Charakterizácia zmien mikroštruktúry povrchu Fe-Cr-Ni ocele vplyvom chemického a mechanického opracovania

Charakterizácia zmien mikroštruktúry povrchu Fe-Cr-Ni ocele vplyvom chemického a mechanického opracovania

Rok:
2020

Celkové hodnotenie

Vedecká práca
100%
Prevedenie (dizajn)
100%
Diskusná interakcia
100%
PoužívateľVedecká prácaDizajnDiskusná interakcia
MUDr. Natália Babincová100%100%100%
ISBN: 978-80-972360-6-9

Charakterizácia zmien mikroštruktúry povrchu Fe-Cr-Ni ocele vplyvom chemického a mechanického opracovania

Lukáš Pašteka1 ,
1 Ústav laboratórneho výskumu geomateriálov
pashty89@gmail.com

Mössbauerova spektrometria (MS) je vhodná metóda pri skúmaní a charakterizácii mikroštruktúrz povrchov železo obsahujúcich materiálov ako sú napríklad ocele. Pomocou tejto metódy je možné identifikovať a stanoviť oxidačný stupeň a rovnako aj kryštalovú štruktúru (bcc – plošne centrovaná mriežka, fcc – priestorovo centrovaná mriežka). V tejto práci sme sa sústredili na mikroštruktúru povrchu Fe-Cr-Ni typu ocele pomocou metódy CEMS (Mössbauerova spektrometria konverzných elektrónov). Tieto ocele majú vysokú odolnosť voči korózií, mechanickú pevnosť a radiačná odolnosť, a preto sa využívajú napríklad v jadrovom priemysle na výrobu jadrového reaktora alebo parogenerátorov. Metóda CEMS dokáže prinášať informácie z hĺbky niekolko stoviek nanometrov. Naša vzorka mala pôvodnu hrúbku približne 100 nm, následne sa brúsila na hrúbku cca 60 nm a na záver sa povrch elektrolyticky leptal kyselinou chloristou pri níykej teplote (-30°C). Vzorka sa spektrometricky merala pred a po každej úprave. Na spektrách možno vidiet zmenu pomeru medzi sextetovými a singletovými peakmi. Sextetové peaky predstavuju magnetickú zložku, v ktorej atómy železa sú usporiadané v bcc mriežke. Singlety naopak predstavujú nemagnetickú zložku, v ktorej sú atómy železa usporiadané v fcc mriežke. Celkový prispevok magnetickej zložky v spektre je zložený z menších sextetových signálov, ktoré reprezentujú rozdielne usporiadanie atómov (prevažne atómy Fe, Ni a Cr) v prvom najbližšom okolí centrálneho atómu železa. Postupným mechanickým a chemickým opracovaním povrchu klesá zastúpenie magnetickej zložky na povrchu vzorky až zostane iba čistá nemagnetická zložka.  

Pomocou metódy Mössbauerovej spektrometrie sme zistili, že mechanickým a chemickým opracovaním povrchu Fe-Cr-Ni ocele, dochádza k transformácii magnetickej zložky železa na nemagnetickú. Táto transformácia môže následne ovplyňvniť vlastnosti danej ocele. Vzhladom na ich využitie v jadrovom priemysle, kde dochádza pravidelne k mechanickej a chemickej dekontaminácii zariadení, môže to byť cenná informácia na predpovedanie vlastností týchto materiálov po rokoch prevadzky.

Poďakovanie: 

Táto práca bola podporená Grantom UK (UK/210/2020).

Zdroje: 

Diskusia

Dobry den,
zaujimalo by ma instrumentalne vybavenie, akym je mozne merat zmeny mikroštruktúry povrchu Fe-Cr-Ni ocele, v praci to totiz nie je v metodike specifikovane. V abstrakte by mozno bolo vhodne spomenut aj odkazy na ref. ohladom vyuzitia Mössbauerovej spektrometrie v praxi. A este by som odporucila upravit slide c. 5, chybuju Vam popisky na grafe, os y? to je intentzita singalu? Ake ciselne hodnoty? Ake jednotky? resp. aj popis co znamenaju mensie farebne piky, vpravo a vlavo od hlavneho zaznamu (zeleny pik). Pocet Vasich merani (n=?) tiez nie je nikde uvedeny, rovnako ani poznamka o statistickom spracovani nameranych dat. Vopred dakujem za doplnenia a upresnenia. ZB