Physical Chemistry and Theoretical Chemistry (Council of Physical Sciences)
10 %
Ortelius classification: Surface chemistry
Panel
Engineering, Metallurgy, Architecture and Transport Sciences
Department or equivalent
Metals Research Dept. (Research Institute for Solid State Physics and Optics Hung. Acad. Sci.)
Participants
Csanády, Andrásné Kamasa, Pawel Pogány, Lajos
Starting date
2008-03-01
Closing date
2012-03-31
Funding (in million HUF)
22.685
FTE (full time equivalent)
3.93
state
closed project
Summary in Hungarian
Napjainkban a közlekedést érintő iparágak szerkezeti anyagainak fejlesztésében a szilárdság/súly arány a legfőbb mérlegelési szempont. Célunk tömbi amorf és nanokristályos kompozitként nagy szilárdságú Al és Ti alapú anyagok előállítása. Ehhez technikákként részben gyosrhűtést, részben mechanikai ötvözést alkalmazunk. Mechanikai ötvözéssel (MA - Mechanical Alloying) mindkét fémmátrix esetében, megfelelő ötvöző komponensek megválasztásával az amorf és a nanokristályos szerkezet is kialakítható, nagymértékű szilárd oldódás valósítható meg, nano intermetallikus fázisok állíthatók elő és a Ti esetében különleges fázis-transzformációk valósíthatók meg. Az amorf-nanokristályos kompozitok előállításához a mechanikai ötvözéssel előállított porokat tovább kompozitálhatjuk az ugyancsak metastabil fázisokat előállító, speciális atomizációval készített Al porok és gyorshűtéssel (RS) készített amorf pikkelyek felhasználásával. Az így előállított porok nanokrisztallitjainak méretét megtartó kompaktálással kimagasló szilárdságú, kielégítő szivósságú, esetenként jó hőállóságú tömb anyagok előállítására nyílik lehetőség. Az eddig MA útján még nem előállított Al és Ti tartalmú ötvözetek szerkezeti és termikus tulajdonságainak a vizsgálata különlegesen forró területei a kutatásnak, hasonlóképpen fontos az így létrehozott tulajdonságok összehasonlítása az SPD (severe plastic deformation) eljárással tömörített tömbi minták jellemzőivel. Alapkutatás szempontjaból az üvegképzési hajlam mind az Al mind a Ti alapú ötvözetek esetén nyitott kérdés. Fenti témákban a pályázók intézményi háttere, korábbi pályázati munkáik kapcsán kialakított tapasztalataik, vizsgálati infrastrukturális lehetőségeik és együttműködő partnereik, reális hátteret kínálnak új közhasznú tudományos eredmények létrehozásához.
Summary
The aim of our work is to prepare Al and Ti containing bulk amorphous and nanocrystalline composites with very high strength and adequate ductility. To achieve the results partly rapid solidification (RS) and partly mechanical alloying (MA) will be applied as energizing and quenching methods. By using mechanical alloying in case of both metals aluminium and titanium as matrix elements and by choosing suitable alloying elements it is possible to achieve amorphous and nanocrystalline structures, high level of solid solutions, nanostructured intermetallic phases and in case of titanium interesting phase transformations. By producing amorphous – nanocrystalline composites it is possible to mill further the differently prepared nano powders with RS Al powders and flakes. By compacting the above nanocrystalline structures without increasing the nanocrystallites it is possible to achieve bulk materials with high strength and adequate ductility, in some cases showing excellent heat resisting properties. The planed new alloy compositions have not been prepared by these techniques before therefore they are now in focus of our research activities. Similarly the comparison of the structure and properties of the outgoing materials (powders) and those of the compacted bulk materials by SPD are interesting tasks. The glassforming ability in case of Al and Ti are open questions. The earlier activities, experiences, and infrastructure possibilities of the applicants and their institutes are offering an excellent background to obtain their scientific goals.
