|
|
Interaction of pulsating water jet with surface of structural materials
Poloprudský, Jakub ; Müller,, Miroslav (oponent) ; Chlup, Zdeněk (oponent) ; Kruml, Tomáš (vedoucí práce)
The pulsating water jet (PWJ) is a hybrid technological modification of the continuous water jet (CWJ) working at the principle of impact pressure. PWJ is created by splitting the coherent stream of water into discrete clusters. The clusters create the so-called water hammer effect, which significantly increases the effectivity of erosion of the material subjected to PWJ. This work deals with the interaction of water clusters created by the PWJ with the surface of selected structural materials. The work focuses on the incubation erosion stage before the start of the material removal. The experimental materials used were austenitic 316L stainless steel and aluminium alloy AW-2014, due to their excellent corrosion resistance in tap water environment and their homogeneity and low hardness respectively. Both of these materials are according to literature review common for waterjet focused research. The PWJ is a novel technology with several technological parameters, which offers the potential for technology optimization and opens questions about its possibilities and limitations. The individual clusters of water are expected to act upon the surface in a similar way as liquid droplets. Under this approximation, the technology is currently a candidate for use as an erosion testing tool. The advantages of PWJ erosion testing compared to conventional erosion testing tools are the high frequency of impacts and control over the impact speed, droplet size, angle of droplet impacts and impact frequency. The work focuses on the incubation erosion stage, which is the stage prior to macroscopic material removal. The incubation stages consist of plastic deformation of the material, surface deformation exposing the grain boundaries and the creation of surface steps. The goal is to tune the use of PWJ technology for erosion testing, surface roughening and surface strengthening. The main findings are as follows: • 316L stainless steel and AW-2014 were treated with PWJ moving along a linear trajectory with different levels of pressure and cluster impact distribution. The influence of cluster impact distribution on the erosion stage was evaluated. • The static PWJ with increasing erosion time was done on 316L steel. The subsurface changes corresponding with surface changes were documented using transmission electron microscopy. A new erosion stage was proposed between material roughening and macroscopic material removal stages. This stage precedes the formation of micropits and is defined by the presence of cracks at preferential sites. • The surface hardening of 316L steel was measured on cross-sections after PWJ treatment. Hardening up to depth of 100 µm was observed before significant material removal started. • A substantial increase of the fatigue life of 316L steel specimen after treatment by PWJ was found. This is a quite interesting and original finding, opening the possibility of developing a new way for surface engineering. The dependence between PWJ the feed rate and a number of cycles to failure was measured for two strain levels within the experimental design. • Electron back scattered diffraction measurement was done before and after PWJ treatment. Changes in grain orientation were measured and kernel average misorientation was evaluated. The proposal of this new methodology for erosion incubation stage observation is the highlight of this work.
|
|
| |
|
|
Povrchové kalení litiny výkonovým polovodičovým laserem
Bezděk, Pavel ; Daněk, Ladislav (oponent) ; Mrňa, Libor (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá technologií povrchového kalení laserem. K tomuto účelu je používán výkonový polovodičový laser. Povrchové kalení je provedeno na litině ČSN 42 2430, za různých rychlostí laserové hlavy a výkonu laseru. V úvodu teoretické části je pojednáváno o možných způsobech kalení se zaměřením na výhody kalení laserem. Dále jsou zmíněny základní části laseru, typy průmyslových laserů a jejich použití v průmyslu. V poslední části je uveden použitý materiál a metody na vyhodnocení vzorků. V experimentální části jsou popsány použitá zařízení a provedeno vyhodnocení makrostruktury a mikrostruktury a vyhodnocení tvrdosti v závislosti na vzdálenosti od povrchu.
|
|
|
Simulace válečkování pomocí explicitní MKP
Bezrouková, Martina ; Zemčík, Oskar (oponent) ; Zouhar, Jan (vedoucí práce)
Cílem práce je uvedení do problematiky explicitních metod MKP a seznámení s komerčními programy, ve kterých je možné provádět simulace. V další části jsou specifikovány technologické podmínky a oblasti použití válečkování. Součástí této práce bylo vytvoření modelu pro simulaci válečkování. Výpočty byly provedeny v programu ANSYS LS-DYNA. V závěru jsou prezentovány výsledky simulace a technicko-ekonomický přínos metody válečkování.
|
|
|
Povrchové zpracování vybraných ocelí pomocí elektronového svazku
Matlák, Jiří ; Jan, Vít (oponent) ; Kouřil, Miloslav (vedoucí práce)
Cílem této diplomové práce bylo vytvoření zakalené vrstvy bez přetavení povrchu pomocí technologie elektronového paprsku na třech vybraných typech materiálů (s odlišným množstvím legujících prvků). Dále je sledován vliv vybraných procesních parametrů na vlastnosti a tvar zhotovených zakalených vrstev. V první části teoretické rešerše jsou popsány vlastnosti elektronového paprsku, možnosti jeho ovlivňování a řízení, včetně jednotlivých komponent k tomu určených. Dále je uveden příklad celkové sestavy generátoru elektronového paprsku. Druhá část rešerše pojednává o možných technologiích využívajících elektronový svazek.
