pdf romana - Universitatea Transilvania

NiŃu Margareta Iulia – Rezumat teză de doctorat
UNIVERSITATEA „Transilvania” BRAŞOV
FACULTATEA FACULTATEA „ŞtiinŃa şi Ingineria Materialelor”
CATEDRA „Ingineria Materialelor şi Sudură”
Ing. Margareta Iulia NIłU(prin căsătorie DIMA)
CERCETĂRI PRIVIND ÎMBUNĂTĂłIREA UNOR
PROPRIETĂłI FIZICO-MECANICE LA ALIAJELE DE ALUMINIU
TURNABILE PRIN INTERMEDIUL TRATAMENTELOR TERMICE
RESEARCHERS REGARDING THE IMPROVEMENT OF PHYSICAL
AND MECHANICAL PROPERTIES OF CAST ALUMINUM ALLOYS
USING HEAT TREATMENT
CONDUCĂTOR ŞTIINłIFIC
Prof.univ. dr. ing. Rodica Mariana POPESCU
BRAŞOV
2010
1

NiŃu Margareta Iulia – Rezumat teză de doctorat
MINISTERUL EDUCAłIEI CERCETĂRII TINERETULUI ŞI SPORTULUI
UNIVERSITATEA ,,TRANSILVANIA” DIN BRAŞOV
BRAŞOV, B-DUL EROILOR NR.29, TEL. 0040-268-413000, FAX.0040-268- 410525
Către.......................................................................................................................................
Vă aducem la cunoştinŃă că în ziua de 1.10.2010, ora 12,00 în sala II6, la Catedra de Ingineria
Materialelor şi Sudură, va avea loc susŃinerea publică a tezei de doctorat intitulată ,,CERCETĂRI PRIVIND
ÎMBUNĂTĂłIREA UNOR PROPRIETĂłI FIZICO-MECANICE,LA ALIAJE DE
ALUMINIUTURNABILE PRIN INTERMEDIUL TRATAMENTELOR TERMICE”elaborată de ing.
Margareta Iulia NiŃu, în vederea obŃinerii titlului de doctor în domeniul fundamental ,,ŞTIINłE
INGINEREŞTI”, domeniul ,,INGINERIA MATERIALELOR”cu următoarea componenŃă a comisiei:
PREŞEDINTE 1.Prof. univ.dr.ing. Mircea Horia łIEREAN
Decan, Facultatea de ŞtiinŃa şi Ingineria Materialelor,
Universitatea ,,Transilvania”din Braşov.
COND. ŞTIINłIFIC 2.Prof. univ.dr.ing. Rodica Mariana POPESCU
Universitatea ,,Transilvania”din Braşov.
REFERENłI 3.Prof. univ.dr.ing. Avram NICOLAE
Universitatea ,,Politehnica” Bucureşti
4.Prof. univ.dr.ing. Rami ŞABAN
Universitatea ,,Politehnica” Bucureşti
5. Prof. univ.dr.ing.Teodor MACHEDON- PISU
Universitatea ,,Transilvania”din Braşov.
În acest scop vă trimitem alăturat rezumatul tezei de doctorat şi vă invităm să luaŃi parte la susŃinerea publică
a tezei de doctorat.
În cazul când binevoiŃi să faceŃi aprecieri sau observaŃii asupra conŃinutului lucrării, vă rugăm să le trimiteŃi la
Catedra I.M.S. a FacultăŃii SIM.
2

NiŃu Margareta Iulia – Rezumat teză de doctorat
C U P R I N S
Introducere...........................................................................................................................................3
CAP. 1.Stadiul actual al cercetărilor privind îmbunătăŃirea unor proprietăŃi fizico- mecanice la
aliaje de aluminiu turnabile prin intermediultratamentelortermice................................................. .5
1.1. ImportanŃa aliajelor de aluminiu şi necesitatea tratamentelor termice..............................................................5
1.1.1.Diagrame de echilibru caracteristice aliajelor de aluminiu de turnătorie.......................................................6
1.1.2.Oportunitatea tratamentelor termice aplicabile aliajelor dealuminiu turnabile............................................13
1.1.3.Stadiul actual privind aspectele teoretice ale îmbătrânirii aliaje de aluminiu călibile cu punere în soluŃie..15
1.1.3.1.Precipitarea din soluŃii solide suprasaturate. Clasificarea reacŃiilor de precipitate…................................15
1.1.3.2.Precipitarea continuă…………………………………………..........................................................…....17
1.1.3.3.Mecanismul durificării prin precipitare……………………....................................…….................…....22
CAP. 2.Metodologia de lucru. Aparatura şi instalaŃiile experimentale utilizate...............................26
2.1. Metodologia de lucru………………………………….....................................………………………….....26
2.2.ContribuŃii privind, conceperea. proiectarea şi realizarea de instalaŃii şi dispozitive originale pentru
studiul tratamentelor termice de durificare structurală.InstalaŃii utilizate........................................................ .. 30
2.2.1.InstalaŃii de tratament termic…….............................................………………………………….…….. ...30
2.2.1.1.Principiul constructiv..……………………...…………..................................................…….….…........30
2.2.1.2.Cuptoarele de tratament realizate. Principiu constructiv.…......................................................……........31
2.2.1.3.Circuitul de forŃă si comandă-reglaj…….......................................................……….……………..........35
2.2.2.InstalaŃii şi dispozitive utilizate în studiul caracteristicilor mecanice statice şi a rezistenŃei electrice........38
2.2.2.1.InstalaŃii utilizate pentru determinarea rezistenŃei la rupere prin tracŃiune şi duritate Brinell................. 39
2.2.2.2.InstalaŃii şi dispozitive utilizate pentru determinarea rezistenŃei electrice.............................................. .39
2.2.3.InstalaŃii şi dispozitive utilizate în studiul rezistenŃei la oboseală şi arezistenŃei la coroziunea sub tensiune
(oboseala la coroziune)..........................................................................................................................................41
CAP. 3.Datele experimentale şi interpretarea lor..........................................................................44
3.1.Cercetări experimentale privind determinarea variaŃiei rezistenŃei electrice aliajelor de aluminiu studiate,
funcŃie de diverse cicluri de tratamente termice aplicate......................................................................................46
3.2.Cercetări experimentale privind determinarea variaŃiei rezistenŃei la tracŃiune şi a durităŃii Brinell a aliajelor de
aluminiu studiate, funcŃie de diverse cicluride tratamente termice aplicate.................................................... .54
3.3.Cercetări experimentale privind determinarea variaŃiei rezistenŃei la coroziunea sub tensiune şi a rezistenŃei la
oboseală a aliajelor de aluminiu studiate, funcŃie de diverse cicluri de tratamente termice aplicate................ .69
3.4.Cercetări experimentale privind natura calitativă a precipitatelor primare şi secundare din microstructura
aliajelor studiate.....................................................................................................................................................96
3.5.Cercetări experimentale şi studii structurale executate prin microscopie optică...........................................112
3.6.Cercetări experimentale prin studii fractografice privind coroziunea sub tensiune a aliajelor studiate........122
CAP. 4.ContribuŃii originale şi studii experimentale privind corelaŃia dintre proprietăŃile fizico-
mecanice, rezistenŃa la coroziunea sub tensiune a aliajelor de turnătorie din aluminiu şi ciclurile
de tratamente termice aplicate...........................................................................................................128
4.1.Studiul corelaŃiei dintre rezistenŃa la tracŃiune şi rezistenŃa la coroziunea sub tensiune...............................128
4.2.Studiul corelaŃiei dintre valorile de duritate Brinell şi rezistenŃa la coroziunea sub tensiune.......................133
4.3.Studiul corelaŃiei dintre variaŃia rezistenŃei electrice şi rezistenŃa la coroziunea sub tensiune.....................136
4.4. .Metodă de optimizare asistată de calculator a datelor experimentale..........................................................141
4.4.1.Probleme generale.......................................................................................................................................141
4.4.2.Rezolvarea asistată de calculator a problemelor de optimizare cu restricŃii liniare……………….......….147
4.4.3.Exemple de optimizare a datelor experimentale obŃinute...........................................................................163
CAP. 5.ConsideraŃii finale. ContribuŃii, concluzii şi perspective.............................................169
Anexa I. Diagrame de împrăştiere a rugozităŃii şi ovalităŃii................................................................................171
Bibliografie......................................................................................................................................................... 180
3

NiŃu Margareta Iulia – Rezumat teză de doctorat
Curriculum vitae................................................................................................................................................. 188
INTRODUCERE
Aliajele neferoase, reprezintă o categorie de materiale metalice cu aplicaŃii deosebite în
industria constructoare de maşini. Aluminiul şi aliajele sale ocupă un loc prioritar în acestă
categorie prin multitudinea de utilizări. Ele au găsit întrebuinŃări în industria aeronautică,
aerospaŃială, chimică, electrotehnică şi electronică, a bunurilor de larg consum şi în industria
de automatizări şi calculatoare. În acelaşi timp, aluminiul cu toate că este metalul cel mai
răspândit în scoarŃa terestră, utilizarea lui pe scară largă în industrie este de dată mai recentă
datorită dificultăŃilor de elaborare. Domeniul larg de utilizare a aluminiului şi aliajelor sale în
construcŃia de repere prin deformare plastică, turnare sau prin aşchiere este dat de
remarcabilele propietăŃi fizice, chimice şi mecanice, fiind caracterizat prin densitate redusă, o
bună rezistenŃă la coroziune, conductibilitate termică şi electrică remarcabilă avînd totodată şi
proprietăŃi mecanice care pot atinge valori ridicate prin tratamente termice adecvate.
ProprietăŃile aluminiului se modifică în limite foarte largi prin aliere. Elementele de aliere au
influenŃe ridicate chiar şi în cantităŃi mai mici. Dintre principalele elemente de aliere amintesc:
siliciu, cuprul, magneziul, zincul, nichelul, titanul şi altele. Aceste elemente de aliere pot să se
dizolve în soluŃia solidă (însă în cantităŃi mici) sau să formeze compuşi solubili sau insolubili;
cei solubili prezentând o importanŃă specială, deoarece prezenŃa în structură a acestora indică
posibilitatea aplicării tratamentelor termice finale, pentru mărirea durităŃii, a rezistenŃei
mecanice sau a rezistenŃei la coroziune, etc.
Teza de doctorat şi-a propus să cerceteze posibilităŃile oferite de tratamentele termice,
pentru realizarea de proprietăŃi fizico-mecanice deosebite. Cercetările efectuate au ca
obiective obŃinerea unor proprietăŃi speciale cerute de anumite utilizări, concomitent cu
reducerea duratei de tratament termic, concomitent cu reducerea costurilor de fabricaŃie.
În acest scop s-a realizat o metodologie originală de cercetare ştiinŃifică care cuprinde
atît studii teoretice cît şi încercări experimentale. Au fost folosite utilajele şi aparatura din
laboratoarele UniversităŃii “Transilvania” din Braşov, Facultatea de ŞtiinŃa şi Ingineria
Materialelor, Catedra de Utilaj Tehnologic şi ŞtiinŃa Materialelor precum şi facilităŃile oferite
de Universitatea Tehnică „Gh.Asachi” din Iaşi, de Universitatea „Politehnica” Bucureşti,de
labortatoarele Mital Steel din Iaşi şi S.C.ALRO Slatina S.A.
Doresc să mulŃumesc distinsei doamne profesor universitar doctor inginer Rodica
Mariana Popescu, conducătorul ştiinŃific al tezei, pentru şansa de a lucra cu domnia sa, pentru
îndrumarea înŃeleaptă, înŃelegerea şi ajutorul acordat pe parcursul cercetării şi elaborării
acestei teze.
Doresc să mulŃumesc comisiei de doctorat, precum şi comisiilor avute la analiza
rapoartelor pentru preŃiosul timp acordat prin studiul şi aprecierile făcute asupra tezei de
doctorat.
În final, mulŃumesc în mod deosebit, familiei mele şi tuturor celor care au avut
încredere în mine şi au reprezentat un real sprijin prin suportul moral pe care mi l-au dat.
4

CAPITOLUL 1.
NiŃu Margareta Iulia – Rezumat teză de doctorat
STADIUL ACTUAL AL CERCETĂRILOR PRIVIND ÎMBUNĂTĂłIRERA UNOR
PROPRIETĂłI FIZICO-MECANICE LA ALIAJE DE ALUMINIU TURNABILE
PRIN INTERMEDIUL TRATAMENTELOR TERMICE.
1.1. ImportanŃa aliajelor de aluminiu şi necesitatea tratamentelor termice.
Aluminiul este cel mai răspândit metal în scoarŃa terestră, iar dintre toate elementele chimice
este al treilea ca răspândire, după oxigen şi siliciu. Denumirea de aluminiu vine de la
latinescul ,,alumen” care este folosit pentru a denumi substanŃe astringente. PrezenŃa
aluminiului a fost descoperită de către fizicianul şi chimistul englez Humphrey Davy în 1807.
El nu a reuşit să îl separe sub formă metalică, dar a obŃinut un aliaj Al-Fe. Davy îi dă
denumirea de aluminiu după numele oxidului de aluminiu, alumina.
În 1825 se reuşeşte separarea pentru prima dată a aluminiului metalic. Doi ani mai târziu,
chimistul german Frederich Wochler obŃine pulberi de aluminiu, descoperind greutatea
specifică mică a acestora, modelarea lor uşoară, stabilitatea în atmosferă precum şi valoarea
relativ scăzută a temperaturii de topire/1,2/ .
Fabricarea pe scară industrială a fost iniŃiată în 1854, prin metode chimice de reducere cu
sodiu a clorurii duble de sodiu şi aluminiu.
În 1886 se pun bazele procedeelor actuale de obŃinere a aluminiului. În Ńara noastră, producŃia
de aluminiu a început în 1965, odată cu darea în folosinŃă a Uzinei de la Slatina. În al doilea
război mondial, aviaŃia a jucat un rol important, ceea ce a impulsionat creşterea producŃiei de
materiale uşoare, cu proprietăŃi mecanice şi tehnologice deosebite.
. Datorită acestor aspecte, evoluŃia producŃiei de aluminiu a cunoscut un salt important în toată
lumea. EvoluŃia rapidă a producŃiei de aluminiu a fost determinată de proprietăŃile fizicomecanice,
chimice şi tehnologice ale acestuia.
Principalele avantaje tehnice ale aluminiului sunt:
este un material uşor (un dm 3 de aluminiu cântăreşte 2,7 kg, ceea ce reprezintă 1/3 din
masa aceluiaşi volum de oŃel);
este un material robust, putând forma aliaje care pot avea caracteristici mai bune în
anumite utilizări decât ale oŃelurilor de construcŃii. Totodată, are un raport favorabil între
rezistenŃa mecanică şi greutate faŃă de multe materiale metalice, fapt care îi măreşte domeniul
de utilizare;
rezistă bine în mediu coroziv, este rezistent la temperaturi joase şi ridicate, prezintă o
bună conductibilitate termică şi electrică;
reflectă bine energia termică şi razele luminoase şi este relativ uşor de prelucrat prin
procedee de deformare plastică,turnare sau aşchiere.
Prin aliere se urmăreşte îmbunătăŃirea proprietăŃilor fizico-mecanice şi tehnologice necesare în
exploatarea produsului finit.
5

NiŃu Margareta Iulia – Rezumat teză de doctorat
Principalele elemente de aliere sunt: Cu, Mg, Mn, Zn, Ni, Ti, Be. Principalele sisteme
binare, care formează baza aliajelor complexe, sunt: Al-Si, Al-Cu, Al-Mg, Al-Zn, Al-Mn, Al-
Ni, Al-Sn. Aliajele de aluminiu pot fi clasificate din mai multe puncte de vedere:
1. După modul de prelucrare:
Aliaje deformabile (laminate, presate, extrudate, forjate, etc);
Aliaje de turnătorie;
Materiale sinterizate (materiale aglomerate rezultate din granule şi conŃinând un anumit
procent de alumină).
2. După capacitatea de a fi tratate termic:
Aliaje netratabile termic (nesusceptibile la durificarea structurală sau „necălibile”);
Aliaje tratabile termic (susceptibile la durificarea structurală sau „călibile”).
3.Din punct de vedere al compoziŃiei chimice:
Aliaje binare;
Aliaje ternare;
Aliaje complexe.
Aceste clasificări pot fi sintetizate în Fig.1.
Fig.1/33,108/
1.1.2. Oportunitatea tratamentelor termice aplicabile aliajelor de aluminiu turnabile.
Pentru îmbunătăŃirea proprietăŃilor sistemelor de aliaje se practică diverse tratamente termice.
Tratamentul termic, în sensul pur al cuvântului, se referă la orice operaŃie de încălzire şi răcire
care se face în scopul îmbunătăŃirii proprietăŃilor mecanice,a structurii sau stării tensionale.
Aplicarea tratamentelor termice la aliajele de aluminiu de turnătorie se realizează în scopul
creşterii caracteristicilor de rezistenŃă mecanică sau de a creşte anumite proprietăŃi fizicochimice.
Un tratament termic clasic este compus din: călire de punere în soluŃie şi îmbătrânire
naturală sau aritificială. Călirea de punere în soluŃie constă dintr-un tratament termic de
6

NiŃu Margareta Iulia – Rezumat teză de doctorat
solubilizare, dizolvare, adică de punere în soluŃie a fazelor precipitate din structură urmat de
răcire (tratamentul de călire propriu-zis)./99/
Sistemele de aliaje cu baza Al, durificabile prin precipitare (durificabile prin
îmbătrânire), sunt/5/:
Al-Cu, durificarea fiind dată de faza CuAl2;
Al-Cu-Mg;
Al-Mg-Si , durificarea fiind dată de faza Mg2Si ;
Al-Zn-Mg;
Al-Zn-Mg-Cu.
Aliajele de aluminiu tratabile termic comerciale sunt, cu câteva excepŃii, bazate pe
sisteme ternare sau cuaternare.
Călirea reprezintă operaŃia cea mai importantă în procesele de tratament termic. Obiectivul
călirii este de a menŃine soluŃia solidă formată în urma tratamentului termic de punere în
soluŃie prin răcire rapidă la temperaturi apropiate de 20°C. Acest proces se aplică nu numai
pentru a reŃine atomii dizolvaŃi în soluŃie dar şi pentru a menŃine un anumit număr de locuri
vacante în reŃea, în scopul creării posibilităŃii de difuzie la temperaturi joase.
În majoritatea cazurilor, pentru a evita tipurile de precipitare, care sunt în detrimentul creşterii
proprietăŃilor mecanice sau a rezistenŃei la coroziune, soluŃia solidă formată în timpul
tratamentului termic de punere în soluŃie trebuie călită (răcită) destul de rapid şi fără
întrerupere pentru ca să se obŃină o soluŃie solidă suprasaturată la temperatura camerei.
Aceasta este condiŃia optimă pentru durificarea prin precipitare.
RezistenŃa la coroziune a anumitor aliaje de aluminiu se poate îmbunătăŃi printr-o călire
înceată utilizînd o viteză mică, controlată riguros, de răcire. Călirea lentă se face într-un mediu
de răcire lent, ce poate fi apă la 65-80°C, apă care fierbe, soluŃie apoasă de glicol polialcalin
sau alt mediu fluid ca, de exemplu, aer forŃat sau ceaŃă.
Vitezele mici de călire se folosesc şi la piesele forjate, turnate şi în cazul formelor complexe
pentru a minimaliza distorsiunile şi a mări tensiunile reziduale dezvoltate ca o consecinŃă a
neuniformităŃii temperaturii de la suprafaŃă la interior/98,114/.
După tratamentul termic de călire de punere în soluŃie, durificarea se atinge fie la temperatura
camerei (îmbătrânire naturală), fie prin tratament termic de precipitare riguros controlat,
(îmbătrânire artificială).
Aliajele de aluminiu cu reacŃii de precipitare lente la temperatura camerei, sunt îmbătrânite
artificial înainte de a se folosi.
Caracteristicile de îmbătrânire naturală variază de la aliaj la aliaj, cu respectarea timpului de
schimbare a proprietăŃilor mecanice şi a vitezei schimbării, dar efectele îmbătrânirii naturale
sunt micşorate prin reducerea temperaturii de îmbătrânire. La câteva aliaje îmbătrânirea poate
fi suprimată sau întârziată cu câteva zile prin menŃinere la -18°C sau mai jos/10/.
Tratamentul de precipitare prin îmbătrânire are loc la temperaturi mici şi este de lungă durată.
Temperatura este de 115-190°C iar timpul variază de la 5 la 48 de ore.
Alegerea ciclurilor temperatură-timp pentru tratamentul termic de îmbătrânire artificială
trebuie făcută foarte atent în funcŃie de scopul dorit.
7

