOLOGIE I (slévání a svařování)

2. Určete frakční objem dendritických částic v eutektické slitině Mg-Cu-Zn. Použijte specializované programové vybavení pro obrazovou analýzu.

Tváření,tepelné zpracování

Vítězslav Smíšek a Miroslav Kursa a

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

SLEDOVÁNÍ VLIVU TLAKU NA STRUKTURU VYSOKOTLAKÝCH ODLITKŮ MONITORING OF PRESSURE INFLUENCE ON THE HIGH PRESSURE DIE-CASTINGS STRUCTURE

Plastická deformace a pevnost

VLIV TEPELNÉHO ZPRACOVÁNÍ NA VLASTNOSTI VYSOCEPEVNÉ NÍZKOLEGOVANÉ OCELI. David Aišman

MENDELOVA UNIVERZITA V BRNĚ AGRONOMICKÁ FAKULTA BAKALÁŘSKÁ PRÁCE

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

NAUKA O MATERIÁLU I. Zkoušky mechanické. Přednáška č. 04: Zkoušení materiálových vlastností I

Nauka o materiálu. Přednáška č.2 Poruchy krystalické mřížky

STRUKTURA VLASTNOSTI SLITINY Al-TM-Ce. STRUCTURE AND PROPERTIES OF Al-TM-Ce ALLOYS. Alena Michalcová Dalibor Vojtěch Pavel Novák Jan Šerák

VLIV TEPELNĚ-MECHANICKÉHO ZPRACOVÁNÍ NA VLASTNOSTI DRÁTU Z MIKROLEGOVANÉ OCELI. Stanislav Rusz a Miroslav Greger a Otakar Drápal b Radim Lukáš a

Polotovary vyráběné tvářením za studena

REAKTIVNÍ DIFUZE V SYSTÉMU Ni - Al. REACTIVE DIFFUSION IN Ni - Al SYSTEM. Karla Barabaszová a Monika Losertová a Jaromír Drápala a

MIKROSTRUKTURNÍ VLASTNOSTI V DIFUZNÍCH SPOJÍCH Ni 3 Al-Ni A NiAl-Ni. Barabaszová K., Losertová M., Kristková M., Drápala J. a

DEGRADACE STRUTURY A MECHANICKÝCH VLASTNOSTÍ SLITINY LVN13 DLOUHODOBÝM ÚČINKEM TEPLOTY

OPTIMALIZACE TEPELNÉHO ZPRACOVÁNÍ ODLITKŮ ZE SLITINY IN 738 LC

Experimentální zjišťování charakteristik kompozitových materiálů a dílů

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

VLIV MIKROSTRUKTURY NA ODOLNOST DUPLEXNÍ OCELI 22/05 VŮČI SSC. Petr Jonšta a Jaroslav Sojka a Petra Váňová a Marie Sozańska b

POROVNÁNÍ VLIVU DEPOSICE TENKÝCH VRSTEV A NAVAŘOVÁNÍ NA DEGRADACI ZÁKLADNÍHO MATERIÁLU

STUDIUM ZMĚN MECHANICKÝCH VLASTNOSTÍ POLYMERNÍCH MATERIÁLŮ PO TEPLOTNÍM STÁRNUTÍ S HLOUBKOVOU ROZLIŠITELNOSTÍ POMOCÍ NANOINDENTAČNÍCH ZKOUŠEK

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

INFLUENCE OF HEAT RE-TREATMENT ON MECHANICAL AND FATIGUE PROPERTIES OF THIN SHEETS FROM AL-ALLOYS. Ivo Černý Dagmar Mikulová

Strukturní charakteristiky hořčíkové slitiny AZ91. Structure of Magnesium Alloy AZ91.

STUDIUM MECHANICKÝCH VLASTNOSTÍ A CHOVÁNÍ V OKOLÍ MAKROVTISKŮ NA SYSTÉMECH S TENKÝMI VRSTVAMI

TEPELNÉ ZPRACOVÁNÍ KONSTRUKČNÍCH OCELÍ SVOČ Jana Martínková, Západočeská univerzita v Plzni, Univerzitní 8, Plzeň Česká republika

NAUKA O MATERIÁLU I. Přednáška č. 03: Vlastnosti materiálu II (vlastnosti mechanické a technologické, odolnost proti opotřebení)

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

Použití. Části formy V 0,9. Části nástroje. Matrice Podpěrné nástroje, držáky matric, pouzdra, lisovací podložky,

Zkoušky rázem. Vliv deformační rychlosti

IMPULZNÍ MAGNETICKÁ STRUKTUROSKOPIE PLOCHÝCH VÝROBKŮ Z OCELI

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

VLIV KOROZNÍHO PŮSOBENÍ OCELÍ S VYSOKÝM OBSAHEM MANGANU A CHROMU NA ŽÁRUVZDORNOU KERAMIKU. Libor BRAVANSKÝ, Kateřina KADLÍKOVÁ

