Název: Mechanická odezva při dynamickém zatěžování vrstev připravených technologií cold spray
Překlad názvu: Mechanical response during dynamic loading of layers prepared by cold spray technology
Autoři: Šprincl, Jan ; Válka, Libor (oponent) ; Řehořek, Lukáš (vedoucí práce)
Typ dokumentu: Diplomové práce
Rok: 2024
Jazyk: cze
Nakladatel: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstrakt: [cze] [eng]
Cold spray je relativně novodobá technologie spadající do kategorie aditivní. Jedná se o povlakovací metodu, která nezpůsobuje natavení vstupního materiálu. To přináší mnoho výhod, mezi které patří zejména minimalizace ovlivnění výchozí struktury, absence vzniku tepelně ovlivněné oblasti anebo nemožnost vzájemné kombinace různých druhů materiálů. Tato práce se zabývá zejména depozicí titanového prášku Ti6Al4V, spolu s dalšími pro doplnění nebo modifikaci nástřiku, zlepšení jeho efektivity a zvýšení mechanických vlastností. Pro vyhodnocení vlastností byly použity balistické zkoušky, test tříbodovým ohybem, indentační metody, optická analýza pomocí světelné i elektronové mikroskopie, rentgenová difrakce, diferenciální skenovací kalorimetrie a ovlivnění struktury tepelným zpracováním. Tepelným zpracováním došlo k vytvoření zcela nových fází struktury, které měly za následek značný nárůst tvrdosti povlaku spolu se snížením jeho porozity. Došlo ke vzniku vysoce tvrdých fází na bázi TiC a Ti5Si3 v houževnaté matrici tvořené různým poměrem Ni-Ti a přidružených prvků – V, Al, Si. Závěrem jsou pak popsány návrhy pro případný budoucí vývoj tohoto materiálu. Jsou položeny předpoklady pro konkrétní zlepšení v oblasti jednotlivých metod a postupů použitých v této práci s ohledem na velmi perspektivní výhled do budoucna tohoto materiálu a jeho případné implementaci v reálné balistické ochraně, typicky ve vojenském průmyslu. Cold spray is a relatively modern technology that falls into the additive category. It is a coating method that doesn´t cause the input material to melt. This brings many advantages, including the minimization of changes to the original structure, the absence of a heat-affected zone, and the possibility of combining different types of materials. This work mainly focuses on the deposition of Ti6Al4V titanium powder, along with other materials to supplement or modify the spray, improve its efficiency, and enhance its mechanical properties. Ballistic tests, three-point bending tests, indentation methods, optical analysis using light and electron microscopy, X-ray diffraction, differential scanning calorimetry, and the influence of thermal treatment on the structure were used to evaluate the properties. Thermal treatment led to the formation of completely new phases in the structure, resulting in a significant increase in the coating's hardness along with a reduction in its porosity. Highly hard phases based on TiC and Ti5Si3 were formed in a tough matrix composed of varying ratios of Ni-Ti and associated elements – V, Al, Si. Finally, proposals for potential future development of this material are described. Preconditions for specific improvements in the methods and procedures used in this work are laid out, with a very promising outlook for the future of this material and its potential implementation in real ballistic protection, typically in the military industry.
Klíčová slova: aditivní technologie; balistická ochrana; Cold spray; depoziční metoda; povlaky; Ti6Al4V; additive technology; ballistic protection; coatings; Cold spray; deposition method; Ti6Al4V

Instituce: Vysoké učení technické v Brně (web)
Informace o dostupnosti dokumentu: Plný text je dostupný v Digitální knihovně VUT.
Původní záznam: https://hdl.handle.net/11012/247729

Trvalý odkaz NUŠL: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-619841


Záznam je zařazen do těchto sbírek:
Školství > Veřejné vysoké školy > Vysoké učení technické v Brně
Vysokoškolské kvalifikační práce > Diplomové práce