Vliv rychlosti ochlazování na mikrostrukturu a mechanické vlastnosti odlitků z hořčíkových slitin AZ91, WE43B a Elektron21 vyráběných metodou přesného lití

Abstract

Tato diplomová práce se zabývá vlivem rychlosti ochlazování na velikost zrna hořčíkových slitin na bázi Mg–Al (AZ91E) a na bázi Mg–Zr–RE (WE43B a Elektron21). Vliv rychlosti ochlazování je analyzován na vzorcích rozdílných tlouštěk stěny odlitků pro různé způsoby ochlazování (ofuk vzduchem, zanořením do polymeru a volným chlazením). Vyhodnocena byla také výsledná mikrostruktura, pórovitost, tvrdost a mechanické vlastnosti získané pro odlitky vyrobené pomocí metody přesného lití. Na základě vyhodnocených velikostí zrna materiálů byl prokázán významný vliv rychlosti ochlazování na velikost zrna pro slitinu AZ91E, na rozdíl od slitin obsahující zirkonium (WE43B a Elektron21), kde hlavním vlivem na velikost zrna má právě obsah zirkonia. Pro slitiny na bázi Mg–Zr–RE lze upřednostnit podmínky pro odlévání taveniny do formy bez přítomnosti negativního vlivu zvětšení velikosti zrna v závislosti na rychlosti ochlazování odlitku.This master's thesis deals with the effects of the cooling rate on the grain size of magnesium alloys based on Mg–Al (AZ91E) and Mg–Zr–RE (WE43B and Elektron21). The effects of the cooling rate are analyzed on samples of varying thickness for different cooling methods (forced–air–cooling, cooling into polymer, natural air cooling). We also evaluated the final microstructure, porosity, hardness, and mechanical properties for investment castings. Based on the evaluated grain sizes, we demonstrated a significant difference in the cooling rate influence on the grain size for the alloy AZ91E. Compared to Zirconium-based alloys (WE43B and Elektron21), for which the zirconium content influences grain size the most. For the alloys based on Mg–Zr–RE, it is possible to prefer casting conditions, without negative enlarging of the grain size.