UPB-CTTIP Romdoc: Record#1695: Contribuţii privind obţinerea de prealiaje AlMn cu structură micro şi nanocristalină pentru elaborarea aliajelor de Al

Thesis /

ROMDOC-THESIS-2017-1175

Contribuţii privind obţinerea de prealiaje AlMn cu structură micro şi nanocristalină pentru elaborarea aliajelor de Al

Uşurelu-Cristea, Adina
2012-12-07

Abstract: Contribuții privind obținerea de prealiaje AlMn cu structură micro şi nanocristalină pentru elaborarea aliajelor de Al Ușurelu-Cristea Adina xiii Rezumat Aliajele deformabile îşi îmbunătăţesc considerabil proprietăţile structurale prin microalierea cu prealiaje conţinând elemente modificatoare. Din multitudinea de prealiaje de aluminiu utilizate la elaborarea şi tratarea în fază lichidă a aliajelor de aluminiu se consideră ca potenţial utilă, realizarea de prealiaje de aluminiu nanocstructurate. Astfel în această lucrare s-au realizat experimental două tipuri de prealiaje nanostructurate, prin două metode diferite de obţinere, datorită elementelor de aliere/ microaliere foarte importante în compoziţia chimică şi fazică a aliajelor de aluminiu finale, precum şi datorită modificării structurale a acestora. Prealiajele obţinute au fost din sistemele Al-Mn, obţinut prin aliere mecanică într-o moară planetară de mare energie şi Al-Ti-B obţinut prin tehnica solidificării ultrarapide prin melt spinning, fiind ulterior caracterizate structural pentru a se dovedi caracterul nanostructurat al acestora. Aceste metode de obţinere s-au studiat şi comparat din punct de vedere al eficienţei, din punct de vedere tehnic, introducându-se elemente de noutate tehnologică, cu scopul elaborării de procese viabile pentru fabricarea acestor prealiaje de aluminiu. S-au studiat şi stabilit parametrii de obţinere prin aliere mecanică în moară planetară cu bile a prealiajului AlMn prin punerea în evidenţă a morfologiei şi structurii cristaline a pulberilor rezultate în urma divizării mecanice, în funcţie de timpul de măcinare şi cantitatea fiecarui element. Investigaţiile s-au axat în principal pe estimarea mărimilor particulelor obţinute prin măcinarea la diferite ore a amestecurilor pulverulente Al-65%Mn şi Al-75%Mn. Studiul s-a realizat prin analizele de microscopie electronică (SEM-EDAX), şi difractometrie (XRD). S-au studiat şi stabilit parametrii de obţinere prin solidificare ultrarapidă a prealiajului AlTi5B1, prin punerea în evidenţă a morfologiei şi structurii cristaline a prealiajelor rezultate sub formă de benzi, în funcţie de viteza de rotaţie a tamburului. Obţinerea prealiajului AlTi5B1 nanocristalin cuprinde două faze distincte: solidificarea ultrarapidă a prealiajului AlTi5B1 şi compactarea benzilor rezultate sub forma unor pastille ce vor fi utilizate ulterior în procesul de elaborare a aliajului Al-Mg-Mn-Cr (5083) pentru finisarea structurii acestuia. Studiul s-a realizat prin analizele de microscopie electronică (SEM-EDAX), şi difractometrie (XRD). Astfel ținând cont de aceste aspecte, scopul cercetării este elaborarea unor prealiaje de aluminiu nanostructurate, cu caracteristici fizico – structurale foarte înalte, şi utilizarea acestora ulterior în procesul de elaborare în fază lichidă a aliajului deformabil AlMgMnCr (5083). Punerea în evidenţă a morfologiei şi structurii cristaline a aliajelor rezultate sub formă de bare şi benzi s-a realizat prin analizele de microscopie electronică (SEM-EDAX), difractometrie (XRD) şi prin determinarea proprietăţilor mecanice de duritate şi microduritate. Cuvinte cheie: prealiaje aluminiu nanostructurate;aliere mecanică; solidificare ultrarapidă; aliaj aluminiu deformabil; microscopie electronică; difracţie de raze X; microduritate Vickers; Abstract Wrought alloys significantly improve their structural properties by micro-alloying with master alloys which contains modifying elements. Since many aluminum master alloys used for the development and treatment of liquid aluminum alloys, nanocrystalline master alloys are considered as potentially useful. Thus in this paper was achieved experimentally two types of nanostructured master alloys, by two different methods of obtaining, due to the alloying elements very important in the chemical and phasic composition of resulted aluminum alloys and due to the structural modification of them. The obtained master alloys are from Al-Mn system, which were produced by mechanical alloying technique in a high energy planetary ball mill, and from Al-Ti-B system, which were produced by ultrafast solidification by melt spinning technique, and were subsequently structurally characterized to prove their nanostructured nature. These methods of obtaining were studied and compared from efficiency and technical standpoint, introducing technical innovative elements with the aim of developing viable processes for the manufacture of aluminum master alloys. Were studied and established the obtaining parameters by mechanical alloying in a planetary mill ball of AlMn master alloys by highlighting powder morphology and crystal structure resulting from the division of mechanical milling on the time and amount of each element.Investigations were focused mainly on estimating grain sizes at different times obtained by mechanical alloying of Al-65% Mn and Al-75% Mn powder mixtures.The study was conducted by electron microscopy analysis (SEM-EDAX), and diffractometry (XRD). Were studied and set the parameters for obtaining the AlTi5B1 master alloys by ultrafast solidification, highlighting the morphology and crystal structure of resulted master alloys in the form of strips, depending on the speed of rotation of the drum.Obtaining of nanocrystalline AlTi5B1 master alloys comprises two distinct phases: the ultrafast solidification and compacting of AlTi5B1 master alloys strips which results in the form of tablets to be used later in the development of the Al-Mg-Mn-Cr (5083) alloy to refine the structure.The study was conducted by electron microscopy analysis (SEM-EDAX), and diffractometry (XRD). Thus taking into account these aspects, the aim of the research is the development of nanostructured aluminum master alloys with high physical - structural characteristics, and their use in developing further in AlMgMnCr deformable liquid alloy (5083).Emphasizing the morphology and crystal structure of alloys results in bars and strips was done by electron microscopy analysis (SEM-EDAX), difractometry (XRD) and by determining the mechanical properties of hardness and microhardness. Keywords: nanostructured aluminum master alloys; mechanical alloying; ultrafast solidification, deformable aluminum alloy, electron microscopy, X-ray diffraction, microhardness Vickers;

Keyword(s): Aluminiu -- Aliaje -- Teză de doctorat ; Materiale nanostructurate -- Teză de doctorat
OPAC: See record in BC-UPB Web OPAC
Full Text: see files

Record created 2017-03-31, last modified 2017-03-31

Rate this document:

Be the first to review this document.

Discuss this document:

Start a discussion about any aspect of this document.