LOGO. Struktura a vlastnosti pevných látek

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

Nauka o materiálu. Přednáška č.5 Základy lomové mechaniky

MOŽNOSTI VYUŽITÍ DTA - METODY V OBLASTI URCOVÁNÍ TEPLOT LIKVIDU A SOLIDU V SYSTÉMU Fe - C A Fe - C - X

Transkript:

PROVĚŘENÍ VLIVU SMĚROVÉ KRYSTALIZACE NA VLASTNOSTI Ni 3 Al Jitka Malcharcziková Miroslav Kursa VŠB TU Ostrava, třída 17. listopadu, 78 33 Ostrava Poruba Abstract The paper concentrates on verification of influence of composition and conditions of crystallisation on structural characteristics and physical-metallurgical properties of intermetallic compound Ni 3 Al. In the binary system " Ni-Al " an inter-metallic phase Ni 3 Al occurs in narrow range of 24-27 at. % Al. Mechanical properties of Ni 3 Al depend in great extent on composition, structure and structural non-homogeneities of material. These properties are furthermore influenced by method of preparation of the given specific material, particularly at the stage of crystallisation from the melt. Several basic samples with different composition have been prepared by casting. The castings were directionally crystallised by Bridgman s method with horizontal arrangement. 1. ÚVOD V oblasti výzkumu materiálu a technologií je v průběhu posledních 15 let věnována velká a stále rostoucí pozornost intermetalickým sloučeninám, které jsou někdy také označovány jako intermetalika. Jedná se zejména o jejich potenciální aplikace v oblastech vysokých teplot a vývoj nových typů materiálů na bázi intermetalik. Pozornost těmto materiálům byla hlavně věnována při vývoji materiálů v USA, Japonsku a Německu. Jako intermetalické sloučeniny označujeme intermetalické fáze, které vznikají kombinací různých kovů a jejichž forma je velmi rozmanitá. Tyto intermetalické sloučeniny vytvářejí početnou třídu materiálů, která je velmi zajímavá z fyzikálně - metalurgického hlediska, přičemž rovněž nabývá na významu možnost jejich aplikace v náročných prostředích, zejména v oblasti zvýšených a vysokých teplot při působení oxidační atmosféry. Schulze [1.1] a Girgis [1.2] označují jako intermetalika sloučeniny kovů, jejichž krystalická struktura je jiná než struktura kovů výchozích a které mají schopnost tvořit uspořádané tuhé roztoky. Na definici intermetalických sloučenin mohou ovšem být rozdílné názory a jako příklad je možno uvést další definici podle Kratochvíla [1.3]: Ze strukturního hlediska se jedná o tuhé roztoky nebo sloučeniny, ve kterých jsou jednotlivé atomy pod teplotou T c uspořádány na dlouhou vzdálenost. Většinou existují v úzkém rozmezí koncentrací kolem jednoduchých stechiometrických složení. Intermetalická sloučenina Ni 3 Al je zajímavá zejména svou atypickou závislostí meze kluzu na teplotě, přičemž mez kluzu zaznamenává své maximun při cca 900 K jak to dokumentuje obrázek 1. Rovněž v České republice je intermetalickým materiálům věnována velká pozornost, která je však zaměřena zejména na studium struktury a vlastností těchto materiálů, přičemž velmi malé množství prací je zaměřeno na jejich přípravu a následné zpracování. Cílem příspěvku je podat informaci o jednom z nejvíce sledovaných intermetalik Ni 3 Al, z hlediska technologických otázek spojených s jeho přípravou procesem směrové krystalizace a dále je zaměřena na charakteristiku pecního agregátu na směrovou krystalizaci a na stanovení vlivu teplotního gradientu na rozhraní krystal tavenina na formování typu krystalizující stuktury Ni 3 Al. - 1 -

