Karakterizacija in optimizacija lastnosti aluminijeve zlitine utrjene s kvazikristaliŠtrekelj, Neva (Avtor) Markoli, Boštjan (Mentor) Zupanič, Franc (Komentor) KvazikristaliAluminijeve zlitineMikrostrukturaMehanske lastnostiMetoda EBSDV doktorski disertaciji je potekal razvoj treh skupin kvazikristalnih aluminijevih zlitin. Sintezi posamezne zlitine je sledilo gravitacijsko ulivanje v bakreno kokilo z obliko nateznega preizkušanca s premerom 5,5 mm. Načrtovanje zlitin je potekalo na podlagi znanih vplivov elementov berilija in silicija na povečano nagnjenost k tvorbi ikozaedrične kvazikristalne faze (iQC-faze) Mackayevega tipa v sistemu Al-Mn(-Cu) pri razmerah strjevanja v bakreni kokili. Z različnimi metodami so bile ugotavljane mikrostrukturne značilnosti zlitin glede na njihovo povprečno kemijsko sestavo. Ugotavljane so bile mehanske lastnosti, pridobljene predvsem z izvedbo tlačnih preizkusov pri sobni temperaturi in temperaturah 300 ter 400 °C. Z uvedbo različnih toplotnih obdelav je bila nadalje preiskovana možnost izboljšanja mehanskih lastnosti vseh treh skupin zlitin. V nobenem primeru zlitinskega sistema se trdnostne lastnosti niso povišale s toplotno obdelavo T6, medtem ko direktno staranje na 160 ali 180 °C ni imelo vpliva na spremembo mikrostrukture in trdoto vzorcev. Potrjen je bil stabilizacijski učinek silicija na iQC-fazo v toplotnoobdelanih zlitinah, tako v sistemu zlitin z berilijem kot v sistemu zlitin brez berilija. Pozitiven vpliv so imeli že nizki dodatki silicija, 0,7–1,2 at. %, kljub eventualno manjšim deležem mangana v nekaterih zlitinah (pod 2 at. % Mn). Primarna iQC-faza je pričela med toplotno obdelavo (žarjenje na 510 °C) transformacijo na svojih robovih, a v notranjosti je bila njena struktura še vedno kvazikristalna. Prav tako so nizki dodatki silicija povečali tendenco zlitin v litem stanju k izoblikovanju primarne iQC-faze brez tvorbe morebitnih preostalih primarnih faz. V primeru zlitin brez silicija, se med toplotno obdelavo T6 primarna iQC-faza ni ohranila in je kazala na postopno transformacijo preko dekagonalne kvazikristalne faze v kristalno fazo. Po drugi strani, so dodatki berilija v zlitinah onemogočili tvorbo izločkov faze θ'-Al2Cu med toplotno obdelavo, ki bi prispevali k nadaljnjemu utrjevanju zlitin. Izločki, ki bi potencialno izboljšali trdnostne lastnosti, so nastali le v vzorcih zlitinskega sistema Al-Mn-Cu-Si, kjer je bila ugotovljena največja tlačna napetost tečenja pri primerjavi vzorcev v stanju T6 različnih zlitinskih sistemov. Upoštevaje mikrostrukturo in mehanske lastnosti, je bilo ugotovljeno, da ima prisotnost iQC-faze vpliv na povišanje napetosti tečenja in hkrati na zmanjšanje sposobnosti preoblikovanja zlitin pri temperaturah 25, 300 in 400 °C. S stališča trdnostnih lastnosti so zlitine v litem stanju boljše kot v stanju T6, med katerimi je imel največjo napetost tečenja vzorec zlitine Al-Mn-Cu-Si (247 MPa), in največjo trdoto (HV 1 = 120) vzorec iz sistema Al-Mn-Be-Cu-Si.20172017-06-13 07:15:12Doktorsko delo/naloga92556sl