Ανάπτυξη και χαρακτηρισμός συνθέτων υλικών με μεταλλική μήτρα κράματος υψηλής εντροπίας CoCrFeMnNi και in situ ενίσχυση καρβιδίων NbC και VC.
Φόρτωση...
Ημερομηνία
Συγγραφείς
Κιαπέ, Σταύρος
Kiape, Stavros
Τίτλος Εφημερίδας
Περιοδικό ISSN
Τίτλος τόμου
Εκδότης
Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Πολυτεχνική Σχολή. Τμήμα Μηχανικών Επιστήμης Υλικών
Περίληψη
Τύπος
Είδος δημοσίευσης σε συνέδριο
Είδος περιοδικού
Είδος εκπαιδευτικού υλικού
Όνομα συνεδρίου
Όνομα περιοδικού
Όνομα βιβλίου
Σειρά βιβλίου
Έκδοση βιβλίου
Συμπληρωματικός/δευτερεύων τίτλος
Περιγραφή
Η παρούσα μεταπτυχιακή διατριβή εκπονήθηκε στα πλαίσια του Εργαστηρίου Εφαρμοσμένης Μεταλλουργίας του Πανεπιστημίου Ιωαννίνων, με στόχο το σχεδιασμό, την ανάπτυξη και τον χαρακτηρισμό σύνθετων υλικών με μεταλλική μήτρα CoCrFeMnNi και
ενίσχυση καρβιδίων NbC και VC τα οποία θα σχηματιστούν in situ κατά τη διάρκεια της παραγωγής των εν λόγω συστημάτων με τη χρήση φούρνου τήξης με τόξο σε προστατευτική ατμόσφαιρα.
Για κάθε επιμέρους σύστημα, μελετήθηκαν τα μικροδομικά χαρακτηριστικά τους με Περίθλαση Ακτινών-Χ και με Ηλεκτρονική Μικροσκοπία Σάρωσης (SEM). Έγινε έλεγχος –αξιολόγηση με μοντέλο πρόβλεψης των φάσεων και προτάθηκε ένας πιθανός μηχανισμός
στερεοποίησης τους.
Όσον αφορά τις μηχανικές τους ιδιότητες, μελετήθηκαν ως προς τις μακροσκοπικές τους ιδιότητες, μέσω δοκιμών σκληρότητας και θλίψης. Μελετήθηκαν ακόμα μηχανικές ιδιότητες μέσω δοκιμής νανοδιείσδυσης.
Τέλος, όσον αφορά τις επιφανειακές ιδιότητες, τα συστήματα αξιολογήθηκαν ως προς την απόκρισή τους σε δοκιμές φθοράς ολίσθησης τύπου σφαίρας δίσκου (ball-on disc).Συνοπτικά, η σύνθεση των συστημάτων έγινε με ανάμιξη σκονών υψηλής καθαρότητας
μεταλλικών στοιχείων Fe, Co, Cr, Ni,Mn και σκονών καρβιδίων NbC, VC, συμπίεσή τους σε ομοαξονική πρέσα προς δημιουργία δισκίου και παρασκευή δειγμάτων μέσω της τεχνικής τήξης τόξου εν κενώ (VAM). Ακολούθησε μεταλλογραφική προετοιμασία των δειγμάτων και μελέτη
κρυσταλλικής δομής με Περίθλαση Ακτινών-Χ και μικροδομής με Ηλεκτρονική Μικροσκοπία Σάρωσης (SEM). Ακολούθησε μελέτη τριβολογικής συμπεριφοράς με δοκιμή φθοράς ολίσθησης (ball-on disc), μετρήσεις μικροσκληρότητας, δοκιμή σε θλίψη και τέλος χαρακτηρισμός
μηχανικών ιδιοτήτων μέσω δοκιμής νανοδιείσδυσης.
