|
|
The Study of Phase Transformation in Titanium Alloys
Zháňal, Pavel ; Harcuba, Petr (vedoucí práce) ; Kalvoda, Ladislav (oponent) ; Strunz, Pavel (oponent)
V této práci byly studovány fázové transformace metastabilních β slitin (primárně Ti-15Mo) pomocí měření elektrického odporu, dilatometrie, transmisní elektronové mikroskopie a rentgenové a neutronové difrakce. Slitiny Ti-15Mo, Ti-6.8Mo-4.5Fe-1.5Al (LCB), Ti-5Al-5V-5Mo-3Cr (Ti- 5553), Ti-29Nb-1Fe-0.5Si (TNFS), Ti-15Mo-3Nb-3Al-0.2Si (Timetal 21S) and Ti-13Cr-1Fe-3Al (TCFA) (ve váh. %) byly podrobeny rozpouštěcímu žíhání při teplotách nad jejich β-transem a následně zakaleny do vody. Takto připravené materiály obsahují metastabilní β matrici a ω částice. Vzorky zakalené z význačných teplot, určených pomocí in-situ měření elektrického odporu a dilatometrie, byly zkoumány pomocí post-mortem TEM. In-situ rentgenová a neutronová difrakce umožnily přímé pozorování změn mikrostruktury slitiny Ti-15Mo během ohřevu a potvrdily tvrzení založená na výsledcích získaných pomocí nepřímých metod. Mezi tato tvrzení patří například: pokles objemového podílu ω fáze během ohřevu na nízkých teplotách (do 250 řC), úplné rozpuštění ω fáze na 560 řC a následnou precipitaci α fáze aniž by ω částice sloužily jako její přímé preferenční nukleační centra. Rentgenová difrakce umožnila stanovit vývoj relativní velikosti ω částic, zatímco vývoj objemového podílu fází byl určen z výsledků neutronové difrakce. Objemový podíl β fáze na...
|
|
|
Microstructure and mechanical properties of ultra-fine grained titanium alloys
Václavová, Kristína ; Stráský, Josef (vedoucí práce)
Název práce: Mikrostruktura a mechanické vlastnosti ultrajemnozrnných slitin titanu Autor: Bc. Kristína Václavová Katedra / Ústav: Katedra fyziky materiálů Vedoucí diplomové práce: PhDr. RNDr. Josef Stráský, Ph.D. Abstrakt: Metastabilní β-slitiny titanu Ti-15Mo a Ti-6,8Mo-4,5Fe-1,5Al (TIMETAL LCB) byly připraveny metodou torze za vysokého tlaku (HPT), která patří mezi metody intenzivní plastické deformace (SPD). Mikrotvrdost slitin Ti-15Mo a TIMETAL LCB se zvyšuje s rostoucí vloženou deformací - tedy se zvyšujícím se počtem otáček HPT a také s rostoucí vzdáleností od středu vzorku. Nejvyšší hodnoty mikrotvrdosti po deformaci HPT výrazně převyšují mikrotvrdost dvoufázového α + β materiálu po tepelném zpracování. Deformovaná mikrostruktura byla studována rastrovací elektronovou mikroskopií a difrakcí zpětně odražených elektronů (EBSD). Výrazné dvojčatění bylo pozorováno u obou studovaných slitin. Mechanismus vícenásobného dvojčatění výrazně přispívá k fragmentaci zrn a tedy ke zjemnění mikrostruktury. Struktura defektů ve slitině Ti-15Mo byla studována pomocí pozitronové anihilační spektroskopie. Jedinými defekty detekovanými pozitronovou anihilační spektroskopií jsou dislokace. Hustota dislokací se zvyšuje s počtem HPT otáček a s rostoucí vzdáleností od středu vzorku. Nárůst hustoty dislokací je podstatným...
