Ústav fyziky materiálů AV ČR, v. v. i. > Seznam projektů > Detail projektu

Zlepšení vlastností a komplexní charakterizace nové generace oxidy precipitačně vytvrzených ocelí na bázi Fe-Al-O

ŘešitelRNDr. Jiří Svoboda, CSc., DSc.
Číslo projektu17-01641S
AgenturaGrantová agentura České republiky
Doba řešení2017-01-01 - 2019-12-30

Anotace
Navrhovatelé nedávno vyvinuli zcela novou generaci nízkonákladové oceli na bázi Fe-Al-O
zpevněnou precipitáty Al oxidů (OPH - Oxide Precipitation Hardened), mající vynikající
vysokoteplotní oxidační odolnost a mikrostrukturní stabilitu. Ocel lze připravit ve dvou krocích: 1. mechanickým legováním Fe a Al prášků v řízené O2 atmosféře, při němž je kyslík zachycen pastmi četných defektů a 2. vysokoteplotním zhutněním pomocí válcování za tepla, při němž vyprecipitují jemné Al oxidy z přesycené rekrystalizované matrice. Hutná jemnozrnná (100-200 nm) ocel s homogenní dispersí 2-5 obj.% Al oxidů (10-20 nm) je tvrdá a křehká, je však lehce tvářitelná za tepla. Při žíhání nad 1000°C vede abnormální růst zrn ke zhrubnutí zrn na 50-100 mym při zachování velikosti oxidů, ocel se stane měkčí a tažnou. Materiál vykazuje mimořádné vlastnosti od pokojové teploty až do 1100°C. V projektu bude připraveno několik variant OPH oceli, na kterých budou komplexně demonstrovány jejich možnosti z hlediska mechanických vlastností, dlouhodobé mikrostrukturní stability a tvářitelností za tepla.
Cílem projektu je vylepšení nových OPH ocelí změnou podmínek mletí a válcování a obsahu kyslíku s následným vyhodnocením. Komplexní charakterizace vylepšených tříd nových OPH ocelí s různým obsahem kyslíku z hlediska lomu, creepu, únavy, tvářitelnosti za tepla, mikrostrukturní stability a oxidační odolnosti.


2020

Svoboda J., Shan Y., Zickler G., Kozeschnik E., Fischer F.: Local approach for coarsening of precipitates. Scr. Mater. 178 (2020) 232-235

Svoboda J., Horník V., Riedel H.: Modelling of Processing Steps of New Generation ODS Alloys. Metall. Mater. Trans. A 51 (2020) 5296-5305

Chlupová A., Šulák I., Svoboda J.: High Temperature Cyclic Plastic Response of New-Generation ODS Alloy. Metals 10 (2020) 804

Scheiber D., Jechtl T., Svoboda J., Fischer F., Romaner L.: On solute depletion zones along grain boundaries during segregation. Acta Mater. 182 (2020) 100-107

Khalaj O., Saebnoori E., Jirková H., Chocholaty O., Svoboda J.: High Temperature and Corrosion Properties of A Newly Developed Fe-Al-O Based OPH Alloy. Metals 10 (2020) 167



2019

Svoboda J., Shan Y., Kozeschnik E., Fischer F.: Influence of misfit stress relaxation by power-law creep and plasticity on kinetics of coarsening of precipitates. Scr. Mater. 168 (2019) 81 -85

Hackl K., Khan A., Fischer F., Svoboda J.: Influence of bulk energy and triple junction mobility on interface kinetics - A tool for interpretation of experiments. Acta Mater. 174 (2019) 310-318

Dymáček P., Svoboda J., Jirková H., Stratil L., Horník V.: Microstructure evolution and creep strength of new-generation oxide dispersion strengthened alloys with high volume fraction of nano-oxides. Procedia Struct. Integr. 17 (2019) 427-433

Dymáček P., Bártková D., Horník V., Stratil L., Mašek B., Svoboda J.: New Generation of ODS Alloys. Key Eng. Mater. 810 (2019) 113-118

Svoboda J., Ecker W., Razumovskiy V., Zickler G., Fischer F.: Kinetics of interaction of impurity interstitials with dislocations revisited. Prog. Mater. Sci. 101 (2019) 172-206



2018

Svoboda J., Horník V., Stratil L., Hadraba H., Mašek B., Khalaj O., Jirková H.: Microstructure Evolution in ODS Alloys with a High-Volume Fraction of Nano Oxides. Metals 8 (2018) 1079

Scheiber D., Romaner L., Fischer F., Svoboda J.: Kinetics of grain boundary segregation in multicomponent systems - The example of a Mo-C-B-O system. Scr. Mater. 150 (2018) 110-114

Svoboda J., Fischer F.: Anisotropy of interstitial diffusion in bcc-crystals due to stress-induced unequal occupancies of different types of sites. Int. J. Solids Struct. 152-153 (2018) 66-70

Svoboda J., Fischer F.: Influence of accounting for translationa lmotion of grains on grain growth kinetics and size distribution. Scr. Mater. 146 (2018) 255-259

Svoboda J., Zickler G., Fischer F.: An innovative concept for interstitial diffusion in stressed crystals. Int. J. Solids Struct. 134 (2018) 173-180

Fischer F., Zickler G., Svoboda J.: Elastic stress-strain analysis of an infinite cylindrical inclusion with eigenstrain. Arch. Appl. Mech. 88 (2018) 453-460

Fischer F., Zickler G., Svoboda J.: Stress-strain analysis of the antiplane shear problem for an infinite cylindrical inclusion with eigenstrain an addendum to Arch. Appl. Mech. 2018. Arch. Appl. Mech. 88 (2018) 1209-1211

Khalaj O., Jirková H., Mašek B., Hassasroudsari P., Studecký T., Svoboda J.: Using thermomechanical treatments to improve the grain growth of new-generation ODS alloys. Mater. Technol. 52 (2018) 475-482