Doktorska disertacija
Vpliv elementov redkih zemelj Ce, La, Nd in Pr na morfologijo evtektičnih karbidov v orodnih jeklih: eksperimentalni in modelni pristopi
Ogledi: 4 | Prenosi: 0
Povzetek
Morfologijo evtektičnih kromovih karbidov v liti mikrostrukturi orodnega jekla AISI D2 smo uspeli modificirati z dodajanjem elementov redkih zemelj Ce, La, Nd in Pr v talino. Evtektični karbidi so se zaradi dodatka redkih zemelj oblikovali v globularno namesto v lamelarno obliko. Podobni vplivi redkih zemelj na orodna jekla so bili v literaturi že večkrat opisani, kljub temu pa še ni bila podana podrobna teoretična razlaga vpliva modifikacije z redkimi zemljami na strjevanje evtektičnih karbidov v orodnih jeklih.
V doktorski disertaciji predstavljamo uspešno izveden eksperiment modifikacije jekla z redkimi zemljami Ce, La, Nd in Pr ter nov model, izpeljan na podlagi temeljnih termodinamskih pristopov. Evtektično reakcijo smo modelirali z metodo faznega polja. Uporabili smo nov pristop, pri katerem smo člen površinske proste energije fazne meje razdelili na izotropni in anizotropni del. To nam je omogočilo uspešno opisati prehod evtektičnih karbidov iz lamelarne v globularno obliko v orodnem jeklu AISI D2 zaradi modifikacije z redkimi zemljami Ce, La, Nd in Pr.
S primerjavo eksperimentalnih rezultatov in rezultatov modeliranja smo pojasnili mehanizme sprememb, ki nastanejo pri modifikaciji. Pokazali smo, da modifikacija nekovinskih vključkov v jeklu z redkimi zemljami ne vpliva na heterogeno nukleacijo evtektičnih karbidov. Preučili smo tudi mehanizem spreminjanja morfologije evtektičnih karbidov, ki dobro pojasni vse opažene razlike.