|
|
Processing and Martensitic Transformations of NiTi-based Alloys
Kuběnová, Monika ; Kroupa, Aleš (oponent) ; Zemčík, Ladislav (oponent) ; Dlouhý, Antonín (vedoucí práce)
The thesis aims at: (i) an assessment of alloy contamination which may result from vacuum induction melting of Ni-rich NiTi-based shape memory alloys in conventional porous Y2O3 crucibles. (ii) an optimization of NiTi melting conditions with respect to the alloy purity and cost efficiency. (iii) an obtaining new differential scanning calorimetry (DSC) and 3D atom probe (AP) data on martensitic transformations and related hydrogen distributions in the Ni-rich NiTi shape memory alloys subjected to heat treatments under controlled environments with systematic variation of the hydrogen partial pressure. The following experiments were carried out: – Five different melting routes were designed and carried out in order to decrease melting temperature. – Five re-melting experiments were performed at 1500 °C with holding time 2, 10 and 20 min, and at 1550 °C and 1450 °C with 20 min holding time to examine the effect of temperature and holding time on oxygen content. – Ni-rich NiTi alloys were heat treated in Regime I (annealing) and in Regime II (annealing and aging) in either hydrogen or hydrogen-helium mixture (H2 partial pressure 20, 100, 500 and 700 mbar). Reference experiment were also performed in a pure helium atmosphere. It was found that designed melting routes lead to the lowering of maximum temperature during the induction melting cycles from 1800 to 1400 °C. Despite this significant maximum temperature drop, oxygen content of the final solidified alloy does not markedly reduce. During re-melting at 1500 °C with 2 min of holding time, the content of oxygen becomes triple the initial oxygen level and does not too differ from the re-melting experiments carried out at the same melting temperature but with 10 min of holding time. Furthermore, the oxygen content increases about fourfold with respect to the initial oxygen level during re-melting for 20 min at 1450 °C. This contamination level does not vary markedly with further rise of the melting temperature by 100 °C. Heat treatments in the controlled gaseous environments revealed that the one-step B2-B19’ martensitic transformation ceases with the increasing partial pressure of hydrogen. A pronounced drop in the DSC peak heights occurs at the hydrogen partial pressure exceeding 100 mbar. 3D AP measurements showed that there are no local variations in the Ni and Ti compositions in the sample after the Regime I heat treatment in hydrogen. Hydrogen was found to form stable interstitial solid solution in B2 NiTi. The distribution of hydrogen atoms is inhomogeneous; they organize into nano-domains with the hydrogen content exceeding locally a level of 10 at%.
|
|
|
Studium vlivu metalurgických a technologických parametrů na mechanické vlastnosti slitin hliníku
Pešek, Jakub ; Krahula, Karel (oponent) ; Zemčík, Ladislav (vedoucí práce)
Diplomová práce byla vypracována se záměrem vysledovat a popsat délku modifikačního účinku třech různých typů modifikátorů a jejich působení na mechanické vlastnosti hliníkové slitiny. Dále bylo úkolem zpracovat a vyhodnotit vazby mezi mechanickými hodnotami a chemickým složením. Za tímto účelem byl získán chemický rozbor odlitých vzorků, jejich mechanické hodnoty, a byla aplikována metoda metalografického zpracování. Zde byla pozorována a hodnocena velikost zrna před a po tepelném zpracování, bylo provedeno měření sekundárních větví dendritů a hodnocena morfologie eutektika. Dále byla měřena tvrdost u vybraných vzorků.