NiŃu Margareta Iulia – Rezumat teză de doctorat
În timp îndelungat şi la temperaturi înalte rezultă particule de precipitate mari, dar care
sunt puŃine la număr şi cu distanŃe mari între ele. Obiectivul este de a selecta un ciclu de
tratament pentru a produce mărimea şi distribuŃia optimă a precipitatelor.
DiferenŃele de tip, volum şi mărime a particulelor precum şi distribuŃia lor influenŃează
proprietăŃile materialului la fel ca temperatura şi timpul.
Folosirea unor temperaturi înalte poate reduce timpul de tratament, dar dacă temperatura este
prea mare, caracteristicile procesului de durificare prin precipitare reduc probabilitatea de
obŃinere a proprietăŃilor dorite/98/.
1.1.3.Stadiul actual privind aspectele teoretice ale îmbătrânirii aliajelor de aluminiu
călibile cu punere în soluŃie.
CerinŃele de bază pentru ca un aliaj de aluminiu să poată fi tratat termic prin călire de punere
în soluŃie şi îmbătrânire artificială sunt acelea că trebuie să permită în diagrama de echilibru
transformări de fază în stare solidă. Un astfel de tip de aliaj este acela care poate suporta o
reacŃie de ordine-dezordine; procesul de durificare care însoŃeşte acest proces (similar cu
durificarea prin precipitarea) este determinat de reacŃia ordine-durificare. Totuşi, condiŃiile
pentru această formă de durificare sunt destul de stricte astfel încât cele mai importante
metode, folosite des pentru aliaje, sunt bazate pe precipitarea dintr-o soluŃie solidă
suprasaturată şi prin descompunere eutectoidă.
1.1.3.1. Precipitarea din soluŃii solide suprasaturate. Clasificarea reacŃiilor de
precipitare.
ReacŃia de precipitare apare în urma scăderii solubilităŃii unei soluŃii solide cu temperatura
atunci când există o linie de variaŃie a solubilităŃii în diagrama de echilibru fazic al sistemului
(figura 11).
Fig.11. Transformările fazice într-un aliaj susceptibil de precipitare./48/.
Un aliaj a cărui verticală de compoziŃie intersectează curba de variaŃie a solubilităŃii (α0, din
figura 11), Încălzit la o temperatură T1 superioară liniei de variaŃie a solubilităŃii, va deveni
omogen prin dizolvarea precipitatelor de fază β.OperaŃia numită „încălzire pentru punere în
8

NiŃu Margareta Iulia – Rezumat teză de doctorat
soluŃie" aduce aliajul în stare monofazică α (unde faza α constituie matricea
aliajului)/48/. Cînd aliajul se răceşte până la temperatura T3 vor apărea precipitate de
fază β din matricea de soluŃie solidă, diminuându-se concentraŃia elementului de aliere în
matrice în conformitate cu următoarea reacŃie de echilibru:
α 0 → α 3 + β 3
(1)
Această reacŃie de echilibru se va produce dacă aliajul studiat nu se răceşte prea jos de
temperatura T0, temperatură considerată punctul critic de transformare în condiŃii de
echilibru. Atunci când aliajul este răcit brusc se suprimă precipitarea, iar aliajul rămâne în
stare metastabilă de soluŃie solidă α suprasaturată cu compoziŃia α0.
Fig.12. Diagrama TTT pentru precipitare CuAl2 din soluŃia solidă a aliajului de Al + 4% Cu./71/.
Fig.13. Schema diagramei TTT pentru precipitarea Mg5Al8 din soluŃia solidă a aliajului Al + 5,5% Mg./71/.
Dacă aliajul călit este supus unui tratament de îmbătrânire artificială reprezentat prin
încălzirea aliajului la temperaturi moderate (sub punctul critic T0), vor apărea precipitate de
mărime mijlocie din soluţia suprasaturată α, precipitate care nu sunt ale fazei de echilibru ci
9

NiŃu Margareta Iulia – Rezumat teză de doctorat
ale unor faze metastabile.Din punct de vedere morfologic reacţiile de precipitare se pot
produce în mod continuu sau discontinuu; cele două modalităţi sunt ilustrate în figura 14.
ReacŃia de precipitare continuă este înrudită din punct de vedere morfologic cu fenomenul
de recristalizare, în sensul că faza nouă (precipitatul β) germinează sub formă de particule
discrete care cresc în matricea α. ReacŃia de precipitare discontinuă este înrudită din punct
de vedere morfologic cu transformarea eutectoidă şi anume faza veche se transformă în
ambele cazuri într-o structură duplex, constând dintr-o alternanŃă de lamele de faze noi (
figura 14).
Fig. 14. Ilustrare schematică a celor două tipuri de precipitări din soluŃiile solide suprasaturate;
I – precipitare continuă ; II – precipitare discontinuă /46/.
Interesul tehnic major al reacŃiilor de precipitare în stare solidă rezidă în utilizarea acestora ca
mecanism de durificare al aliajelor. Din acest punct de vedere precipitareacontinuă prezintă
utilitate maximă
Precipitarea continuă prezintă importanŃă practică, fiind responsabilă de efectele de creştere a
rezistentei mecanice produse prin tratamentul termic de durificare prin precipitare.
Efectele de durificare cele mai importante în aliaje se obŃin prin precipitarea continuă care stă
la baza tratamentelor termice de durificare prin precipitare. Acest mecanism a făcut posibilă
introducerea aliajelor uşoare de aluminiu în construcŃiile aviatice şi a condus la obŃinerea unei
mari varietăŃi de aliaje moderne.
În tabelul 1 sunt rezumate caracteristicile formării precipitatelor, în succesiunea frecvent
întâlnită în aliajele durificabile prin precipitare.
10

NiŃu Margareta Iulia – Rezumat teză de doctorat
Fig.16.Forma zonelor GP la diferite aliaje de aluminiu durificabile prin precipitare /119/.
Stadiul
îmbătrânirii Natura
I Zone
Guinier-Preston
II
Precipitate intermediare
III Precipitat
de echilibru
Caracteristicile precipitatului
Structura
cristalină
Aceeaşi cu
a matricei
Diferită de
a matricei
Diferită de
a matricei
Tabelul1.Caracterizarea precipitatelor din secvenŃa uzuală la îmbătrânirea aliajelor durificabile prin
precipitare.
1.1.3.3. Mecanismul durificării prin precipitare.
RezistenŃa mecanică a unui aliaj tratat termic prin călire şi îmbătrânire se datorează
interacŃiunilor dintre precipitate şi dislocaŃiile matricei, interacŃiuni care micşorează
mobilitatea dislocaŃiilor.
Rezultă deci trei cauze de creştere a rezistenŃei mecanice în aliajele durificate prin precipitare :
durificarea prin tensiuni interne;
durificarea chimică (produsă în cazul când dislocaŃiile traversează precipitatele);
durificarea prin dispersie(produsă în cazul când dislocaŃiile ocolesc precipitatele).
11
InterfaŃa
precipitat/matrice
Coerentă
Coerentă, sau
semicoerentă
Modul de
germinare
Uniform
≈ 10 18 /cm 3
Eterogen
Necoerentă Eterogen

NiŃu Margareta Iulia – Rezumat teză de doctorat
Fig.17. Mecanismul de durificare Mott-Nabarro (durificare prin tensiuni interne) /48/.
CAPITOLUL 2.
METODOLOGIA DE LUCRU. APARATURA
ŞI INSTALAłIILE EXPERIMENTALE UTILIZATE.
2.1. Metodologia de lucru
Pentru a studia influenŃa tratamentelor termice aplicabile aliajelor de turnătorie, cu baza de
aluminiu, asupra proprietăŃilor fizico-chimice a fost necesar să adopt o metodologie originală,
capabilă să-mi asigure concomitent şi studierea variaŃiei principalelor proprietăŃi fizice,
chimice şi mecanice, precum şi modificările microstructurale, în scopul determinării ciclurilor
de tratamemnte termice optime.
Datorită caracterului pregnant experimental al tezei şi din dorinŃa ca rezultatele
experimentărilor şi cercetărilor efectuate să poată fi oricînd reproduse în practica
poroductivă,am optat în studiul efectuat pentru două aliaje reprezentative pentru producŃia de
piese turnate din Ńara noastră, aliaje care permit, datorită compoziŃiei chimice, durificarea
structurală prin procese de tratament termic adecvat.
Din aceste considerente am luat în studiu aliajele de turnătorie ATC Si 10 Mg şi ATC Si5Cu
1, aliaje de tip silumin complex, aliaje elaborate, pe scară industrială, la turnătoria de aluminiu
de la SC „Ceahlăul” S.A. Piatra NeamŃ, aliaje conform STAS 201/2-80 (SR EN 1706/2000).
Aliajele luate în studiu permit fenomenul de durificare structurală prin tratamenmt termic,
deoarece magneziul respectiv cuprul, formează faze intermetalice cu siliciu sau aluminiu, faze
cu solubilitate variabilă în stare solidă (Cu Al2,Mg2 Si, Al2MgCu, etc).
În cazul aliajelor Al-Si-Mg, aliaje cu un conŃinut de numai 0,3-0,4% Mg, formează cu siliciu
compusul intermetalic Mg2Si, compus care permite procesul de durificare structurală.
Studiind diagrama de echiliubru ternară dintre Al-Si-Mg se observă formarea în aliajele
ternare a compuşilor intermetalici Mg2Si şi Al8Mg5.
Studiind diagrama ternară de echilibru a acestor aliaje se observă că în partea din spre
aluminiu se disting două sisteme ternare secundare separate de secŃiunea qvasibinară şi
anume sistemul Al-Mg2Si – Si cu eutecticul ternar ET1 (558ºC) /92/ şi sistemul Al –Al8Mg5
– Mg2Si cu eutecticul ternar ET2 (448ºC).
12

NiŃu Margareta Iulia – Rezumat teză de doctorat
Din studiul izotermelor de solubilitate în stare solidă a siliciului şi magneziului în
aluminu (fig.7), rezultă că la temperaturi de 500ºC, în condiŃii de echilibru termic, soluŃia
solidă nu poate conŃine decît maxim 0,6- 0,8% Mg în prezenŃa siliciului. In aceste condiŃii
rezultă că aliajul ATC Si10Mg pentru a fi adus în stare monofazică, prin punerea în soluŃie
solidă a cristalelor secundare, trebuie încălzit la temperaturi de peste 5ooºC, dar sub 540ºC.
După o menŃinere, la acestă temperaturi un timp suficient pentru omogenizarea soluŃiei solide
prin aplicarea unei răciri cu o viteză mare, răcire controlată, se obŃine la temperatura mediului
ambiant o soluŃie solidă metastabilă, din punct de vedere termodinamic şi structural, soluŃie
solidă care începe să se descompună progresiv la temperatura mediului ambiant, proces
denumit îmbătrînire naturală, sau o descompunere accentuată, accelerată, prin reîncălzire la
temperatruri de 50ºC - 250ºC, proces denumit îmbătrînire artificială.
Pentru aliajul ATC Si5Cu1, din studiul diagramei ternare de echilibru, partea dinspre
aluminiu, se observă că prezintă un eutectic ternar ET (5,8% Si,26,6 % Cu la 520ºC) alcătuit
din soluŃie solidă cu baza aluminiu, siliciu şi compusul intermetalic CuAl2. In aceste condiŃii
rezultă că pentru ca aliajul ATC Si5Cu1 să fie adus în stare monofazică, prin punerea în
soluŃie a cristalelor secundare acesta trebuie încălzit la temperaturi de cca 500ºC.
SoluŃia solidă (α) suprasaturată, instabilă termodinamic, obŃinută la temperatura
mediului ambiant, prin intermediul unei răciri rapide, începe printr-o îmbătrînire artificială la
temperaturi de 50ºC- 250ºC să se stabilizeze, conducînd la obŃinerea de caracteristici fizicomecanice
şi chimice ridicate.
Metodologia de certcetare prezintă, în esenŃă, următoarele etape:
alegerea aliajelor de aluminiu supuse studiului;
determinarea compoziŃiei chimice a aliajelor studiate;
adoptarea şi experimentarea a diverse cicluri de tratamente termice complexe, cicluri
acoperitoare indicaŃiilor date de STAS 201/2-80 ( SR EN 1706/2000) şi în conformitate cu
diagramele de echilibru;
determinarea şi analiza principalelor proprietăŃi mecanice obŃinute după tratamentele
termice aplicate în corelaŃie cu proprietăŃile mecanice iniŃiale (rezistenŃă la tracŃiune, duritate
Brinell, rezistenŃă la oboseală);
determinarea şi studiul vartiaŃiei rezistenŃei electrice în funcŃie de tratamentele termice
aplicate;
determinarea diminuării rezistenŃei la oboseală, datorate efectelor coroziunii sub tensiune
(durabilităŃii pînă la rupere la efort constant), determinări şi studii efectuate pe epruvete din
aliaje turnate şi tratate termic ;
cercetări privind natura calitativă a precipitatelor primare şi secundare;
optimizarea ciclurilor de tratamente termice în funcŃie de proprietăŃile fizice şi mecanice
dorite. MenŃionez faptul că metodologia de cercetare a fost astfel adoptată încît pe baza
experimentărilor efecuate să pot determina care din ipotezele teoretice de corelaŃie dintre
caracteristicile mecanice şi susceptibilitatea la coroziunea sub tensiune este valabilă în cazul
aliajelor studiate, precum şi pentru determinarea, pe bază de program de calcul, tratamentele
termice care conduc la obŃinerea caracteristicilor fizico-mecanice dorite.
13

NiŃu Margareta Iulia – Rezumat teză de doctorat
Determinarea compoziŃiei chimice a aliajelor studiate.a fost efectuată la S.C. CEAHLĂU S.A.
Piatra NeamŃ (Tab.nr.3), turnătorie în care s-au elaborat aliajele experimentate în cadrul tezei
de doctorat.
Tabelul 3
Marca Compoz. chimică ImpurităŃi %
aliajului
ATC
Si 10 Mg
Cu Si Mg Mn Al Fe Zn Pb Ni
STAS 0,1 9- 11 0,1- 0,4 0,2- 0,6 rest 0,7 0,1 0,01 0,1
201/2- 80
şarjă exp.
ATC
Si 5 Cu 1
0,1 10,6 0,32 0,25 rest 0,47 - - -
STAS 1-1,5 5- 6 0,3- 0,6 0,2- 0,5 rest 0,8 0,5 0,2 0,3
201/2-80
şarjă exp. 1,15 5,4 0,32 0,25 rest 0,55 0,2 - -
Valorile obŃinute experimental sunt conforme cu certificatul nr.4653/24.07.2009.
Din aceste şarje experimentale au fost turnate şi repere de complexitate medie şi mare,
repere pe care s-au determinat şi verificat o serie de rezultate experimentale .
Din aceste aliaje au fost obŃinute prin turnare în cochilă metalică (fig.20) epruvetele de
încercări mecanice, respectînd indicaŃiile date de SR EN 10 002 -1/1995 pentru încercările
de tracŃiune şi SR EN 10 003-1/1997 pentru încercările de duritate. Aceste determninări au
fost efectuate pe epruvete turnate şi pe epruvete tratate termic pentru durificare structurală.
Pentru studierea variaŃiei rezistenŃei la oboseală şi pentru determinările de rezistenŃă la
coroziune sub tensiune au fost confecŃionate, din aceleaşi şarje, epruvete de încercări tip
Amsler (fig.19). Aceste epruvete au fost ulterior prelucrate prin frezare şi cu un cuŃit profilat
după care a urmat o finisare cu hîrtie abrazivă fixată pe un suport profilat. Aceste epruvete au
fost utilizate şi pentru determinarea variaŃiei rezistenŃei electrice, în funcŃie de diverse cicluri
de tratamente termice epruvete la care au fost date două găuri (pe părŃile pătrate ale
epruvetelor) la o distanŃă de 45 mm între ele, pe o maşină de găurit în coordonate, pentru a se
păstra riguros dimensiunile geometrice pentru conservarea corectitudinii măsurătorilor.
Fig. 19. Epruvetă tip Amsler./131,133/.
14

NiŃu Margareta Iulia – Rezumat teză de doctorat
2.2. ContribuŃii privind, conceperea. proiectarea şi realizarea de instalaŃii si dispozitive
originale pentru studiul tratamentelor termice de durificare structurală. InstalaŃii
utilizate.
2.2.1. InstalaŃii de tratament termic.
InstalaŃiile şi cuptoarele de tratamente termice servesc la tratarea materialelor metalice,
prin cicluri de încălziri şi răciri, în scopul producerii de transformări structurale pentru
obŃinerea unor caracteristici mecanice superioare adecvate cerinŃelor tehnico-economice.
Alegerea ciclului de tratament termic optim se face cu ajutorul diagramelor liniare şi
spaŃiale de echilibru, în funcŃie de gradul de deformare, de mărimea de grăunŃi ce se urmăreşte
a se obŃine în corelaŃie cu proprietăŃile dorite.
Tratamentele termice experimentate au fost executate în instalaŃii de tratament termic de
laborator, o parte fiind instalaŃii originale construite în cadrul tezei de doctorat, precum şi în
cuptoarele de tratament termic existente la SC CEAHLAUL SA Piatra NeamŃ.
Pentru rezolvarea tematicii de cercetare din cadrul tezei, am conceput instalaŃii de
tratament termic de laborator instalaŃii care să permită cercetarea variaŃiei proprietăŃilor fizice,
mecanice şi structurale, funcŃie de diferite cicluri de tratament termic realizate în diverse
condiŃii (cu şi fără atmosferă protectoare.
Ciclurile de tratamente termice au fost repetate şi în instalaŃii de laborator consacrate,
existente la Universitatea Tehnică „Gh.Asachi”Iaşi, Facultatea de ŞtiinŃa şi Ingineria
Materailelor. InstalaŃiile concepute prezintă şi posibilităŃi de programare a ciclurilor termice
de încălzire.
InstalaŃiile concepute şi realizate îndeplinesc următoarele caracteristici principale:
putere instalată relativ mică;
dimensiuni de gabarit reduse;
posibilitatea funcŃionării după comandă program;
posibilitatea realizării unei game largi de cicluri termice;
siguranŃă în conducerea ciclului termic;
posibilitatea realizării de cicluri de tratament în atmosferă controlată;
posibilitatea tratării în băi cu sâruri;
posibilitatea execuŃiei de tratamente termochimice.
2.2.1.2. Cuptoarele de tratament termic realizate. Principiu constructiv.
Cuptoarele de tratament termic realizate (fig.23.b) -cuptoare de tratament termic de laborator
- sunt de tipul cu creuzet metalic, construit din oŃel inoxidabil 10 NC 180 (STAS 5585-80),
permiŃînd utilizarea lor la o gamă de temperaturi cuprinsă între 20ºC - 900°C.
15