|
|
|
Metastabilní beta slitiny titanu pro využití v biomedicíně
Preisler, Dalibor ; Stráský, Josef (vedoucí práce) ; Janeček, Miloš (oponent)
V této práci byl studován vliv stárnutí a zápustkového kování na mikrostrukturu a mechanické vlastnosti biokompatibilní metastabilní slitiny o složení Ti-35,3Nb-7,3Zr-5,7Ta-0,7O (hm. %). Připravené stavy byly studovány pomocí optické a skenovací elektronové mikroskopie, měření mikrotvrdosti a tahových zkoušek. Ve výchozím i ve stárnutých stavech byly nalezeny chemické nehomogenity dendritického tvaru, zrna velikosti stovek mikrometrů a četné póry velikosti jednotek mikrometrů. Precipitace alfa fáze byla ve stárnutých stavech zanedbatelná a alfa částice vznikly pouze na hranicích zrn. V kovaném stavu byla nalezena od velkých zrn o velikosti stovek mikrometrů až po zrna mikrometrová. Ve stárnutém i kovaném stavu byl zjištěn nárůst mikrotvrdosti oproti výchozímu stavu, ale nebyly pozorovány významné rozdíly mezi různými podmínkami stárnutí. Byla zjištěna mez kluzu výchozího stavu 870 MPa, v kovaném stavu došlo ke zvýšení na 1120 MPa. Slitina se v obou zkoumaných stavech projevila jako tvárná při pokojové teplotě. Díky své pevnosti je slitina perspektivní pro výrobu kloubních implantátů.
|
|
|
Phase transformations in modern titanium alloys
Šmilauerová, Jana ; Janeček, Miloš (vedoucí práce) ; Kalvoda, Ladislav (oponent) ; Strunz, Pavel (oponent)
Tato práce se zabývá fázovými transformacemi v metastabilních β slitinách titanu s důrazem na studium vývoje nanočástic termodynamicky metastabilní ω fáze. Pro účely experimentů popsaných v této práci byly připraveny monokrystaly dvou metastabilních β slitin titanu pomocí metody zonální tavby - LCB (Ti- 6.8Mo-4.5Fe-1.5Al) a Ti-15Mo (ve váhových %). Diferenční skenovací kalorimetrie prokázala, že drobné změny v chemickém složení monokrystalického materiálu mají pouze malý vliv na probíhající fázové transformace. Rentgenová difrakce umožnila určit tvar a velikost ω částic v sérii různě vyžíhaných monokrystalických vzorků. Dále byly stanoveny mřížové parametry ω fáze a β matrice a tzv. misfit mezi oběma strukturami. Bylo zjištěno, že β matrice je v okolí ω částic deformovaná v tlaku. Maloúhlový rozptyl rentgenového záření ukázal na prostorové uspořádání ω částic do kubické mříže s bázovými vektory rovnoběžnými se směry 100 β. Maloúhlový rozptyl rovněž umožnil určit střední velikosti a vzdálenosti ω částic. Oba tyto parametry závisí na době žíhání jako t1/3 , což je ve shodě s teorií podle Lifshitze, Slyozova a Wagnera. Maloúhlový rozptyl rentgenového záření měřený in situ...
|
|
|
Study of Phase Transformations in Ti Alloys
Zháňal, Pavel ; Harcuba, Petr (vedoucí práce)
V předložené práci byly prostřednictvím měření elektrického odporu studovány fázové transformace probíhající při tepelném zpracování metastabilní β slitiny Ti-15Mo. Výchozí materiál byl podroben rozpouštěcímu žíhání nad teplotou β- přechodu a následně zakalen do vody. Mikrostruktura takto připraveného mater- iálu se skládá z metastabilní β matrice a částic ω fáze. Během měření elektrického odporu in-situ při ohřevu ve speciálně upravené peci byly zjištěny význačné teplo- ty indikující postupně probíhající fázové transformace. Závislost elektrického odporu na teplotě se během ohřevu mění mezi rostoucí a klesající podle probíha- jící fázové transformace. Tyto změny byly pozorovány při teplotách 225, 356 a 560 ◦ C. Tyto transformace byly dále podrobně studovány měřením elektrického odporu různě tepelně zpracovaných vzorků. Pro kontrolu vývoje mikrosktruktury materiálu byla použita transmisní a skenovací elektronová mikroskopie. Mechan- ické vlastnosti byly charakterizovány pomocí měření mikrotvrdosti. Výsledky těchto měření umožnily identifikovat typy a sled fázových transformací probíha- jících ve studovaném materiálu.
