diplomsko delo
Povzetek
V diplomskem delu smo preiskovali visokotemperaturno oksidacijo orodnega jekla za
delo v vročem, SITHERM S140R, proizvajalca SIJ Metal Ravne. Jeklo smo preiskovali
v mehko žarjenem stanju, saj ga v takšni obliki dobavlja tudi proizvajalec. Kot
primerjalni material smo uporabili čisto železo (99,9 mas. % Fe). Za jeklo smo najprej
s termodinamičnem modeliranjem, po metodi CALPHAD, naredili izračun ravnotežnih
sestav nastalih oksidnih plasti, nato pa smo dva vzorca oksidirali v napravi za
simultano termično analizo (STA naprava), pri temperaturah 500 in 700 °C. Vzorce
primerjalnega materiala – železa, smo oksidirali v komorni peči pri temperaturi 700 °C,
ki smo jih iz peči vzeli po treh različnih časih, in tako s pomočjo tehtanja izmerili
spremembo mase, nastale med oksidacijo. Oksidiranima vzorcema jekla smo s
pomočjo metalografske analize izmerili debeline nastalih oksidnih plasti. Na podlagi
dobljenih rezultatov, smo izdelali termodinamični model za preiskovano jeklo pri
posameznih temperaturah. Z izračuni s Thermo-Calcom smo dobili rezultate vsebnosti
posameznih oksidov in njihove kemijske sestave, pri določeni temperaturi. Rezultate
kinetike oksidacije, pa smo pridobili z oksidacijo v STA napravi. Kinetiko oksidacije
preiskovanega jekla, je možno opisati tudi s tremi matematičnimi funkcijami:
eksponentno, parabolno, oziroma kubično funkcijo. Od kemijske sestave jekla in
temperature oksidacije pa je odvisno, katera matematična funkcija najboljše opiše
kinetiko oksidacije. S preizkusi je bilo ugotovljeno, da imajo legirni elementi velik vpliv
na kinetiko oksidacije.
Ključne besede
visokotemperaturna oksidacija;orodna jekla za delo v vročem;kinetika oksidacije;termodinamično modeliranje;termogravimetrična analiza.;
Podatki
Jezik: |
Slovenski jezik |
Leto izida: |
2022 |
Tipologija: |
2.11 - Diplomsko delo |
Organizacija: |
UL NTF - Naravoslovnotehniška fakulteta |
Založnik: |
[K. Broder] |
UDK: |
669 |
COBISS: |
133423107
|
Št. ogledov: |
47 |
Št. prenosov: |
14 |
Ocena: |
0 (0 glasov) |
Metapodatki: |
|
Ostali podatki
Sekundarni jezik: |
Angleški jezik |
Sekundarni naslov: |
high temperature oxidation of tool steel SITHERM S140R |
Sekundarni povzetek: |
In this thesis we investigated the high temperature oxidation of hot work steel
SITHERM S140R, manufactured by SIJ Metal Ravne. We studied the steel in the
condition of soft annealing, as it is also issued in this form by the manufacturer. We
used pure iron (99.9 wt. % Fe) as a comparative material. For steel, we first calculated
the equilibrium compositions of the resulting oxide layers by thermodynamic modelling
using the CALPHAD method. Subsequently, two samples were oxidised in a
simultaneous thermal analysis apparatus (STA) at temperatures of 500 and 700 °C.
Samples of the reference material - iron - were oxidised in a chamber furnace at a
temperature of 700 °C and removed from the furnace after three different times.
Subsequently, the change in mass that occurred during oxidation was measured by
means of weighing. Metallographic analysis was used to measure the thicknesses of
the oxide layers that had formed on two oxidised steel samples. Based on the results
obtained, we created a thermodynamic model for the steel studied at each
temperature. The model developed describes the kinetics of high-temperature
oxidation, which is also described by the results of the analysis performed with Thermo-Calc. The kinetics of the investigated steel can also be described with three
mathematical functions: exponential, parabolic or cubic function. Which mathematical
function best describes the oxidation kinetics depends on the chemical composition of
the steel and the oxidation temperature. Through tests, it was found that alloying
elements have a great influence on the oxidation kinetics. |
Sekundarne ključne besede: |
high temperature oxidation;hot work tool steels;oxidation kinetics;thermodynamic modelling;thermogravimetric analysis.; |
Vrsta dela (COBISS): |
Diplomsko delo/naloga |
Študijski program: |
0 |
Konec prepovedi (OpenAIRE): |
1970-01-01 |
Komentar na gradivo: |
Univ. v Ljubljani, Naravoslovnotehniška fak., Oddelek za materiale in metalurgijo |
Strani: |
XII, 42 f. |
ID: |
16789222 |