NiŃu Margareta Iulia – Rezumat teză de doctorat
Încălzirea incintelor se realizează prin intermediul unor rezistori spiralaŃi de H20N80N
(G0ST-9252- 78) cu următoarele caracteristici:
R = 66,70 [daN/mm 2 ];
ρ =1,09 + 0,08 [ Ω. mm 2 /m];
d = 1,5 [mm]; l = 35 [m] - cuptoare de laborator, (fig.22,fig.23);
RezistenŃa este alimentată la o tensiune de 380 V c.a. şi este izolată de pereŃii metalici ai
creuzetului prin intermediul unor suporŃi izolatori din material ceramic, fiind dispusă elicoidal pe
generatoarele creuzetului cilindric de lucru (22, fig.23). Deschiderea cuptoarelor se realizează prin
intermediul dispozitivului şurub- piuliŃă (fig.23), dispozitiv care asigură o manipulare comodă şi
siguranŃă în exploatare. Cuptorul este prevăzut cu dispozitiv cu ventil tip ac, prin intermediul căruia se
realizează vidul şi se poate introduce atmosfera controlată de la un generator exterior sau atmosfera
de gaz necesară efectuării de tratamente termochimice. Mantaua exterioară este executată din
tablă de oŃel .
Fig. 23 b.
Astfel, pentru îmbunătăŃirea tehnologiei de tratament termic a aliajelor de aluminiu am
Ńinut cont de:
aplicarea unor metode şi tehnici care să elimine munca fizică umană;
eliminarea manevrelor manuale prin aplicarea unor sisteme automatizate de comandă,
capabile să menŃină funcŃionarea corectă a utilajului fără intervenŃia operatorului de proces,
independent de acŃiunile externe sau interne;
reducerea pierderilor de căldură datorate neetanşeităŃilor, prin folosirea unei izolaŃii
corespunzătoare.În acest sens, încălzirea pieselor şi semifabricatelor din aliaje de aluminiu
pentru călire se va executa în cuptoare electrice cu circulaŃie forŃată a aerului.
16

NiŃu Margareta Iulia – Rezumat teză de doctorat
Reglarea şi controlul temperaturii mecanismelor de încălzire trebuie executată cu aparate
automate de autoînregistrare, cu o clasă de precizie cât mai bună, astfel ca precizia de
măsurare să fie în limitele de ±3°C. Verificarea aparatelor de control şi reglare trebuie
executată în momentul în care în spaŃiul de lucru există temperatura maximă.
Alegerea echipamentelor de studiu are la bază criterii ca:
dimensiunile interioare ale camerei de lucru;
tipul constructiv – funcŃional;
mediul de lucru la încălzire.
Astfel, Ńinând cont de echipamentele existente în dotarea laboratorului, pentru studiul
eficientizării proceselor de transfer am ales :
cuptor oval de tratament termic;
cuptor clasic de tratament termic.
Cuptor oval de tratament termic
Cuptorul oval de tratament termic folosit în experimentări alături de cuptoarele de laborator
realizate este prezentat în figura 27.
Acesta este un cuptor oval la interior, tip mufla, cu acŃionare a uşii în plan orizontal, ce
asigură o foarte bună etanşeitate a spaŃiului de lucru, precum şi viteze diferite de încălzire,
datorită controlerului extrem de eficient de la Euroline Inc.
Fig. 27. Cuptorul oval
Cuptorul are o productivitate foarte bună şi siguranŃă în exploatare datorită ciclurilor de
încălzire ce pot fi programate şi operate automat. Odată ce au fost programate, parametrii de
încălzire rămân înregistraŃi în memoria programatorului, chiar dacă apar întreruperi în
alimentarea cu energie electrică.Cuptorul se poate folosi pentrru temperaturi de tratament
termic de maxim 1000 C cu o uniformitate a acesteia de 4ºC.
Cuptor clasic de tratament termic
Cuptorul clasic de tratament termic achizitionat prin acest proiect este prezentat în figura 28.
Acesta este un cuptor clasic, tip mufla, cu acŃionare a uşii în plan vertical, ce asigură o foarte
bună etanşeitate a spaŃiului de lucru, precum şi viteze diferite de încălzire.
17

NiŃu Margareta Iulia – Rezumat teză de doctorat
Fig. 28. Cuptor clasic.
Cuptorul are o productivitate foarte bună şi siguranŃă în exploatare datorită ciclurilor de
încălzire ce pot fi programate şi operate automat. Odată ce au fost programate, parametrii de
încălzire rămân înregistraŃi în memoria programatorului, chiar dacă apar întreruperi în
alimentarea cu energie electrică.Fiecare program poate avea trei stagii, ce necesită fiecare câte
trei parametri: viteza de încălzire, timp de încălzire sau timp de menŃinere. Cuptorul poate fi
utilizat la temperaturi de tratament termic de maxim 1100ºC asigurîndu-se o uniformitate de
temperatură de 8 ºC .
2.2.2.2.InstalaŃii şi dispozitive utilizate pentru determinarea rezistentei electrice.
Măsurarea rezistenŃei electrice, respectiv a rezistivităŃii, se efectuează de obicei pe
conductori de dimensiuni mari (minimum looo mm), prin intermediul punŃilor Thomson.
Deoarece în cadrul tezei de doctorat am căutat să determin o corelaŃie dintre variaŃia
rezistenŃei electrice şi variaŃia durabilităŃii la coroziunea sub tensiune, am adoptat pentru
studiul rezistenŃei electrice a aliajelor studiate aceiaşi formă de epruvetă, ca şi pentru încercările
de coroziune sub tensiune (fig.19). Pentru a putea efectua măsurători de rezistenŃă electrică cu acest
tip de epruvete a fost necesar să concep şi sa realizez un dispozitiv prin intermediul căruia să
conectez epruvetele de măsură la puntea dublă Thomson de precizie, tip VEB Messtechnik-
Mellenbach.
Fig.29. Dispozitiv de măsurare a rezistenŃei electrice a epruvetelor.
18

NiŃu Margareta Iulia – Rezumat teză de doctorat
Dispozitivul (fig.29) a fost astfel conceput încât prin barele masive din cupru electrolitic (4) să treacă
curentul de la punte spre epruveta de măsurare (6), căderea de tensiune fiind culeasă cu ajutorul a
două cleme de potenŃial (5), construite tot din cupru electrolitic,
Dispozitivul este prevăzut cu un dispozitiv de strîngere tip camă-arc, care este izolat, prin intermediul
unui cadru de textolit, de epruveta de măsurat. Schema bloc a instalaŃiei de măsură este dată în
fig.3o. In cadrul experimentărilor efectuate, datorită formei speciale a epruvetelor (de
secŃiune variabilă) utilizate, am determinat rezistenŃa electrică şi nu rezistivitatea electrică.
Fig. 30 Schema bloc a instalaŃiei de măsură a rezistenŃelor
Fig.3o.
Valorile experimentale obŃinute pentru variaŃia rezistentei electrice reprezintă deci
multiplicarea valorilor de rezistivitate electrică cu constanta de formă geometrică (K), fapt ce
mi-a permis să fac consideraŃii teoretice asupra corelaŃiei dintre rezistenŃa la coroziunea sub
tensiune a aliajelor studiate, cu rezistivitatea electrică a aliajelor studiate, proprietate fizică
deosebit de importantă.
. Pentru determinarea rugozităŃii maxime şi a ovalităŃii epruvetelor de tip Amsler utilizate în cadrul
cercetărilor am utilizat următoarea aparatură:
microscopul tip Schmaltz pentru determinarea rugozităŃii maxime, montat cu obiective cu
puterea măritoare x60, obiective care dau o constantă a aparatului de măsură de 0,15;
aparatul tip Abbe orizontal, montat cu vîrfurî cuŃit, pentru determinarea ovalităŃii părŃii profilate,
aparat care a permis efectuarea măsurătorilor cu fracŃiuni de microni.
Ambele aparate utilizate în cadrul determinărilor experimentale se găsesc în dotarea laboratorului
de Măsurători tehnice şi toleranŃe, catedra de Maşini unelte şi scule, Universitatea „Gh.Asachi” Iaşi.
C A P I T O L U L 3.
DATELE EXPERIMENTALE SI INTERPRETAREA LOR.
19

NiŃu Margareta Iulia – Rezumat teză de doctorat
Pentru rezolvarea tematicii tezei de doctorat am adoptat diverse cicluri de tratamente
termice complexe, tratamente acoperitoare indicaŃiilor date de SR EN 1706/2000.
După cum se cunoaşte, tratamentele termice complexe se pot aplica numai aliajelor care
prezintă condiŃiile necesare fenomenului de durificare structurală, şi anume:
existenŃa unei diagrame binare de echilibru între aluminiu şi cel puŃin un element de
aliere, diagramă cu solubilitate variabilă în stare solidă, cu variaŃia temperaturii în sensul
creşterii ei;
posibilitatea precipitării fine plecînd de la soluŃia solidă suprasaturată după călire (în
cazul aliajelor luate în studiu, fazele cu efect durificator sunt Al2Cu pentru ATC Si5Cu
l,Al3Mg2 sau Al8Mg5 pentru ATC Sil0Mg şi AlSiMgMn, precum şi Mg2Si);
existenŃa de forme tranzitorii ale precipitatelor ce prezintă o coerenŃă (Al2Cu,
Mg2Si,etc); relaŃia de orientare cristalină în raport cu matricea de aluminiu înconjurătoare.
Aliajele luate în studiu ATC Sil0Mg şi ATC Si5Cu1 prezintă fenomenul de durificare
structurală.
Ciclurile de tratament termic adoptate în cadrul experimentărilor (tab.4.b, fig.34) au
fost alese în funcŃie de diagramele de echilibru ternare a celor două aliaje (fig.17, fig.19)
studiate, precum şi în funcŃie de prescripŃiile SR EN 1706/2000.In cadrul experimentărilor
am adoptat:"punerea în soluŃie" la aceiaşi temperatură de încălzire (520°C) ca cea prescrisă
de standard, mărind în schimb temperaturile şi timpii de menŃinere la temperaturile pentru
tratamentul termic de îmbătrânire artificială (27 cicluri de tratamente termice pentru fiecare marcă
de aliaj).
Tabelul 4
Marca Tratamente termice experiment.
aliajului Călire Îmbătrânire
Temp. de Timp de Mediu Temp. de Timp de Mediu
încălzireºC menŃinere,ore răcire încălzire ºC menŃinere,ore răcire
ATC 520ºC
6 apă la 140,160,180 4- 12 aer
Si 10Mg
90ºC
ATC 520ºC
6 apă la 140,160,180 4- 12 aer
Si 5Cu 1
90ºC
Obs: Timpul de menŃinere la îmbătrânire a fost pentru fiecare ciclu de tratament termic de 4, 5, 6, 7, 8, 9,
10, 11, şi 12 ore.
Tratamentul termic de călire a fost efectuat imediat după "punerea în soluŃie” în apă caldă la
8o-9o°C, mediu ce a favorizat o viteză de răcire optimă (l4o - 16o°C/sec) şi totodată a evitat
apariŃia deformatiilor care.se produc sub acŃiunea tensiunilor termice de călire /102, 103/. Păstrarea
constantă a temperaturii de "punere în soluŃie" a aliajelor a fost adoptată după experimentări
preliminare a ciclurilor de tratament termic prescrise de STAS 2ol/2-80 şi SR EN 1706/2000,
experimentări în urma cărora s-au obŃinut valori optime pentru proprietăŃile mecanice, în cazul
adoptării unei "puneri în soluŃie" la 520°C, timp de 6 ore.
20

NiŃu Margareta Iulia – Rezumat teză de doctorat
Aliajele luate în studiu, obŃinute prin turnare în cochilie metalică, aflate în stare turnată sau
tratate la diverse cicluri de tratamente termice, au fost supuse la studii şi cercetări privind variaŃia
caracteristicilor mecanice statice (R, HB) şi dinamice (rezistenŃa la oboseală), fizice
(rezistivitaŃea electrică) şi chimice de rezistenŃă la coroziunea sub tensiune. Aceste cercetări sunt
necesare pentru determinarea diminuării efectelor coroziunii prin cicluri de tratament termic şi
pentru determinarea unor metode rapide de indicare a ciclurilor de tratament termic care conduc la
o diminuare considerabilă a coroziunii sub tensiune şi la obŃinerea de caracteristici mecanice
ridicate.
3.1. Cercetări experimentale privind determinarea variaŃiei rezistentei electrice a alia.ielor de
aluminiu studiate, funcŃie de diverse cicluri de tratamente termice aplicate.
RezistenŃa electrică reprezintă o principală proprietate fizică a aliajelor de aluminiu,
proprietate care este influenŃată în mod deosebit /45/ de elementele de aliere, cum sunt: Cu, Ag sau
Mg. In general, s-a constatat că elementele de aliere care formează soluŃii solide cu aluminiul
/2,11/ măresc rezistenŃa electrică. De asemenea, tratamentele termice aplicate aliajelor de aluminiu
conduc la variaŃii de valori ale rezistenŃei, funcŃie de ciclurile de tratament termic aplicate, de
oarece conduc la modificări structurale importante.
Transformarea structurală din soluŃie solidă neomogenă prin apariŃia fazei (Ө`), în
soluŃie solidă - faza (Ө`) conduce la micşorarea valorilor de durificare structurală şi a valorilor
de rezistivitate electrică (datorită pierderii corenŃei, iar transformarea finală a fazei
(Ө`) în fază (Ө``) , compus intermetalic în stare de echilibru, este însoŃită de o scădere mai
accentuată a durificării, deci o micşorare mai accentuată a rezistivitaŃii. Deoarece
determinarea rezistivităŃii electrice este foarte greoaie, experimental s-a determinat rezistenŃa
electrică. Curbele de variaŃie a rezistenŃei electrice prezintă aceiaşi aliură cu a
rezistivităŃii electrice, deoarece epruvetele utilizate în cadrul studiului prezintă strict aceiaşi
geometrie (R= Ω.K; K = l/S), fapt care permite corelarea valorilor experimentale obŃinute
cu transformările structurale din aliajele studiate.
Epruvetele utilizate în cadrul experimentărilor sunt epruvete tip Amsler (fig.19),
montate într-un dispozitiv original de măsură (fig.29), formă constructivă astfel aleasă
încât să se poată face o corelaŃie cît mai exactă cu experimentările de rezistenŃă la oboseală
şi la coroziune sub tensiune, experimentări la care este obligatorie utilizarea epruvetelor de
tip constructiv Amsler.
Pentru determinarea rezistenŃei electrice, avînd în vedere forma epruvetei, se poate
utiliza principiul substituŃiei. In acest scop s-a confecŃionat din cupru (ρ=1,682 Ω cm/ 10 6 ),
măsurată la aceiaşi punte, o bară de dimensiuni cunoscute, o epruvetă avînd aceleaşi
dimensiuni ca epruvetele de măsurat din aliajele de aluminiu. In aceste condiŃii rezistenŃa
electrică se poate determina utîlizînd relaŃia:
R(Al) / R(Cu)= ρ (Al)/ρ (Cu)
de unde : ρ (Al) = ρ (Cu) R(Al) / R(Cu) [Ω cm/10 6 ],
în care: R(Al) – rezistenŃa măsurată a epruvetei din aliaj de aluminiu;
R(Cu) – rezistenŃa măsurată a epruvetei din cupru;
21

NiŃu Margareta Iulia – Rezumat teză de doctorat
ρ(Cu) – rezistivitatea măsurată a cuprului utilizat la confecŃionarea epruvetei din
cupru, Ω cm/10 6 .
Pentru fiecare ciclu de tratament termic experiment, pentru măsurarea rezistenŃei
electrice, s-au utilizat cîte patru epruvete şi s-a calculat valoarea medie a rezistenŃei
electrice, valoare care a fost utilizată la trasarea curbelor medii de variaŃie a rezistenŃei
electrice, în funcŃie de timpul de menŃinere pentru fiecare temperatură de îmbătrânire
adoptată (fig.35, fig.36, fig.37 pentru aliajele ATC Sil0Mg şi fig.38, fig.39, fig.40 pentru
aliajul ATC Si5Cu1).
Din analiza valorilor de date experimentale medii, rezultă că pentru aliajul ATC
Sil0Mg valoarea medie maximă a rezistenŃei electrice dată de starea imediat după turnare
este de 29,70.10 -6 Ω cm, iar valoarea minimă a rezistenŃei electrice (tabelul nr.5) este
obŃinută după un ciclu de tratament termic constituit din îmbătrânire artificială la 180°C
timp de 4ore fiind de 22,20.l0 -6 Ω cm.
In cazul aliajului ATC Si5Cu 1 (tabelul nr.6), valoarea medie experimentală pentru aliajul
în stare turnată este sensibil egală cu valoarea medie experimentală obŃinută pentru un ciclu
de tratament termic complex ce conŃine o îmbătrânire artificială la 160°C şi un timp de
menŃinere de 8 ore este de 27,55.10 -6 Ω cm, respectiv 27,5.10 -6 Ω cm.
Fig.37
Fig.38
22

NiŃu Margareta Iulia – Rezumat teză de doctorat
3.2. Cercetări experimentale privind determinarea variaŃia rezistentei la tracŃiune si a
durităŃii Brinell a aliajelor de aluminiu studiate, funcŃie de diverse cicluri de
tratamente termice aplicate.
Datorită modificărilor structurale care apar in cursul proceselor de tratamente
termice se modifică caracteristicile mecanice statice de tracŃiune şi duritate. Modificările
structurale /11,84, 112, 114/ sunt datorate, în cazul tratamentelor termice de îmbâtrânire
artificială, de precipitarea dispersă a fazelor dintr-o soluŃie solidă suprasaturată, obŃinută
prin călire, avînd ea efect durificarea structurală a aliajului.
In cadrul experimentărilor pentru determinarea rezistenŃei la tracŃiune şi a durităŃii, s-a
respectat cu stricteŃe metodologia de lucru indicată de STAS 2ol/2-80 SR EN 1706/2000,
SR EN 10 002-1:1995 şi SR EN 10 003-1:1997 pentru ambele tipuri de aliaje
experimentate. Epruvetele au fost obŃinute prin turnare în cochilie metalică (fig.2o),
turnare executată în condiŃii identice cu cele din fluxul tehnologic de la S.C „Ceahlăul”
S.A. Piatra NeamŃ, pentru ca rezultatele experimentale sa poată fi utilizate direct în
procesul de producŃie industrială. Epruvetele astfel obŃinute au fost durificate structural la
diverse cicluri de tratament termic complex (călire urmată de o îmbatrânire artificială la
diverse temperaturi şi timpi de menŃinere) şi apoi, după răcire, au fost încercate la tracŃiune
şi duritate Brinell.
Pentru determinarea rezistenŃei la rupere prin tracŃiune (tab.8, tab.9, tab.lo, tab.11,
tab.l2, tab.13) s-a utilizat pentru fiecare ciclu de tratament termic complex un lot de 5
epruvete. Cu ajutorul valorilor medii de rezistenŃă la rupere prin tracŃiune s-a trasat, pentru
fiecare temperatură de încălzire la tratamentul termic de îmbătrânire, curba de variaŃie a
rezistenŃei medii la rupere prin tracŃiune, funcŃie de timpul de menŃinere la temperatura de
tratament termic de îmbatrânire artificială (fig41, fig43, fig45, fig47, fig49, fîg51).
Pentru determinarea valorilor medii a durităŃii Brinell, HB lo/looo/3o, sau utilizat
câte cinci valori experimentale (tab.8, tab.9, tab.10, tab.11, tab.l2, tab,13). In fig42, fig44,
fig46, fig48, fig50 şi fig52 sunt redate curbele de variaŃie a valorilor medii de duritate
Brinell, HB lo/looo/3o, funcŃie de timpul de menŃinere la temperatura de tratament termic
de îmbătrânire artificială.
Din studiul tabelelor de valori medii ale durităŃii Brinell se observă că pentru aliajul
ATC Sil0Mg creşterea maximă de duritate, HBlo/looo/3o, în raport cu starea turnată, este de
34 unităŃi HB10/1000/30 (aproximativ 52%) pentru un ciclu de tratament termic complex,
compus din călire şi îmbătrânire artificială la 140°C timp de 9 ore (tab.8). De remarcat că
STAS 20l/2-80 recomandă o duritate după tratament termic de minim 80 HBlo/looo/3o,
duritate depăşită în toate ciclurile de tratament termic de îmbătrânire artificială
experimentate (tab.8, tab.9, tab.10, fig. 11, fig44, fig46).
RezistenŃa la rupere prin tracŃiune (R), obŃinută în urma ciclurilor de tratament termic
experimentate, pentru aliajul ATC Sil0Mg, prezintă o creştere maximă, faŃă de starea
turnată a aliajului, de 6,54 daN/mm² pentru ciclul de tratament termic care conŃine o
îmbătrânire artificială la 160ºC timp de 10 ore (tab.9, fig.43).
23

