Fakultetska 3, 72000 Zenica, Bosna i Hercegovina    |    tel. (+387 32) 444 420, 444 421     |    fax. (+387 32) 444 431    |    E-mail: rektorat@unze.ba
Univerzitet u Zenici
  Doktorske teze odbranjene na Univerzitetu u Zenici

Datum i mjesto odbrane:
07.02.2011. Fakultet za metalurgiju i materijale u Zenici
Kandidat:
mr. sc. Raza Sunulahpašić
Mentor:
prof. dr. Mirsada Oruč.
Komisija za odbranu:
1. Prof. dr. sc. Suada Bikić, vanredni profesor Fakulteta za metalurgiju i materijale Univerziteta u Zenici, za naučnu oblast: "Fizika i primijenjena fizika", predsjednik;
2. Prof. dr. sc. Mirsada Oruč, vanredni profesor Fakulteta za metalurgiju i materijale Univerziteta u Zenici, za naučnu oblast: "Metalni materijali", mentor i član;
3. Prof. dr. sc. Sreto Tomašević, redovni profesor Fakulteta za metalurgiju i materijale Univerziteta u Zenici, za predmete: "Fizička metalurgija" i "Metalurška tehnologija", komentor i član;
4. Prof. dr. sc. Ivan Vitez, redoviti profesor u trajnom zvanju Strojarskog fakulteta u Slavonskom Brodu Sveučilišta u Osijeku, za naučnu oblast: "Inženjerstvo materijala", član

Naslov teme:
Optimizacija mehaničkih i strukturnih osobina superlegure nimonic 80a namijenjene za rad na povišenim temperaturama u autoindustriji

Rezime
Superlegura Nimonic 80A je legura nikla (min. 65%) i kroma (20%), sa manjim dodacima ugljika, kobalta i željeza, te glavnih legirajućih elemenata aluminijuma (do 1,8%) i titana (do 2,7%). Ova legura posjeduje dobre mehaničke osobine, otpornost na koroziju kako na sobnim tako i na povišenim temperaturama. Predviđena je za rad na temperaturama do 815°C. Savremena automobilska industrija danas uglavnom iskazuje potrebe za turbomotorima sa turbopunjačem čiji su dijelovi izrađeni od materijala koji rade na visokim temperaturama (oko 720°C). Povećanje performansi motora je u direktnoj vezi sa povećanjem radne temperature motora, pa je istraživanje mogućnosti izrade materijala koji imaju stabilnu strukturu pri dugotrajnom radu na visokim temperaturama jedan od najvažnijih ciljeva u razvoju automobilske industrije. Posebno mjesto u istraživanjima ima superlegura Nimonic 80A, prvobitno razvijena za potrebe avio industrije, da bi preko izrade turbopunjača za automobile za auto trke našla primjenu i u standardnim automobilima.
Ovaj materijal se već dugo nalazi u upotrebi u savremenim industrijskim tehnologijama, ali je njihova proizvodnja ograničena samo na manji broj renomiranih svjetskih proizvođača, koji imaju zaštićene tehnologije. Preliminarnim istraživanjima, koja su prethodila ovom radu, definisani su osnovni tehnološki parametri za proizvodnju i preradu superlegure Nimonic 80A.
Hemijski sastav legure Nimonic 80A ima dominantan uticaj na njene mehaničke i tehnološke osobine. Uticaj legirajućih elemenata Al, Ti i Co za superleguru Nimonic 80A je veoma bitan i ogleda se u tome kako oni utiču na ojačavanje matriksa precipitacijom, kao i ojačavanje čvrstim rastvorom. Sekundarno ojačavanje postiže se finom precipitacijom karbida uglavnom po granicama zrna.
Istraživanja koja su provedena obuhvatala su hemijska ispitivanja i ispitivanja mehaničkih osobina superlegure Nimonic 80A, na osnovu kojih je provedena regresiona analiza uticaja hemijskog sastava na mehaničke osobine. Metalografska i RTG ispitivanja doprinijela su pojašnjenju mehanizama ojačavanja, odnosno uticaja pojedinih legirajućih elemenata koji znatno utiču na poboljšanje mehaničkih i duktilnih osobina materijala od Nimonic 80A.
Kao rezultat istraživanja i sagledavanja kvalitativnog i kvantitativnog doprinosa čvrstoći superlegure Nimonic 80A svih dejstvujućih mehanizama ojačavanja postavljen je prihvatljiv teorijski model formiranja optimalne čvrstoće. Dobijene su regresione jednačine pomoću kojih se na osnovu poznatog hemijskog sastava, tj. sadržaja glavnih legirajućih elemenata Al, Ti i Co mogu predvidjeti mehaničke osobine materijala na sobnim i povišenim temperaturama. Na osnovu dobijenih kvadratnih regresionih jednačina, izvršena je optimizacija hemijskog sastava materijala za odabrane vrijednosti mehaničkih osobina.

Ključne riječi:
superlegure, Nimonic 80A, mehaničke osobine, mehanizmi ojačavanja, regresiona analiza, optimizacija


   početna stranica
webmaster