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

Podobné dokumenty
MIKROSTRUKTURA A MECHANICKÉ VLASTNOSTI SLITINY AlMn5 VYROBENÉ TECHNOLOGIÍ PRÁŠKOVÉ METALURGIE

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

MIKROSTRUKTURA A FÁZOVÉ SLOŽENÍ RYCHLE ZTUHLÝCH SLITIN Al-Ni-Zr. MICROSTRUCTURE AND PHASE COMPOSITION OF RAPIDLY SOLIDIFIED Al-Ni-Zr ALLOYS

STRUKTURA A VLASTNOSTI PRÁŠKOVÝCH SLITIN

VLASTNOSTI RYCHLE ZTUHLÝCH SLITIN Al-Mn A Al-Mn-Sr. PROPERTIES OF RAPIDLY SOLIDIFIED Al-Mn AND Al-Mn-Sr ALLOYS

PŘÍPRAVA NANOKRYSTALICKÉ PRÁŠKOVÉ MĚDI CHEMICKÝM ROZPOUŠTĚNÍM PREPARATION OF NANOSIZED COPPER POWDER BY CHEMICAL LEACHING

ELECTROCHEMICAL HYDRIDING OF MAGNESIUM-BASED ALLOYS

VLASTNOSTI PM SLITINY AlCr6Fe2Ti S VYSOKOU TEPELNOU STABILITOU. PROPERTIES OF PM AlCr6Fe2Ti ALLOY WITH HIGH THERMAL STABILITY

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

STUDIUM FÁZOVÉHO SLOŽENÍ RYCHLE ZTUHLÝCH HLINÍKOVÝCH SLITIN

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

TEPELNÉ ZPRACOVÁNÍ RYCHLE ZTUHLÝCH PRÁŠKOVÝCH SLITIN Al-Cr-Fe-Ti-Si

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

VLASTNOSTI RYCHLE ZTUHLÝCH PRÁŠKŮ NÁSTROJOVÉ OCELI LEGOVANÉ NIOBEM

OPTIMALIZACE REŽIMU TEPELNÉHO ZPRACOVÁNÍ PRO ZVÝŠENÍ MECHANICKÝCH VLASTNOSTÍ SLITINY ALSI9Cu2Mg

VLASTNOSTI A VÝZNAM RYCHLE ZTUHLÝCH SLITIN HLINÍKU. Barbora Bártová, Dalibor Vojtěch a Čestmír Barta, Čestmír Barta jun. b

POVRCHOVÉ VYTVRZENÍ PM NÁSTROJOVÉ OCELI LEGOVANÉ NIOBEM PLAZMOVOU NITRIDACÍ SURFACE HARDENING OF NIOBIUM-CONTAINING PM TOOL STEEL BY PLASMA NITRIDING

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

MATERIÁLY NA BÁZI NANOKRYSTALICKÝCH SLITIN SLOUŽÍCÍ K UCHOVÁNÍ VODÍKU HYDROGEN STORAGE MATERIALS BASED ON NANO-CRYSTALLINE ALLOYS

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

TEPELNÉ ZPRACOVÁNÍ PM-NÁSTROJOVÉ OCELI LEGOVANÉ NIOBEM Markéta Pavlíčková, Dalibor Vojtěch, Jan Šerák, Luboš Procházka, Pavel Novák a Peter Jurči b

POPIS PRECIPITAČNÍCH DĚJŮ PŘI SEKUNDÁRNÍM VYTVRZENÍ PM NÁSTROJOVÉ OCELI SE ZVÝŠENÝM OBSAHEM NIOBU. P. Novák, M. Pavlíčková, D. Vojtěch, J.

ADSORPCE VODÍKU NA KOVOVÝCH NANOČÁSTICÍCH PŘIPRAVENÝCH SELEKTIVNÍM LOUŽENÍM HYDROGEN ADSORPTION ON METALLIC PATRICLES PREPARED BY SELECTIVE LEACHING

KOROZNÍ CHOVÁNÍ Mg SLITIN V PROVZDUŠNĚNÉM FYZIOLOGICKÉM ROZTOKU

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

VYSOCEPEVNÉ HLINÍKOVÉ SLITINY SE ZLEPŠENÝMI SLÉVÁRENSKÝMI VLASTNOSTMI

VLASTNOSTI KŘEMÍKOVANÝCH VRSTEV NA TITANU PROPERTIES OF SILICONIZED LAYERS ON TITANIUM. Magda Morťaniková Michal Novák Dalibor Vojtěch

