Thesis supervisor: Tibor Berecz
Location of studies (in Hungarian): BME Anyagtudomány és Technológia Tanszék Abbreviation of location of studies: ATT
Description of the research topic:
a.) Előzmények
A vasalapú léces martenzit mikroszerkezetének intenzívebb kutatása az utóbbi 1-2 évtizedben indult be, köszönhetően a nagy felbontóképességű pásztázó elektronmikroszkópok (SEM) és az őket kiegészítő automatizált visszaszórt elektron diffrakciós (EBSD) berendezések elterjedésének.
Köztudott, hogy a szerkezeti anyagok szilárdsága és szívóssága erősen függ a mikroszerkezetüktől. A léces martenzites szövetszerkezet nagy szilárdságát és szívósságát elsősorban az adja, hogy az egyes martenzitlécek között kis-, míg a blokkok és a csomagok között nagyszögű határok vannak, és ez utóbbiak gátolják a diszlokációk mozgását. Azonban a szilárdság függhet még a különböző egységek (csomagok, blokkok) méreteitől, az ötvözéstől, valamint a lokális diszlokációsűrűségtől az egyes egységekben.
A léces (angolul: „lath”) martenzit kis karbon- (<~0,5 wt%) és ötvözőtartalmú acélokban keletkezik azok gyors hűtése során. A léces martenzites szövetszerkezet mikrostruktúrája háromszintű: az ausztenitkrisztalliton belül ún. csomagok (angolul: „packet”) alakulnak ki. Minden egyes csomag blokkokból áll, amelyek tkp. lécek egy (párhuzamos, parkettaszerű) csoportja közel ugyanazon kristálytani orientációval. A martenzitléc pedig végső soron egy martenzit egykristály sok kristálytani defektussal (nagy diszlokációsűrűséggel). Mérete a mikrométer nagyságrendjébe esik.
b.) A kutatás célja
Az elmúlt 1-2 évtized (egyébként nem túl sok) cikkében elsősorban a léces martenzit morfológiáját tanulmányozták SEM/EBSD eljárásokkal: ezekben elsősorban a különféle martenzitvariánsokat azonosították be. A tervezett kutatási téma újszerűségét (nemzetközi viszonylatban is) a SEM/EBSD eljárás kiegészítése jelenti az XLPA vizsgálati módszerrel.
Ahhoz, hogy változatos és tervezhető fizikai tulajdonságokkal rendelkező anyagokat állíthassunk elő, olyan módszerekre van szükség, amelyek segítségével meghatározhatjuk az anyagban előforduló kristályhibák mennyiségét és minőségét, vagyis a mikroszerkezetet. A kutatás során alkalmazandó lokális (SEM/EBSD) és nemlokális (XLPA) vizsgálati módszerek nagyon jól kiegészítik egymást, együtt alkalmazva azokat hatékonyan lehet kvantitatív és kvalitatív mikroszerkezeti vizsgálatokat végezni.
c.) Az elvégzendő feladatok, azok fő elemei, időigénye:
Első év: Léces martenzites szövetszerkezetű minták előállítása célszerűen megválasztott összetétellel, hőkezeléssel, illetve alakítással. Az első SEM/EBSD, XLPA, esetleg TEM vizsgálatokat el lehetne végezni az első év második felében.
Második év: A SEM/EBSD és XLPA vizsgálati eredmények feldolgozása, közben szakítóvizsgálatok és keménységmérések végzése.
Harmadik év: Az eredmények publikálása folyóiratcikkekben illetve konferenciákon. Esetleges kiegészítő mérések elvégzése.
Negyedik év: A disszertáció elkészítése.
d.) A szükséges berendezések
Szakítógép, keménységmérő, EBSD/SEM, röntgendiffrakció (röntgendiffrakciós vonalprofil analízis, XLPA az ELTÉ-n), TEM.
e.) Várható tudományos eredmények
A kutatómunka várható eredményei a léces martenzit mikroszerkezetének jellemzői és a szilárdság közötti pontosabb kapcsolatok, törvényszerűségek lennének.
f.) Irodalom
T. Berecz, P. Jenei, A. Csóré, J. Lábár, J. Gubicza, P. J. Szabó, Determination of dislocation density by electron backscatter diffraction and X-ray line profile analysis in ferrous lath martensite, Mat. Char. 113 (2016) 117-124.
T. Berecz, Sz. Kalácska, G. Varga, Z. Dankházi, K. Havancsák, Effect of high energy Ar-ion milling on surface of quenched low-carbon low-alloyed steel, Mater. Sci. For. 812 (2015) 285-290.
Required language skills: magyar Number of students who can be accepted: 1
Login
