Vliv mikrostruktury na mechanické vlastnosti v tahu a charakter lomových ploch slitiny Al-Mn

Ing. Jan Škoda1; doc. Dr. Ing. Monika Losertová1; Ing. Kateřina Konečná, Ph.D.1; Ing. Vojtěch Machalla2; Ing. Petr Czyz3

1 VŠB – Technická univerzita Ostrava, Fakulta materiálově-technologická, 17. listopadu 2172/15, 708 00 Ostrava- Poruba, Česká republika
2 VŠB – Technická univerzita Ostrava, Fakulta strojní, 17. listopadu 2172/15, 708 00 Ostrava-Poruba, Česká republika
3 Hanon Systems Autopal s.r.o., Lužická 984/14, 741 01 Nový Jičín, Czech Republic

Stáhnout článek v PDF

Hliníkové slitiny se především díky své specifické pevnosti a korozním vlastnostem staly v podstatě standardním materiálem pro automobilový průmysl. Slitiny na bázi Al-Mn (třída 3XXX), které se používají pro výrobu jak klimatizačních komponent v automobilovém průmyslu, tak pro různé konstrukční prvky nebo produkty ve stavebnictví a spotřebním průmyslu, jsou často vystaveny účinkům mechanického namáhání vedoucím k jejich poškození nebo selhání. V této práci bylo pro slitinu 3003-H12 provedeno studium mikrostruktury, pevnosti v tahu a morfologie lomových ploch. Z tahové zkoušky, která byla provedena na pěti vzorcích, vyplynula střední hodnota meze kluzu 118 MPa a maximální pevnosti 123 MPa. Vzorky při tahové zkoušce tvořily krček a morfologie lomových ploch odpovídala pozorované mikrostruktuře, která byla tvořená tuhým roztokem α, částicemi fází Al6(Fe,Mn) a α−Al12(Fe,Mn)3Si. Zrna α měla nestejnou velikost v průřezu vzorku, podle oblastí se jejich rozměry pohybovaly od 30 do 500 μm v příčném a až do 1000 μm v podélném řezu. Houževnatý lom byl charakteristický jamkami, uvnitř kterých byly pozorovány díry po intermetalických částicích. Slitina svými vlastnostmi dle očekávání patří spíše mezi materiály s nižší pevností a dobrou houževnatostí. Výsledky představují první etapu výzkumu únavového chování slitin 3XXX, neboť jsou velmi často podrobovány cyklickým zatížením při jejich provozu v chladicích nebo klimatizačních jednotkách v automobilech.

1. Klíčová slova: slitina Al-Mn; tahová zkouška; SEM; fraktografie; mez kluzu; morfologie lomu