Simultaneously increasing strength and ductility of nano-crystalline Cu-Zn-alloys made from powderous raw materials

Publikationen: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenMasterarbeit

Autoren

Organisationseinheiten

Abstract

Im Vergleich zu ihren grobkörnigen Gegenstücken zeigen nanokristalline Werkstoffe, welche mittels plastischer Hochverformung hergestellt wurden, oft exzellente Festigkeiten. Die Duktilität bleibt hingegen vergleichsweise gering. Frühere Studien haben gezeigt, dass die Stapelfehlerenergie durch Legieren herabgesetzt und dadurch zusätzliche Verformungsmechanismen, wie mechanische Zwillingsbildung, ermöglicht werden können. Diese Arbeit zeigt, aufbauend auf früheren Untersuchungen von Zhao et al., die Anwendung dieses Prinzips auf Proben, welche mittels Mahlen in einer Kugelmühle sowie Hochdruck-Torsionsumformung hergestellt wurden. Als Ausgangsmaterial dienten Pulver mit Zusammensetzungen von reinem Cu und Cu mit 10, 20 und 30 gew.% Zn. Die Sättigung der Mikrostruktur wurde mittels Vickers Härteprüfung und Rasterelektronenmikroskopie nachgewiesen, während die Korngrößenverteilung durch Transmissionselektronenmikroskopie bestimmt wurde. Weiters wurden Zugversuche durchgeführt, um die mechanischen Eigenschaften zu bestimmen. Obwohl Zusammensetzung, und damit auch Stapelfehlerenergie, identisch mit den Referenzproben sind, zeigen die hergestellten Proben geringere mittlere Korngrößen und eine gesteigerte Tendenz zur Verzwilligung. Dadurch war es möglich, höher Werte für Streckgrenze und Zugfestigkeit bei Zusammensetzungen bis zu 20 gew.% Zn, sowie signifikant höhere Bruchdehnungen für Zusammensetzungen bis 10 gew.% Zn zu erreichen.

Details

Titel in ÜbersetzungGleichzeitiges Erhöhen von Festigkeit und Duktilität von aus pulverförmigen Ausgangsmaterialien hergestellten, nanokristallinen Cu-Zn-Legierungen
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDipl.-Ing.
Gradverleihende Hochschule
Betreuer/-in / Berater/-in
Datum der Bewilligung31 März 2023
DOIs
StatusVeröffentlicht - 2023