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

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

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

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

, Hradec nad Moravicí POLYKOMPONENTNÍ SLITINY HOŘČÍKU MODIFIKOVANÉ SODÍKEM

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

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

DUPLEXNÍ POVLAKOVÁNÍ PM NÁSTROJOVÉ OCELI LEGOVANÉ NIOBEM DUPLEX COATING OF THE NIOBIUM-ALLOYED PM TOOL STEEL

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

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

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

Michal Novák a Dalibor Vojtěch a Michala Zelinková a

PŘÍPRAVA INTERMEDIÁLNÍCH FÁZÍ SYSTÉMU Ti-Al-Si REAKTIVNÍ SINTRACÍ. PREPARATION OF INTERMEDIARY PHASES FROM Ti-Al-Si SYSTEM BY REACTIVE SINTERING

SNÍŽENÍ OBSAHU ŽELEZA VE SLITINÁCH AlSiCuMgFe. DECREASE OF IRON CONTENTS IN AlSiCuMgFe ALLOYS. Jan Šerák, Dalibor Vojtěch, Pavel Novák, Václav Šefl a

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

VLIV PODMÍNEK ŽÍHÁNÍ NA MIKROSTRUKTURU SLITIN AlSiCuMgFe. THE INFLUENCE OF ANNEALING CONDITIONS ON MICROSTRUCTURE OF AlSiCuMgFe ALLOYS

Kvantifikace strukturních změn v chrom-vanadové ledeburitické oceli v závislosti na teplotě austenitizace

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

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

OPTIMALIZACE TECHNOLOGIE ZPRACOVÁNÍ SLITIN Mg-Ni PRO UCHOVÁVÁNÍ VODÍKU. OPTIMIZING OF THE PROCESSING TECHNOLOGY OF Mg-Ni ALLOYS FOR HYDROGEN STORAGE

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

METALOGRAFIE II. Oceli a litiny

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

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

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

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

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

VLIV TEPELNÉHO ZPRACOVÁNÍ NA VLASTNOSTI VYSOCEPEVNÉ NÍZKOLEGOVANÉ OCELI. David Aišman

SLITINA AlMg3 LEGOVANÁ Sc A Zr PŘIPRAVENÁ PRÁŠKOVOU METALURGIÍ. AlMg3 ALLOY WITH Sc AND Zr ADDITIONS PREPARED BY POWDER METALLURGY METHOD

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

DEGRADACE STRUTURY A MECHANICKÝCH VLASTNOSTÍ SLITINY LVN13 DLOUHODOBÝM ÚČINKEM TEPLOTY

VÝZKUM MOŽNOSTÍ ZVÝŠENÍ ŽIVOTNOSTI LOŽISEK CESTOU POVRCHOVÝCH ÚPRAV

Jitka Malcharcziková a Miroslav Kursa b Josef Pešička c

MECHANISMUS TVORBY PORÉZNÍCH NANOVLÁKEN Z POLYKAPROLAKTONU PŘIPRAVENÝCH ELEKTROSTATICKÝM ZVLÁKŇOVÁNÍM

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

MIKROSTRUKTURNÍ ROZBOR RYCHLE ZTUHLÝCH NÁSTROJOVÝCH OCELÍ LEGOVANÝCH NIOBEM

Střední průmyslová škola strojnická Olomouc, tř.17. listopadu 49

Jitka Malcharcziková a Zdeněk Jedlička a Miroslav Kursa a

Využítí niklových superslitin příklady výzkumu a výroby v ČR

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

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

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

VLIV PARAMETRŮ LASEROVÉHO POVRCHOVÉHO ZPRACOVÁNÍ NA MIKROSTRUKTURU OCELÍ

Slitiny titanu pro použití (nejen) v medicíně

STUDIUM ELEKTROCHEMICKÝCH KOROZNÍCH JEVŮ DVOUFÁZOVÝCH OCELÍ ZA POUŽITÍ METODY SRET.

