Original title:
Svařování vysokoentropických slitin technikou elektronového svazku
Translated title:
Welding of highentropy alloys using electron beam technique
Authors:
Rončák, Ján ; Mrňa, Libor (referee) ; Schwarz, Drahomír (referee) ; Jan, Vít (advisor) Document type: Doctoral theses
Year:
2024
Language:
slo Publisher:
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství Abstract:
[slo][eng]
Eutektické vysoko-entropické zliatiny sú pomerne novou podskupinou materiálov, ktorá vznikla v snahe o kombináciu vlastností eutektických a vysoko-entropických zliatin. Výsledkom je materiál s mikroštruktúrou stabilnou v širokom rozsahu teplôt a dobrou odlievateľnosťou. Aby mohol byť potenciál nových materiálov v budúcnosti využitý naplno, je potrebné zistiť ich správanie pri rôznych technologických operáciách. Dizertačná práca sa preto zaoberá štúdiom homogénnych zvarových spojov eutektickej vysoko-entropickej zliatiny AlCoCrFeNi2.1 (EHEA) a heterogénnymi zvarmi eutektickej zliatiny s austenitickou oceľou 1.4571 vytvorenými pomocou elektrónového zväzku. Štúdium okrem overenia zvárateľnosti zahŕňa aj evaluáciu vlastností materiálu po expozícii na zvýšenej teplote krátkodobo aj dlhodobo a teplotnom cyklovaní s využitím kvapalného dusíka. Cyklovanie spočíva v opakovanej výdrži v peci na 200 °C a následným ponorením do dusíku s požiadavkou vyrovnania teploty materiálu a dusíku na úrovni -196 °C. Homogénne zvarové spoje vykazujú vhodné vlastnosti v stave po zváraní, pri krátkodobej tepelnej expozícii aj teplotnom cyklovaní. Ich mechanické vlastnosti sa začnú výrazne meniť a degradovať až pri dlhodobej expozícii na zvýšených teplotách. Heterogénne zvary vykazujú dobrú zvárateľnosť a vlastnosti pri zváraní pomalšou rýchlosťou. Ich vlastnosti sa s výnimkou teplotného cyklovania menia po tepelnom spracovaní po zváraní aj dlhodobej tepelnej expozícii. Dizertačná práca okrem nových poznatkov prináša aj návrh a možnosti na zlepšenie ďalších experimentov v oblasti zvarových spojov AlCoCrFeNi2.1.
Eutectic high-entropy alloys are a relatively new subgroup of materials that have been developed in an effort to combine the properties of eutectic and high-entropy alloys. The result is a material with a microstructure stable over a wide temperature range and good castability. In order to fully exploit the potential of the new materials in the future, it is necessary to investigate their behaviour in different technological operations. Therefore, the thesis deals with the study of homogeneous weld joints of eutectic high-entropy AlCoCrFeNi2.1 (EHEA) alloy and heterogeneous welds of eutectic alloy with austenitic steel 1.4571 formed by electron beam welding. In addition to verifying weldability, the study also includes evaluation of material properties after exposure to elevated temperature both short and long term and temperature cycling using liquid nitrogen. The cycling consists of repeated exposure in the furnace at 200 °C followed by immersion in nitrogen with the requirement to equilibrate the material and nitrogen temperature at -196 °C. Homogeneous welded joints exhibit suitable properties in the post-weld condition, in both short-term heat exposure and temperature cycling. Their mechanical properties begin to change and degrade significantly only with prolonged exposure to elevated temperatures. Heterogeneous welds exhibit good weldability and properties when welded at slower speeds. With the exception of temperature cycling, their properties change after heat treatment after both welding and long-term thermal exposure. In addition to the new findings, the thesis also provides suggestions and opportunities for further experiments to improve AlCoCrFeNi2.1 welds.
Keywords:
AlCoCrFeNi2.1; Electron Beam Welding; Eutectic High Entropy Alloys; Microstructural Stability
Institution: Brno University of Technology
(web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library. Original record: https://hdl.handle.net/11012/250672
guest ::