|
|
| |
|
|
Využití homogenizačního žíhání k potlačení segregace křemíku a niklu v LKG
Pavloušková, Zina ; Zemčík, Ladislav (oponent) ; Vřešťál, Jan (oponent) ; Švejcar, Jiří (vedoucí práce)
Dizertační práce je zaměřena na porovnání různých metod měření koncentrace přísadových prvků, založených na principu energiově disperzní spektrální analýzy, a na posouzení vhodnosti použití jednotlivých metod kvantitativního hodnocení heterogenity matrice LKG včetně konstrukce segregačních křivek, vyjádření rozdělovacích koeficientů a indexu heterogenity. Nově zavádí pojem „normovaný rozdělovací koeficient“. Prostřednictvím vyhodnocení značně rozsáhlého souboru experimentálních prací si klade za cíl prověřit možnost využití homogenizačního žíhání u LKG k odstranění segregace křemíku a zejména niklu jako perlitizační přísady a karbidotvorného prvku na hranici eutektické buňky. Výsledkem je potom návrh optimalizovaného postupu homogenizačního žíhání LKG z hlediska maximálního snížení segregace křemíku a niklu a s přihlédnutím k minimalizaci finančních nákladů a nebezpečí zhrubnutí zrna.
|
|
|
Odlitky ze slitin TiAl pro spalovací motory
Kašpar, Jan ; Záděra, Antonín (oponent) ; Zemčík, Ladislav (vedoucí práce)
Práce je zaměřena na intermetalické slitiny TiAl. Rozbor jejich mikrostruktury včetně vlivu tepelného zpracování a legujících prvků. Dále se zabývá tavením a odléváním TiAl včetně bezpečnosti a procesu recyklace. V poslední části se věnuje využití slitiny v praxi se zacílením především na ventily spalovacích motorů.
|
|
| |
|
| |
|
|
Hodnocení homogenity ingotů slitiny Ni-Ti metodou DSC
Kuběnová, Monika ; Zemčík, Ladislav (oponent) ; Dlouhý, Antonín (vedoucí práce)
Sliitny NiTi o blízkém ekviatomárním složení niklu a titianu patří do skupiny materiálů, které vykazují tvarovou paměť. Slitiny NiTi jsou velmi atraktivní funkční materiály a to nejen diky své tvarové paměti s vysokou pevností, houževnatostí, ale i svými unikátními fyzikálními vlastnostmi. Výroba těchto slitin je velmi obtížná. Striktním požadavkem na výrobu těchto slitin je dodržení chemického složení, které spolu s tepleně-mechanickými úpravami výrazně ovlivňují výsledné vlastnosti slitiny. Tato práce je zaměřena na hodnocení homogenity ingotu slitiny NiTi o nominálním složení 50,8 at.% Ni, který byl připraven vakuovým indukčním tavením v Y203 kelímku. Hodnocení homogenity se opírá zajména o metodu DSC. V práci jsou korelovány DSC výsledky s mikrostrukturou slitiny, která byla analyzována metodmami SEM a TEM.
|
|
|
Analýza změn struktury a vlastností slitiny Al-Si během odstátí taveniny
Krahula, Karel ; Lichý, Petr (oponent) ; Kaňa, Václav (oponent) ; Zemčík, Ladislav (vedoucí práce)
Předložená disertační práce se věnuje problematice výroby odlitků z hliníkových slitin. Mapuje průběh změn morfologie eutektika a jeho vliv na mechanické vlastnosti během dlouhodobého odstátí taveniny. K popisu těchto procesů zejména přispívá použití metod obrazové analýzy. Prezentované výsledky dokazují, že tvar eutektika se nemění ani během odstátí taveniny po dobu 110 minut. Dochází pouze k jeho zhrubnutí a zvětšení velikosti zrna. Neprokázal se ani vliv na mechanické vlastnosti, které vyhovovaly praktickému použití námi zkoumané slitiny.
|
|
|
Odlitky ze slitin TiAl pro turbodmychadla
Kudýn, David ; Malec, Silvestr (oponent) ; Zemčík, Ladislav (vedoucí práce)
Práce se zaměřuje na rozbor intermetalických slitin TiAl. Nejprve rozebírá jejich vlastnosti a jejich změny na základě jejich zpracování a ovlivňování legujícími prvky. Následně jsou zde uvedeny možnosti využití v praxi. Pozornost je soustředěna především na turbodmychadlová kola a jejich porovnání s konvenčními materiály. Dále jsou zde rozebrány jednotlivé způsoby tavení a odlévání a s nimi spojené materiály pro tavící kelímky a formy. Na závěr se práce zabývá možnostmi recyklace zbytkového materiálu.
|
host ::
RSS.