A szemcsehatárok tulajdonságainak tudatos

módosítása

Szabó Péter János

BME Anyagtudomány és Technológia Tanszék

Anyagvizsgálat a gyakorlatban (AGY 4)2008. 06. 04.

Fémek tulajdonságait meghatározó tényezők

• Kémiai összetétel

• Fázisok jellege (szilárd oldat, vegyület, ...)

• Szemcseméret

• Szemcseméret-eloszlás

• Diszlokáció-szerkezet

• ...

• Szemcsehatárok tulajdonságai

Szemcsehatárok

• Véletlenszerű

• „Speciális”

CSL-modell(Coincide Site Lattice)

Ikerhatár mint 3-határ

FKK rács vetülete az <110> irányból

<111>

Koherens iker : 60º-os elforgatás az <111>tengely mentén

Szemcsehatár-energia

Döntött határ esetén, a forgatás tengelye az <100> ill. az <110>

A CSL-modell hiányosságaiCsak a két szomszédos szemcse geometriai helyzetét

írja le, a

határfelületről nem ad információt.

A 3-típusú CSL-”határ” megvalósulásának lehetőségei

• (111)/(111), szimmetrikus dőlt (koherens iker) (0,02 J/m2)

• (211)/(211), szimmetrikus dőlt (szemi- koherens iker) (0,55 J/m2)

• pl. (221)/(744), aszimmetrikus dőlt

• (110)/(110), (210)/(210), (311)/(311) csavart

Alkalmazás termo-mechanikusan kezelt rézre

• Alapanyag: polikristályos réz• Lágyítás: 450 C • Alakítás: 67% hengerlés 1, 3 ill. 4 lépésben,

lépések után 10 perces, 800 ºC-os hőkezelés és vízhűtés

1 ciklus

3 ciklus

4 ciklus

Csak a random határok

1 ciklus 3 ciklus 4 ciklus

Ikrek

1 ciklus 2 ciklus 3 ciklus

Adatok (termomechanikus ciklusok számának hatása)

random: 97,7% 1,66 cmCSL: 49,8%, cca 8,46 mmiker: 26,4% cca. 4,5 mm391 (243) szemcseszemcsenagyság: 17,39 (16,85)

mikron21,71 (21,26)

random: 97,5% 1,75 cmCSL: 54,6%, cca 9,78 mmiker: 23,5% cca. 4,2 mm423 (216) szemcseszemcsenagyság: 17,4 (17,03)

mikron23,47 (22,45)

random: 98,5% 1,49 cmCSL: 59,6%, cca 9 mmiker: 32,6% cca. 4,9 mm296 (118) szemcseszemcsenagyság: 20,48 (20,21)

mikron30,6 (29,48)

3: 44,3%9: 4%27: 1,5%

3: 45,1%9: 5,9%27: 3,5%

3: 51,7%9: 5%27: 2,9%

CSL/iker: 1,88 CSL/iker: 2,32 CSL/iker: 1,82

CSL/szemcse: 21mikron(35 mikron)

CSL/szemcse: 23mikron(45 mik)

CSL/szemcse: 30mikron(76 mikron)

iker/szemcse: 11mikron(18,5 mik)

iker/szemcse: 10mikron(19,5 mikron)

iker/szemcse: 16mikron(41 mikron)

(CSL-iker)/szemcse:10 (16,5) mikron

(CSL-iker)/szemcse:13 (25,5) mikron

(CSL-iker)/szemcse:14 (35) mikron

(CSL-iker)/random: 0,238

(CSL-iker)/random: 0,319

(CSL-iker)/random: 0,275

Továbblépés

• „Triple junctions” (hármaspontok) vizsgálata

1 CSL 2 CSL

Perkoláció

Köszönöm a figyelmet!

Szabó Péter JánosBME Anyagtudomány és Technológia Tanszék

1111 Budapest, Goldmann tér 3.e-mail: szpj@eik.bme.hu