Analýza teplot fázových transformací reálných značek ocelí

Ing. Ondřej Martiník¹; doc. Ing. Bedřich Smetana, Ph.D.^{1, 2}; prof. Ing. Jana Dobrovská, CSc.^{1, 2}; Ing. Aleš Kalup¹; Ing. Simona Zlá, Ph.D.^{1, 2}; Ing. Monika Kawuloková, Ph.D.^{1, 2}; doc. Ing. Karel Gryc, Ph.D.^{1, 2}; prof. Ing. Karel Michalek, CSc.^{1, 2}; Ing. Petr Dostál¹; Ing. Ľubomíra Drozdová¹

Stáhnout článek v PDF

Předkládaná práce se zabývá studiem teplot fázových transformací dvou reálných značek ocelí metodou diferenční termické analýzy (DTA) a přímé termické analýzy (T_A) v nízkoteplotní a vysokoteplotní oblasti. Stanoveny byly teploty eutektoidní transformace (T_E), teploty ukončení přeměny α-feritu na γ-austenit (T_α→γ), teploty solidu (T_S), teploty peritektické transformace (T_P) a teploty likvidu (T_L). Výsledky byly ověřeny statistickým vyhodnocením a diskutovány s teoretickými výpočty provedenými s využitím software InterDendritic Solidification (IDS) a Thermo-Calc™ (2015b, TCFE8; TC).

Originální experimentální data, tj. teploty fázových transformací, byla získána metodami termické analýzy. Teploty v nízkoteplotní oblasti, tedy teploty eutektoidní transformace a teploty ukončení přeměny α-feritu na γ-austenit, byly stanoveny pouze metodou diferenční termické analýzy a porovnány pouze s výsledky software Thermo-Calc. Lze tedy tvrdit, že diferenční termická analýza a Thermo-Calc mají všestrannější použití. Metody diferenční a přímé termické analýzy jsou nastaveny správně a výsledky jsou reprodukovatelné a porovnatelné. Výsledky termické ana­lýzy vykazují vysokou míru konzistence a nízkou variabilitu. Směrodatná odchylka byla ve všech případech nižší než 2 °C a variační koeficient byl nižší než 0,3 %.

Bylo zjištěno, že není možné určit přesnější software nebo software, jehož výsledky by byly blíže k naměřeným hod­notám. Vyjma jednoho případu se výsledky IDS a Thermo-Calc mezi sebou lišily méně než o 3 °C. Shoda výsledků získaných využitím software a experimentálních výsledků termických analýz je značně proměnlivá: v některých případech výborná, v jiných případech je naopak velmi nízká. Z tohoto důvodu je nutné vždy ověřit výpočet software experimentem. Existuje reálný předpoklad využití získaných výsledků k optimalizaci výroby (odlévání a následného tuhnutí) a tepelně-mechanického zpracování analyzovaných značek ocelí.

1. VŠB – Technical university of Ostrava, Faculty of Metallurgy and Materials Engineering, Department of Metallurgy and Foundry, 17. listopadu 15/2172, 708 33 Ostrava-Poruba, Czech Republic
2. VŠB – Technical university of Ostrava, Faculty of Metallurgy and Materials Engineering, Regional Materials Science and Technology Centre, 17. listopadu 15/2172, 708 33 Ostrava-Poruba, Czech Republic