This master's thesis was prepared in the context of the Applied Metallurgy Laboratory of the University of Ioannina, with the aim of designing, developing and characterizing composite materials with CoCrFeMnNi metal matrix and NbC and VC carbide reinforcement which will be formed in situ during the production of the due to systems using an arc melting furnace in a protective atmosphere. For each individual system, their microstructural characteristics were studied by X-ray Diffraction and Scanning Electron Microscopy (SEM). A test-evaluation was done with a prediction model of the phases and a possible mechanism of their solidification was proposed. Regarding their mechanical properties, they were studied in terms of their macroscopic properties, through hardness and compression tests. Mechanical properties were further studied through nanoindentation testing. Finally, in terms of surface properties, the systems were evaluated for their response to ball-on disc sliding wear tests. Briefly, the synthesis of the systems was done by mixing powders of high purity metallic elements Fe, Co, Cr, Ni, Mn and carbide powders NbC, VC, compressing them in a coaxial press to form a tablet and preparing samples through the vacuum arc melting (VAM) technique. This was followed by metallographic preparation of the samples and study of crystal structure by X Ray Diffraction and microstructure by Scanning Electron Microscopy (SEM). This was followed by a study of tribological behavior with a sliding wear test (ball-on disc), microhardness measurements, a compression test and finally characterization of mechanical properties through a nanoindentation test.
This master's thesis was prepared in the context of the Applied Metallurgy Laboratory of the University of Ioannina, with the aim of designing, developing and characterizing composite materials with CoCrFeMnNi metal matrix and NbC and VC carbide reinforcement which will be formed in situ during the production of the due to systems using an arc melting furnace in a protective atmosphere. For each individual system, their microstructural characteristics were studied by X-ray Diffraction and Scanning Electron Microscopy (SEM). A test-evaluation was done with a prediction model of the phases and a possible mechanism of their solidification was proposed. Regarding their mechanical properties, they were studied in terms of their macroscopic properties, through hardness and compression tests. Mechanical properties were further studied through nanoindentation testing. Finally, in terms of surface properties, the systems were evaluated for their response to ball-on disc sliding wear tests. Briefly, the synthesis of the systems was done by mixing powders of high purity metallic elements Fe, Co, Cr, Ni, Mn and carbide powders NbC, VC, compressing them in a coaxial press to form a tablet and preparing samples through the vacuum arc melting (VAM) technique. This was followed by metallographic preparation of the samples and study of crystal structure by X Ray Diffraction and microstructure by Scanning Electron Microscopy (SEM). This was followed by a study of tribological behavior with a sliding wear test (ball-on disc), microhardness measurements, a compression test and finally characterization of mechanical properties through a nanoindentation test.
Περιγραφή
Λέξεις-κλειδιά
Κράματα υψηλής εντροπίας, Ενίσχυση καρβιδίων, Σύνθετα υλικά, Μηχανικές ιδιότητες, Θλίψη, Φθορά, High entropy alloys, Carbide reinforcement, Composite materials, Mechanical properties, Strain, Wear, SEM, XRD, Nanoindentation
Θεματική κατηγορία
Επιστήμη των υλικών, Material science
Παραπομπή
Σύνδεσμος
Γλώσσα
el
Εκδίδον τμήμα/τομέας
Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Πολυτεχνική Σχολή. Τμήμα Μηχανικών Επιστήμης Υλικών
Όνομα επιβλέποντος
Καράντζαλης, Αλέξανδρος Ε.
Karantzalis, Alexander E.
Karantzalis, Alexander E.
Εξεταστική επιτροπή
Ματίκας, Θεόδωρος
Matikas, Theodore
Γεργίδης, Λεωνίδας Ν.
Gergidis, Leonidas N.
Matikas, Theodore
Γεργίδης, Λεωνίδας Ν.
Gergidis, Leonidas N.
Γενική Περιγραφή / Σχόλια
Ίδρυμα και Σχολή/Τμήμα του υποβάλλοντος
Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Πολυτεχνική Σχολή. Τμήμα Μηχανικών Επιστήμης Υλικών
Πίνακας περιεχομένων
Χορηγός
Βιβλιογραφική αναφορά
Ονόματα συντελεστών
Αριθμός σελίδων
130 σ.
Λεπτομέρειες μαθήματος
item.page.endorsement
item.page.review
item.page.supplemented
item.page.referenced
Άδεια Creative Commons
Άδεια χρήσης της εγγραφής: CC0 1.0 Universal