NiŃu Margareta Iulia – Rezumat teză de doctorat
Fig.44
Valorile medii de rezistenŃă la rupere prin tracŃiune obŃinute în urma ciclurilor de
tratament termic aplicate (tab.8, tab.9, tab.lo, fig.41, fig,43, fig.45) sunt superioare valorii
medii minime indicate de STAS 20l/2-80 (R= 22 daN/mm 2 ), cu excepŃia ciclului de
tratament termic care conŃine o îmbătrânire artificială la 140°C cu timp de menŃinere de 4
ore.
In urma studiului tabelelor de valori şi a graficelor curbelor medii de variaŃie a
caracteristicilor mecanice statice, experimentate, se constată că un tratament termic complex,
compus din călire şi îmbătrânire artificială la 160°C cu un timp de menŃinere de 10
ore, pentru aliajul ATC Sil0Mg, conduce la proprietăŃi mecanice optime, obŃinute după
tratament. Pentru aliajul ATC Si5Cu1 valorile maxime medii de rezistenŃă la rupere prin
tracŃiune (tab.11, tab.l2, tab.l3, fig.47, fig.49, fig.51) se obŃin numai pentru tratamentele
termice care conŃin îmbătrânire artificială la 160°C şi un timp de menŃinere cuprins între 4l0
ore. Valorile caracteristicilor mecanice statice studiate, sunt optime pentru un ciclu de
tratament termic compus din călire, urmată de îmbătrânire artificială la 160°C şi, un timp
de menŃinere de 7-8 ore la această temperatură (tab.l2, fig49, fig50).
24

Fig.49
NiŃu Margareta Iulia – Rezumat teză de doctorat
Fig.50
3.3. Cercetări experimentale privind determinarea variaŃiei rezistentei la coroziunea sub tensiune
şi a rezistentei la oboseală a aliajelor de aluminiu studiate, funcŃie de diverse cicluri de
tratamente termice aplicate.
Aliajele de aluminiu care se pretează la prelucrarea prin deformare plastică sunt mult mai
cercetate din punct de vedere al proprietăŃilor fizico-mecanice şi structurale, datorită utilizării lor
preponderent în construcŃia organelor de maşini.
Aliajele de turnătorie, dintre care aliajele de tip siluminiu complex, cu cupru sau cu magneziu,
sunt utilizate actual din ce în ce mai mult la turnarea de repere care sunt solicitate la eforturi variabile,
fapt ce conduce la necesitatea studiului comportării acestora la oboseală.
Abordarea cercetărilor experimentale efectuate pentru determinarea comportării la oboseală a
aliajelor luate în studiu a fost determinată şi pentru a putea studia comportarea la coroziunea sub
tensiune a aliajelor ATC Silo Mg şi ATC Si5Cu l, în stare turnată şi tratată termic, după diferite cicluri
de tratamente termice impuse în cadrul cercetării.
25

NiŃu Margareta Iulia – Rezumat teză de doctorat
Metodologia de cercetare experimentală a variaŃiei rezistenŃei la oboseală şi a coroziunii sub
tensiune, funcŃie de tratamentele termice aplicate, adoptată în cadrul tezei de doctorat constă din:
1. ObŃinerea de epruvete tip Amsler (fig.19) necesare studiului rezistenŃei la oboseală a coroziunii sub
tensiune şi a durabilităŃii la coroziunea sub tensiune la efort mecanic de încovoiere ciclic constatnt;
2. Determinarea curbelor Wıhler de rezistenŃă la oboseală a aliajelor luate în studiu, în stare
turnată, precum şi în stare călită şi îmbătrânită artificial la 160°C, timp de menŃinere de 7 ore,
pentru a se putea studia influenŃa tratamentelor termice asupra rezistenŃei la oboseală:
In cadrul cercetărilor experimentale am trasat curbele de variaŃie:
σ_ = f(lg N) (7)
în care :
σ‗ rezistenŃa la oboseală la încovoiere pentru ciclul alternant simetric, daN/ mm²;
N - numărul de cicluri de solicitare;
3. Determinarea de curbe de tip Wıhler de rezistenŃă la coroziune a aliajelor luate în studiu, în
stare turnată, precum şi în stare călită şi îmbătrânită artificial la 160°C, timp de menŃinere de 7
ore, pentru a se putea studia şi influenŃa tratamentelor termice asupra rezistenŃei la coroziunea
sub tensiune,
Pentru coroziunea sub tensiune am suprapus, peste efortul mecanic de oboseală la
încovoiere, umectarea continuă a epruvetei de încercat tip Amsler (fig.2l) cu soluŃie NaCl
3,5%, prin modificarea constructivă a bacurilor de prindere a epruvetei de la maşina
specializată (fig.33) de înaltă precizie de măsurare, tip Amsler NPL 434 (fig.31,fig.32),
maşină la care sarcina de încărcare se realizează cu ajutorul unui mecanism de tip centrifugal,
frecvenŃa solicitărilor a rămas constantă, 15oo cicluri/minut.
4. Determinarea de curbe de durabilitate la coroziunea sub tensiune (soluŃie NaCl 3,5%
suprapusă peste un efort ciclic mecanic de 14 daN/mm 2 ) pînă la ruperea epruvetelor de încercat.
Curbele de durabilitate sunt determinate experimental, pentru toate ciclurile de tratament
termic complex experimentate, sunt de tipul:
lg N = f(t) (8)
în care:
N - numărul de cicluri de solicitare pînă la rupere, lg N;
t - timpul de menŃinere la temperatura constantă de îmbătrînire artificială, ore.
Din literatura de specialitate /lo5,lo7,38/, pentru aliajele dure de aluminiu deformabile
plastic, rezultă că rezistenŃa admisibilă la solicitări alternative, ia valori între 2 şi 2,7
daN/mm 2 . De asemenea, pentru aliajele neferoase uşoare /lo7/, rezistenŃa la solicitări
alternative se poate aproxima ca fiind:
σ_ = (0,25 – 0,5) Rr. (9)
După cum se cunoaşte,/38/, rezistenŃa la oboseală a metalelor este influenŃată de diverşi factori, factori
care pot fi grupaŃi în trei mari categorii:
factori constructivi (forma piesei, modul de asamblare, precizia de prelucrare, etc);
factori tehnologici (material, calitatea suprafeŃei, precizia de prelucrare, etc);
26

NiŃu Margareta Iulia – Rezumat teză de doctorat
condiŃii de exploatare (felul solicitării, gradul de asimetrie al ciclului, suprasolicitări şi subsolicitări
de scurtă durată, şocuri, frecvenŃa solicitărilor, temperatura de lucru, acŃiunea corozivă a mediului
de lucru).
Pentru determinarea rezistenŃei la oboseală, a rezistenŃei la coroziunea sub tensiune şi a
durabilităŃii la coroziunea sub tensiune mecanică constantă, au fost selecŃionate numai epruvetele la
care câmpul de împrăştiere a valorilor rugozităŃilor maxime şi a ovalităŃii părŃii profilate se înscrie
în prescripŃiile normativelor în vigoare.
Pentru determinarea rugozităŃii maxime (Rmax) se foloseşte microscopul construit de prof.
Scbmaltz.
Înainte de a se trece la executarea măsurătorilor, se cercetează suprafaŃa de controlat şi, în funcŃie
de mărimea asperităŃilor (apreciată vizual), se alege perechea de obiective corespunzătoare, montînduse
la extremităŃile inferioare ale tuburilor microscopului de iluminare şi ale microscopului de citire.
Pentru epruvetele măsurate, sau folosit obiective cu puterea măritoare de x60, la care constanta
aparatului este de 0,15.
O dată microscopul reglat, se roteşte tamburul ocularului micrometric pînă cînd linia de
referinŃă devine tangentă la fundul cel mai adînc al profilului (fig.53) şi se face prima citire.
Fig. 53 Fig. 54.
De pe scara gradată situată în câmpul vizual, se ia (în stânga indicelui, sub formă de
linii paralele) numărul de rotaŃii ale tamburului, care prezintă sute de diviziuni, iar pe scara
circulară a tamburului fracŃiunea de rotaŃie reprezentînd numărul de diviziuni şi se notează
această valoare care dă poziŃia liniei inferioare a profilului. În continuare, se roteşte tamburul
şurubului micrometric, pînă cînd linia de referinŃă devine tangentă la vîrful cel mai înalt al
profilului (fig.53) şi se face a doua citire, care reprezintă distanŃa dintre linia exterioară şi cea
interioară, deci rugozitatea maximă (Rmax) exprimată în număr de diviziuni.
Pentru obŃinerea valorii în mm a parametrului cercetat, se multiplică această diferenŃă
cu constanta aparatului, corespunzătoare puterii măritoare a obiectivelor folosite (0,15). Pentru
determinarea ovalităŃii părŃii profilate, se utilizează aparatul tip Abbe orizontal, montat cu
vîrfuri cuŃit, aparat care a permis efectuarea măsurătorilor cu fracŃiuni de microni, fig. 55.
27

NiŃu Margareta Iulia – Rezumat teză de doctorat
Fig. 55
Cu metodologia de determinare a rugozităŃii (Rmax) şi a ovalităŃii (0v) a fost măsurat
întregul lot de epruvete necesar experimentărilor.
d 1 = dmax Ov= dmax – dmin [µm]. (10)
d 5 = dmin
Pentru ovalitate au fost citite nouă măsuratori, iar pentru determinarea rugozităŃii (Rmax) s-a
utilizat relaŃia:
Rmax = 0,15 (e-1) [µm]. (11)
în care:
e - indicaŃia microscopului [µm], (fig.54);
i - indicaŃia microscopului [µm], (fig.53);
0,15-constata microscopului Schmaltz.
Valorile rezultate în urma măsurătorilor efectuate, au fost înregistrate pentru fiecare aliaj
experimentat şi pentru fiecare temperatură de încălzire la tratamentul termic de îmbătrânire
artificială în tabelele de determinare a ovalităŃii şi rugozităŃii tabelele nr.14 – 21, precum şi în
diagramele de rugozitate şi ovalitate a împrăştierii valorilor medii nr.56 - 71, diagrame redate
în anexa nr.l.
Pentru a micşora mărimea tabelelor de determinare a ovalităŃii şi rugozităŃii epruvetelor
(tabelele 14-21), în fişe au fost trecute, pentru ovalitate, numai valorile lui dmax şi dmin
rezultate din cele nouă măsurători experimentale efectuate.
Pentru determinarea curbelor Wıhler de oboseală la solicitări variabile ciclice alternant
simetrice de încovoiere s-a utilizat metodologia clasică de lucru /18,31/, luându-se un număr
de 14-16 probe pentru fiecare curbă trasată.
Pentru aliajele luate în studiu sa limitat, pentru determinarea rezistenŃei la oboseală
/11,18,31/ numărul de cicluri de solicitare la 10 8 cicluri. Similar am procedat şi pentru
determinarea rezistenŃei la coroziunea sub tensiune.
In cadrul experimentărilor am trasat diagrame tip Wıhler, în coordonate semilogaritmice,
pentru aliajele aflate în stare turnată (fişele de încercare la oboseală nr.l şi 3 -tabelele 22 şi 26-
fig.72 şi 76) şi îmbătrînite la 160°C (fişele de încercări la oboseală nr.2 şi 4-tabelele 24 şi 28-
28

NiŃu Margareta Iulia – Rezumat teză de doctorat
fig.nr.74 şi 78).Totodată, cu aceiaşi metodologie, am trasat curbele tip Wıhler de rezistenŃă la
coroziunea sub tensiune pentru aliajele aflate în stare turnată (fişele de încercări la coroziunea
sub tensiune nr.l şi 3-tabelele 23 şi 27- fîg.73 şi 77) şi îmbătrânite artificial la 160°C (fişele de
încercări la coroziunea sub tensiune nr.2 şi 4, fig.75 şi 79).
Aceste încercări experimentale paralele au fost necesare pentru a scoate în evidenŃă
influenŃa suprapunerii agentului coroziv (soluŃie NaCl 3,5%) peste ciclul alternant simetric de
încovoiere asupra limitei de rezistenŃă la oboseală a aliajelor luate în studiu, aflate în stare
turnată şi îmbătrânite artificial la 160°C, după o punere prealabilă în soluŃie la 520°C, timp de
6 ore.
Din studiul curbelor de tip Wöhler de oboseală, se observă că în cazul coroziunii sub
tensiune, limita de rezistenŃă la oboseală scade de la 4 daN/mm 2 la 3,2 daN/mm 2 pentru aliajul ATC Si
l0Mg turnat (fişa de încercare la coroziunea sub tensiune nr.l şi fişa de încercare la oboseală nr.l -
tabelele 23 şi 22) şi de la 6 daN/mm 2 la 4 daN/mm 2 (fişa de încercare la oboseală nr.3 şi fişa de
încercare la coroziunea sub tensiune nr.3 - tabelele 26 şi 2.7) pentru aliajul ATC Si5Cu 1 turnat.
Totodată se remarcă aspectul că prin aplicarea ciclurilor complexe de tratament termic care
conŃin îmbătrâniri la 160°C, cicluri ce conduc la proprietăŃi mecanice optime, rezistenŃa la oboseală
creşte de la 4 daN/mm 2 la 10 daN/mm 2 (fişele de încercare la oboseală nr.l şi 2- tabelele 22 şi 24)
pentru aliajul ATC Sil0 Mg şi de la 6 daN/mm² la 11,2 daN/mm² pentru aliajul ATC Si5Cu 1 (fişele
de încercare la oboseală nr.3 şi 4, tabelele 26 şi 28).
Aplicarea coroziunii sub tensiune la aliajele tratate termic conduce la micşorarea rezistenŃei la
oboseală (pentru l0 8 cicluri de solicitări), valoare care este totuşi superioară cu 2 daN/mm 2 pentru
ambele aliaje studiate, aflate în stare turnată (fără coroziunea sub tensiune - fişele de încercări la
oboseală nr.l şi 3, respectiv fişele de încercări la coroziunea sub tensiune nr.2 şi 4, tabelele 23,25,27 şi
29).
De remarcat că experimentările efectuate la coroziunea sub tensiune au confirmat aspectul
neasimptotic a alurii curbelor de variaŃie la l0 8 cicluri de solicitare /18,31/.
Pentru trasarea curbelor de durabilitate la coroziunea sub tensiune la efort mecanic constant, în funcŃie
de timpul de menŃinere la tratamentul termic de îmbătrânire artificială, sau utilizat seturi de 18 epruvete,
cîte două pentru fiecare tip de menŃinere.Epruvetele utilizate au fost verificate la rugozitate şi
ovalitate.
Rezultatele experimentale obŃinute au fost trecute în fişele de încercări de durabilitate nr.l -
6,tabelele 30 - 35 şi fig.80 - 85.
Din studiul diagramelor punctelor medii de durabilitate (fig.nr.8o - 82) pentru aliajul ATC
Sil0Mg se observă că minimul de durabilitate la coroziunea sub tensiune este la un timp de menŃinere
de cca.6 ore. Pentru această valoare a timpului de menŃinere, durabilitatea maximă o prezintă
epruvetele îmbătrânite artificial (3,3 x 10 5 cicluri de solicitări) la 160 °C (fig. nr.81).
Pentru aliajul ATC Si5Cu1 curbele de durabilitate la coroziunea sub tensiune prezintă un
minim variabil, funcŃie de temperaturile de îmbătrânire artificială. Astfel, pentru aliajele
îmbătrânite la 180°C şi 140°C (fig.nr.85 şi 83), minimul de durabilitate este la 9 ore
menŃinere, iar pentru aliajul îmbătrânit la 160°C minimul de durabilitate este la 5 ore de
menŃinere la tratamentul termic de îmbătrântre artificială.
29

NiŃu Margareta Iulia – Rezumat teză de doctorat
De remarcat că minimele de durabilitate pentru timpul de menŃinere de 9 ore la
îmbătrânire (5,6x10 5 - fig.nr.83 şi 3,3x10 5 - fig.nr.85) sunt mai mari decît minimul de
durabilitate pentru 5 ore de menŃinere (6,2x10 5 - fig.nr.84).
Curbele de variaŃie a durabilităŃii la coroziunea sub tensiune a aliajelor luate în studiu
vor fi utilizate în cadrul tezei în corelaŃie cu caracteristicile fizico-mecanice determinate
experimental.
In concluzie, determinările experimentale din acest capitol au scos în evidenŃă faptul că
aplicarea de cicluri de tratamente termice complexe de durificare structurală conduc în
totalitate la creşterea rezistenŃei la oboseală şi a rezistenŃei la coroziunea sub tensiune a
aliajelor studiate.
Tratamentele termice de durificare structurală constituie deci o metodă foarte eficace de
diminuare a efectelor coroziunii sub tensiune la aliajele de aluminiu de turnătorie.
Tabelul 24.
ATC Si10Mg turnat, călit şi îmbătrânit la 160ºC Aparat Amsler
Fişa de încercare la oboseală nr. 2 NPL 434 modificat
CondiŃii de încercare : ciclu alternant Epruvetă tip Amsler
simetric de încovoiere NPL 434
Nr. crt. Încărcare [kg] R-1
Nr. cicluri Nr. cicluri medii
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
(4+2)-(3+1)
idem
(5+1+2)-(4)
idem
idem
idem
(4)-(2+3)
idem
idem
idem
(5)-(4)
idem
(5)-(1+4)
idem
daN/ mm²
16
16
14
14
14
14
12
12
12
12
10,8
10,8
10
10
30
287580
526530
787540
856920
1469550
1987210
3569270
4329750
6875310
9543920
15672160
25463980
100000000
idem
407055
1275305
6079565
20568070
Nu s-au rupt
Pînă la 100000000

Tabelul 28
NiŃu Margareta Iulia – Rezumat teză de doctorat
Fig. 74.
ATC Si5Cu1 călit şi îmbătrânit la 160ºC Aparat Amsler
Fişa de încercare la oboseală nr.4 NPL 434 modificat
CondiŃii de încercare : ciclu alternant Epruvetă tip Amsler
simetric de încovoiere NPL 434
Nr. crt. încărcarea [kg] R-1
Nr. cicluri Nr. cicluri medii
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
(4+2)-(3+1)
idem
idem
(5+1+2)-(4)
idem
idem
idem
(4+1)-(2+3)
idem
(4)-(2+3)
idem
idem
(4)-(1+2+3)
idem
daN/ mm²
16
16
16
14
14
14
14
12,8
12,8
12
12
12
11,2
11,2
31
358320
479540
556210
832620
957880
1562730
1976540
1758640
2897520
3576450
7683190
8579170
100000000
100000000
464690
1332442
2328080
6612936
Nu s-au rupt
pînă la
100000000 cicl.
.