INFLUENCE OF TREATING CONDITIONS ON STRUCTURE OF FORGED PIECES FROM THE STEEL GRADE C35E

PREPARING OF AL AND SI SURFACE LAYERS ON BEARING STEEL

STRUKTURA A VLASTNOSTI LISOVANÝCH TYČÍ ZE SLITINY CuAl10Ni5Fe4 STRUCTURE AND PROPERTIES OF PRESSED RODS FROM CuAl10Ni5Fe4 ALLOY

ELEKTROCHEMIE NA SYSTÉMECH S TENKÝMI VRSTVAMI ELECTRO-CHEMICAL ANALYSIS ON SYSTEMS THIN FILM SUBSTRATE

VLIV TECHNOLOGIE ŽÁROVÉHO ZINKOVÁNÍ NA VLASTNOSTI ŽÁROVĚ ZINKOVANÝCH OCELÍ

TESTOVÁNÍ VLIVU INDIKAČNÍCH KAPALIN NA KŘEHKOLOMOVÉ VLASTNOSTI SKLOVITÝCH SMALTOVÝCH POVLAKŮ

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

DETERMINATION OF MECHANICAL AND ELASTO-PLASTIC PROPERTIES OF MATERIALS BY NANOINDENTATION METHODS

Metody charakterizace

K. Novotný, J. Filípek

VÝVOJ STRUKTURY SLITINY AlMn1Cu Z HLEDISKA ZMĚNY CESTY DEFORMACE PROCESEM SPD

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

RYCHLÉ CHLAZENÍ KOVŮ VÝZNAM, TECHNOLOGIE A VYUŽITÍ

Gabriela DOROCIAKOVÁ a, Miroslav GREGER a, Radim KOCICH a a Barbora KUŘETOVÁ a

3. VÝSLEDKY ZKOUŠEK A JEJICH DISKUSE

Nauka o materiálu. Přednáška č.14 Kompozity

VYSOKOTEPLOTNÍ OXIDACE INTERMETALIK NA BÁZI SYSTÉMU. HIGH-TEMPERATURE OXIDATION OF Ti-Al-Si-Nb INTERMETALLICS. Dalibor Vojtěch, Juda Čížkovský

POPIS NOVÝCH STRUKTURNÍCH FÁZÍ A JEJICH VLIV NA VLASTNOSTI CÍNOVÉ KOMPOZICE STANIT

VLASTNOSTI KOMPOZITNÍCH POVLAKŮ S KATODICKY VYLUČOVANOU MATRICÍ

PROBLEMATICKÉ SVAROVÉ SPOJE MODIFIKOVANÝCH ŽÁROPEVNÝCH OCELÍ

VLIV MIKROSTRUKTURY SLINUTÝCH KARBIDŮ NA ŽIVOTNOST NÁSTROJŮ A STROJNÍCH SOUČÁSTÍ

SMA 2. přednáška. Nauka o materiálu NÁVRHY NA OPAKOVÁNÍ

VLIV TEPELNÉHO ZPRACOVÁNÍ NA TRIBOLOGICKÉ VLASTNOSTI BEZPROUDOVÝCH POVLAKŮ Ni-P

VYHODNOCENÍ STRUKTURY ODLITKŮ PŘIPRAVENÝCH METODOU VYTAVITELNÉHO MODELU S VYUŽITÍM NUMERICKÉ SIMULACE

VLIV Sc A Zr A HOMOGENIZAČNÍHO ŽÍHÁNÍ NA STRUKTURU A VLASTNOSTI SLITINY AA6082

VLIV Sc A Zr NA STRUKTURU A VLASTNOSTI SLITINY Al-Mn1,5. EFFECT of Sc AND Zr ON THE STRUCTURE AND PROPERTIES OF Al-Mn1.5 ALLOY

ZPRACOVÁNÍ POVRCHU HLINÍKOVÉ SLITINY LASEREM SURFACE TREATMENT OF ALUMINUM ALLOY BY LASER TECHNOLOGY. Jiří Cejp Irena Pavlásková

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

Transkript:

STRUKTURA VLASTNOSTI SLITINY Al-TM-Ce STRUCTURE AND PROPERTIES OF Al-TM-Ce ALLOYS Alena Michalcová Dalibor Vojtěch Pavel Novák Jan Šerák VŠCHT v Praze, Ústav Kovových materiálů a korozního inženýrství, Technická 5, Praha 6, 166 28, ČR, michalca@vscht.cz Abstrakt Slitiny hliníku s transitivními kovy připravené rychlým tuhnutím jsou slibné konstrukční materiály. Vyznačují se dobrými mechanickými vlastnostmi a výbornou tepelnou stabilitou, které jsou způsobeny velmi jemnou mikrostrukturou těchto materiálů a také přítomností nerovnovážných intermetalických fází. V této práci byl zkoumán vliv rychlosti ochlazování slitiny a vliv přídavku Ce na vlastnosti slitiny AlCr5,5Fe3Ti1,5 připravené metodou melt spinning. Bylo prokázáno, že při vysokých rychlostech ochlazování dochází ke vzniku kvazikrystalické fáze, při nízkých ochlazovacích rychlostech vzniká pouze stabilní fáze Al 13 Cr 2 a střední ochlazovací rychlosti vedou k přítomnosti obou těchto fází. S přídavkem Ce se mění fázové složení slitiny, avšak vliv Ce na mechanické vlastnosti ani na teplotní stabilitu slitiny nebyl prokázán. Abstract Rapidly solidified alloys based on a system aluminium - transition metal (TM) are promising structural materials. They are noted for good mechanical properties and excellent thermal stability, which are caused by very fine nanostructure of these materials and even by presence of nonequilibrium intermetallic phases. The influence of quenching rate and influence of Ce addition on properties of AlCr5.5Fe3Ti1.5 prepared by melt spinning method were studied in this work. It was proved that at high quenching rate a quasicrystaline phase is formed, at low quenching rate a Al 13 Cr 2 stable phase is formed and middle quenching rates lead to formation of both of these phases. The addition of Ce changes phase composition of the alloy but any influence of Ce addition neither on hardness nor on thermal stability of the alloy was documented. 1. ÚVOD Kompaktní materiály připravené z rychle ztuhlých slitin hliníku s transitivními kovy jsou velmi slibné konstrukční materiály. Nejvyšší obliby dosahují slitiny s obsahem hliníku vyšším než 80%, což je způsobeno jejich vysokou pevností, dobrou tepelnou stabilitou a nízkou hustotou. V předchozím výzkumu na Ústavu kovových materiálů a korozního inženýrství byly prokázány dobré tepelné a mechanické vlastnosti slitiny Al-5,7 hm.% Cr-2,5 hm.% Fe- 1,3 hm.% Ti připravené atomizací tlakovým plynem a následnou extruzí za tepla [1]. Slitiny použité v této práci mají obdobné chemické složení, k přípravě však bylo použito metody melt spining. 1

Použitím metod rychlého tuhnutí (např. atomizace tlakovým plynem, melt spinning) je možné zvýšit rozpustnost legujících prvků, zlepšit homogenitu materiálu a výrazně zjemnit jeho strukturu. Pokud je použito velmi vysokých ochlazovacích rychlostí je možné těmito metodami připravit amorfní, případně kvazikrystalický materiál [2]. Zmíněné strukturní změny s sebou nesou mnohá zlepšení vlastností materiálu. Zvýšení rozpustnosti transitivních kovů s nízkým difúzním koeficientem v hliníkové matrici má za následek zvýšenou teplotní stabilitu takto připraveného materiálů. Homogenizace a zjemnění struktury s sebou přináší lepší mechanické vlastnosti. V neposlední řadě přítomnost kvazikrystalických fází v materiálu vede při následném tepelném zpracování ke zpomalení hrubnutí zrn základního materiálu [3]. Bylo prokázáno, že přídavek nekolika procent Ce do Al-TM slitiny zvyšuje efekt rychlého tuhnutí a podporuje vznik jemnozrnné struktury složené z hliníkové matrice a kvazikrystalů [4, 5]. 2. EXPERIMENTÁLNÍ ČAST V této práci byly studovány slitiny o složení Al-5,5 hm. % Cr-3 hm. % Fe-1,5 hm. %Tix hm. % Ce (x = 0; 3). Slitiny byly připraveny tavením odpovídajících množství předslitin a čistých kovů (Al-11 hm.% Cr, Al-4 hm.% Ti, Al, Fe and Ce) v indukční peci. Následně byly zpracovány metodou melt spinning při rychlostech 1000 a 1800 rpm, které odpovídají obvodovým rychlostem ochlazovacího kolouče 17 a 28 m/s. Mikrostruktura pásků v příčném řezu byla studována pomocí mikroskopu SEM Hitachi S 4700. Fázové složení materiálů bylo určeno rentgenovou práškovou difrakcí (XRD) za použití zařízení PAN analytical X Pert PRO + High Score Plus. Intermetalické fáze byly pozorovány na transmisním elektornovém mikroskopu Jeol 3010 (300 kv) vybaveném EDS analyzátorem. Tyto fáze byly z materiálu extrahovány selektivním rozpouštěním hliníkové matrice v následujícím činidle: 250g methanolu, 25g kyseliny vinné a 10g jódu [6]. Na příčném řezu pásků byla měřena tvrdost podle Vickerse se zatížením 5g. 3. VÝSLEDKY A DISKUZE Na příčném řezu rychle ztuhlých pásků byl patrný strukturní gradient. Na nejrychleji chlazené oblasti, která přiléhala k ochlazovacímu kotouči, není rastrovacím elektronovým mikroskopem patrná struktura a tato oblast se jeví homogenní. Na obrázcích 1 a 2 je tato oblast umístěna ve spodní části obrázků. S vzrůstající vzdáleností materiálu od ochlazovacího kotouče dochází k hrubnutí struktury. V souladu s teoretickými předpoklady způsobil přídavek Ce rozšíření ultra rychle ztuhlé oblasti z přibližně 5 µm u slitiny bez obsahu Ce, jejíž struktura je dokumentována na Obr. 1, na přibližně 20 µm u slitiny obsahující 3 hm.% Ce, jejíž struktura je na Obr.2. Pásky obou slitin byly připraveny při rychlosti ochlazovacího kotouče 28 m/s. Přídavek Ce vedl také k významnému zjemnění struktury v pomaleji ztuhlých oblastech. Překvapivě, tvrdost materiálů se příliš nelišila. Slitina AlCr5,5Fe3Ti1,5 dosahovala tvrdosti 145 HV0,005 a slitina AlCr5,5Fe3Ti1,5Ce3 měla tvrdost 160 HV0,005. 2

