Název projektu
Vliv parametrů SPD procesů na korozní odolnost vybraných nízkouhlíkových konstrukčních ocelí a hliníkových slitin
Kód
52610282
Rok zahájení
2026
Rok ukončení
2027
Poskytovatel
Visegradský fond
Kategorie
Projekt
Typ
Visegrádské granty
Předmět výzkumu
Neustále rostoucí poptávka v automobilovém a leteckém průmyslu i v mnoha dalších odvětvích po materiálech s vysokou pevností a zároveň dobrou tvářitelností si vynucuje zavádění inovativních výrobních technologií, včetně metod SPD, a rozmanitý výzkum zaměřený na dosažení řízených strukturálních změn těchto materiálů.
Tváření kovů metodami SPD se v posledních letech stává stále běžnějším. Tento zájem pramení ze schopnosti dosáhnout vysokého zjemnění zrna až do mikrometrového a někdy i nanometrového rozsahu, a především z hmatatelných výhod plynoucích z vytváření takových struktur.
Výzkum bude realizován pomocí metod CBSM-RS. Metoda CBSM-RS bude prováděna na specializovaném zkušebním stavu generováním deformací v důsledku cyklického ohýbání pásů a plechů při průchodu víceválcovým systémem, bez změny jejich tloušťky a při zachování poměru prodloužení 1. Sada válců s různým počtem a průměrem v závislosti na tloušťce pásu, s možností změny jejich polohy, a to jak ve směru kolmém, tak rovnoběžném s osou deformovaného materiálu, umožní řízenou deformaci, a tím i kontrolu struktury a vlastností materiálu.
Další výzkum bude realizován pomocí metod ECAP, TCAP a DRECE za různých podmínek deformace a tepelného zpracování. Při zkouškách budou použity hliníkové slitiny, včetně 2099, 5083, 6061 a 7075 (CBSM-RS, ECAP, TCAP), a nízkouhlíkové konstrukční oceli, včetně DC01 a DC03 (CBSM-RS a DRECE).
Deformované materiály budou následně podrobeny komplexním zkouškám odolnosti proti korozi s využitím souboru elektrochemických a environmentálních metod, které umožní kvantitativní posouzení náchylnosti materiálu k rovnoměrné, lokalizované (důlkové a štěrbinové), mezikrystalové a exfoliativní korozi, jakož i k praskání v důsledku korozního namáhání a únavové degradaci v korozivních prostředích.
Po dokončení elektrochemických a environmentálních zkoušek budou vzorky podrobeny podrobné následné analýze. K posouzení morfologie poškození a identifikaci produktů koroze bude použita skenovací elektronová mikroskopie (SEM) s analýzou složení pomocí EDS, k určení hloubky důlků a rozsahu mezikrystalové koroze bude použita optická mikroskopie a metalografická analýza průřezů a k identifikaci sekundárních fází a produktů degradace bude použita rentgenová difrakce (XRD) a infračervená spektroskopie. Úbytek hmotnosti vzorku bude stanoven pomocí přesných analytických vah, zatímco profilometrie povrchu a měření mikrotvrdosti v korozních zónách poskytnou další kvantitativní údaje.
Po dokončení elektrochemických a environmentálních zkoušek budou vzorky podrobeny podrobné následné analýze. K posouzení morfologie poškození a identifikaci produktů koroze bude použita skenovací elektronová mikroskopie (SEM) s analýzou složení pomocí EDS, k určení hloubky důlků a rozsahu mezikrystalové koroze bude použita optická mikroskopie a metalografická analýza průřezů a k identifikaci sekundárních fází a produktů degradace bude použita rentgenová difrakce (XRD) a infračervená spektroskopie. Úbytek hmotnosti vzorku bude stanoven pomocí přesných analytických vah, zatímco profilometrie povrchu a měření mikrotvrdosti v korozních zónách poskytnou další kvantitativní údaje.
Získání komplexních výsledků zkoušek odolnosti proti korozi nízkouhlíkových konstrukčních ocelí a hliníkových slitin deformovaných v procesech CBSM-RS, DRECE, ECAP a TCAP umožní určit rozsah jejich použitelnosti v průmyslových podmínkách za různých environmentálních podmínek.