Predstavljeni so bili rezultati bazičnih raziskav nastanka nekovinskih vključkov v jeklih z namenom izdelave ultra čistih jekel. Pri tem smo raziskali termodinamične pogoje nastanka in kinetične parametre izločanja nekovinskih vključkov. Rezultat so znastveno pomembni mehanizmi in modeli tvorbe nekovinskih vključkov, kinetike njihovega nastanka, njihove modifikacije in procesne parametre pri postopkih (kot je npr. elektro pretaljevanje pod žlindro) izdelave ultra čistih jekel.
F.02 Pridobitev novih znanstvenih spoznanj
COBISS.SI-ID: 1427626V sodobni industrijski praksi standardni materiali ne izpolnjujejo več strogih zahtev za vse zahtevnejše aplikacije. Naše raziskave so bile osredotočene na termodinamično modeliranje inovativnih aluminijevih zlitin z boljšimi mehanskimi lastnostmi pri visokotemperaturnih pogojih. Za različnime kombinacijami legirnih elementov smo iskali specifične temperaturne intervale, kjer nastanejo specifične faze (trdna raztopina, intermetalna spojina), ki vplivajo na končna mikrostrukturo in posledično na mehanske lastnosti. Raziskali smo sisteme zlitin Al – X – Y (X = Si, Mn, Mg; Y = Zr, Mo) s pomočjo termodinamičnih ravnotežnih izračunov, termično analizo ter optično in skenirno elektronsko mikroskopijo in analizirali doblejne lastnosti. Opravljena je bila določitev kemijske sestave in tipov faz, njihov delež in študije ravnotežnih in neravnotežnih procesov, karakterističnih temperatur strjevanja in mehanskih lastnosti za laboratorijske in potencialne industrijske aluminijeve zlitine.
F.06 Razvoj novega izdelka
COBISS.SI-ID: 1717599Predstavljene raziskovalne aktivnosti so bile usmerjene v proučevanje , ki ga CO Vesolje-SI razvija v sodelovanju s kanadskim Space Flight Laboratorijemmorfologije grudastega grafita v težkih ulitkih iz litega železa s kroglastim grafitom. Pripravili smo tri vzorce z različno vsebnostjo Si in Ni. Za preiskavo mikrostrukture so bili izbrani trije položaji pri litju od roba do središča, ki so se ohlajali z različnimi ohlajevalnimi hitrostmi. Za inokulacijo v toku smo uporabili komercialni inokulant, ki je vseboval cerij. Območje grudastega grafita je bilo ocenjeno v mikro- in makrostrukturi. Mehanske lastnosti so bile določene na osnovi nateznih preizkusov, kjer so bile natezne palice izdelane iz materiala v središču ulitka. Rezultati so pokazali, da so imeli ulitki z visoko vsebnostjo Si in dodatkom Ni prisoten grudast grafit, medtem ko ga tisti, ki so bili proizvedeni z nizko vsebnostjo Si in Ni, niso imeli. Visoka vsebnost Si je torej močan grafitni vzpodbujevalec, zlasti pri ulitkih, kje je hitrost uhlajanja počasna. Dodatek Ni spodbuja tudi tvorbo grobih grafitov, vendar le v središču litja (kjer je hitrost hlajenja najnižja). Duktilnost se močno zniža, ko se v mikrostrukturi pojavi grudastil grafit.
F.09 Razvoj novega tehnološkega procesa oz. tehnologije
COBISS.SI-ID: 1767775Prispevek opisuje novo, zelo inovativno "in situ" metodo sočasne meritve električne upornosti, dilatometrije in toplotne analize litega železa v tekočem stanju, med strjevanjem in v trdnem stanju. Oblika grafita, ki nastane pri strjevanju, vpliva na električne lastnosti in variacije dimenzij litega železa. Kompleksne »in situ« meritve so bile izvedene z uporabo novo razvite merilne celice. Vzorci so bili sistematično kvantitativno metalografsko raziskani. Ugotovljeno je bilo, da je električna upornost lamelne sive litine večja od električne upornosti litega železa s kroglastim grafitom, ker lamele grafita prekinejo železno matrico bolj kot vozli in prevodni elektroni se bolj sipljejo na mejah med grafitom in kovinsko matrico. Električna upornost sive litine z laminarnim grafitom se povečuje med strjevanjem in zmanjšuje po strjevanju. Pokazali smo, da je z novo predlagano “in situ” metodo mogoče na osnovi rezulataov sočasnih meritev električne upornosti, dilatacije in temperature napovedati oz. rekonstruirati končne lastnosti materiala.
F.13 Razvoj novih proizvodnih metod in instrumentov oz. proizvodnih procesov
COBISS.SI-ID: 1717087V prispevku je predstavljen del širše raziskave in razvoja testa za termično utrujanje in sicer smo študirali odpornost na termično utrujanje 1.7C, 11.2Cr, 2.0Ni, 1.2Mo jekla za valje za delo v vročem. Razvili smo optimalnješe vzorce. Preskusi so bili izvedeni v temperaturnem območju med 500–700 °C, medtem ko so bile ustrezne lastnosti, povezane z razpokami dobljenimi po preteku predpisanih števil ciklov. Določili smo povprečno dolžino vseh razpok, njihovo gostoto, povprečno dolžino petih najdaljših razpok in ustrezne mikrostrukturne značilnosti. Ugotovljeno je bilo, da je začetek razpok močno povezan z razpokanjem in razbitjem karbidov na površinski plasti vzorca in da je rast razpok odvisna od lastnosti karbidov. Za primerjavo so bili podani tudi rezultati za ICDP valje, ki smo jih raziskali v letu 2017. Na podlagi dobljenih rezultatov so bile predlagane možne izboljšave odpornosti na termično utrujanje teh dveh tehnološko izredno pomembnih materialov.
F.11 Razvoj nove storitve
COBISS.SI-ID: 1716575