Razvoj in karakterizacija železovih in manganovih zlitin za spajkanje nelegiranih in malolegiranih jekelZorc, Matija (Avtor) Nagode, Aleš (Mentor) novi dodajni materiali na osnovi Fe-P in Mn-Fe-Pspajkanjekarakterizacija lastnostimikrostrukturne preiskavestrižni preizkusV sklopu raziskave smo razvili, karakterizirali in preizkusili nove dodajne materiale na osnovi Fe-P in Mn-Fe-P za spajkanje nelegiranih in malolegiranih jekel. Ti imajo relativno nizke temperature solidus in likvidus ter ozke talilne intervale in so poceni za izdelavo. Po razmisleku o optimalni sestavi s pomočjo pridobljenih že znanih faznih diagramov iz literature in podrobne metalurške analize smo ulili 22 zlitin iz 12 različnih zlitinskih sistemov. Po preliminarnem pregledu smo izbrali 19 zlitin iz devetih različnih zlitinskih sistemov, s katerimi smo nadaljevali raziskavo. Tem smo analizirali mikrostrukturo v litem stanju, z DSC analizo določili temperature solidus in likvidus ter talilne intervale, izmerili kemijske sestave in opravili meritve mikrotrdot. V sklopu preizkusov omočljivosti smo zlitine sprva analizirali na ogljikovem jeklu C22 na 1080 °C v atmosferah argona ter kombinacije vodika in dušika. Z dobljenimi rezultati smo naredili končen izbor najobetavnejših sedmih zlitin. Sledile so meritve omočljivosti pri 1000 °C, 1040 °C v Ar na jeklih C22 in 15CrNiS6 ter na 1080 °C na jeklu 15CrNiS6 v obeh atmosferah. Vzorcem po preizkusu omočljivosti smo analizirali mikrostrukture in izmerili mikrotrdote faz. Sledili sta spajkanje obeh jekel v atmosferi vodika in dušika ter difuzijsko spajkanje izhodiščnih spojev v atmosferi argona. To je potekalo 2 uri in 8 ur. Spoje smo mikrostrukturno analizirali s svetlobnim in z vrstičnim elektronskim mikroskopom ter EDS detektorjem, pregledali in opisali interakcije med dodajnimi in osnovnima materialoma ter premerili mikrotrdote po presekih spojev. Spoje smo na koncu strižno preizkusili. Izdelali smo tudi difuzijsko spajkane spoje pod tlačno obremenitvijo 20 MPa v času 10 minut, ogrevane s plamenom C2H2/O2 ob uporabi komercialnega talila. Dokazali smo, da so novi dodajni materiali na osnovi Fe-P in Mn-Fe-P primerni za spajkanje ogljikovih in malolegiranih jekel, saj tvorijo kakovosten spoj brez prisotnosti intermetalnih faz v osnovnem materialu zaradi difuzije fosforja, bora, ogljika ali silicija. Strižne trdnosti so v zgornjih dveh tretjinah običajnih vrednosti v tehniki. Difuzijsko spajkanje je spoje na osnovi Fe-P dodatno izboljšalo in jih naredilo duktilne. Spoji, narejeni s spajkami na osnovi Mn-Fe-P, po difuzijskem spajkanju niso pokazali izboljšanja. V splošnem smo dokazali, da so izdelane in preizkušene spajke primerne za uporabo v tehniki.M. Zorc20232023-09-29 09:00:05Doktorsko delo/naloga151099sl