|
|
Advanced metallographic techniques for aluminum and its alloys
Rychlý, David ; Gejdoš, Pavel (oponent) ; Mikmeková, Šárka (vedoucí práce)
Main goal of this thesis is to optimize the metallographic preparation process of aluminium for specific needs of a scanning electron microscopy (SEM). The SEM is highly sensitive to surface quality and conventional sample preparation methods used for an optical microscopy (OM) become insufficient. The thesis focuses on optimizing and finding novel metallographic methods fulfilling high requirements of the SEM imaging. It requires perfect quality surface without any damage, such as preparation artifacts and scratches. A pure aluminium has been selected as an experimental material. Conventional and advanced metallographic techniques were tested and the most promising techniques were optimized. Several surface finish techniques were examined in order to obtain a perfect quality surface, such as colloidal sillica polishing and electropolishing. The surface quality was examined by the OM, the low voltage SEM, and a confocal microscopy. Finally, the metallographic technique providing the aluminium surface with minimum defects is established.
|
|
|
Microstructural classification of multiphase steels by advanced microscopy and image analysis techniques
Jozefovič, Patrik ; Materna, Jiří (oponent) ; Mikmeková, Šárka (vedoucí práce)
Austenitic stainless steels have found application in various sectors due to their characteristic properties. Metastable character of some of them, which allows martensitic transformation, is connected with possible risks in form of decrease of toughness. For revelation of martensitic phase in a microstructure of the austenitic stainless steel, techniques such as electron backscatter diffraction (EBSD) in scanning electron microscope (SEM) are used. However, the EBSD is time-consuming and it requires high quality of metallographic specimen preparation. Goal of this thesis is to find other techniques, which allow separation of the phases in metastable austenitic stainless steel in the SEM, as well as optimization of metallographic specimen preparation for needs of the SEM. After fulfilment of these goals, the thesis focuses on possibility of usage of the so-called deep learning for purpose of automated separation of phases in micrographs from the SEM. For this purpose, 4 artificial neural networks based on different architectures were trained and their results were compared.
|
|
| |
|
|
Studium beta fáze v Al-Mg-Si slitinách pomocí nekonvenčních metod elektronové mikroskopie
Ligas, Aleš ; Julišová, Martina (oponent) ; Mikmeková, Šárka (vedoucí práce)
Hliníkové Al-Mg-Si slitiny nachází hlavní uplatnění především v automobilovém a stavebním průmyslu. Hexagonální ’ fáze je jednou z fází objevených v tomto typu slitin. Oproti klasické čtvercové -fází se vyznačuje rozdílnou krystalovou orientací vůči matrici a tvarem. Tradiční metodou pro jejich zobrazování je klasická rastrovací elektronová mikroskopie (SEM), navzdory tomu, že v mnoha případech neposkytuje dostatečné informace. Je to rychlé a efektivní, avšak není dostatečnou v případě tenkých nebo poškozených precipitátů v důsledku připravného metalografického procesu. Pozorovat a jednoznačně identifikovat tyto precipitáty by mohla pomoci rastrovací nízkoenergiová elektronová mikroskopie, která díky fyzikálním principům nabízí v porovnání se SEM řadu nezanedbatelných výhod jako jsou zmenšení interakčního objemu, zlepšení materiálového kontrastu i vyšší kontrast krystalografický.
|
|
|
Návrh automatizovaného procesu elektrolytického leštění vzorků pro elektronový mikroskop
Čermák, Jan ; Szabari, Mikuláš (oponent) ; Mikmeková, Šárka (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá automatizací procesu elektrolytického leštění, které se pro-vádí jako poslední krok při přípravě metalografických vzorků určených pro pozorování v elektronovém mikroskopu. Byl vypracován kompletní návrh hardwaru jednoúčelového stroje, který zajišťuje automatickou přípravu až šesti vzorků na jedno vložení. Součástí řeše-ní bylo navržení manipulátoru pro manipulaci se vzorky společně s chemicky odolným držá-kem vzorků vhodným pro automatický provoz. Konstrukce celého stroje byla navržena s ohledem na bezpečnost obsluhy. Součástí práce je detailní 3D model zařízení a návrh apli-kace pro měření v prostředí LabVIEW. Je zde popsáno budoucí fungování stroje včetně po-pisu softwarového řešení pro ovládání stroje a odesílání dat o procesu pro každý vzorek do databáze v souladu s principy průmyslu 4.0. V závěru jsou formulovány dosažené výsledky a návrh dalších kroků nutných pro realizaci stroje.
