A stroncium és az olvadékáramlás hatása a Si morfológiájára, Al7Si0,3Mg ötvözet esetén

Szerző: 
Gergely Gréta
Év: 
2008
Típus: 
PhD értekezés

Napjaink közkedvelt szerkezeti anyagai az Al-Si ötvözetek. Felhasználásuk leginkább az autóiparban terjedt el és széles palettán mozog. Hétköznapi példákat felsorolva elég csak az alumínium keréktárcsára, a motorblokkra, a hengerfejre, a műszerfal különböző elemeire vagy a karosszéria egyes részeire gondolni, melyek mind-mind Al-Si ötvözetből készülnek, sőt vannak már olyan autók is, melyek karosszériájának teljes egésze alumínium ötvözetből készül, mert alkalmazása rendkívül nagy előnyökkel jár mind gazdasági, mind környezetvédelmi szempontból. Ezalatt a gépkocsik esetében a súlycsökkenés, s ennek következtében kevesebb üzemanyag fogyasztás, ezáltal kisebb CO2 kibocsátás értendő. Mindezek mellett azt is meg kell jegyezni, hogy az alumínium–szilícium ötvözetek energiaelnyelő képessége kiemelkedő, így biztonságtechnikai szempontból is előnyös az alkalmazásuk.

A legfontosabb Al-Si ötvözetek hipoeutektikus típusúak, melyekben a szilícium 7 és 11% között változik. Az Al-Si ötvözetek népszerősége kis sőrőségükkel és megfelelő mechanikai szilárdságukkal van kapcsolatban. A tipikus Al-Si ötvözeteknek két fontos mikroszerkezeti eleme van: a primer Al és az eutektikum. Amíg a primer Al keletkezése és növekedése, azaz a dendrites kristályosodás széleskörő vizsgálatok tárgya a szakirodalomban, addig az Al-Si eutektikum kialakulása máig számos kérdést vet fel, különös tekintettel a szilícium szemcsék kialakulására. A mechanikai tulajdonságok szempontjából előnyös mikroszerkezet elérésének érdekében különböző eljárások ismeretesek. A dendrites szerkezet finomítását a hőtési sebesség megfelelő megválasztásával, szemcsefinomító anyagok hozzáadásával, valamint újabban forgó mágneses térben történő kristályosítással valósítják meg, míg az eutektikus Si kialakulásának érdekében módosító anyagokat adnak az ötvözethez, melyek egyike a stroncium, minek hatására az egyébként nagy kiterjedésű lapok formájában kialakuló Si jóval apróbb, az ideális gömbhöz közelítő morfológia kialakítására törekszik. A stronciumnak erre az eutektikus Si-ra gyakorolt hatásával kapcsolatosan, amit módosításnak neveznek, szintén nincs egységes álláspont. A Si szemcsék kialakulásával kapcsolatosan sok teória látott már napvilágot, de ezek egymással sok esetben ellentétesek, így általánosan elfogadott elmélet nincs.

Disszertációmban arra vállalkoztam, hogy kísérletileg igazolt tudományos alapokon nyugvó magyarázatot adjak arra, hogyan hat a keletkező szilícium morfológiájára a stroncium. 

CsatolmányMéret
Disszertáció11.96 MB