Razvoj inovativne ultra-lake Al-Mg-Li legure otporne na degradaciju u ekstremnim svemirskim uvjetima

Znanstveni rad - Poglavlje u knjizi

• Autor: Franjo Kozina
• Autor: Zdenka Zovko Brodarac
• Autor: Sandra Brajčinović
• Autor: Mitja Petrič
• Urednik: Klaudio Pap
• Urednik: Miljenko Šimpraga
• Autorova ustanova: Sveučilište u Zagrebu; Metalurški fakultet; (Zavod za procesnu metalurgiju); (Laboratorij za željezo, čelik i ljevarstvo)
• Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana: TEHNIČKE ZNANOSTI; Metalurgija; Procesna metalurgija

Sažetak (hrvatski)

Optimizacija kemijskog sastava kombiniranim dodatkom litija i magnezija omogućila je dodatno smanjenje mase vozila, poboljšanje modula elastičnosti, specifične čvrstoće, udarne žilavosti, otpornosti na umaranje te smanjenje rasta pukotina uslijed umaranja. U odnosu na druge legirajuće elemente, dodatcima litija smanjuje se gustoća za otprilike 3 % te povećava modul elastičnosti za 6 % dok dodatak magnezija direktno utječe na razvoj mikrostrukture i očvršćivanje krute otopine. Razvoj mikrostrukture tijekom skrućivanja aluminij-magnezij-litij legure te mehanička svojstva rezultat su brojnih parametara kao što su: kemijski sastav, obrada taline, brzina hlađenja, postupak lijevanja te naknadna toplinska obrada.

Iako je u industriji zrakoplovnih i svemirskih letjelica veliki naglasak stavljen na mehanička svojstva materijala, njihovo ponašanje prilikom izloženosti ekstremnim uvjetima te podložnost degradaciji značajno utječu na stabilnost i dugovječnost letjelica. Slabija otpornost metalnih materijala poput čelika, aluminijskih, magnezijevih te titanovih legura na degradaciju potječe od kompleksne mikrostrukture nastale tijekom lijevanja, oblikovanja termo-mehaničkom obradom te završne toplinske obrade. Iako mikrostruktura nastala tijekom proizvodnje pozitivno utječe na mehanička svojstva, međusobna interakcija pojedinih mikrostrukturnih konstituenata te reakcija s metalnom osnovom dovodi do degradacije materijala. Degradacija materijala rezultira nastankom pukotina te raslojavanjem površinskih slojeva. Nestabilnosti materijala dodatno pridonose naprezanja zaostala tijekom oblikovanja gnječenjem te mogući porast u veličini zrna.

Rezultati elektrokemijskih ispitivanja provedenih na aluminijskoj leguri s dodatcima 2,18 mas.% magnezija te 1.92 mas.% litija ukazuju na dobru otpornost materijala na degradaciju prilikom izlaganja ekstremnim svemirskim uvjetima. Uočena stabilnost posljedica je međusobne interakcije magnezija i litija te njihovog utjecaja na razvoj mikrostrukture i formiranje pasivnog zaštitnog sloja na površini materijala.

Dugovječnost, proizašla iz otpornosti na degradaciju, u kombinaciji s visokim funkcionalnim svojstvima ovu leguru čine potencijalnim i vrlo interesantnim inovativnim inženjerskim materijalom u zrakoplovnoj industriji i svemirskoj tehnologiji.

• Ključne riječi (hrvatski): Aluminij-magnezij-litij legura; proizvodi smanjene mase; funkcionalna svojstva; otpornost na degradaciju; zrakoplovna i svemirska industrija
• Jezik: hrvatski
• Vrsta publikacije: Znanstveni rad - Poglavlje u knjizi
• Status objave: Objavljen
• Vrsta recenzije: Recenziran
• Verzija publikacije: Završna verzija rukopisa prihvaćena za objavljivanje (postprint)
• Naslov knjige: Inovacije Sveučilišta u Zagrebu
• Izdanje: prvo izdanje
• Brojčani podaci: str. 197-200
• ISBN: 978-953-8250-24-8
• URN:NBN: urn:nbn:hr:115:533511
• Datum objave publikacije: 2021
• Vrsta resursa: Tekst
• Izdavač: Sveučilište u Zagrebu
• Mjesto izdavanja: Zagreb
• Prava pristupa: Otvoreni pristup
• Datum i vrijeme pohrane: 2024-04-24 06:30:18