Studium vlivu intermetalických fází na mechanické vlastnosti slitin zirkonia

Abstract

This work investigates the influence of intermetallic phases on the microstructure and mechanical properties of Zr-4Nb-1Fe and Zr-4Sn-1Cr alloys. Both alloys were initially homogenized at 1200 řC for the duration of 1 hour and then quenched in water. They were further annealed at 550 řC for durations ranging from 1 to 72 hours. The annealing regime was determined by theoretical calculations. The presence of intermetallic phases was confirmed with the help of X-ray diffraction. The evolution of the microstructure was observed using scanning electron microscope. Phase transitions were recorded using differential scanning calorimetry, which correlated with the dissolution of metastable omega phase and precipitation of alpha phase. The main outcome of this work is the determination of whether the chosen annealing regime results in an improvement in the mechanical properties of Zr-4Nb-1Fe and Zr-4Sn-1Cr alloys.

Tato práce se zabývá vlivem precipitace intermetalických fází na mikrostrukturu a mechanické vlastnosti slitin Zr-4Nb-1Fe a Zr-4Sn-1Cr. Obě slitiny byly na počátku homo- genizovány při teplotě 1200 řC po dobu 1 hodiny a následně rychle zakaleny do vody. Dále byly žíhány při 550 řC po doby v rozmezí 1-72 h. Režim žíhání byl určen dle teoretických výpočtů. Pomocí rentgenové difrakce byla potvrzena přítomnost intermetalických fází. Vývoj mikrostruktury byl pozorován pomocí skenovací elektronové mikroskopie. Pomocí diferenční skenovací kalorimetrie byly zaznamenány fázové přechody, které korelovaly s procesy rozpouštění metastabilní omega fáze a precipitace alfa fáze. Hlavním výsledkem této práce je zjištění, zdali dochází ke zlepšení mechanických vlastností slitin Zr-4Nb-1Fe a Zr-4Sn-1Cr po zvoleném žíhacím režimu.