Tabelul 30.
Tabelul 35.
Fig.78
Fig. 80
NiŃu Margareta Iulia – Rezumat teză de doctorat
32

Fig. 85
NiŃu Margareta Iulia – Rezumat teză de doctorat
ATC Si5Cu1 călit şi îmbătrânit la180ºC Aparat Amsler
Fişa de încercare la durabilitate, la NPL434 modificat
coroziunea sub tensiune nr. 6
CondiŃii de încercare : ciclu Epruvetă tip Amsler
alternant simetric de încovoiere
NPL434
suprapus cu agent coroziv (NaCl 3,5%)
Nr. crt. Timp menŃ Încărcare
R-1 Nr. cicluri
180 ºC, ore [kg]
daN/mm² până la rupere
1.
4
5+1+2-4
14 3175940
2.
4
idem
14 4172530
3.
5
idem
14 2545790
4.
5
idem
14 3795470
5.
6
idem
14 875320
6.
6
idem
14 1552710
7.
7
idem
14 375490
8.
7
idem
14 675410
9.
8
idem
14 247890
10.
8
idem
14 453980
11.
9
idem
14 257350
12.
9
idem
14 397540
13.
10
idem
14 245790
14.
10
idem
14 579910
15.
11
idem
14 859470
16.
11
idem
14 3794580
17.
12
idem
14 2795430
18.
12
idem
14 4795310
33
Nr. cicluri
medii
3674235
317063
1214015
525400
350935
327445
412850
1327025
3795370

NiŃu Margareta Iulia – Rezumat teză de doctorat
3.4. Cercetări experimentale privind natura calitativă a precipitatelor primare şi
secundare din microstructura aliajelor studiate.
Fazele intermediare care se formează împreună cu siliciul sau aluminiul, în cazul aliajelor
studiate, prezintă, în general o solubilitate variabilă în stare solidă, făcând posibilă durificarea
structurală prin tratamente termice.
Fazele intermetalice (precipitatele) cu efect de durificare considerabil, în cazul aliajelor
studiate, sunt: CuAl2, Mg2Si şi Al8Mg5. Totodată pentru a neutraliza influenŃa deformabilă
asupra proprietăŃilor a impurităŃilor de fier, se adaugă mangan, pentru a lega fierul în
compusul cuaternar mai greu fuzibil AlFeSiMn separat intergranular. Legarea fierului prin
intermediul manganului în compusul greu fuzibil, conduce la micşorarea efecteloir dăunătoare
ale fierului asupra proprietăŃilor fizico- mecanice şi a rezistenŃei la coroziunea sub tensiune.
łinînd cont de aceste considerente putem concluziona că natura calitativă a precipitatelor
existente în aliajele de turnătorie, tip silumin complex studiate este de o deosebită importanŃă,
alături de mărimea acestora, în studiul influienŃei tratamentelor termice complexe aplicate.
Cercetările experimentale au fost efectuate pe eşantioane prelevate din epruvete tip
Amsler, din zona de rupere (A), solicitate la coroziunea sub tensiune sau la oboseală prin
încovoiere – ciclu alternant simetric (fig.86).
Fig.86
Determinarea elementelor de aliere a fost efectuata prin raze X, în marea majoritate a cazurilor
studiate.
Studiul a fost efectuat prin determinarea elementelor de aliere care pot forma precipitate
de echilibru, precum şi prin determinarea celorlalte elemente de aliere din compoziŃia chimică
a eşantioanelor studiate (Mn, Fe) de o mare importanŃă pentru proprietăŃile fizico-mecanice şi
de rezistenŃă la coroziune sub tensiune. Pentru fiecare eşantion metalografic am realizat o
imagine de compoziŃie, imagine în care zonele mai luminoase reprezintă faze a căror număr
atomic mediu este mai mare decît al fazei mai întunecate, prin intermediul căreia, prin
comparare cu imaginile de raze X specifice fiecărui element chimic programat, se determină
compoziŃia chimică – din punct de vedere calitativ – a tuturor constituenŃilor din imaginea de
compoziŃie de referinŃă.
Aliajul ATC Si 10 Mg, aflat în stare turnată (fig.88), prezintă o bază de soluŃie solidă
(α), faza întunecată pe care este reliefat eutecticul complex (culoare mai deschisă, format din
Si, Mg2Si, soluŃie solidă (α). In cadrul eutecticului complex sunt puse în evidenŃă (culoare
alb deschis) precipitatele, destul de grosolane.
34

NiŃu Margareta Iulia – Rezumat teză de doctorat
Aceste precipitate sunt formate din compusul cuaternar mai greu fuzibil AlFeSiMn
(fig.88d, fig.88e, fig.88f)separat intergranular, precipitatul de echilibru Mg2Si (fig.88c şi
fig.88e), precipitatul complex Al2CuMg (fig.88b şi fig.88e) precum şi din cristale de siliciu
nedizolvate (fig.88 e) în soluŃia solidă (α). Se remarcă totodată repartizarea uniformă în
compoziŃie a elementelor de aliere (cu excepŃia zonelor cu precipitate. În urma procesului de
durată de coroziune sub tensiune (fig.89) se remarcă ruperea precipitatelor la limita cristalelor
de soluŃie solidă (α) (fig.89d) şi aglomerarea acestora pe benzi înguste de eutectic complex
(fig.89 a şi fig. 89 d).
In urma unui tratament termic complex de ,,punere în soluŃie” urmat de îmbâtrânire
artificială la 140°C timp de 7 ore (fig.90) se observă apariŃia precipitatului (Al2Fe2Si),
cristalizat sub formă de litere chinezeşti (cristale scheletice) (fig90a, fig90b, fig0d şi fig.90f),
precum şi menŃinerea compusului cuaternar AlFeSiMg (fig90d, fig90f şi fig90g ), precipitat
dominant în eutectic, alături de cantităŃi reduse de Mg2Si.
În urma procesului de coroziune sub tensiune (fig91) aplicat aliajului ATC Si10Mg
îmbătrânit artificial la 140°C timp de 11 ore, se observă, o micşorare a mărimii şi densităŃii
compuşilor cuaternari de AlFeSiMg (fig91b, fig91c, fig91d şi fig91e) dispariŃia compusului
(Al2Fe2Si), datorită timpului îndelungat de menŃinere la îmbătrânire, elemente structurale care
favorizează apariŃia proprietăŃilor mecanice superioare şi o rezistenŃă superioara la coroziunea
sub tensiune a aliajului. In cazul acestui tratament termic se constată o separare puternică a
compusului intermetalic Mg2Si.
Un tratament termic de îmbătrânire artificială la 160°C, timp de 9 ore (fig.92) scoate în
evidenŃă distribuŃia uniformă în eutecticul complex a cuprului şi magneziului (fig92a, fig
92b, fig92f), precipitatele fiind dizolvate în eutecticul complex, cu excepŃia unor mici cristale
de siliciu nedizolvate (fig92b şi fig92d), precum şi a compusului greu fuzibil Al Fe Si Mn
(fig92.b şi fig92. e).
CompoziŃia calitativă a acestei microstructuri conduce la ridicate proprietăŃi mecanice,
precum şi la creşterea rezistenŃei la coroziune sub tensiune a aliajului, deoarece procesul de
separare a fazei tip θ’este incipient.
Un tratament termic complex care conŃine o îmbătrânire artificială la 180°C (fig93),
timp de menŃinere 5 ore respectiv 11 ore (fig94) scoate în evidenŃă o serie de aspecte şi anume:
în cazul unui timp redus de menŃinere (fig93) precipitatul Mg2Si este evident nedizolvat
(fig93a, 93e), alături de cristale mari de Si (fig93e), precum şi aglomerări de Cu, Mn şi Fe
(fig93b, 93d, 93f) în eutectic,ceea ce conduce la proprietăŃi mecanice relativ reduse şi la o rezistenŃă
la coroziune mică;
35

NiŃu Margareta Iulia – Rezumat teză de doctorat
1200:1x 0,7 Fig. 91d- Rx Si 1200:1x 0,7 Fig. 91e- Mn
Fig. 91 ATC Si 10 Mg călit şi îmbătrânit artificial la 140ºC
timp de 11 ore şi corodat.
aglomerări de Cu, Mn şi Fe (fig.93b, 93d, 93f) în eutectic,ceea ce conduce la
proprietăŃi mecanice relativ reduse şi la o rezistenŃă la coroziune mică;
un timp de menŃinere mai îndelungat (11 ore) conduce, la această temperatură, la
dezvoltarea accentuată (fig.94) a compusului AlFeSiMn (fig.94 b, 94 c, 94 d, 94 e), precum şi
la o distribuŃie relativ uniformă a cuprului şi magneziului în masa metalică (fig.94f) fapt care
favorizează creşterea de rezistenŃă la coroziunea sub tensiune, alăturată unor caracteristici
mecanice superioare.
In cazul aliajului ATC Si5Cu 1 aflat în stare turnată (fig.95 şi 96) se observă soluŃia
solidă bogată în aluminiu (culoare închisă) (fig.95a şi 95c), compusul cuaternar greu fuzibil
AlFeSiMn (fig.95a, c, d şi e), grosolan precipitat intergranular, precum şi cristale de siliciu
nedizolvat (fig.95a, 95c, 96a şi 96e) în cantităŃi relativ reduse.
De remarcat repartiŃia relativ uniformă a cuprului şi magneziului în structură (fig.95 b) în
cantitate redusă, fapt care conduce la apariŃia de zone lipsite de cupru, zone ce determină
diminuarea proprietăŃilor fizico-mecanice.
In cazul aplicării unui tratament termic complex care conŃine îmbătrânire artificială la 140
ºC, timp de 8 ore (fig.97), se păstrează repartiŃia aproape uniformă a conŃinutului de cupru şi
magneziu (fig.97 b) în compoziŃie şi legarea fierului de mangan (în totalitate) şi aluminiu
(fig.97a, 97d, 97e) în compuşi care favorizează creşterea proprietăŃilor mecanice, dar datorită
cristalelor grosolane formate, rezistenŃa la coroziunea sub tensiune este relativ scăzută,
scădere datorată şi cristalelor de siliciu nedizolvate în masa metalică (fig.97c).
O dată cu creşterea temperaturii de îmbătrânire artificială la 160°C şi a timpului de
menŃinere la această temperatură de 9 are (fig.98) respectiv 11 ore (fig.99) se remarcă
micşorarea coerenŃei precipitatelor (fig.98a, fig.99a), dizolvarea cuprului şi magneziului
rămănînd neschimbată (fig.98b,fig.99b). Singurele precipitate rămase nedizolvate fiind
precipitate complexe greu fuzibile de AIMnFeSi (fig. 98a, c, d şi e, fig.99 b-e).
De remarcat că precipitate de Al2Cu şi Mg2Si din masa metalică care produc durificarea
acestui tip de aliaj, alături de Al2CuMg sunt uniform repartizate în masa metalică de bază,
36

NiŃu Margareta Iulia – Rezumat teză de doctorat
indiferent de timpul de menŃinere la îmbătrânire şi temperatura de îmbătrânire (fig.95b,
fig.96.b, fig.98.b, fig.99f şi fig.100c), fapt care conduce la propietăŃi mecanice deosebit de
ridicate.
3.5.Cercetări experimentale şi studii structurale efectuate prin microscopie optică.
Cercetările experimentale realizate prin microscopie optică au fost efectuate pe probe
metalografice prelevate din zonele de rupere a epruvetelor solicitate la oboseală şi la coroziune
sub tensiune pentru a scoate în evidenŃă modificările microstructurale intervenite în urma
proceselor de tratament termic.
Studiul metalografic a fost efectuat la grosismente diferite, pe probe atacate chimic cu
acid fluorhidric 4%, pentru a scoate. în evidenŃă următoarele aspecte:
grosisment 100: 1 - pentru structura de ansamblu ;
grosisment l000 : 1 şi 1800 : 1 - pentru a scoate în evidenŃă structura graniŃelor dintre grăunŃi,
precum şi mărimea şi forma precipitatelor din coloniile de eutectic fin dispersat.
Studiul microscopic a fost efectuat pe un microscop tip banc Zaitz-Neophot, existent în dotarea
FacultăŃii de ŞtiinŃa şi Ingineria Materialelor, cu putere măritoare maximă de 1800:l (obiectiv x90,
ocular x20).
Deoarece pentru natura calitativă a precipitatelor a fost efectuat un studiu separat în acest studiu mă
voi referi numai la mărimea acestora şi influenŃa lor asupra caracteristicilor fizico-mecanice obŃinute în
urma tratamentelor termice aplicate corelate cu comportarea la coroziunea sub tensiune.
Aspecte relevate la grosisment 100 : 1
Aliajul ATC Si l0Mg, în stare turnată, prezintă o structură formată din soluŃie solidă ( α ) de culoare
deschisă (fig.101- 106) şi eutectic complex format din (α + Si şi Mg2Si de culoare închisă).
Se remarcă variaŃia de mărime sub aspect microstructural a acestor constituienŃi obŃinuŃi în urma
diferitelor cicluri de tratamente termice experimentate.
In acest sens putem considera după forma, mărimea şi orientarea constituienŃilor că
tratamentele termice complexe care conŃin îmbătrâniri artificiale la 160 0 C timp de 8 ore (fig.104),
160°C timp de 11 ore (fig.105) şi 180°C timp de 9 ore (fig.106), conŃin eutecticul complex relativ
uniform repartizat în masa metalică, fapt ce conduce la proprietăŃi mecanice superioare, spre deosebire
de starea de după turnare (fig. 101), stare care prezintă o orientare dendritică neuniformă a soluŃiei
solide cu aglomerări în unele zone, la fel ca şi aliajul tratat termic prin îmbătrânire artificială la o
temperatură de 140°C timp de 60re (fig. 102), fapt ce determină proprietăŃi mecanice necorespunzătoare.
La acest grosisment nu se sesizează aspecte de coroziune sub tensiune.
Aliajul ATC Si5Cu1 în stare turnată prezintă, o structură de bază formată din soluŃie
solidă (α) şi precipăitatul Al2Cu în eutecticul complex.
Atacul chimic cu reactiv a fost intens pentru a scoate în evidenŃă distribuŃia
precipitatului Al2Cu (culoare albă) în masa de bază. Acest eutectic este format dia amestecul
mecanic al fazei (α) şi al fazei (θ), care poate fi considerată, în primă aproximaŃie, ca fiind un
compus intermetalic Al2Cu.
Se remarcă neuniformitatea structurală a aliajului în stare turnată (fig107) ce conduce la
slabe proprietăŃi mecanice, spre deosebire de repartizarea uniformă a compusului intermetalic
37

NiŃu Margareta Iulia – Rezumat teză de doctorat
Al2Cu în aliajele tratate termic (fig108- 111). În cazul aliajului îmbătrânit artificial la 160 0 C
timp de 9 ore (fig109) se constată o dezvoltare a compusului Al2Cu în masa metalică, fapt ce
conduce la proprietăŃi mecanice superioare. Totodată în figurile 110 şi 111 se observă
influenŃa timpului de menŃinere la temperatura de îmbătrânire, un timp de menŃinere mai
îndelungat, conducînd la o uniformitate mărită a repartiŃiei compusului Al2Cu, conferind
simultan aliajului proprietăŃi mecanice şi de rezistenŃă ridicate.
Aspecte relevate la grosisment 1000 : 1
Analiza microscopică la această putere măritoare scoate în evideaŃă separarea la limita
coloniilor de eutectic fin dispers a precipitatelor, precum şi tendinŃa de coroziune
intercristalină.
În cazul aliajului ATC Si10Mg în stare turnată (fig112 şi 113), se observă că
precipitatele formează o peliculă continuă care favorizează procesul de coroziune
intercristalină sub tensiune (fig112).
În cazul aplicării proceselor de tratament termic de îmbătrânire, se observă tendinŃa de
micşorare a precipitatelor, în sensul formării structurii tip “şir de perle” la limita coloniilor de
eutectic, structură care favorizează o creştere a rezistenŃei la coroziunea sub tensiune (fig115,
116 şi 118). În cazul eşantioanelor prelevate din epruvetele supuse la coroziunea sub tensiune,
se observă apariŃia procesului de coroziune intercristalină (fig1l2, 114 şi 119), proces mai
redus în cazul aliajului îmbătrânit la 180°C timp de 8 ore, cu toate că un tratament termic de
îmbătrânire la 180°C timp de 4 ore (fig117) asigură o rezistenŃă sporită la coroziunea sub
tensiune, datorită repartiŃiei neuniforme a precipitatelor,proprietăŃile mecanice prezintă valori
reduse, după forma şi orientarea precipitatelor (fig 116), iar tratamentul termic de îmbătrânire
artificială la 160°C timp de 9 ore conduce la proprietăŃi mecanice ridicate.
In cazul aliajului ATC Si5Cu1 se observă precipitate grosolane columnare (fig120 şi 121) care
favorizează proprietăŃi mecanice scăzute şi o puternică tendinŃă de coroziune sub tensiune a
acestor aliaje. O dată cu aplicarea diverselor cicluri de tratamente termice se observă tendinŃa
micşorării mărimii precipitatelor şi orientării acestora în structuri tip ”şirag de perle”.
100:1 Fig.107 ATC Si5Cu1 turnat 100:1 Fig.108 ATC Si5Cu1 corodat şi
îmbătrânit la 140ºC, timp de 8 ore.
38

NiŃu Margareta Iulia – Rezumat teză de doctorat
1000:1 Fig. 112, ATC Si10Mg 1000:1 Fig. 113, ATC Si10Mg
turnat şi corodat. turnat şi corodat.
1000:1Fig.122,ATCSi5Cu1 îmbătrânit la 1000:1 Fig. 123, ATC Si5Cu1
140ºC,timp de 4 ore şi corodat. îmbătrânit la 140ºC,timp de 7 ore.
1800:1 Fig. 130, ATC Si10Mg îmbătrânit la 1800:1Fig.131,ATCSi10Mg,îmbătrânit
160 ºC, timp de 8 ore . la 180ºC, timp de 4 ore .
39

NiŃu Margareta Iulia – Rezumat teză de doctorat
1800:1 Fig. 136, ATC Si5Cu1 îmbătrânit 1800:1 Fig. 137, ATC Si5Cu1 îmbătrânit
la 140ºC timp de 8 ore şi corodat. la 140ºC timp de 11 ore şi corodat.
Cercetări experimentale prin studii fractografice privind coroziunea sub tensiune
a aliaje studiate.
Cercetările microfractografice efectuate pe epruvete supuse coroziunii sub tensiune şi în
paralel, pe epruvete solicitate la oboseală, scot în evidenŃă efectele agentului coroziv asupra
proprietăŃilor mecanice, tipului de rupere, precum şi modul cum se transmite procesul de coroziune în
masa metalică , intercristalin sau transcristalin /46,85/.
Microsonda utilizată redă prin intermediul electronilor secundari reflectaŃi de proba
metalografică (ruptură neoxidată) imaginea de relief a zonei de rupere.
Eşantioanele studiate au fost prelevate din epruvetele experimentate din zona rupturii, datorită
încercării la oboseală sau a încercării la coroziune sub tensiune sau, când nu a fost posibil datorită
oxidării, de la o distanŃă de 10 mm de aceasta.
În urma studierii microfractografiilor obŃinute se remarcă următoarele aspecte:
pentru aliajul ATC Sil0Mg (fig140) se sesizează că ruperea la oboseală a avut loc
transcristalin (fig140 a,140 b), plecând de la fisuri superficiale, neapărând clar fronturile de
înaintare a fisurii în zona ruperii, cu excepŃia zonei din fîg140c;
în cazul solicitărilor de coroziune sub tensiune (fig140d- f) se observă fronturile de
înaintare a fisurilor blocate la limita pachetelor de cristale (fig140f), zone în care apar fisuri
intercristaline care diminuează considerabil rezistenŃa mecanică.
Datorită mărimilor mari de cristale, fronturile de înaintare a fisurii sunt foarte bine
conturate (fig.140e şi 140f), ceea ce conduce la o rezistenŃă redusă la coroziune.
Odată cu aplicarea ciclurilor de tratament termic, mărimea precipitatelor scade brusc,
fapt ce conduce (fig.141) la creşterea caracteristicilor fizico- mecanice precum şi a rezistenŃei
la coroziune sub tensiune, aspect relevat în fig.141b, în care se observă apariŃia planelor de
clivaj şi localizarea fisurilor intercristalîne pe plane perpendiculare fronturilor de înaintare a
fisurii.
Odată cu creşterea temperaturii de îmbătrânire (160°C- fig.141c - f), rezistenŃa la
oboseală creşte iar fronturile de înaintare a fisurilor fiind mult reduse (fig.141c) apărând
numai pe anumite direcŃii şi zone din secŃiunea epruvetei. Totodată (fig.141e şi 141f) se relevă
mai pregnant caracterul intercristalin al fisurilor apărute la solicitarea de coroziune sub
tensiune.
40