|
|
|
Studium fázových transformací ve slitinách Ti
Zháňal, Pavel ; Harcuba, Petr (vedoucí práce) ; Vlach, Martin (oponent)
In this work phase transformations in metastable β Ti-15Mo alloy were studied using electrical resistivity measurements. The alloy was subjected to a solution treatment at a temperature higher than β- transus and quenched in water. In this condition, the microstructure of Ti-15Mo alloy consists of a metastable β - matrix and ω-phase particles. During in-situ electrical resistivity measurement in a specially designed furnace, significant temperature points which indicate phase transformations in the material were detected. The dependence of electrical resistivity on the temperature changes during heating between increasing and decreasing according to the ongoing phase transformation. The changes were observed at temperatures 225, 356 and 560 řC. A further study of these phase transformations using electrical resistivity measurements was performed on various heat treated specimens. In order to control the microstructure evolution in the material, scanning and transmission electron microscopy was used. Mechanical properties were studied using Vickers microhardness testing. The obtained results serve to identify the type and sequence of phase transformations which take place in the Ti-15Mo alloy. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
|
|
|
Phase transformations and microstructure changes in TIMET LCB alloy
Šmilauerová, Jana
V předložené práci byly studovány fázové transformace slitiny titanu TIMETAL LCB a jejich vliv na mechanické vlastnosti materiálu. Výchozí stavy byly připraveny pomocí rozpouštěcího žíhání nad teplotou β-přechodu a následně žíhány ve vysokoteplotní oblasti α+β. Takto bylo dosaženo různých morfologií primární α fáze s konstantním objemovým podílem na hranicích zrn. Takto připravený materiál byl podroben nízkoteplotnímu žíhání při 400 ◦ C, 450 ◦ C a 500 ◦ C. Fázové transformace byly studovány prostřednictvím rentgenové difrakce (XRD), skenovací elektronové mikroskopie (SEM), diferenciální sken- ovací kalorimetrie (DSC) a měření rezistivity. Mechanické vlastnosti byly vy- hodnoceny pomocí měření mikrotvrdosti a provedením tahových zkoušek. Bylo prokázáno, že po žíhání materiálu při teplotách 400 ◦ C a 450 ◦ C vzniká metasta- bilní ω fáze, která se po dlouhodobějším žíhání transformuje na drobné pre- cipitáty fáze α. Tyto precipitáty způsobují výrazné zvýšení hodnot mikrotvr- dosti a meze kluzu. Klíčová slova: Metastabilní β-slitiny titanu, fázové transformace, mikrostrukturní změny, ω fáze
|
|
|
Fázové transformace a mikrostrukturní změny ve slitině TIMET LCB
Šmilauerová, Jana ; Janeček, Miloš (vedoucí práce) ; Šíma, Vladimír (oponent)
V předložené práci byly studovány fázové transformace slitiny ti- tanu TIMETAL LCB a jejich vliv na mechanické vlastnosti materiálu. Výchozí stavy byly připraveny pomocí rozpouštěcího žíhání nad teplotou β-přechodu a následně žíhány ve vysokoteplotní oblasti α + β. Takto bylo dosaženo různých morfologií primární α fáze s konstantním objemovým podílem na hranicích zrn. Takto připravený materiál byl podroben nízkoteplotnímu žíhání při 400 ◦ C, 450 ◦ C a 500 ◦ C. Fázové transformace byly studovány prostřednictvím rentge- nové difrakce (XRD), skenovací elektronové mikroskopie (SEM), diferenciální skenovací kalorimetrie (DSC) a měření rezistivity. Mechanické vlastnosti byly vyhodnoceny pomocí měření mikrotvrdosti a provedením tahových zkoušek. Bylo prokázáno, že po žíhání materiálu při teplotách 400 ◦ C a 450 ◦ C vzniká metastabilní ω fáze, která se po dlouhodobějším žíhání transformuje na drobné precipitáty fáze α. Tyto precipitáty způsobují výrazné zvýšení hodnot mikrotvr- dosti a meze kluzu. Klíčová slova: Metastabilní β-slitiny titanu, fázové transformace, mikrostruk- turní změny, ω fáze 1
|
host ::
RSS.