Raziskali smo karakteristike preloma izredno drobnozrnatih WC-Co karbidnih trdin z nateznim in upogibnim preskusom, pri čemer smo uporabili več različnih velikosti vzorcev in preskusnih postavitev, z namenom, da se preuči učinek velikosti na natezno trdnost, s spreminjanjem volumna preskušanja v razponu do približno 10 velikostnih razredov. Mehanske lastnosti na centimetrskih vzorcih so bile določene z nateznim preskusom na vzorcu oblike urinega stekelca. Milimetrski vzorci so bili preskušeni s štiri točkovnim in tri točkovnim upogibnim preskusom. Mikrometrski vzorci v obliki kvadrov, narejeni s pomočjo fokusiranega ionskega curka (FIB), so bili obremenjeni in situ v vrstičnem elektronskem mikroskopu z uporabo piezo-električno nadzorovanega mikro indenterja oblike oglišča kocke. Ustvarjene prelomne površine smo bile pregledali z namenom, da bi določili mesto izvora razpok. Glavni rezultat tega dela je ugotovitev, da se trdnost poveča iz približno 2500 na približno 6000 MPa, ko se velikost preskušanega volumna zmanjša iz približno 100 na približno 10-8mm3. Tovrstno obnašanje je značilno za krhke materiale, v katerih je trdnost kontrolirana z napakami in ga je mogoče razložiti z učinkom velikosti v skladu z Weibullovo teorijo. Na vzorcih mikrometrske velikosti na prelomnih površinah ni bilo ugotovljenih pomanjkljivosti. Ocena o kritični velikosti napak v teh vzorcih, ki temelji na linearno elastični mehaniki loma daje vrednosti v velikostnem redu submikronskih delcev volframovega karbida. Pričakovano je, da so visoke trdnostne lastnosti ugotovljene v teh vzorcih blizu inherentne trdnosti materiala.
F.02 Pridobitev novih znanstvenih spoznanj
COBISS.SI-ID: 855722Tvorbo oksidne plasti na površini 2205 dupleks in AISI 316L avstenitnega nerjavnega jekla v umetni slini in fluoridu smo preiskovali s pomočjo elektrokemijske impedančne spektroskopije, potenciodinamskih meritev, ciklične voltametrije in XPS po oksidaciji pri potencialu odprtega kroga. Pasivna plast je bila pretežno sestavljena iz kromovih oksidov, delež železovih specij pa je bil bistveno manjši kot v osnovnem materialu.
F.10 Izboljšanje obstoječega tehnološkega procesa oz. tehnologije
COBISS.SI-ID: 24275239Zaostale napetosti so prisotne v tehničnih komponentah, kot nenamerna posledica proizvodnih procesov, vendar pa jih s postopki inženiringa površin, tudi namerno vnašamo, in sicer zaradi njihovega ugodnega učinka. Nitriranje v pulzirajoči plazmi je proces, ki je še posebej pomemben za preoblikovalna orodja in matrice, saj pomembno povečuje obrabno odpornost in odpornost proti utrujanju zaradi vnesenih površinskih zaostalih tlačnih napetosti. Natančno poznavanje nivoja in porazdelitve zaostalih napetosti, pri tehničnih komponentah, je potrebno za natančno načrtovanje in predvidevanje njihove odpornosti proti utrujanju. Vendar pa merjenje zaostalih napetosti ni vedno mogoče, kar še posebej velja pri orodjih za oblikovanje. Zato so potrebni drugi načini za oceno zaostalih napetosti. Rezultati raziskave so pokazali, da se po nitriranju orodnega jekla v pulzirajoči plazmi, nivo zaostalih napetosti in njihova globina povečujejo s časom in temperaturo nitriranja. Po drugi strani, eksperimentalni podatki kažejo, da lahko zaostale napetosti v plazemsko nitriranih orodnih jeklih določimo iz profila mikrotrdote. Ugotovili smo, da minimum odvoda po globini profila trdote ustreza maksimumu zaostalih tlačnih napetosti. Poleg tega lahko, nivo zaostalih napetosti ekstrapoliramo z uporabo baze podatkov referenčnih zaostalih napetosti in genetskega programiranja. Na ta način je mogoče modelirati nivo zaostalih napetosti in njihovo porazdelitev tudi za komponente pri katerih merjenje ni mogoče.
F.02 Pridobitev novih znanstvenih spoznanj
COBISS.SI-ID: 1795835