Slovensko-španielsky vedecký tím riešil mechanochemickú techniku cermetov

08. apr. 2017 • Technické vedy

Slovensko-španielsky vedecký tím riešil mechanochemickú techniku cermetov

Mikroštruktúra a mechanochemická technika v prípade cermetov TiTaCN-Co. To bolo predmetom záujmu slovensko-španielskeho vedeckého tímu, ktorý svoju prácu predstavil namedzinárodnej vedeckej konferencie ICMEM 2016 (International Conference on Manufacturing Engineering and Materials) ešte v lete 2016.

Cieľom konferencie bolo rozobrať rôzne aspekty pokroku v oblasti (ne)konvenčných výrobných technológií. Práve tie sú totiž podľa organizačného tímu potrebné pre zvýšenie konkurencieschopnosti priemyslu s ohľadom na udržateľný rozvoj, zachovanie životného prostredia a prírodných zdrojov. 

Konferenciu ICMEM 2016 zorganizovala Fakulta výrobných technológií TUKE so sídlom v Prešove, pod záštitou dekana fakulty prof. Ing. Jozefa Zajaca, CSc., v spolupráci s Ústavom geoniky AV ČR, v. v. i Ostrava – Poruba pod záštitou riaditeľa prof. RNDr. Radima Blahetu, CSc.

Vedeckou prácou s názvom: „TiTaCN-Co cermety pripravené mechanochemickou technikou: mikroštruktúra a mechanické vlastnosti“ sa zaoberal tím v zložení: Martin Fides, Pavol Hvizdoš, Ján Balko z Ústavu materiálového výskumu SAV so sídlom v Košiciach. Ústav materiálových vied v španielskej Seville zastupovali Ernesto Chicardi a Francisco J. Gotor.

Rozdiel medzi jedno- a dvojkrokovým frézovaním

Predmetom ich práce bola mikroštruktúra a mechanická charakteristika cermetov (Ti, Ta) (C, N) - Co postavených na báze tuhého roztoku, pripravených dvoma mechanochemickými spôsobmi syntézy (jedno- a dvojkrokového frézovania) a beztlakového spekania v ochrannej atmosfére hélia. Materiály v zložení TixTa1-xC0.5N0.5-20%Co s dvoma rôznymi pomermi Ti /Ta (x = 0,9 a x = 0,95) boli vyvinuté v snahe pripraviť štyri skupiny experimentálnych materiálov.

„Mikroštruktúry boli pozorované s použitím konfokálnej mikroskopie a veľkosť zrna bola hodnotená pomocou analýzy obrazu. Mechanické skúšky sa vykonávali na špeciálnom nano-zariadení a bolo získané odsadenie Young's modulov. Mechanické vlastnosti jednotlivých fáz boli merané pomocou samostatnej metódys maximálnym zaťažením (40 mN / ako minimálna rýchlosťzaťažovania, s maximálnou dobou zdržania 10 pre každú zarážku),“ vysvetľujú na úvod svojej štúdie vedci.

Výsledné mechanické vlastnosti boli porovnateľné s hodnotami typických priemyselných tvrdokovových cermetov. „Dvojstupňové frézovanie malo za následok jemnejšie mikroštruktúry, ale bol zistený širší rozsah zrnitosti,“ konštatoval vedecký tím. Nebola podľa nich nájdená žiadna významná závislosť medzi mechanickými vlastnosťami a počtom stupňov frézovania. „Avšak materiály s vyšším obsahom Ta ukázali mierne vyššie odsadenie modulu pružnosti,“ uvádza sa vo vedeckom liste.

Mikroštruktúra experimentálnych materiálov s ohľadom na veľkosť zŕn a ich tvar.

V závere vedci zosumarizovali získané poznatky:

  • Dvojstupňové frézovanie obvykle vedie k jemnejšej mikroštruktúre, ale s oveľa širším rozptýlením veľkosti zŕn.
  • Vhodnosť prístrojového odsadenia na meranie mechanických vlastností v rôznych fázach, ako aj vlastnosti materiálu boli preukázané ako celok.
  • Nízke zaťaženie odsadenia (20 mN) bolo použité pre meranie tvrdosti a pružnosti modulu jednotlivých zložiek mikroštruktúry.
  • Experimentálne materiály majú podobné hodnoty tvrdosti a modulu pružnosti s ohľadom na experimentálne chyby merania.
  • Výsledky ukazujú, že spôsoby jedno- a dvojkrokového frézovaniavedú k malým rozdielom na mikroúrovni, ale materiály mali porovnateľné makroskopické hodnoty tvrdosti a modulu; to znamená, že jednokrokovým frézovaním sa dosahuje dostatočná kvalita mikroštruktúr.

Autori v závere práce uviedli, že uznávajú finančnú podporu projektu APVV-0108-12 (ConCer).

 

Spracovala: Slávka Habrmanová, NCP VaT pri CVTI SR

Autorizoval: prof. Ing. Sergej Hloch, PhD., TUKE

Ilustračné foto: Pixabay.com

Zdroj: ICMEM 2016, sciencedirect.com

Uverejnila: ZVČ

Súvisiace:

Hore
kúpa časopisov jún 2016
Atmosféra počas TVT 2018
Publikácie Veda v CENTRE
QUARK
Aurelium - centrum vedy
FVF 2019
Prechod VK na VND - jar
Vedec roka 2018
Veda v Centre
TVT 2018 články
TAG QUARK
TAG Ženy vo vede
TAG Spektrum vedy
TAG Slovenská veda
TAG História
TAG Rozhovor
TAG Publikácia
TAG Zaujímavosti vo vede
TAG Centrum vedy
TAG Mládež
banner záhrady
Zaujímavosti vo vede
Svetlu by trvalo 0.13 sekundy obletieť zem.