Závislost R p0,2 Ni 3 Al na teplotě 600 500 Rp0.2 [ MPa ] 400 300 200 100 0 0 200 400 600 800 1000 1200 Teplota [ K ] Obr.1 Závislost R p0,2 Ni 3 Al na teplotě Intermetalické sloučeniny nenalezly v minulosti aplikaci jako konstrukční materiály z důvodu jejich křehkosti. O náchylnosti intermetalické sloučeniny Ni 3 Al ke zkřehnutí může podat informaci závislost její tažnosti na obsahu Al, která je uvedena na obrázku 2. Různá intermetalika nalezla na druhé straně uplatnění jako zpevňující fáze v konvenčních slitinách. Uplatnily se zejména v materiálech pro vysoké teploty, a to z důvodu jejich vysoké tvrdosti a stability (Ni 3 Al, Ti 3 Al, TiAl). Právě u těchto intermetalických sloučenin proběhl jako u prvních intermetalik intenzivní materiálový výzkum a vývoj. Ten vedl k rozvoji poznatků o možnostech zvýšení tvařitelnosti těchto materiálů zejména bórem, což podnítilo jejich další výzkum a tento trend stále trvá a roste. Závislost tažnosti Ni 3 Al ( + 1 at.% B ) na koncentraci Al 60 50 Tažnost [ % ] 40 30 20 10 0 23.75 24 24.25 24.5 24.75 25 25.25 Koncentrace Al [ at.% ] Obr. 2 Závislost tažnosti Ni 3 Al na obsahu Al 2 PŘÍPRAVA VZORKŮ Pro přípravu experimentálních vzorků byla použita Bridgmanova metoda vertukální směrové krystalizace. Směrová krystalizace materiálu na bázi Ni 3 Al představuje efektivní - 2 -

možnost ovlivnění struktury a vlastností výsledného produktu tavení. Tímto procesem je možno ovlivňovat tvorbu staženin, velikost zrn a způsob růstu zrn, dále mikrosegregace po hranicích zrn, distribuci legur apod. Při směrové krystalizaci je roztavený vzorek postupně ochlazován od jednoho konce k druhému, přičemž v ochlazené části postupně narůstá vrstva utuhlého materiálu. Rychlost růstu, která je řídícím faktorem pro strukturu zatuhlé fáze, je možno ovlivnit gradientem teploty a přechlazením na hranici solidus likvidus. Teorie růstu nové fáze při směrové krystalizaci je popsána v literatuře např. u Bowera [4.6], Burdena a Hunta [4.7, 4.8] a Trivediho [4.9]. Intermetalická sloučenina Ni 3 Al s obsahem hliníku 24, 24,5 a 25 at. % byly směrově krystalizovány Bridgmenovou metodou. Vlastní proces krystalizace a měření teplotních podmínek krystalizace byl prováděn na superkhantalové odporové peci od firmy Clasic s automatickým posuvem vzorku rychlostí 10, 50 a 100 mm.h -1.Všechny sledované parametry teplotního režimu, teplot v jednotlivých částech pece, polohy vzorku v peci a rychlosti krystalzace byly zaznamenávány pomocí PC s frekvencí tří měření za minutu. Tyto hodnoty byly použity k zjištění stability pece, teplotního profilu pece a k výpočtu teplotního gradientu. Standardní profil pece vykazuje dobrou stabilitu teplotního pole i při nízké rychlosti krystalizace, tzn. při dlouhodobém provozu pece. 3 DOSAŽENÉ VÝSLEDKY 3.1 Teplotní profil pece Další měření byla zaměřena na určení teploty uvnitř korundové trubice ( T6 ), ve které je umístěn vzorek. Do této trubice byl umístěn termočlánek typu B a naměřené hodnoty odečítány z číslicového termometru CT1. Tyto teploty byly srovnány s naměřenými teplotami ze stabilních termočlánků pece. Příklad zaznamenávaných hodnot při procesu směrové krystalizace je na obrázku 3. Temperature profile TP2 Temperature [ C] 1450 1440 1430 1420 1410 1400 1390 1380 1370 1360 1350 1340 25 50 75 100 125 150 175 200 225 Distance of thermocouple [mm] 10 s 600 s 1200 s 1800 s 2400 s 3000 s 3600 s 4200 s 4790 s T6 Obr. 3 Teplotní profil TP2. Teplota povýšce pece na jednotlivých stacionárních termočláncích a průběh teplotyv materiálu během procesu tavení a krystalizace Při srovnání teplot měřených uvnitř trubice a stabilními termočlánky bylo zjištěno, že tyto hodnoty vykazují jisté odchylky, ale v oblasti fázového přechodu krystal-tavenina, tj. v oblasti teplot 1395 C odpovídají automaticky měřeným hodnotám teplot. Na základě takto stanovených teplotních profilů pro různé režimy tavení byly stanoveny teplotní gradienty při přechodu mezi likvidem a solidem. Teplotní gradienty se pohybovaly v rozmezí 3,4 až 9,6 C - 3 -