Obr. 1: Struktura příčného řezu rychle ztuhlého pásku slitiny AlCr5,5Fe3Ti1,5 Fig. 1: Cross section of AlCr5.5Fe3Ti1.5 rapidly solidified ribbon Obr. 2: Struktura příčného řezu rychle ztuhlého pásku slitiny AlCr5,5Fe3Ti1,5Ce3 Fig. 2: Cross section of AlCr5.5Fe3Ti1.5Ce3 rapidly solidified ribbon Vliv Ce na stabilizaci ultrarychle ztuhlé oblasti je prokazatelný také pomocí XRD. Slitina AlCr5,5Fe3Ti1,5 ochlazovaná kotoučem rotujícím rychlostí 17 m/s obsahuje pouze rovnovážné fáze Al a Al 13 Cr 2. Při zvýšení rychlosti rotace ochlazovacího kotouče na 28 m/s dochází ve slitině ke vzniku nové, kvazikrystalické fáze jak je dokumentováno na difraktogramu na Obr. 3. Obr. 3: XRD difraktogram slitiny AlCr5,5Fe3Ti1,5 Fig. 3: XRD pattern of AlCr5.5Fe3Ti1.5 alloy Z dosud popsaných kvazikrystalických fází je tato slitina strukturně nejbližší fázi Al 80 Cr 20. Jak ukazuje difraktogram na Obr. 4., u slitiny AlCr5,5Fe3Ti1,5Ce3 dochází ke vzniku kvazikrystalické fáze i při nižší rychlosti otáčení ochlazovacího kotouče. 3

Obr. 4: XRD difraktogram slitiny AlCr5,5Fe3Ti1,5Ce3 Fig. 4: XRD pattern of AlCr5.5Fe3Ti1.5Ce3 alloy V případě této slitiny zvýšení rychlosti otáčení nevede ke změně fázového složení materiálu, ale pouze ke změně poměru jednotlivých fází. Ce ve slitině AlCr5,5Fe3Ti1,5Ce3 byl přítomen ve fázi CeAl 2, ačkoliv v literatuře je dokumentována nejčastěji fáze Al 4 Ce [7, 8]. Malá část Ce zůstala také neroztavena. Použití předslitin pro přípravu výchozích materiálů je však komplikované vzhledem k nízkému obsahu legujících prvků jak v běžných předslitinách tak také ve zkoumaném materiálu. Intermetalické fáze extrahované z pásků připravených při rychlosti otáčení ochlazovacího kotouče 28 m/s byly pozorovány pomocí transmisního elektronového mikroskopu. Obr. 5 zachycuje fázi Al 13 Cr 2 s nepravidelným tvarem a kulaté kvazikrystalické fáze extrahované ze slitiny AlCr5,5Fe3Ti1,5. V rohu Obr. 5 je elektronový difraktogram jednoho kvazikrystalu. Difraktogram vykazuje desetičetnou osu symetrie, jedná se tedy o dekagonální kvazikrystal. Chemické složení kvazikrystalu je uvedeno v Tab. 1. Pozorovaná symetrie a chemické složení potvrdily, že se jedná o fázi strukturně blízkou dekagonálním kvazikrystalům Al 80 Cr 20, ve kterých je ovšem část atomů Cr substituována atomy Fe. Vzhledem k podobným velikostem atomovým poloměrů Cr a Fe se tato substituce projeví pouze na intenzitě difrakčních linií při XRD analýze, ne však na jejich poloze. Přesné určení struktury připravených kvazikrystalů bude náplní dalšího výzkumu. 4