|
|
|
Možnosti zvyšování trvanlivosti betonových výrobků technologiemi na bázi vytvrzování jejich povrchu
Minaříková, Kateřina ; Eger, Lukáš (oponent) ; Hubáček, Adam (vedoucí práce)
V posledních letech se u vibrolisovaných betonových prvků začínáme setkávat s vyššími nároky na jejich kvalitu povrchu. Proto se na trhu začaly objevovat prvky se speciálně upravenou lícovou vrstvou, kde se na povrch nanáší impregnační nátěr, který se poté vytvrzuje infračerveným nebo ultrafialovým zářením. Cílem této práce je shrnutí dosavadních poznatků o vibrolisovaných betonových výrobcích, jejichž povrch je upraven právě pomocí těchto technologií. Důraz bude kladen zejména na popis a efektivnost použití jednotlivých metod, principů vytvrzení povrchu a případných dalších úprav povrchu betonu výrobků s cílem dosažení vyšší trvanlivosti betonu V experimentální části bakalářské práce budou laboratorně zkoumány některé z vlastností těchto vibrolisovaných prvků, jako odolnost povrchu proti působení vody a chemických rozmrazovacích látek, nasákavost betonu, odolnost proti obrusu, odolnost proti skluzu a také snížení rizika tvorby vápenných výkvětů na povrchu výrobků.
|
|
| |
|
|
Rotační bleskové kalení s pomocí elektronového svazku a laserového paprsku
Klusáček, Martin ; Jan, Vít (oponent) ; Kouřil, Miloslav (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá aplikací ohřevu elektronovým svazkem a laserovým paprskem pro bleskové (jednorázové) povrchové kalení ocelí za rychlé rotace. Při tomto způsobu kalení dochází k velmi rychlému homogennímu ohřevu definované části povrchu. Jako experimentální materiál byla zvolena ocel 42CrMo4 (WNr 1.3563, ČSN 15142). Literární část rozebírá nejčastější metody povrchového kalení, zejména pak technologii laserového paprsku a elektronového svazku a cituje některé předchozí práce na podobné téma. V rámci experimentální části byly pro daný účel sestrojeny rotační přípravky. Bylo provedeno kalení při různých nastaveních zdroje záření, rychlosti otáčení vzorku a posuvu laserového nebo elektronového paprsku. Rotačním jednorázovým kalením pomocí laserového paprsku bylo dosaženo maximální hloubky zakalení 0,7 mm a šířky stopy 5,6 mm. V případě elektronového svazku byla provedena modulace rozložení výkonu svazku podél šířky stopy za účelem zlepšení poměru mezi hloubkou a šířkou vrstvy. Výsledkem pokusů bylo dosažení maximální hloubky 1,4 mm a šířky stopy 13,4 mm.
|
|
|
Využití laserové skenovací hlavy pro povrchové kalení
Jedličková, Veronika ; Sigmund, Marian (oponent) ; Mrňa, Libor (vedoucí práce)
V diplomové práci byla řešena problematika laserového povrchového kalení pomocí dynamického rozkmitu laserového svazku. Teoretická část představuje samotnou technologii kalení a vhodná použití laserových zařízení. V rámci experimentu byl použit vláknový laser YLS 2000 a kalený materiál byla ocel 12050, která je vhodná pro laserové kalení. Byl zkoumán vliv dvou volených parametrů skenovací hlavy na výslednou strukturu a tvrdost zakalených vrstev. Na základě zjištěných výsledků byla doporučena volba optimálních parametrů pro shodné podmínky s experimentem.
|
|
|
Povrchové zpracování vybraných ocelí pomocí elektronového svazku
Oríšek, Petr ; Jan, Vít (oponent) ; Kouřil, Miloslav (vedoucí práce)
Tato práce se zaměřuje na povrchové zpracování materiálů elektronovým svazkem. V práci je zahrnuta literární rešerše popisující fyzikální princip a vlastnosti elektronového paprsku. Tato rešerše dále uvádí možná ovlivňování paprsku a popisuje konstrukci zařízení pro jeho generování. Ve druhé části teoretického pojednání jsou pak uvedeny různé aplikace elektronového svazku při zpracování materiálů. V rámci této práce byl proveden experiment s tepelným zpracováním povrchu oceli elektronovým paprskem. Jeho cílem bylo vytvořit co nejhlubší vrstvu bez natavení povrchu. Výsledkům experimentu a jejich hodnocení je věnována experimentální část práce. V experimentální části je rovněž věnována pozornost vybraným procesním parametrům.
|
host ::
RSS.