Structure and properties of diffusion layers in clad materials prepared by twin-roll casting

Abstract

Title: Structure and properties of diffusion layers in clad materials prepared by twin-roll casting Author: Barbora Kihoulou Department: Department of Physics of Materials Supervisor: RNDr. Michaela Šlapáková, Ph.D., Department of Physics of Mate- rials Abstract: Aluminum-steel composites find a wide range of applications in several branches of industry. Their overall performance is governed by the bond between the constituent materials. Upon exposure to elevated temperatures, brittle inter- metallic (IMC) phases form at the Al-steel interface. However, the literature details on the kinetics of IMC growth are diverse and influenced by many param- eters, such as alloy composition, grain size and their microstructure. Within this doctoral thesis, two aluminum-steel clad materials produced by twin-roll cast- ing (TRC) are investigated: austenitic steel EN 1.4301 with 1) aluminum alloy EN AW-1070, and with 2) aluminum alloy EN AW-5083. Microstructure and mechanical properties were characterized by scanning and transmission electron microscopy, microhardness measurement and tensile tests, including in-situ ex- periments. Phases emerging at the Al-steel interface were identified as Al5Fe2, Al13Fe4, Al19Fe4MnSi2, and Al18Cr2Mg3. The results show that the growth of the IMC layer follows parabolic kinetics, confirming...

Název: Struktura a vlastnosti difúzní vrstvy v kompozitních materiálech připra- vených plynulým odléváním mezi válce Autor: Barbora Kihoulou Katedra: Katedra fyziky materiálů Vedoucí práce: RNDr. Michaela Šlapáková, Ph.D., Katedra fyziky materiálů Abstrakt: Hliníkovo-ocelové kompozity nacházejí široké uplatnění v mnoha průmyslových odvětvích. Jejich celkové vlastnosti jsou určovány vazbou mezi jednotlivými složkami. Při vystavení zvýšeným teplotám se na rozhraní hliníku a oceli tvoří křehké intermetalické fáze (IMC), jejichž růstová kinetika je ovlivněna řadou parametrů, jako jsou složení slitin, velikost zrn a jejich mikrostruktura. Tato skutečnost se odráží i ve značném rozptylu hodnot reportovaných v literatuře. V rámci dizertační práci byly studovány dva hliníkovo-ocelové plátované ma- teriály připravené metodou plynulého odlévání mezi válce: první na bázi austeni- tické oceli typu EN 1.4301 s hliníkovou slitinou EN AW-1070, druhý s hliníkovou slitionou EN AW-5083. Mikrostruktura a mechanické vlastnosti byly charakteri- zovány pomocí skenovací a transmisní elektronové mikroskopie, měření mikrotvr- dosti a tahových zkoušek, včetně in-situ experimentů. Fáze vznikající na rozhraní hliníkové...