Obr. 5: Intermetalické fáze extrahované ze slitiny AlCr5,5Fe3Ti1,5 (TEM) Fig. 5:Intermetallic phases extracted from AlCr5,5Fe3Ti1,5 alloy (TEM) Obr. 5: Intermetalické fáze extrahované ze slitiny AlCr5,5Fe3Ti1,5 (TEM) Fig. 5:Intermetallic phases extracted from AlCr5,5Fe3Ti1,5 alloy (TEM) Ve slitině AlCr5,5Fe3Ti1,5Ce3 bylo možné také pozorovat fázi Al 13 Cr 2 a kvazikrastalické fáze. Ostatní fáze byly značně narušeny rozpouštěním hliníkové matrice. K pozorování struktury těchto fází bude tedy nutné pozorovat vzorky připravené z celé slitiny. Pozorování transmisním elektronovým mikroskopem a chemické analýzy potvrdily původní domněnku založenou pouze na XRD a to, že kvazikrystalické fáze ve slitině bez Ce a s obsahem Ce jsou shodné. Tabulka 1: Chemické složení kvazikrystalických fází Table 1: Chemical composition of quasicrystalline phases Slitina Al [at. %] Ti [at. %] Cr [at. %] Fe [at. %] AlCr5,5Fe3Ti1,5 84 1 7,5 7,5 AlCr5,5Fe3Ti1,5Ce3 84,5 1 9,5 5 4. ZÁVĚR Přídavek Ce do slitiny AlCr5,5Fe3Ti1,5 má výrazný vliv na zjemnění struktury materiálu. Vede také ke stabilizaci metastabilních fází. To se projeví rozšířením ultrarychle zchlazené oblasti pásku vznikem kvazikrystalických fází při takových ochlazovacích rychlostech, které k jejich tvorbě ve slitině bez přídavku Ce nevedou. Vliv přídavku Ce na tvrdost materiálu je zanedbatelný. 5. PODĚKOVÁNÍ Tato práce vznikla v rámci řešení projektů MSM 6046137302 a KAN 300100801. 5

LITERATURA 1. VOJTĚCH, D. et al. Structural characteristics and thermal stability of Al-5.7Cr- 2.5Fe-1.3Ti alloy produced by powder metallurgy. J. Alloys Compd., 2008, doi:10.1016/j.jallcom.2008.07.019 2. ZHANG, Z., WANG, Y., BIAN, X., WANG, W. Orientation of nanocrystals in rapidly solidified Al-based alloys and its correlation to the compound-forming tendency of alloys. Journal of Crystal Growth, 2005, Volume 281, Issues 2-4, 646-653 3. YAMASAKI M. et al. Inhibition of Al grain coarsening by quasicrystalline icosahedral phase in the rapidly solidified powder metallurgy Al Fe Ti Cr alloy. Scripta Materialia, 2007, Volume 56, Issue 9, pp 785-788 4. INOUE A. et al. High-strength aluminum alloys containing nanoquasicrystalline particles. Materials Science and Engineering A, 2000,Volume 286, Issue 1, pp 1-10 5. WATANABE M. et al. Formation of coexistent icosahedral and f.c.c.-al phases in rapidly solidified Al---Ce---M---Si (M transition metal) alloys and their mechanical strengths. Materials Science and Engineering, 1994, A 179/A180, Part 1, pp 569-664 6. BÁRTOVÁ B. et al. Structure and properties of rapidly solidified Al Cr Fe Ti Si powder alloys. Journal of Alloys Compounds, 2005, Volume 387, Issues 1-2, pp 193-200 7. ZHANG C. et al. Icosahedral phase in rapidly solidified Al Fe Ce alloy. Materials Science and Engineering A, 2002, Volume 323, Issues 1-2, pp 226-231 8. YANG H. et al., Influence of TM and RE elements on glass formation of the ternary Al TM RE systém. Journal of Non-Crystalline Solids, 2008, Volume 354, Issue 29, pp 3473-3479 6