Podrobno

Vpliv procesnih parametrov difuzijskega spajanja na mikrostrukturo Ti–Au spoja
ID Likar, Petra (Avtor), ID Petrič, Mitja (Mentor) Več o mentorju... Povezava se odpre v novem oknu, ID Mrvar, Primož (Komentor)

.pdfPDF - Predstavitvena datoteka, prenos (4,82 MB)
MD5: B4C5205FF1303F9C470353D74398B6CB

Izvleček
V magistrskem delu je bil raziskan vpliv temperature difuzijskega spajanja na razvoj mikrostrukture in difuzijskih procesov v sistemu titan–zlato. Namen raziskave je bil določiti vpliv procesnih parametrov na nastanek difuzijske cone, razvoj intermetalnih spojin ter potovanje atomov med obema materialoma. Za eksperimentalni del so bili izdelani vzorci iz tehnično čistega titana in 24-karatnega zlata. Difuzijsko spajanje je bilo izvedeno na napravi za termomehanske simulacije Gleeble pri temperaturah 900 °C, 950 °C, 1000 °C in 1050 °C, medtem ko je bil vzorec pri 400 °C uporabljen za primerjavo difuzijskih procesov pri nižji temperaturi. Po izvedeni termomehanski obdelavi so bili vzorci metalografsko pripravljeni in analizirani s svetlobno metalografijo ter vrstično elektronsko mikroskopijo. Kemijska sestava posameznih faz je bila določena z energijsko disperzijsko rentgensko spektroskopijo (EDS). Poleg eksperimentalnega dela so bile izvedene tudi simulacije difuzije z difuzijskim modulom DICTRA. DICTRA je modul programske opreme Thermo-Calc za simulacijo difuzijsko vodenih procesov in napoved razvoja mikrostrukture v večkomponentnih zlitinah z uporabo metode CALPHAD. Rezultati so pokazali, da se z višanjem temperature povečuje obseg difuzije med titanom in zlatom, širina difuzijske cone ter intenzivnost nastajanja intermetalnih faz. V difuzijski coni so bile identificirane faze Ti3Au, TiAu, TiAu2 in TiAu4. Opazen je bil tudi razvoj lamelarne mikrostrukture v titanovem delu spoja, ki je postajala izrazitejša z naraščanjem temperature. Eksperimentalno določene difuzijske poti atomov zlata so znašale približno 19 μm pri 900 °C in 950 °C, 21 μm pri 1000 °C ter 38 μm pri 1050 °C. Ugotovljeno je bilo, da temperatura predstavlja ključni parameter pri difuzijskem spajanju sistema titan–zlato. Rezultati raziskave so potrdili možnost nadzorovanja nastanka difuzijskega spoja in intermetalnih spojin s primerno izbiro procesnih parametrov.

Jezik:Slovenski jezik
Ključne besede:difuzijsko spajanje, titan–zlato, intermetalne spojine, difuzija, vrstična elektronska mikroskopija
Vrsta gradiva:Magistrsko delo/naloga
Organizacija:NTF - Naravoslovnotehniška fakulteta
Leto izida:2026
PID:20.500.12556/RUL-186596 Povezava se odpre v novem oknu
Datum objave v RUL:03.09.2026
Število ogledov:68
Število prenosov:10
Metapodatki:XML DC-XML DC-RDF
:
Kopiraj citat
Objavi na:Bookmark and Share

Sekundarni jezik

Jezik:Angleški jezik
Naslov:Effect of diffusion bonding process parameters on microstructure of Ti–Au joint
Izvleček:
This master's thesis investigated the effect of diffusion bonding temperature on the development of microstructure and diffusion processes in the titanium–gold system. The aim of the research was to determine the influence of processing parameters on the formation of the diffusion zone, the development of intermetallic compounds, and the diffusion behaviour between the two materials. Particular attention was focused on microstructural changes occurring at different diffusion bonding temperatures. For the experimental work, specimens were prepared using commercially pure titanium and 24-carat gold. Diffusion bonding was performed using a Gleeble thermomechanical simulator at temperatures of 900 °C, 950 °C, 1000 °C, and 1050 °C, while a specimen processed at 400 °C was used for comparison with low- temperature diffusion conditions. Following thermomechanical treatment, the specimens were metallographically prepared and examined by optical microscopy and scanning electron microscopy. The chemical composition of individual phases was determined using Energy-Dispersive X-ray Spectroscopy (EDS). In addition to the experimental investigation, diffusion simulations were carried out using a diffusion modelling software module DICTRA. DICTRA is a module of the Thermo-Calc software used to simulate diffusion-controlled processes and predict microstructural evolution in multicomponent alloys using the CALPHAD method. The results showed that increasing temperature enhanced the extent of diffusion between titanium and gold, increased the width of the diffusion zone, and promoted the formation of intermetallic compounds. The phases Ti3Au, TiAu, TiAu2, and TiAu4 were identified within the diffusion zone. The development of a lamellar microstructure in the titanium region was also observed, becoming more pronounced with increasing temperature. Experimentally determined diffusion distances of gold atoms were approximately 19 μm at 900 °C and 950 °C, 21 μm at 1000 °C, and 38 μm at 1050 °C. It was concluded that temperature is the key parameter governing diffusion bonding in the titanium–gold system. The results demonstrated that the formation of intermetallic phases and the resulting microstructure can be controlled through appropriate selection of processing parameters.

Ključne besede:diffusion bonding, titanium–gold system, intermetallic phases, diffusion, scanning electron microscopy

Podobna dela

Podobna dela v RUL:
Podobna dela v drugih slovenskih zbirkah:

Nazaj