NiŃu Margareta Iulia – Rezumat teză de doctorat
In cazul aliajului ATC Si5Cu1 (fig.142) în stare turnată se observă că ruperea prin
oboseală are loc prin apariŃia "conului de smulgere prin oboseală" (rupere ductilă) (fîg.142a şi
b), spre deosebire de ruperea prin coroziune sub tensiune, care apare intercristalin în toată
secŃiunea de rupere (fig.142d şi 142e). De remarcat apariŃia deosebit de pronunŃată a
fronturilor de înaintare a fisurilor intercristaline în timpul procesului înaintat de coroziune sub
tensiune (fig.43a, 143b), fronturi orientate distinct în raport cu direcŃia de înaintare.
300:1x0,7 e- îmbătrânit la 160ºC, 600:1x0,7 f- îmbătrânit la 160ºC,
timp de 7 ore, corodat timp de 7 ore, corodat.
Fig. 141 ATC Si10Mg , călit şi îmbătrânit artificial.
300:1x0,7 a 150:1x0,7 b
Fig.142 ATC Si5Cu1 - turnat
In cazul aliajului ATC Si5Cu1 tratat termic printr-un ciclu de îmbătrânire la 160°C,
ciclu de tratament termic care conferă proprietăŃi mecanice optime (fig.144), procesul de
rupere prin oboseală are loc după apariŃia planelor de clivaj (fig.144a, 144b), plane de clivaj
de dimensiuni reduse, care apar alături de fronturile de înaintare a fisurilor şi în cazul
coroziunii sub tensiune (fîg.144 c şi 144 d), plane de clivaj care prezintă o tendinŃă de blocare
a acestor fronturi, relevând o creştere a rezistenŃei la coroziunea sub tensiune. In fig.144 e
41

NiŃu Margareta Iulia – Rezumat teză de doctorat
este redată o microfractografie cu coroziune sub tensiune intensă intercriatalină în secŃiunea
de rupere. Se observă că fisurile delimitează pachete de cristale, neavând o orientare
preferenŃială în raport cu direcŃia de solicitare mecanică. Datorită suprapunerii agentului
coroziv, ruperea la oboseală se modifică din rupere de tip ductil în rupere fragilă, conducând şi
la reducerea valorilor caracteristicilor mecanice.
600:1x0,7 Fig.144 e ATC Si5Cu1 corodat, călit şi îmbătrânit la 160ºC, timp de 9 ore.
CAPITOLUL 4.
CONTRIBUłII ORIGINALE ŞI STUDII EXPERIMENTALE PRIVIND CORELAłIA
DINTRE PROPRIETĂłILE FIZICO-MECANICE, REZISTENłA LA COROZIUNEA SUB
TENSIUNE A ALIAJELOR DE TURNĂTORIE DIN ALUMINIU ŞI CICLURILE DE
TRATAMENTE TERMICE APLICATE.
4.1. Studiul corelaŃiei dintre rezistenta la tracŃiune şi rezistenta la coroziunea sub
tensiune.
In cazul aliajului ATC Sil0Mg (fig145, 146, 147) se verifică ipoteza lui Speidel şi
Engell maximul caracteristicilor mecanice fiind diferit de minimul rezistenŃei la coroziunea
sub tensiune./46,84,94,112 /.
Din punct de vedere al temperaturii de tratament termic de îmbâtrânire artificială se
remarcă, că un tratament termic de îmbâtrânire artificială la 160 0 C (fig.146) conduce la cele
mai ridicate valori, atât din punct de vedere al rezistenŃei la tracŃiune, cât şi din punct de
vedere al rezistenŃei la coroziunea sub tensiune.
În concluzie, un tratament termic complex de "punere în soluŃie", urmat de îmbâtrânire
artificială (fig.146) la 160°C timp de 10 ore, conduce concomitent la maximul de rezistenŃă la
tracŃiune, corelată cu o ridicată rezistenŃă la coroziune.
Pentru aliajul ATC Si5Cu1 (fig148, 149, 150) se remarcă valabilitatea ipotezei lui
Speidel şi Engell/46,112/, cu observaŃia că, în cazul aliajului îmbătrânit artificial la 180°C
(fig.150), maximul de rezistenŃă la rupere precede minimul de rezistenŃă la coroziune.
Se remarcă că, din punct de vedere al temperaturilor de tratament termic de îmbâtrânire
artificială şi al timpului de menŃinere la îmbătrânire, caracteristici mecanice optime, corelate
42

NiŃu Margareta Iulia – Rezumat teză de doctorat
cu o bună rezistenŃă la coroziunea sub tensiune, se obŃin numai la aliajul ATC Si5Cu1
îmbătrânit artificial la 160°C (fig.149), corelat cu un timp de menŃinere de 9-10 ore. Totodată
din punct de vedere al coroziunii aub tensiune, un tratament termic complex care conŃine
îmbătrânire artificială la 140°C (fig.148) conduce la cea mai mare rezistenŃă (durabilitate
până la rupere).
Fig. 152
4.2. Studiul corelaŃiei dintre valorile de duritate Brinell si rezistenta la coroziunea sub
tensiune
Din studiul diagramelor valorilor medii experimentale obŃinute pentru aliajul ATC
Si10Mg (fig151, 152, 153) şi aliajul. ATC Si5Cu1(fig154, 155, 156), diagrame trasate pentru
temperaturi distincte de tratament termic de îmbătrânire artificială rezultă următoarele aspecte
principale:
In cazul aliajului ATC Si10Mg (fig151, 152, 153) se verifică în totalitate ipoteza
teoretică a lui Speidel şi Engell maximul de duritate fiind în toate cazurile, după minimul de
rezistenŃă la coroziunea sub tensiune.
Din studiul curbelor experimentale obŃinute, rezultă că pentru aliajul ATC Si10Mg un
tratament termic complex de "punere în soluŃie”, urmat de o îmbătrânire artificială la 140°C
(fig.151), timp de 10 ore, sau la 160°C timp de 10 ore (fig.152) conduce la valori ridicate de
duritate, corelate cu o ridicată rezistenŃă la coroziunea sub tensiune.
Pentru aliajul ATC Si5Cu1 (fig154, 155, 156) se remarcă justeŃea ipotezei lui Speidel şi
Engell/46/, cu observaŃia că în cazul aliajului îmbătrânit artificial la 180°C (fig.156), maximul
valorilor de duritate Brinell 10/1000/30 precede minimul de rezistenŃă la coroziunea sub
tensiune ca şi în cazul corelării cu rezistenŃa la rupere (fig.150).
Valorile optime de rezistenŃă la coroziunea sub tensiune, corelate cu o duritate Brinell
ridicată, se obŃin pentru ciclurile de tratament termic ce conŃin îmbătrâniri artificiale la:
160°C, timp de menŃinere 9 ore (fig.155) ;
180°C, timp de menŃinere 6 ore (fig.156).
43

NiŃu Margareta Iulia – Rezumat teză de doctorat
Analizând în totalitate curbele de variaŃie ale valorilor medii experimentale obŃinute pentru rezistenŃa
la rupere şi duritate Brinell, în corelaŃie cu rezistenŃa la coroziunea sub tensiune, se poate concluziona că, în
cazul aliajelor de turnătorie de aluminiu - tip silumin complex - studiate, se verifică drept reală şi
corespunzătoare ipoteza teoretică a lui Speidel şi Engell, şi anume că maximul carateristicilor
mecanice nu corespunde cu maximul de susceptibilitate la coroziunea de tensiune (minimul de
durabilitate la coroziunea sub tensiune).
4.3. Studiul corelaŃiei dintre variaŃia rezistentei electrice şi rezistenta la coroziunea sub tensiune.
Acest studiu a fost efectuat plecînd de la măsurători ale rezistenŃei electrice efectuate pe
epruvete tip Amsler, care apoi au fost supuse la încercarea de coroziune sub tensiune.
De menŃionat că în literatura de specialitate studiată nu am găsit studii similare efectuate pe epruvete
supuse la coroziunea sub tensiune (oboseala la coroziune).
Se cunoaşte că rezistivitatea electrică a aliajelor, deci şi rezistenŃa electrică, variază după curbe
de aceiaşi aliură cu cele pentru proprietăŃile mecanice statice.
Pornind de la aceste considerente, am căutat să determin experimental, dacă ipoteza lui Speidel şi
Engell /46,76,84/ se poate aplica şi în cazul rezistenŃei electrice, şi anume dacă valorile maxime de
rezistenŃă electrică coincid sau nu cu valorile minime de rezistenŃă la coroziunea sub tensiune.
Din studiul experimental efectuat pe aliajele studiate (fig 157, 158, 159, 160, 161, 162) se
remarcă următoarele aspecte:
pentru aliajul ATC Si10Mg (fig157, 158, 159), ca şi în cazul aliajului ATC Si5Cu 1 (fig160,
161, 162) a fost evidenŃiat experimental, similar ipotezei lui Speidel şi Engell, că maximul
valorilor de rezistenŃă electrică nu coincid cu valorile minime de rezistenŃă la coroziunea sub
tensiune;
ciclurile de tratament termic complex care conduc la caracteristici mecanice optime, corelate
cu o bună rezistenŃă la coroziunea sub tensiune (cicluri de tratament termic complex ce conŃin
îmbătrâniri artificiale la 160°C, timp de menŃinere 9- 10 ore), conduc şi la valori minime de
rezistenŃă electrică, deci la conductibilitate electrică bună;
după atingerea valorilor maxime de rezistenŃă electrică (fig.157 - 162), o dată cu creşterea
timpului de menŃinere la îmbâtrânire, rezistenŃa electrică scade şi rezistenŃa la coroziunea sub
tensiune creşte.
Acest aspect poate constitui o metodă rapidă de determinare a ciclurilor de tratament termic
complex care conduc la valori optime de rezistenŃă la coroziunea sub tensiune. Se trasează graficul de
variaŃie a rezistenŃei electrice în funcŃie de timpul de menŃinere şi se determină timpul minim de
menŃinere care conduce la valori maxime ale rezistenŃei electrice.
44

NiŃu Margareta Iulia – Rezumat teză de doctorat
Fig. 156 Fig. 155
Pe aceste considerente, propun următoarea metodă rapidă dinamică de determinare a timpului de
menŃinere la îmbâtrânire artificială, care să conducă la o rezistenŃă sporită la coroziunea sub
tensiune.
Se introduce în cuptor, o dată cu şarja experimentală de tratament, o epruvetă de grosime egală
cu grosimea medie a pieselor de tratat termic (g) (fig.163), epruvetă care este legată la o punte dublă
Thomson aflată în exteriorul cuptorului de tratament, prin intermediul a două borne de potenŃial (1) şi a
două borne de legătură (2) cu circuitul electric de alimentare în curent continuu (U = 120 V).
Se urmăreşte indicaŃia galvanometrului conectat în instalaŃia de măsură. Din momentul cînd
valoarea rezistenŃei electrice a început să scadă, se consideră că a fost atins timpul de menŃinere
necesar la temperatura de îmbătrânire, pentru piesele din aliajul experimentat, care să confere proprietăŃile
dorite.
Fig. 163
4.4.Metodă de optimizare asistată de calculator a datelor experimentale.
4.4.3. Exemple de optimizare a datelor experimentale obŃinute,
Pentru a aplica optimizarea lineară, trebuie să găsim funcŃia f(x) care să descrie cum
depinde rezistenŃa R de timpul de menŃinere şi de temperatura tratamentului termic
complex de îmbătrânire artificială. Pentru acest lucru apelăm la regresia polinomială
utilizând biblioteca IMSL şi următorul program FORTRAN:
integer intcep, ldx, ncoef, nind, nobs
parameter (intcep=1,nind=2,nobs=27,ldx=nobs,ncoef=intcep+nind)
integer nout
real b(ncoef), sse, sst, x(ldx, nind), y(nobs)
external rlse,umach,wrrrn
c data(x(1,j), j = 1, nind) / 4.,140./y(1)/21.59/
data(x(2,j), j = 1,nind) / 4.,160./y(2)/24.51/
data(x(3,j), j = 1,nind) / 4.,180./y(3)/24.27/
45

data(x(4,j), j = 1,nind) / 5.,140./y(4)/23.60/
data(x(5,j), j = 1,nind) / 5.,160./y(5)/25.00/
data(x(6,j), j = 1,nind) / 5.,180./y(6)/25.00/
data(x(7,j), j = 1,nind) / 6.,140./y(7)/24.00/
data(x(8,j), j = 1,nind) / 6.,160./y(8)/25.49/
data(x(9,j), j = 1,nind) / 6.,180./y(9)/25.77/
data(x(10,j), j = 1,nind) / 7.,140./y(10)/24.03/
data(x(11,j), j = 1,nind) / 7.,160./y(11)/25.93/
data(x(12,j), j = 1,nind) / 7.,180./y(12)/25.93/
data(x(13,j), j = 1,nind) / 8.,140./y(13)/24.60/
data(x(14,j), j = 1,nind) / 8.,160./y(14)/26.06/
data(x(15,j), j = 1,nind) / 8.,180./y(15)/25.71/
data(x(16,j), j = 1,nind) / 9.,140./y(16)/25.00/
data(x(17,j), j = 1,nind) / 9.,160./y(17)/26.33/
data(x(18,j), j = 1,nind) / 9.,180./y(18)/25.27/
data(x(19,j), j = 1,nind) / 10.,140./y(19)/25.04/
data(x(20,j), j = 1,nind) / 10.,160./y(20)/26.64/
data(x(21,j), j = 1,nind) / 10.,180./y(21)/24.81/
data(x(22,j), j = 1,nind) / 11.,140./y(22)/24.71/
data(x(23,j), j = 1,nind) / 11.,160./y(23)/26.00/
data(x(24,j), j = 1,nind) / 11.,180./y(24)/24.00/
data(x(25,j), j = 1,nind) / 12.,140./y(25)/24.30/
data(x(26,j), j = 1,nind) / 12.,160./y(26)/25.65/
data(x(27,j), j = 1,nind) / 12.,180./y(27)/23.55/
c call rlse(nobs, y, nind, x, ldx, intcep, b,sst ,sse)
call wrrrn('b', ncoef, 1, b, ncoef, 0)
call umach(2, nout)
write(nout, *)
write(nout, 99999) 'sst =' ,sst, 'sse =', sse
99999 format(a7, f7.2, a7, f7.2)
end
Variabilele din acest program au următoarea semnificaŃie:
Nobs – numărul de observaŃii (input)
y – vector de lungime Nobs ce conŃine variabila dependentă (input)
Nind – numărul variabilelor independente (input)
x – matrice de dimensiune nobs x nind ce conŃine variabilele independente (input)
ldx – dimensiunea lui x (input)
b – vector de lungime intcep x nind ce conŃine coeficienŃii de regresie (output)
intcep – opŃiune de intercepŃie (input)
dacă este 0 nu avem intercepŃie
dacă este 1 avem intercepŃie
NiŃu Margareta Iulia – Rezumat teză de doctorat
46

sst – suma totală a pătratelor (output)
sse – suma pătratelor pentru erori (output)
sst şi sse trebuie să fie pozitive şi relativ mari pentru o bună fitare.
FuncŃia obŃinută este următoarea:
f(x) = 20.77 + 0.11x1 + 0.02x2
Reprezentarea grafică a acestei funcŃii este următoarea:
NiŃu Margareta Iulia – Rezumat teză de doctorat
Putem acum rezolva problema de optimizare utilizând biblioteca IMSL şi programul pe care lam
testat mai înainte:
Program proglin
integer lda, m, nvar
parameter (m = 3, nvar = 2, lda = m)
integer i, irtype(m), nout
real a(lda,nvar), bl(m), bu(m), c(nvar), dsol(m), obj, xlb(nvar),
$ xsol(nvar), xub(nvar)
external dlprs, sscal, umach
data xlb/2*0.0/, xub/2*-1.0E30/
data a/1.0,3.0,1.0,1.0,1.0,2.0/,bl/0.0,0.0,0.0/,bu/192.0,216.0,372.0/
data c/0.11, 0.02/
data irtype/3, 3, 3/
CALL sscal(nvar, -1.0e0, c, 1)
CALL dlprs(m, nvar, a, lda, bl, bu, c, irtype ,xlb ,xub, obj, xsol,
$ dsol)
obj = - obj
CAll sscal(m, -1e0, dsol, 1)
CALL umach(2,nout)
WRITE(nout,99999) obj, (xsol(i), i = 1,nvar), (dsol(i), i = 1,m)
99999 Format(//,'functie =', f9.4, //, 'primal = ',2f9.4, //, 'dual = ',3f9.4)
end
Pentru primul set de date (ATC Si5Cu1) rezultatele obŃinute în urma execuŃiei
programului proglin sunt următoarele:
functie = 24.72
47

NiŃu Margareta Iulia – Rezumat teză de doctorat
primal = 11.00 168.00
Pentru al doilea set de date (ATC Si1OMg), pentru care:
f(x) = 26.01 – 0.25x1 – 0,02x2
rezultatele obŃinute în urma execuŃiei programului proglin sunt următoarele:
functie = 25.76
primal = 10.80 171.00
Procedând în mod similar pentru duritatea Brinell, obinem pentru cele două tipuri de
aliaje următoarele rezultate:
1. aliajul 1
f(x) = 107.1 + 0.3x1 - 0.1x2
şi functie = 97.7
primal = 9.5 144.5
MenŃionăm că pentru problema de optimizare s-au păstrat aceleaşi constrângeri ca şi în
cazul rezistenŃei R.
48

NiŃu Margareta Iulia – Rezumat teză de doctorat
2. aliajul 2
f(x) = 112.5 + 2.3x1 - 0.1x2
şi functie = 118.7
primal = 6.8 179.5
Procedura prezentată se repetă în mod similar pentru toate celelalte seturi de date obŃinute şi
prelucrate în lucrarea de faŃă.
CAPITOLUL 5.
CONSIDERAłII FINALE. CONTRIBUłII,CLUZII ŞI PERSPECTIVE.
In baza cercetărilor efectuate se pot scoate în evidenŃă următoarele rezultate şi contribuŃii
originale:
1. Prin cercetările întreprinse asupra unor aliaje de turnătorie de aluminiu, de tip silumin
complex, se completează pentru studiile în domeniul tratamentelor termice, investigaŃiile
ştiinŃifice din Ńara noastră privind cunoaşterea posibilităŃilor de aplicare a ciclurilor de
tratament termic complex în acest domeniu;
2. Prin adoptarea ca indicator al rezistenŃei la coroziunea sub tensiune a rezistenŃei electrice,
rezultatele de laborator servesc mult mai direct necesităŃile proceselor direct productive,
uşurând foarte mult alegerea ciclului de tratament termic adecvat;
3. In domeniul fundamentării teoretico- experimentale a influenŃei duratei de menŃinere la
tratamentul termic de îmbătrânire artificială asupra susceptibilităŃii la coroziunea sub tensiune,
se ajunge la următoarele concluzii importante:
aplicarea de tratamente termice de durificare structurală conduce la creşterea
caracteristicilor mecanice şi a rezistenŃei la coroziunea sub tensiune;
49

