témavezető: Szabó Péter János
helyszín (magyar oldal): BME Anyagtudomány és Technológia Tanszék, +36 1 463 3252 helyszín rövidítés: ATT
A kutatási téma leírása:
a.) Előzmények
A martenzites acélnak több megjelenési formája is van, ezek egyike a léces martenzit. A fázisátalakulás során az ausztenitszemcsék szigorúan meghatározott orientációjú pakettekké alakulnak. Egy-egy pakettben blokkok alakulnak ki, ezeken belül kisszögű határral elválasztott léceket láthatunk. Kísérletek folynak arra vonatkozóan, hogy külső terhelés (húzófeszültség) esetén azok a blokkok, amelyekben a Burgers-vektor párhuzamos a lécek irányával, kisebb húzófeszültség hatására is képlékenyen deformálódnak, így az anyag ”kemény” és „lágy” blokkokból álló kompozitként viselkedik. A kompozitok előnyös tulajdonságai közül a legfontosabb, hogy nagy szilárdság mellett relatíve nagy szívóssággal is rendelkeznek. Ez a tulajdonság teszi lehetővé a léces martenzit hidegalakíthatóságát. Az Anyagtudomány és Technológia Tanszéken régóta folynak kutatások a kompozitok területén.
b.) A kutatás célja
A kutatás alapkérdése az, hogy a léces martenzitet alkotó elemek tulajdonságai hogyan befolyásolhatók, illetve hogy ezeknek az alkotóelemeknek a tulajdonságai milyen hatással vannak a léces martenzit viselkedésére különböző mechanikai terhelések esetén. A kutatás alaphipotézise az, hogy az egyes blokkokon belül a lécek irányával párhuzamos Burgers-vektorú blokkoknak („lágy” blokkok) kisebb a folyáshatára, mint azoknak, amelyekben a Burgers-vektor iránya merőleges a lécek irányára („kemény” blokkok). A kísérletek révén az alábbi kérdésekre keressük a választ:
1. Hogyan befolyásolják az ausztenites állapotból történő lehűtés paraméterei (ausztenit hőmérséklete, hűtési sebesség), valamint az acél széntartalma a kialakuló blokkok méretét, egymáshoz képesti orientációját, valamint a szilárdságukat?
2. Hogyan befolyásolja a kialakult blokkok méretét a ciklikus termomechanikus terhelés és a fáradás?
3. Hogyan befolyásolja a kialakuló blokkok orientációját a ciklikus termomechanikus terhelés és a fáradás?
4. Milyen hatása van a „kemény” és „lágy” orientációjú blokkok térfogatarányának a ciklikus termomechanikus terhelés és a fáradás?
c.) Az elvégzendő feladatok, azok fő elemei, időigénye
Szakirodalomkutatás a léces martenzitről, különös tekintettel a gyártási lehetőségekre, mechanikai és szerkezeti tulajdonságokra. A szakirodalmi információk alapján célkitűzések megfogalmazása, munkaterv felállítása (1 félév). A tervezett kutatás során vizsgálni kívánjuk, hogy a komponensek térfogataránya, a köztük lévő orientációkülönbség és szilárdságbeli különbség milyen hatással van az anyag mechanikai tulajdonságaira. Elsősorban a ciklikus termomechanikus terhelésnek és a fáradásnak a kompozitszerkezetre gyakorolt hatását vizsgáljuk. A hűtési paraméterek (kiindulási hőmérséklet, hűtési sebesség) és a széntartalom változtatásával kívánjuk a kompozit szerkezetét beállítani. (3 félév). A komponensek térfogatarányát, a köztük lévő orientációkülönbséget és a szilárdságukat röntgen vonalprofil analízissel (XLPA), transzmissziós elektronmikroszkópiával (TEM) és visszaszórtelektron-diffrakcióval (EBSD) és mágneses vizsgálati módszerekkel vizsgáljuk (3 félév). A kísérleti eredmények statisztikai feldolgozása, az értekezés elkészítése (1 félév)
d.) A szükséges berendezések
Optikai- és elektronmikroszkóp mikroszondával. Számítógépes munkaállomás. Visszaszórtelektron-diffrakciós berendezés (EBSD), transzmissziós elektronmikroszkóp (TEM).
e.) Várható tudományos eredmények
Az alapkutatásban elért eredmények közelebb visznek a léces martenzit viselkedésének megértéséhez. Amennyiben megértjük a kutatás során elért eredmények segítségével, hogy a léces martenzitet alkotó részecskéknek (pakettek, blokkok, lécek) milyen tulajdonságai befolyásolják a mechanikai tulajdonságokat, akkor e részek tudatos módosításával a kívánt értékre tudjuk hangolni ezeket a mechanikai tulajdonságokat.
f.) Irodalom
1. P. J. Szabó, A. Csóré: Determination of Dislocation Density in Lath Martensite by Means of Electron Backscatter Diffraction, Materials Science Forum 885, pp. 275-279 (2017)
2. P. J. Szabó, D. P. Field, B. Jóni, J. Horky, T. Ungár: Bimodal Grain Size Distribution Enhances Strength and Ductility Simultaneously in a Low-alloy Low-carbon Steel, Metallurgical and Materials Transaction A-Physical Metallurgy and Materials Science 46A, pp. 1948-1957 (2015)
3. Szabó Péter János: Intenzív alakítási és hőkezelési folyamatok mikroszerkezetre gyakorolt hatásának értelmezése visszaszórtelektron-diffrakcióval, MTA Doktori értekezés, 2013.
előírt nyelvtudás: magyar felvehető hallgatók száma: 1
Jelentkezési határidő: 2019-10-08
2024. IV. 17. ODT ülés Az ODT következő ülésére 2024. június 14-én, pénteken 10.00 órakor kerül sor a Semmelweis Egyetem Szenátusi termében (Bp. Üllői út 26. I. emelet).
Bejelentkezés