|
|
|
Studium kovových materiálů pomocí nízkonapěťové elektronové mikroskopie
Ligas, Aleš ; Jánský, Pavel (oponent) ; Mikmeková, Šárka (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá demonstrací výhod metody mikroskopie pomalými elektrony v oblasti materiálových věd. Rastrovací nízkoenergiov elektronová mikroskopie je mimořádně užitečná pro studium celé řady materiálů, jako jsou oceli, slitiny, keramika a tenké vrstvy. Experimentální část bakalářské práce byla provedena na rastrovacím elektronovém mikroskopu TESCAN VEGA TS 5130 vybaveném režimem katodové čočky, který se nachází na Ústavu přístrojové techniky AVČR, v.v.i..
|
|
| |
|
|
Microstructure modifications of Al-Si-coated press-hardened steel 22MnB5 by laser welding
Šebestová, Hana ; Horník, Petr ; Mika, Filip ; Mikmeková, Šárka ; Ambrož, Ondřej ; Mrňa, Libor
Weld microstructure depends on the characteristics of welded materials and parameters of welding technology, especially on the heat input that determines the peak temperature and the cooling rate. When the coated sheets are welded, the effect of the chemical composition of the coating must be also considered even though its thickness is only a few tens of microns. During 22MnB5+AlSi laser welding experiments, the ferrite-stabilizing elements of coating modified the weld metal microstructure. Ferrite appeared in a quenched weld metal. The rapid cooling rate accompanying welding with a focused beam limited the homogenization of the weld metal which resulted in the formation of ferritic bands in the regions rich in Si and especially in Al. On the other hand, a high level of homogenization was reached when welding with the defocused beam. The ferritic islands uniformly distributed in the weld metal were formed at 0.4 wt% and 1.6 wt% of Si and Al, respectively. The doubled heat input reduced the Al content to 0.7 wt% insufficient for the ferrite formation at still relatively high cooling rates. Predicting the distribution of ferrite in the weld metal is challenging due to its dependence on various factors, such as cooling rate and the volume of dissolved coating, which may vary with any modifications made to the welding parameters.
|
|
|
Automation of metallographic sample cleaning process
Čermák, Jan ; Ambrož, Ondřej ; Jozefovič, Patrik ; Mikmeková, Šárka
Specimen cleaning and drying are critical processes following any metallographic preparation steps. The paper focuses on automation by reason of absence of the process repeatability during manual sample handling. An etchant or electrolyte results in inhomogeneous surface quality because the solution runs off the specimen surface during its removal from the beaker. High-quality specimen cleaning is absolutely crucial for the acquisition of the specimen suitable for characterization by a scanning electron microscope operated at very low landing energies of the primary electrons (SLEEM). The SLEEM technique is a powerful tool for the characterization of advanced steels, as described by many scientific papers. The SLEEM requires the specimen absolutely free of water and any organic residues on the surface. This work presents a novel unique apparatus enabling automatic specimen cleaning and drying after the etching or electropolishing processes. Automation reduces the influence of dependent variables that would be introduced into the process by the metallographer. These variables include cleaning time, kinematics, and motion dynamics, but the process can also be affected by variables that are not obvious. Performed experiments clearly demonstrate our in-house designed apparatus as a useful tool improving efficiency and consistency of the sample cleaning process. The high quality of the specimen surface is verified using a light optical microscope, an electron scanning microscope, and above mentioned SLEEM technique.
|
|
|
Svařování vysokopevnostní pohliníkované oceli 22MnB5
Šebestová, Hana ; Horník, Petr ; Mikmeková, Šárka ; Novotný, Jan ; Mrňa, Libor
Povlaky na bázi Al-Si jsou hojně používány jako povrchová ochrana ocelových plechů 22MnB5 proti oxidaci během procesu kalení při lisování, při kterém získávají svoji pevnost. Laserové svařování je vhodnou technologií spojování kalených výlisků, protože při něm nevzniká široká tepelně ovlivněná oblast s degradovanou mikrostrukturou. Díky vysoce koncentrované energii svazku dochází k velmi rychlému ohřevu i následnému ochlazování materiálu. Důsledkem je ale nedostatečná homogenizace svarového kovu. V místech bohatých na hliník z povlaku vznikají v martenzitické matrici feritické pásy, které snižují pevnost svaru o více než třetinu oproti základnímu materiálu. Zařazením elektrického oblouku s nízkou energií bezprostředně za laserový svazek je možné dosáhnout pomalejšího ochlazování svarového kovu, redukce feritických pásů a zvýšení pevnosti svarových spojů až na 90 % meze pevnosti základního materiálu.
|
host ::
RSS.