NiŃu Margareta Iulia – Rezumat teză de doctorat
se confirmă ipoteza teoretică elaborată de Speidel şi Engell şi în cazul coroziunii sub
tensiune de tipul "oboseala la coroziune”;
rezistenŃa la coroziunea sub tensiune este minimă când aliajele prezintă o structură de
tip soluŃie solidă suprasaturată neomogenă şi începe să crească o dată cu apariŃia proceselor de
separare din aceasta a precipitatelor de echilibru;
se confirmă justeŃea observaŃiilor lui Speidel şi Engell şi în cazul corelării variaŃiei
rezistenŃei la coroziunea sub tensiune cu rezistenŃa electrică;
4. ContribuŃii la conceperea şi realizarea unor instalaŃii de tratament termic cu comandă
program de o deosebită utilitate laboratoarelor de cercetare şi uzinale în acest domeniu;
5. O altă contribuŃie este şi conceperea şi realizarea unui diapozitiv original de măsurat
rezistenŃa electrică adaptabil puntei duble Thomson de înaltă precizie;
6. O contribuŃie reprezintă de asemenea realizarea, prin modificări constructive aplicate
maşinii de încercat la oboseală timp Amsler NPL-434, unei maşini de încercat la coroziunea
sub tensiune de tipul oboseala la coroziune;
7. Prin rezultatele experimentale obŃinute se confirma valabilitatea metodelor de determinare a
timpului de menŃinere la îmbătrânire artificială, ce conferă rezistenŃă ridicată la coroziunea
sub tensiune, metode originale propuse în cadrul tezei. Aceste metode necesită un interval de
timp foarte scurt, în raport cu metodele clasice de determinare;
8. S-a determinat experimnental temperatura şi timpul de menŃinere la tratamentul termic de
îmbătrânire artificială care să confere proprietăŃi fizico- mecanice sau de rezistenŃă la
coroziune dorită;
9. Studiile au fost completate şi cu punerea în evidenŃă a naturii precipitatelor, prin
intermediul sondei electronice, rezultate în urma diverselor cicluri de tratamente termice
experimentate;
10. Studiile microstructurale efectuate (microscopice şi microfractografice) au scos în
evidenŃă corelaŃia dintre structura obŃinută în urma tratamentelor termice aplicate şi
caracteristicile fizico- mecanice determinate;
11. Metoda de cercetare utilizată în cadrul tezei privind cercetarea efectelor tratamentelor
termice aplicate la aliaje de aluminiu turnabile, reprezintă o contribuŃie originală deoarece
permite concomitent şl.studierea variaŃiei principalelor caracteristici fizico-meoanice şi
structurale;
12. Cercetările întreprinse asupra posibilităŃilor de diminuare a efectelor coroziunii sub
tensiune prin aplicare de cicluri de tratamente termice, au scos în evidenŃă că acest mod de
micşorare a coroziunii sub tensiune este deosebit.de avantajos, deoarece concomitent se pot
obŃine şi proprietăŃi fizico-mecanice optime.
13. Optimizarea asistată de calculator a tratamentelor termice în scopul obŃinerii de
caracteristici fizico- mecanice dorite, contituie deasemenea o importantă contribuŃie originală.
Perspectivele privind continuarea cercetărilor efectuate sunt evidente, deoarece
cercetări similare se pot aplica şi aliajelor de aluminiu deformabile plastic, precum şi tuturor
aliajelor neferoase care prezintă procese şi tehnologii de tratamente termice similare.
50

NiŃu Margareta Iulia – Rezumat teză de doctorat
Continuarea problemelor de optimizare după algortimul propus, reprezintă o importantă
contribuŃie în dezvoltarea cercetărilor efectuării de tratamente termice controlate la diverse
aliaje neferoase în scopul obŃinerii proprietăŃilor dorite.
BIBLIOGRAFIE
1. Litografia UniversităŃii din Braşov, 1984 ACZEL O., BOZAN C.: DislocaŃiile şi frecarea internă la
metale; Ed. Facla, Timişoara 1974.
2. ALEXANDRU I. – ŞtiinŃa materialelor metalice, EDP, Bucureşti, 1996.
3. AMERICAN SOCIETY FOR METALS – Metals Handbook, Ninth Edition, Vol.4, Heat Treating,
Ohio 44073.
4. AMERICAN SOCIETY FOR METALS – Metals Handbook, Ninth Edition, Vol.9, Metalography and
Microstructures, Ohio 44073.
5. AMERICAN SOCIETY FOR METALS – Metals Handbook, Ninth Edition, Vol.2.
6. AMERICAN SOCIETY FOR METALS – Metals Handbook, Ninth Edition, Vol.2.
7. AMERICAN SOCIETY FOR METALS – Metals Handbook, Ninth Edition, Vol.3.
8. ARGHIR G. – Caracterizarea cristalografică a metalelor şi aliajelor prin difracŃie de raze X, Ed.
Tehnică, Bucureşti, 1993.
9. ASKELAND, D.R. – ŞtiinŃa şi ingineria materialelor, editura Chapman şi Hall, 1990, p.865-867
(Appendix A, Appendix B).
10. ASKELAND,D.R.– THE Science & Engineering of Metals, 3-rd edition, 1994.
11. ASTM Handbok – vol.I– X, 1999.
12. .Bentley, R.E.- Thermocouple Materials and Their Properties, CSIRO Technical Report, 1988.
13. BAKER.K.B., ROWE H.J.– Aluminium, vol.III: Fabrication and Finishing, ASM, Ohio, 1994.
14. BERNŞTEIN,M.L.Termomagnitnaiaobrabotkastali.Moscova, Metallurghia, 1968.
15. BERCOVITZ A.E., ş.a.–Magnetism und metalurgy, academic Press, New York and London, 1970.
16. BURZO, E.- MagneŃi permanenŃi, vol.I, Ed. Academiei R.S.R., Bucureşti, 1986.
17. BUZDUGAN G., FETCU L., RADEŞ M.: VibraŃii mecanice; Ed. Did. Ped., Bucureşti 1979.
18. BUZDUGAN G.- Manualul Inginerului mecanic; Ed. Tehnică, Bucureşti 1974.
19. BUZDUGAN GH. ,ş.a. –VibraŃii mecanice, EDP. ,Bucureşti, 1986.
20. BURSUC I.D., SULIłAN N.D.- Fizica solidului, Fenomene, Teorii, aplicaŃii, Ed. ŞtiinŃifică, Buc.,
1991.
21. BUZDUGAN G., MIHĂILESCU E., RADEŞ M.- Măsurarea vibraŃiilor; Ed. Academiei, Buc. 1979.
22. BUNEA D., ŞABAN R., VASILE T., GHEORGHE D., BRÂNZEI M. – Alegerea şi tratamentele
termice ale materialelor metalice, EDP. Bucureşti, 1996.
23. CHIRIACESCU T.S., BALCU I.: VibraŃii ale sistemelor mecanice; Universitatea din Braşov 1979.
24. CHIRIACESCU S. –VibraŃii în construcŃia de maşini, Universitatea din Braşov, 1981.
25. CEYLAN M., ş.a.- The influence of the cooling rate on the microstructure of Al- Cu- Si, Al- Si and Al-
Zn alloys,Journal of Materials Processing Technology 65,pg. 41- 51, 1997.
26. CONSTANTIN, GHE., ş.a.- Procedee moderne de tratamente termice şi termochimice, I.N.I.D.,
Bucureşti, 1982.
27. CONRAD H. – Influence of an electric or magnetic field on the liquid – solid transformation in
materials and on the microstructure of the solid, Materials Science and Engineering Department, North
Carolina State University, 2000.
28. CONRAD H. –Influence of an electric field or current on the processing and properties of Al alloys,
Advances in the metallurgy of aluminum alloys, USA, 2001.
29. CRISTEA GH., ARDELEAN I. –Elemente fundamentale de fizică, Ed. Dacia, Cluj-Napoca, 1985.
30. COŞMELEAłĂ G., ş.a. – Fundamental principles of Physical Metallurgy, Ed. Printech, Buc. 2000.
51

NiŃu Margareta Iulia – Rezumat teză de doctorat
31. CURTU I., SPERCHEZ F. –RezistenŃa materialelor, vol. I, Universitatea Transilvania, Braşov, 1988.
32. DESCHAMP A, SOLAS D, BRECHET Y., - Modeling of microstructure evolution and mechanical
properties in age - hardening aluminium alloys, microstructure, mechanical properties and processes,
Proceedings of Euromat 99, vol.3, pg. 121- 132, 1999.
33. DIMA ADRIAN – TendinŃe noi în aplicarea tratamentului termic la aliajele de aluminiu, referat de
sinteză, sesiunea ştiinŃifică comună din domeniul construcŃiilor de maşini a I.M.N. şi I.P.Iaşi, Iaşi, 1974.
34. DIMA ADRIAN– Cuptoare şi instalaŃii de încălzire, Ed. Cermi, Iaşi, 1996.
35. DIMA ADRIAN, ALINA ADRIANA MINEA, MARGARETA IULIA DIMA, Researches for the
Determination of the ATC Si 10Mg Alloy Fatigue Life, Function of Different Applied Thermal Treatment
Cycles, The Annals of ,,Dunărea de Jos” University of GalaŃi Fascicle IX Metallurgy and Materials Science,
pp 16-19, ISSN 1453-083X, Nr. 1- 2005.
36. DIMA ADRIAN, DIMA MARGARETA IULIA, MINEA ALINA Studies Concerning the Enhancing
of the Mechanical Characteristics of the Aluminium Cast Alloys by Heat Treatments, Buletinul IP Iaşi, tomul
LII (LVI), Fasc.1 SecŃia SIM, Iaşi, pp.117-120, ISSN 1453-1690, 2006.
37. DIMA ADRIAN, MINEA ALINA ADRIANA, DIMA MARGARETA IULIA- Heat process
optimization in industrial furnaces. Buletinul IP Iaşi , tomul LII (LVI), Fasc. 1 SecŃia SIM, Iaşi, pp113-116,
ISSN 1453-1690, 2006.
38. DIMA ADRIAN, MINEA ALINA ADRIANA, DIMA MARGARETA IULIA- A sustainable
industrial development of material science and engineering. Buletinul IP Iaşi, tomul LIII(LVII), Fasc.3 SecŃia
SIM Iaşi, pp269-274, ISSN 1453-1690, 2007.
39. DIMA ADRIAN, MINEA ALINA ADRIANA, DIMA MARGARETA IULIA, Heat process
optimization in industrial furnaces, Buletinul IP Iaşi, FASC. 1-4, SecŃia SIM, ISSN 1453-1690, 2005.
40. DIMA ADRIAN, MINEA A.A., DIMA MARGARETA IULIA – Durable development – way to
progress, welfare and european integration, Buletinul IP Iaşi, FASC.1-4, SecŃia SIM, ISSN 1453-1690, 2005,
41. DIMA ADRIAN, MARGARETA IULIA DIMA, I.S. CHIHAI- ,,Considerations concerning the
management of some industrial processes congruent to sustainable development”, Tehnologii si materiale
avansate- ConferinŃa ŞtiinŃifică UgalMat 2007, vol1, pag.527-530, ISSN 1843-5807.
42. DRUGESCU E.- Metalurgie fizică şi tratamente termice, GalaŃi 1997.
43. DULĂMIłĂ T., FLORIAN E.-Tratamente termice şi termochimice; E.D.P.Bucureşti 1982.
44. DUMITRESCU C-TIN., ŞABAN R.– Metalurgie fizică– Tratamente termice, Ed. Fair Partners,
Bucureşti, 2001.
45. EVANS J.W.– Electromagnetic stirring of Metals, International Seminar on Refining and Alloying of
Liquid Aluminium and Ferro Alloys, trondheim, Norvegia,aug. 26-28, 1985.
46. ENGELL.H.V., SPEIDEL M.O.- Werkstoffe und Korrosion,Bd. 81, nr.45, April, pg.79- 95;Bd.81
nr.5, Mai, pg.77 – 83, 118, 120, 122, 1962.
47. GAFITANU M., CREłU S., DRĂGAN B.: Diagnosticarea vibroacustică a maşinilor şi utilajelor; Ed.
Tehnică, Bucureşti 1989.
48. GERU N.– Metalurgie fizică, EDP, Bucureşti, 1981.
49. GÂDEA S., PROTOPOPESCU, M.- Aliaje neferoase, E. T. 1965.
50. GÂDEA S., PROTOPOPESCU M.- Metalurgie fizică şi studiul metalelor, partea II, E.D.P.Bucureşti.
51. GÂDEA S., PETRESCU M.- Metalurgie fizică şi studiul metalelor, vol.I, II şi III, EDP Bucureşti
1983
52. GIACOMELLI I. – Aspecte privind unele procedee de îmbătrânire accelerată a aliajelor de aluminiu
pentru turnare, revista ConstrucŃia de Maşini, nr.8/1992.
53. GIACOMELLI I. ş.a. - Tehnologii neconvenŃionale cu transfer de fază, Ed. Lux Libris 2000
54. Golubev, A.I.- Rolul compuşilor intermetalici în procesele de coroziune selectivă, I.D.T., Buc., 1966
55. Guy, A. G., Essentials of Materials Science , McGraw– Hill, 1976.
56. .GĂLUŞCĂ DAN- Calculul operaŃiilor de tratament termic ,Îndrumar de laborator, I.P. Iaşi, 1975.
52

NiŃu Margareta Iulia – Rezumat teză de doctorat
57. Guy, A.G. - Introduction to Materials Science, McGraw-Hill, 1979.
58. GIACOMELLI I.- Utilajul şi tehnologia tratamentelor termice, Universitatea Braşov 1986.
59. GIACOMELLI I, ş.a.- Utilajul şi tehnologia tratamentelor termice.Univ. Transilvania din Braşov,
1982.
60. GIACOMELLI, FLOREA R.- Alloied silumins, cast and heat treated in magnetic field. Buletinul
Institutului Politehnic din Iaşi, Univ. Tehnică, Gh. Asachi Iaşi-2000.
61. GIACOMELLI I., STOICĂNESCU M., MOISA, S., NABUTOVSKY O.- Modificări structurale în
aliajele Al-Si-Cu prin tratamente termice neconvenŃionale. ConferinŃa InternaŃională de ŞtiinŃa şi Ingineria
Materialelor-BRAMAT 2003, vol. 2.
62. HIRANO S.- Quench Sensitivity in Al-Li Based Alloys, Proceedings of Conference on Aluminum-
Lithium Alloys (vol.1), Materials and Component Engineering Publications, 1989, p.335-344.
63. GOETZ M. – Alloys heat treated in a magnetic field, Journal Physics, nr. 22, Anglia, 1951.
64. GUERNIC Y. – Le Grenaillage des alliages d′aluminium, revista Traitment Thermique, FranŃa, 1998.
65. GUIDE TO X-RAY DIFFRACTION, Rigaku Corporation, 1980.
66. HALLIDAY D., RESNICK R. –Fizică, vol.I, EDP, Bucureşti, 1975.
67. HALLIDAY D., RESNICK R. –Fizică, vol.II, EDP, Bucureşti, 1975.
68. HATCH J.E.– Aluminium: Properties and Phisical Metallurgy, American society for Metals, 1984.
69. Hyland M.M., Welch B.J. and Metson J.B. – Light Metals, 2000.
70. Huang Ruy– Kinetic wrinkling of an elastic film on a viscoelastic substrate, Journal of the Mechanics
and Physics of Solides 53,63-89,2005.
71. http: //doc.tms.org. /Site/products.nsf/
72. http://www.elsevier.com/locate/physb/
73. http://www.elsevier.com/locate/msea/
74. http.//www.engr.usask.ca/
75. IMRY Y.,- Introduction to mesoscopic physics,Oxford Univ. Press, 2002.
76. http:/ttp.net/0 - Designing, processing and properties of advanced engineering materials, 2004.
77. http:/www.scientific.net – Effect of electromagnetic force on the silicon size in hipoeutectic Al-Si
alloy.
78. IENCIU MOISE ş.a- Elaborarea şi turnarea aliajelor neferoase speciale, E.D.P. Bucureşti 1985.
79. IRODOV I. E.– Osnovnîe zakonî electromagnetizma, Izd.Vîsşaia şcola”, Moscova, 1983.
80. KARLSEN M., KILLAND V., KVANDE H. AND VESTRE S.B.– Light Metals, 1998.
81. KLYPIN A.A., SOLOVIEV E.S. – Heat treatment of aluminum alloys in an electric field, Light metal
age, december, 1979.
82. KLYPIN A.A., SOLOVIEV E.S.– Heat treatment of aluminum alloys under influence of electric field,
Izv. VUZ Tsvetn. Metall., (4), 1978.
83. KETCHAM.S.J., BECK.W.– Detectarea susceptibilităŃii la coroziunea intercristalină a aliajelor de
aluminiu. Corosion, S.U.A, 16, 1960, nr.1, pag./125- 128.
84. KOCH C.C.– Experimental evidence for magnetic or electric field effects on phase transformation,
Materials Science and Engineering Department, North Carolina State University, 2000.
85. LEBEDEY M. V şi colab.- Turnarea pieselor din aliaje de aluminiu E.T.Bucureşti 1972.
86. LECA A.,PRISECARU I.– ProprietăŃi termofizice şi termodinamice: Solide, lichide, gaze, vol.I, Ed.
Tehnică, Bucureşti, 1994.
87. LIVSCHITZ B.G.- Metalografia, editura ”Metalurghia”, Moscova, 1990.
88. LIU W., LIANG K.M., ZHENG Y.K., CUI J.Z. – Study of the diffusion of Al-Li alloys subjected to
an electric field, Journal of Materials Science (UK), vol.33, no.4, 1998.
89. LAZARESCU,I. – Aluminiul, E.T. Bucuresti 1978.
90. LUCA V., ŞERBAN C. - Analiza emisiei acustice utilizate pentru evaluarea cantităŃii semifabricatelor
turnate; rev. Metalurgia nr.10/1996.
53

