Mechanicko-strukturní charakteristiky multi-materiálů připravovaných aditivními technologiemi

Abstract

Tato diplomová práce se zabývá mechanicko-strukturními charakteristikami multi-materiálového rozhraní připraveným aditivní technologii cold-spray (CS). V rámci experimentální části práce byla na povrch hliníkové slitiny EN AW 2618, po tepelném zpracování T6, nanášena titanová slitina Grade 23. Povrch substrátu byl z jedné části pískován a z druhé části soustružen, aby bylo možné posouzení vlivu povrchu na materiálové rozhraní. Dále byl metodou CS vytvořen samostatný objemný blok ze slitiny Grade 23 pro výrobu tahových těles. Nástřiky byly hodnoceny ve dvou na sebe kolmých rovinách, respektive v podélném a příčném řezu. Průměrná pórovitost nástřiků byla vyhodnocena na 2,6 ± 0,6 %. Hodnota tvrdosti při nízkém zatížení se výrazně neměnila s rostoucí vzdáleností od rozhraní a průměrná hodnota byla 347 ± 51 HV 0,3. Při tahové zkoušce se neprojevil výrazný vliv orientace vzorků na výslednou hodnotu meze pevnosti, která byla v průměru 345 ± 12 MPa. Úspěšná depozice probíhala při teplotě 1010 °C a tlaku 5 MPa. Dosažené výsledky mechanických vlastností povlaku zjištěných na základě tahových zkoušek jsou na relativně dobré úrovni. Proto je možné uvažovat o použití povlakování touto metodou, za daných podmínek, pro rotační součásti pracující za zvýšených teplot, a zvýšit tak jejich účinnost či životnost.

The diploma thesis deals with the mechanical-structural characteristics of the multimaterial interface prepared by the additive cold-spray (CS) technology. In the experimental part of the work, the titanium alloy Grade 23 was applied to the surface of aluminum alloy EN AW 2618, after heat treatment T6. Furthermore, a separate bulky block made of Grade 23 alloys for the production of tensile bodies was created using the CS method. The sprays were evaluated in two planes perpendicular to each other, respectively in longitudinal and transverse section. The average porosity of the coatings was evaluated at 2,6 ± 0,6%. The hardness value at low load did not change significantly with increasing distance from the interface and the mean value was 347 ± 51 HV 0,3. The tensile test did not show a significant effect of the sample orientation on the resulting value of the yield strength, which had the diameter of 345 ± 12 MPa. Successful deposition takes place at the temperature of 1010 ° C and the pressure of 5 MPa. The achieved results of the mechanical properties of the coating determined on the basis of tensile tests are at a relatively good level. Therefore, it is possible to consider the use of coating by this method, under given conditions, for rotating components operating at elevated temperatures, and increase their efficiency or service life.