na cm délky pece. Zjištěné teplotní gradienty mají podstatně nižší hodnoty, než by bylo vhodné pro ideální rovinný povrch rozhraní krystal tavenina, které se dle údajů v literatuře mají pro kovové materiály pohybovat v rozmezí 40-50 C cm -1. Na základě proměření teplotních charakteristik tavícího agregátu byla navržena opatření na zvýšení teplotního gradientu v oblasti přechodu likvidus-solidus. Jedná se o systém vodního chlazení, které nahradí dosavadní systém chlazení vzduchového. 3.2 Struktura vzorků Pro vlastní krystalizační experimentální práce byly předem ve vákuové indukční peci odlity do grafitové kokily vzorky ve formě válečků o třech různých složeních - 24; 24,5 a 25 at. % Al. Odlitky pak byly směrově krystalizovány Bridgmanovou metodou s horizontálním uspořádáním při rychlosti krystalizace - 10, 50 a 100 mm/hod. Ze strukturního hlediska se u vzorků vyskytovaly převážně smíšené buněčné a dendritické struktury. Příkladem je struktura vzorku 127.2 s obsahem 25 at. % Al a rychlostí krystalizace 100 mm/hod. (Obr. 4). Tady je vidět dendritická struktura, dendrity jsou tvořeny fází Ni 3 Al 5. Na vzorku 135.1 s obsahem Al 24 at. %, rychlostí krystalizace 50 mm/hod (Obr. 5) je vidět vliv směrové krystalizace. Struktura je homogenní, tvořena pouze fází Ni 3 Al. Obr. 4 Mikrostruktura vzorku 127.2, Z=250x Obr. 5 Mikrostruktura vzorku 135.1, Z=250x Obr. 6 Makrostruktura vzorku 127.2, Z=4x, průměr 12 mm Obr. 7 Makrostruktura ze zkušební délky po tahové zkoušce vzorku Z=10x, průměr 4 mm - 4 -

Na obr. 6 je uveden příčný řez tyčí průměru 12 mm po směrové krystalizaci. Po průřezu vzorku můžeme pozorovat 2 velká zrna s vyvinutými subzrny, přesto že struktura není homogenní, jak je patrno z obr. 4. Různorodý charakter zkušebních vzorků pro tahové zkoušky v oblasti zkušební délky může výrazně ovlivňovat dosahované výsledky.pevnostních charakteristik. Na obr. 7 je uveden makrosnímek podélného řezu vzorku Ni 3 Al z oblasti zkušební délky. Je na něm zřetelně patrný konec dendritu v jinak homogenním poli jiného zrna. Toto vzájemné překrývání konců krystalizujících zrn výrazně snižuje náchylnost takto krystalizovaných materiálů ke křehkému porušení. Typický příklad závislosti napětí deformace pro stechiometrický Ni 3 Al je na obr. 8. Na obr 9 je pak uveden typický lom tohoto materiálu, který má výrazně transkrystalický charakter s prvky interkrystalického porušení. Zatěžovací diagram Napětí [MPa] Deformace [%] Obr. 8 Závislost napětí deformace pro Ni 3 Al (rychlost krystalizace 100 mm.h -1 ) Obr. 9 Vzhled lomových ploch Ni 3 Al (rychlost krystalizace 100 mm.h -1 ), REM a) charakter lomové plochy po zkoušce tahem b) typický transkrystalický lom 4. Závěr Po zjištění nízkých hodnot teplotních gradientů bylo navrženo chladící zařízení, které má upravit teplotní podmínky v peci. Následně by mělo dojít ke zvýšení teplotního gradientu na rozhraní likvidus solidus a měly by se vytvořit lepší podmínky pro proces směrové krystalizace. Dá se očekávat dosažení homogennější struktury s minimálním podílem dalších - 5 -

fází ze soustavy Ni-Al (hlavně NiAl a Ni 5 Al 3 ), které vedou ke zkřehnutí materiálu. Vyšší teplotní gradient vytvoří předpoklady rovněž pro růst s buňečným až s rovinným rozhraním, které nabízejí lepší podmínky přípravy dokonalejších materiálů. Literatura [1.1] SCHULZE, G. E. R. Metallphysik, 1967, Berlin. Akademie-Verlag, p. 1-76. [1.2] GIRGIS, K. In Physical Metallurgy. Gahn, R. W., Haasen, P. Amsterdam, p. 219-269. [1.3] KRATOCHVÍL, P. Slitiny na bázi aluminidu železa, základní fyzikálně metalurgické poznatky a konstrukční použití ve strojírenství. Hutnické listy, 1997, LII, s. 46-52. [4.6] BOWER, T., BRODY, H. and FLEMINGS, M. Trans. Metall. Soc. A. I. M. E. 206, 1966, p. 624. [4.7] BURDEN, M. H. and HUNT, J. D. Journal Cryst. Growth, 22, 1974, p. 99. [4.8] BURDEN, M. H. and HUNT, J. D. Journal Cryst. Growth, 22, 1974, p. 109. [4.9] TRIVEDI, R. J. Crystal Growth, 49, 1980, p. 219. - 6 -