NiŃu Margareta Iulia – Rezumat teză de doctorat
91. LUCA V., ŞERBAN C. – Studiul materialelor metalice, Ed. ESTLINE, Braşov, 1995.
92. LORIAN P.,CORSON D.R. – Electromagnetism, Principles and Applications, W.H.Freeman and
Company, 1979.
93. MOULON J., ş.a. -Etude N de certains phenomenes de corrosion par microscopie electronique. Revue
de l´Aluminium et de ses Applications. FranŃa, 398, nr.7, iulie- august 1971, pg. 697- 703.
94. MICHELET J.- Die Aluminiumindustrie der Welt Jahreswende 1971-1972, Aluminium, P. R.F.G.,
vol.48, nr.1, 1972, p.67-68 şi p.109-114.
95. MAC KENZIE SCOTT D.– Heat treating aluminium for aerospace applications, The 13th IFHTSDE
Congress, 7-10 October, Columbus, Ohio, pg.617-626, 2002.
96. MINEA ALINA.- Developovement of the construction and functioning parameters of aluminum alloys
heat treatment furnaces, Buletinul I P Iaşi, tomul XLII(XLVI), fasc.3-4 vol. I, 1996.
97. NICULESCU, D.T. - ConstrucŃii metalice din aluminiu, E.T., Bucureşti, 1966
98. NICOLESCU.I – Tratamenmte termice,nr.3, MICMG, 1973.
99. OAJDEA F.N.,MARGARETA IULIA DIMA ,,Experimental researches for the determination of the
ATC Si 10Mg alloy fatigue life function of different thermal treatment cycles”, pag. 5-8, Metalurgia
InternaŃional, vol. XV (2010) special issue no.2 ISSN 1582-2214.
100. POPESCU N., ŞABAN R., BUNEA D., PENCEA I. – ŞtiinŃa materialelor pentru ingineria mecanică,
vol.I şi II, Ed. Fair Parteners, Bucureşti, 1999.
101. POPESCU N., VITĂNESCU C.– Tehnologia tratamentelor termice, E.T. Bucureşti 1974.
102. POPESCU N., STAN L. şi col. Tratamente termice neconvenŃionale. Ed.T, Bucureşti, 1990.
103. POPESCU RODICA MARIANA,MARGARETA IULIA DIMA, FLORENTIN OAJDEA ,,Special
heat treatments applied to foundry aluminium alloy”, Metalurgia InternaŃional vol.XIV 2009- special issue
no.16, Editura ŞtiinŃifică F.M.R, pag.24-27;
104. POPESCU M.R., MEDIAN M.M, -Researches Concerning Technology Settings of Thermal
Treatments for AlCuMg1 alloys, InternaŃional Conference on Materials Science &Engineering,Bramat 2009.
105. POPESCU M.R., MEDIAN M.M., ş.a.- Microstructural Consideration for AlCuMg1 heat treated alloz,
InternaŃional Conference on Materials Science &Engineering, Bramat 2009.
106. RAUCH.M, - Les traitmens thermiques de l´Aluminium et de ses alliages. Revue de l´Aluminium,
Franta, nr. 406 pg. 334- 353;nr.407 pg. 416- 426; nr.408 pg. 520- 542. .
107. SOFRONI L.-Elaborarea şi turnarea aliajelor, Bucureşti, E.D.P. 1975
108. STRAWBRIDGE D.J., - The constitution of Aluminium- Cooper- Magnezium- Zinc alloy ,Institute
of metals Journal,vol.74.
109. STOICĂNESCU M., GIACOMELLI I. - InfluenŃa tratamentului termomagnetic asupra proprietăŃilor
aliajelor de aluminiu plasticizabile şi de turnare . Revista de turnătorie 4/2001
110. STOICĂNESCU M., GIACOMELLI I. – Stadiul comparativ privind influenŃa câmpului magnetic
staŃionar şi alternativ asupra structurii aliajelor de aluminiu de turnare – SusŃinută la ConferinŃa ŞtiinŃifică a
UniversităŃii Politehnice Bucureşti, septembrie, 2001.
111. STOICĂNESCU M., ş.a. – The influence of the electrodynamic field upon the solidification structure
and the subsequent thermic treatment, Buletinul ştiinŃific al ConferinŃei IMEC 10, Israel, 2002.
112. SPEIDEL M.O., - Conference on Fundamental Aspects of Stress Corrosion Cracking,Ohiop State
University Colombus, Ohio State, 11- 15, 1967.
113. SPUZEVIC, M.C., UTINGER, R.E. - Die Aluminiumindustrie der Welt Jahreswende 1971-1972,
Aluminium, R.F.G., vol.48, nr.1, 1972, p.121-122 şi p.115-117.
114. STOICĂNESCU M., GIACOMELLI I. - Mechanical properties of aluminum alloys obtained as a
result of unconventional heat treatment, ConferinŃa InternaŃională de ŞtiinŃa şi Ingineria Materialelor-
BRAMAT 2005.
115. ŞERBAN C., LUCA V.: Tratamente termice; Ed. Eastline, Braşov 1995.
116. ŞONTEA SEVER ş.a.-Metale şi aliaje neferoase de turnătorie, Ed.Scrisul Românesc, 1981.
54

NiŃu Margareta Iulia – Rezumat teză de doctorat
117. TUDORAN, P.-Metalurgie fizică şi tratamente termice.
118. TALAT–Aluminiums Materials Technology,Aluminium Metallurgy,1204 Precipitateon Hardening,
prepared by M H Jakobs, University of Birmingham, 1999.
119. URSULACHE M. – ProprietăŃile metalelor, EDP, Bucureşti, 1982.
120. QUESTED T.E., GREER A.L. – Light Metals, edited by paul N. Crepeau, The Minerals, Metals &
Materials Society, 2003.
121. VAN HORN – Aluminium, vol.1;2;3; American Society for Metals, Ohio, 1968.
122. WANGSNESS R.K. –Electromagnetic fields, John Wiley and Sons Inc., 1979.
123. VERMEŞAN,G şi col. Procedee speciale de tratamente termice.Inst. Politehnic Cluj Napoca, 1990.
124. VIVES C. – Effects of forced electromagnetic vibrations during the solidification of aluminum alloy. I.
Solidification in the presence of crossed alternating electric fields and stationary magnetic fields, Universite
d′Avignon, 1996.
125. VLAD M., VARGA B., CARCEA I., CHIRIAC A. – Bazele elaborării metalelor şi aliajelor
neferoase, Ed. Lux Libris, Braşov, 1998.
126. WANHILL R.J.H. – Thermomechanical treatment of aluminium alloys, In rev. Aluminium, nr.9, 1988.
127. VONSOVSKI S.V. – Magnetismul, Ed. ŞtiinŃifică şi Enciclopedică, Bucureşti, 1981.
128. ZIRBO GH. ş.a. – Aliaje de aluminiu pentru turnătorie, Ed. Dacia, 1998.
129. XXX . Prelucrări la cald, nr.12/1998, INTEC.
130. XXX – STAS 201-1/-80 – Aliaje de aluminiu turnate în blocuri.
131. XXX – STAS 201-2/-80 – Aliaje de aluminiu turnate în piese.
132. XXX – SR.EN. 10002-1/1995 – Încercarea la tracŃiune.
133. XXX – SR.EN. 10003-1/-97 – Încercarea de duritate Brinell.
55

Curriculum vitae
Europass
InformaŃii personale
Nume / Prenume Nume, Prenume
DIMA MARGARETA IULIA
Adresă(e) Sat Tutora, Com. Tutora, Jud. Iasi, cod 707560, Romania
Telefon(oane) Acasa:0232298834
Fax(uri) Serviciu: 0232298759
E-mail(uri) Iulia.dima@yahoo.com
NaŃionalitate(-tăŃi) Română
Data naşterii 16.02.1968
Locul de muncă vizat /
Domeniul ocupaŃional
ExperienŃa profesională
Sex Feminin
NiŃu Margareta Iulia – Rezumat teză de doctorat
56
Mobil:0740134703 Serviciu: 0232298759
Director si inginer mecanic, profesor educatie tehnologica Scoala cu clasele I-
VIII Tutora, Jud. Iaşi.
Perioada Din mai 2004 si pana in prezent, am functionat ca director si profesor titular de educatie tehnologica la
Scoala cu clasele I-VIII Tutora,
Din anul 2004 sunt profesor titular la Scoala ,,I.Simionescu” Iasi (catedra rezervata)+ Scoala cu clasele
I-VIII Tutora;
In anul scolar 2003-2004, am functionat ca profesor detasat (prin concurs) la Colegiul National ,,Emil
Racovita” Iasi si la Colegiul Tehnic ,,Gh. Asachi” Iasi;
In perioada 1999-2003, am functionat ca profesor titular la Scoala ,,Grigore Antipa” Botosani,
In anul scolar 1998-1999, am functionat ca profesor titular la Scoala nr.8 Dorohoi;
In perioada 1996-1998, am functionat ca profesor pe catedra DSP- mecanica la Colegiul Tehnic
,,Petru Musat” Suceava;
In perioada 1994-1996, am functionat la Colegiul National ,,Mihai Eminescu „ Suceava- c.d aux.
FuncŃia sau postul ocupat Director Scoala cu clasele I-VIII Tutora, prof. educatie tehnologica.
ActivităŃi şi responsabilităŃi principale Desfasor o activitate manageriala si didactica complexa la Scoala cu cl. I-VIII Tutora, in cadrul careia
am mai multe responsabilitati:
- activitate didactica si educativa la clasele III – VIII din cadrul scolii Tutora;
- metodist ISJ ;
- responsabil Cerc Metodic nr.2 , disciplina ,,Educatie Tehnologica”;
- coordonatorul proiectului COMENIUS ,,Together for a healthier wold” care se desfasoara in
perioada 2008-2010 in cadrul scolii noastre si in parteneriat cu patru tari europene;

NiŃu Margareta Iulia – Rezumat teză de doctorat
Numele şi adresa angajatorului Scoala cu clasele I-VIII Tutora, Comuna Tutora, Jud. Iasi, Romania,
Tel/fax. 0232298759, e-mail tutorascoala@yahoo.com
Tipul activităŃii sau sectorul de activitate Invatamant Preuniversitar
EducaŃie şi formare
Perioada In perioada mai – iunie 2008 am urmat cursurile de specializare pentru ocupatia de Formator, curs
acreditat CNFP(40 ore);
In perioada 2003-2005 am urmat cursurile postuniversitare ,,Informatica- Tehnologii asistate de
calculator” din cadrul Facultatii de Constructii de Masini;
In perioada 6.02-3.04.2004, am absolvit stagiul de perfectionare la CCD cu tema: ,,Managementul
general si managementul organizational” ( 75 ore);
In perioada 1999-2001 am absolvit Studiile Postuniversitare –Specializarea educatie tehnologica;
In perioada 1998-1999 am urmat Studiile de Profesionalizare Didactica in Invatamant;
In perioada 1988-2003 am urmat Facultatea de Inginerie Mecanica, Sectia Masini- Unelte;
In perioada 1982-1986 am absolvit Liceul ,,A.T.Laurian” Botosani, sectia matem- fizica.
Absolventă a Scolii Doctorale Universitatea Transilvania Braşov, 2010.
Calificarea / diploma obŃinută Diploma de inginer, promotia 1993, sectia masini- unelte a Facultatii de Inginerie Mecanica, Univ.
,,Stefan cel Mare” Suceava;
Diploma de Studii Postuniversitare, Universitatea Tehnica ,,Gheorghe Asachi” Iasi, specializarea
educatie tehnologica, promotia 2001;
Diploma de Conversie Profesionala – la nivel postuniversitar, specializarea Informatica- Tehnologii
asistate de calculator,
Certificat de acordare a gradului didactic I, sesiunea 2005-2007, Seria G, nr. 0020003
Diploma ,,Gheorghe Lazar „ clasa III, obtinuta in anul 2007;
Certificat de absolvire pentru ocupatia de Formator, Seria F, nr. 0354304;
Certificat de competente profesionale ale personalului didactic ,,Calitate si eficienta in managementul
scolar” Seria B, nr. 0002128;
Atestat de formare continua a personalului didactic, seria A, nr.0016584;
Disciplinele principale studiate /
competenŃe profesionale dobândite
Numele şi tipul instituŃiei de învăŃământ /
furnizorului de formare
Aptitudini şi competenŃe
personale
Discipline profesionale:
- educatie tehnologica;
- informatica si tehnologii asistate de calculator;
- masini unelte, desen tehnic.
Universitatea ,,Stefan cel Mare” Suceava;
Universitatea ,,Gheorghe Asachi „ Iasi, Facultatea SIM;
Universitatea ,,Gheorghe Asachi „ Iasi- DPPD ;
Universitatea ,,Gheorghe Asachi”Iasi, Facultatea de Constructii de Masini;
CCD Iasi ;
Centrul de Intalniri si Studii Crestine Filocalia Iasi si CNFP;
SC Info Educatia SRL, Jud. Iasi;
Siveco Romania S.A.
Limba(i) maternă(e) PrecizaŃi limba(ile) maternă(e)
Limba romana
Limba(i) străină(e) cunoscută(e) Limba franceza,limba germana
Autoevaluare ÎnŃelegere Vorbire Scriere
Nivel european (*) Ascultare Citire Participare la
conversaŃie
57
Discurs oral Exprimare scrisă

Limba franceza A2
Limba germana A2
CompetenŃe şi abilităŃi sociale
CompetenŃe şi aptitudini
organizatorice
Utilizator
elementar
Utilizator
elementar
B1
A2
NiŃu Margareta Iulia – Rezumat teză de doctorat
Utilizator
independent
Utilizator
elementar
58
B1
A2
Utilizator
independent
Utilizator
elementar
(*) Nivelul Cadrului European Comun de ReferinŃă Pentru Limbi Străine
A2
A2
Utilizator
elementar
Utilizator
elementar
B1
A2
Utilizator
independent
Utilizator
elementar
O bună capacitate de comunicare, obtinută ca urmare a experientei de director ;
O buna capacitate de adaptare la medii multiculturale, obtinută prin experienta de muncă în cadrul proiectelor
elaborate ;
Spiritul de echipa,obtinut in munca la catedra.
Spirit organizatoric evidentiat mai ales in ultimii şase ani ( director), rezultat din lucrul cu elevii, cadrele
didactice si personalul nedidactic ( 28 cadre);
Experienta buna al managementului de proiect si al echipei de proiect;
CompetenŃe şi aptitudini tehnice Cunosterea tehnologiilor in domeniul masinilor- unelte, aptitudini de elaborare ale desenelor tehnice;
competente si aptitudini dezvoltate in cadrul studiilor realizate si in cadrul functionarii ca profesor la
catedra de DSP- mecanica la Colegiul Tehnic ,,Petru Musat” Suceava si Colegiul Tehnic ,,Gh. Asachi”
Iasi.
CompetenŃe şi aptitudini de utilizare
a calculatorului
Alte competenŃe şi aptitudini
Permis(e) de conducere Da din anul 2005, categoria B.
O bună stăpânire a instrumentelor Microsoft Office (Word, Excel și
PowerPoint), cunostinte dobandite in urma absolvirii cursurilor postuniversitare si a predarii
optionalului ,,PMC”.
InformaŃii suplimentare 2 carti publicate: -Teste de evaluare clasele V- VIII Educatie Tehnologica , Ed. Performantica 2004.
ISBN 973-8075-77-777-7;
-Educatie Tehnologica- proiectari didactice clasele IX-X, Ed. Performantica Iasi 2004,
ISBN 973-8075-78;
şi 20 lucrari stiintifice publicate, dintre care 2 lucrări recunoscute ISI publicate în Metalurgia
InternaŃional.

Europass
Curriculum Vitae
Personal information
First name(s) / Surname(s) DIMA MARGARETA IULIA
Address(es) Tutora, Iasi County, Zip Code 707560, Romania
NiŃu Margareta Iulia – Rezumat teză de doctorat
Telephone(s) Home: 0232298834 Mobile: 0740134703 Work: 0232298759
Fax(es) 0232298759
E-mail iulia.dima@yahoo.com
Nationality Romanian
Date of birth 16.02.1968
Gender Female
Occupational field Principal, Mechanical Engineer – Professor Titular Technological Education, Elementary School I-VIII Grades, Tutora
Village, Iasi County
Work experience
Dates 2004 – present , Principal and Professor Titular Technological Education, Elementary School I-VIII Grades, Tutora Village;
Professor Titular at I.Simionescu School (reserved chair), Iasi
2003 – 2004 Detached Professor at National College,,Emil Racovita” Iasi and Technical College,,Gh. Asachi” Iasi;
1999 – 2003 Professor Titular at ,,Grigore Antipa” School, Botosani;
1998 – 1999 Professor Titular at No.8 Elementary School, Dorohoi;
1996 – 1998 Professor at Technical College ,,Petru Musat” Suceava;
1994 – 1996 Auxiliary Professor at National College ,,Mihai Eminescu „ Suceava.
Occupation or position held Principal and Professor Titular Technological Education, Elementary School I-VIII Grades, Tutora Village
Main activities and responsibilities Complex managing and didactic activity at Elementary School I-VII Grades, Tutora Village with various responsibilities such as:
- didactical and educational activity for I-VIII Grades;
- methodist at Regional Educational Inspectorate;
- responsible for No.2 methodical Gathering, Technological Education Subject;
- COMENIUS Project Coordinator , ,,Together for a healthier world”, during 2008-2010, partnership with other four
European countries.
Name and address of employer Elementary School I-VIII Grades, Tutora Village, Iasi County, Romania
Tel/fax. 0232298759, e-mail tutorascoala@yahoo.com
Type of business or sector Elementary and High School Education
Education and training
Dates May – June 2008 Specialization course: Formation aptitudes (40 hours)-accredited by CNFP;
2003 – 2005 Post University course named “Informatics Computer aided technologies” held by Engineering Faculty;
2004 “General and Organizational Management” course held by CCD (75 hours);
1999 – 2000 Post University course - Technological Education Specialization;
1998 – 1999 Didactical Studies for Professionalism within Educational System;
1988 – 2003 Mechanical Engineering Faculty, Machine-Tool Specialization;
1982 – 1986 ,,A.T.Laurian” High School, Botosani, Math – Physics Specialization;
2008 – 2010 Doctoral School Transilvania University of Brasov.
59

NiŃu Margareta Iulia – Rezumat teză de doctorat
Title of qualification awarded Engineer Diploma, 2003, Mechanical Engineering Faculty, Machine-Tool Specialization, ,,Stefan cel Mare” University, Suceava;
Post University Diploma, Technical University ”Gh. Asachi” Iasi, Technological Education Specialization, 2001;
Post University Professional Conversion Diploma, “Informatics Computer aided technologies” Specialization;
Didactical First Degree, 2005-2007, Batch G, no. 0020003;
,,Gheorghe Lazar” Diploma, III grade, 2007;
Formation aptitudes Graduation Certificate, Batch F, no. 0354304;
Professional Competence for Didactic Personnel “Quality and efficiency within educational management”, Batch B, no.
0002128;
Continuous formation Certificate for Didactic Personnel, Batch A, no.0016584.
Principal subjects/occupational skills covered Professional Subjects:
- Technological Education;
- Informatics Computer aided technologies;
- Machine-Tools, technical drawing.
Name and type of organisation providing
education and training
Personal skills and competences
,,Stefan cel Mare” University, Suceava;
Technical University ”Gh. Asachi” Iasi, MSE Faculty;
Technical University ”Gh. Asachi” Iasi, DPPD;
Technical University ”Gh. Asachi” Iasi, Mechanical Engineering Faculty, CCD;
Christian Studies and Gatherings Center Filocalia, Iasi and CNFP;
SC Info Educatia SRL, Iasi;
Siveco Romania S.A.
Mother tongue(s) Romanian Language
Other language(s) French, English
Self-assessment Understanding Speaking Writing
European level (*) Listening Reading Spoken interaction Spoken production
Language A2 Basic user B1 Independent user B1 Independent user A2 Basic user B1 Independent user
Language A2 Basic user A2 Basic user A2 Basic user A2 Basic user A2 Basic user
(*) Common European Framework of Reference for Languages
Social skills and competences Good verbal skills based on my Principal experience.
Good adaptability to multicultural environment based on elaborated projects.
Team work as a department member.
Organisational skills and competences Organizational skills (especially in the last five years as a Principal) based on student, Professors and auxiliary personnel
coordination.
Good project management and project team.
Technical skills and competences Good technology knowledge within machine-tools area, technical drawing, competency and aptitudes developed within realized
studies and as a Professor at Mechanical Department at Technical College ,,Petru Musat” Suceava and Technical College,,Gh.
Asachi” Iasi.
Computer skills and competences Microsoft Office (Word, Excel and PowerPoint) as a result of teaching PMC course.
Driving licence Yes, B Category from 2005
Additional information 2 published books
- ,,Teste de evaluare clasele V- VIII Educatie Tehnologica” , Ed. Performantica 2004, ISBN 973-8075-77-7;
-Educatie Tehnologica- proiectari didactice clasele IX-X, Ed. Performantica Iasi 2004, ISBN 973-8075-80-7;
20 scientific papers, 2 ISI published within Metalurgia International Magazine.
Annexes List any items attached. (Remove heading if not relevant, see instructions)
60