Analiza homogenizacije kompozita Al-Mg2Si z meritvijo električne upornosti in DSCEinfalt, Lara (Avtor) Medved, Jože (Mentor) »in-situ« kompozit Al-Mg2Sihomogenizacijaspecifična električna upornostDSCmikrostrukturaKompoziti so skupina materialov, sestavljena iz vsaj dveh materialov, ki se razlikujeta po fizikalnih in kemičnih lastnostih. Aluminijevi kompoziti so priljubljeni lahki materiali zaradi njihovih ugodnih lastnosti, kot so odlična livnost, visoka specifična trdnost in togost, visoka odpornost proti obrabi ter dobre lastnosti pri povišani temperaturi. Proizvesti jih je mogoče s preprostimi postopki litja, ki zagotavljajo nižje stroške izdelave. Pri »in situ« izdelavi kompozita pride med postopkom izdelave do kemične reakcije, ki povzroči nastanek ojačitvenih faz, kot je Mg2Si, v aluminijevi matrici. Kompozit Al-Mg2Si je ultra lahek material, zaradi številnih odličnih lastnosti armature Mg2Si pa se danes pogosto uporablja v konstrukcijskih aplikacijah in avtomobilski industriji. Ojačitve Mg2Si, ki lahko po litju v aluminijevi matrici aglomerirajo, so pogosto grobe in nepravilne oblike, v mikrostrukturi pa se pojavijo tudi druge nehomogenosti. Posledično so lahko mehanske lastnosti kompozita bistveno slabše. Lastnosti lahko izboljšamo s homogenizacijskim žarjenjem pri 540 °C, pri katerem preko difuzijskih procesov odpravimo nizkotaljive evtektike in kristalne izceje, spremenimo obliko intermetalnih faz ter omogočimo nastanek enakomerno razporejenih, drobnih, utrjevalnih izločkov. Namen magistrskega dela je bil z meritvami specifične električne upornosti in diferenčno vrstično kalorimetrijo (DSC) zasledovati proces homogenizacije kompozita Al-Mg2Si pri 540 °C. S pomočjo programske opreme Thermo-Calc smo izračunali izopletni fazni diagram in Scheilov diagram neravnotežnega strjevanja. Sledilo je litje in priprava vzorcev za meritev specifične električne upornosti in diferenčne vrstične kalorimetrije. Izdelali smo ogrevalne in ohlajevalne krivulje DSC ter določili temperature strjevanja in taljenja posameznih faz. Po opravljenih meritvah smo z namenom sledenja mikrostrukturnih sprememb med samim procesom homogenizacije izvedli še metalografsko preiskavo. Rezultati meritev specifične električne upornosti so pokazali, da po 24 h žarjenja pri 540 °C procesi homogenizacije še niso popolnoma potekli. Krivulje DSC ne kažejo velike podobnosti s krivuljami specifične električne upornosti. Krivulje upornosti kažejo padec skozi celoten proces, medtem ko se pri krivuljah DSC po 17 h pojavi izrazit padec, ki mu sledi porast vrednosti do konca žarjenja. Svetlobna in elektronska vrstična mikroskopija sta potrdili prisotnost po termodinamičnem izračunu pričakovanih mikrostrukturnih sestavin v preiskanem kompozitu, rezultati točkovne in linijske analize EDS pa so potrdili tudi prisotnost ternarnega evtektika (?Al + ßSi + Mg2Si).L. Einfalt20232023-09-20 09:00:10Magistrsko delo/naloga150564UDK: 669VisID: 95993COBISS_ID: 168072707sl