Mechanické legování a zhutňování kovových kompozitních prášků

Abstract

Diplomová práce je zaměřena na proces mechanického legování. Jedná se o proces úpravy heterogenní směsi práškových materiálů do homogenního kompozitního prášku a následné přípravy hutných těles z tohoto prášku. Experimenty byly zaměřeny na tři typy kompozitních materiálů. Magneticky měkkou slitinu Permalloy, ODS ocel vycházející z komerčně dostupného polotovaru oceli 434 LHC a nízko-aktivační vysoce-chromovou ODS ocel 14Cr-2W. Na kompozitních prášcích byla provedena série mechanických testů a chemických analýz. Na základě těchto testů a analýz bylo možné potvrdit, potřebnou dobu k vytvoření plně homogenní kompozitní směsi. Následovalo zhutnění kompozitních prášků do kompaktního objemu a další série mechanických testů a analýza mikrostruktury. V těchto analýz bylo možné určit, zda je nutné použití ochranných atmosfér v průběhu mechanického legování. Všechny tři typy studovaných materiálů se podařilo úspěšně připravit metodou mechanického legování. Bylo zjištěno, že pro vznik plně homogenního kompozitního prášku je nutné provádět mechanické legování po dobu 24 hodin. Bylo zjištěno, že strukturní změny prášku v průběhu mechanického legování lze sledovat pomocí měření jeho tvrdosti. Při zpracování korozně odolných materiálů je možné provádět mechanické legování ve vzdušné atmosféře. Při mechanickém legování materiálů, které podléhají oxidaci, je nutné použití ochranných atmosfér.

Master´s thesis is focus on the proces of mechanical alloying. It is the proces of modifying a hetegeneous mixture of powder materials into a homogeneous composite powder. Experiments are focus on three types of composite materials. A magnetic soft alloy Permalloy, ODS steel based on commercially available powder steel 434 LHC and low-activation high-chrome ODS steel 14Cr-2W. On composite powders are made a series of mechanical tests and chemicel analysis. Based on this tests and analysis it was possible to confirm the milling time needed to create fully homogeneous composite powder. Next step is compaction of composite powder into compact volume and another mechanical tests ana analysis of microstructure. In these analyzes to determine whether i tis necessary to use protective atmosphere during mechanical alloying. All three type of materials succesfull prepared by mechanical alloying. It was found that for created of a fully homogeneous composite powder is necessary to perform mechanical alloying for 24 hours. When processing of corrosion resistant materials, i tis possible to perform mechanical alloying in an air atmosphere. During mechanical alloying materials which are subject to oxidation, i tis necessary to use protective atmosphere.