Study of the influence of alloying elements on the solubility of titanium in magnesium

Tato diplomová práce se zabývá studiem vlivu hliníku a zinku na rozpustnost titanu v hořčíku. V teoretické části jsou shrnuty základní poznatky o hořčíku a o hořčíkových slitinách se zaměřením na systémy obsahující hliník, zinek a titan. Dále je zde popsána technologie práškové metalurgie, konkrétně příprava, zhutňování a slinování kovových prášků. Teoretickou část uzavírá rešerše o současném výzkumu ternárních a kvaternárních hořčíkových slitin. Experimentální část je zaměřena na přípravu hořčíkového materiálu legovaného titanem, zinkem a hliníkem pomocí práškové metalurgie a základní strukturně-mechanickou charakterizaci připravených materiálů. Byl sledován vliv legovacích prvků a teploty na rozpustnost titanových částic v hořčíku. Bylo zjištěno, že hlavní podmínkou rozpouštění titanu v hořčíku je teplota 800 °C a přítomnost hliníku, který zahajuje reakci tvorbou intermetalických sloučenin s titanem. Po začlenění titanu do struktury materiálu došlo vedle popsaných struktur také ke vzniku nových intermetalických sloučenin se všemi prvky, které dosud nebyly v literatuře popsány.This master’s thesis deals with the study of the influence of aluminium and zinc on the solubility of titanium in magnesium. The theoretical part summarizes the basic knowledge about magnesium and magnesium alloys with a focus on systems containing aluminium, zinc and titanium. It also describes powder metallurgy technology, specifically the preparation, compaction and sintering of metal powders. The theoretical part ends with literature review on the current research of ternary and quaternary magnesium alloys. The experimental part focuses on the preparation of magnesium materials alloyed with titanium, zinc and aluminium by powder metallurgy and the basic structural and mechanical characterisation of the prepared materials. The effect of alloying elements and temperature on the solubility of titanium particles in magnesium was investigated. It was found that the main condition for the dissolution of titanium in magnesium is the temperature of 800 °C and the presence of aluminium, which initiates the reaction by forming intermetallic compounds with titanium. After incorporation of titanium into the material structure, new intermetallic compounds were formed with all elements not previously described in the literature, in addition to the structures described.