|
|
Dynamická tahová zkouška – určení materiálových parametrů
Sismilich, Vladimír ; Hadraba, Hynek (oponent) ; Severa, Martin (vedoucí práce)
Cílem práce je shrnutí v současnosti existujících metod zkoušení materiálů při dynamickém zatěžování a postupů vyhodnocení získaných experimentálních dat. V práci jsou uvedeny nejdůležitější dynamické materiálové charakteristiky, kterými je možno popsat chování materiálu při vyšších rychlostech deformace. Na oceli typu Eurofer’97 byla provedena dynamická tahová zkouška při rychlosti zatěžování 1m/s. Následně byly získané experimentální data upraveny a vyhodnoceny. Při vyhodnocení byly stanoveny napěťové a deformační charakteristiky této oceli.
|
|
|
Vliv podmínek mechanického legování na kontaminaci práškových směsí a bulk materiálů
Kubíček, Antonín ; Hadraba, Hynek (oponent) ; Moravčík, Igor (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá vlivem procesních parametrů na úroveň kontaminace práškových materiálů vyráběných metodou mechanického legování. Pro tyto účely byly pomocí vysoce energetického mletí v mlýnu připravovány austenitická korozivzdorná ocel AISI 316 L a vysoce-entropická slitina (HEA) CoCrFeNi. Přičemž oba tyto materiály byly postupně mlety v atmosférách argonu a dusíku v rozsahu od 5 do 30 hodin. Vybrané práškové vzorky byly následně zhutněny pomocí metody Spark plasma sintering (SPS). U vzorků s různými délkami mletí byla provedena pomocí spalovacích analyzátorů chemická analýza obsahů uhlíku, kyslíku a dusíku. Byly také měřeny rozdíly v chemickém složení práškových vzorků a jim příslušejících hutných („bulk“) těles. Následná mikrostrukturní analýza, zaměřená především na přítomnost oxidů a karbidů, byla provedena s využitím rastrovací elektronové mikroskopie (SEM). U všech analyzovaných vzorků byl pozorován nárůst obsahů uhlíku s délkou jejich mletí. Tato kontaminace je přisuzována použití mlecího vybavení z nástrojové oceli AISI D2 (obsahující 1,55 hm. % uhlíku). Ke zvýšení obsahů uhlíku zkoumaných vzorků došlo také v rámci jejich slinutí pomocí metody SPS. Mletí v atmosféře N2 vedlo u vzorků HEA i AISI 316 L k vyšší úrovni kontaminace než v případě mletí v Ar.
|
|
|
Vysoce-entropické slitiny – objemové slitiny a povrchové úpravy
Pišek, David ; Šiška, Filip (oponent) ; Hadraba, Hynek (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá přípravou a hodnocením jednofázové vysoce-entropické slitiny na bázi kobaltu, chromu, železa, niklu a manganu a její varianty zpevněné disperzí oxidických částic. Vysoce-entropická slitina byla připravena v práškové formě metodou mechanického legování z equiatomárních podílů atomárních prášků. Takto získaný prášek byl následně zhutněn metodou spark plasma sintering. Metodou mechanického legování se podařilo úspěšně připravit jednofázovou vysoce entropickou slitinu i její variantu zpevněnou disperzí nanometrických oxidů yttria. Bylo zjištěno, že oxidické částice přítomné v mikrostruktuře vysoce entropické slitiny výrazně blokují mobilitu hranic zrn a dislokací za zvýšených teplot. Důsledkem tohoto chování bylo pozorováno dvojnásobné zvýšení pevnosti slitiny a řádové snížení rychlosti creepu za teploty 800°C.
|
|
|
Vysoce entropické slitiny Cantorova typu zpevněné disperzí nitridů
Havlíček, Štěpán-Adam ; Moravčík, Igor (oponent) ; Hadraba, Hynek (vedoucí práce)
Vysoce-entropické slitiny (HEA – High Entropy Alloy) představují třídu konstrukčních materiálů založených na mísení pěti a více prvků v přibližně ekvi-atomárních poměrech. I přes neujasněnost jejich budoucího použití, představují HEA výrazně novou skupinu konstrukčních materiálů, kterým je v současné době věnována velká pozornost. Jednofá-zové HEA pevnostně selhávají při použití za zvýšených teplot. Zlepšení jejich vysokotep-lotní odolnosti bylo dosaženo vnesením disperze oxidů Al2O3 a Y2O3. Pro generalizaci pozitivního vlivu disperzí na mechanické vlastnosti za zvýšených teplot byly zvoleny čás-tice podobného charakteru. Jednalo se o disperzní částice nitridů: tvrdostně nekompatibil-ních AlN a tvrdostně kompatibilních BN. Částice byly rovnoměrně distribuovány uvnitř slitin pomocí mechanického legování a zhutněny metodou SPS (Spark Plasma Sintering). Nová konstrukční slitina dosáhla hustoty vyšší jak 96,5 % a přinesla přírůstek meze kluzu za laboratorní teploty až o 67 % a o 40 % za zvýšené teploty, při zachování homogenní distribuce vstupních prášku.
|
|
|
Protlačovací zkouška konstrukčních ocelí za snížených teplot
Němčíková, Eva ; Hůlka, Jiří (oponent) ; Hadraba, Hynek (vedoucí práce)
Diplomová práce je zaměřena na porovnání výsledků protlačovací zkoušky na miniaturních discích s výsledky tahové zkoušky konstrukčních ocelí. Pro experimenty byly vybrány oceli P91, 10Ch2MFA, 20CrNi2MoV, 11 416 a 42 2707, které se používají v jaderné energetice nebo byly za tímto účelem vyvíjeny. Ze záznamů protlačovacích zkoušek byly pomocí vhodných korelačních vztahů vyhodnoceny hodnoty základních napěťových charakteristik zkoumaných materiálů, a to meze kluzu a meze pevnosti. Získané hodnoty byly porovnány s hodnotami zjištěnými konvenční tahovou zkouškou. V práci jsou uvedeny vlastní navržené korelační vztahy a porovnání teplotních závislostí získaných z protlačovacích zkoušek a tahových zkoušek. Bylo provedeno hodnocení mikrostruktury použitých ocelí a fraktografická analýza lomových ploch. Bylo zjištěno, že pro vyhodnocování základních mechanických charakteristik (meze kluzu a meze pevnosti) je nejvhodnější navrhnout vlastní korelační vztahy místo používání všeobecných vztahů z literatury. Také bylo zjištěno, že mechanismus lomu všech ocelí v celém teplotním rozsahu zkoušek (do -40 °C) byl tvárný.
|
|
|
Technologie galvanické anodizace neželezných kovů a slitin
Remešová, Michaela ; Hadraba,, Hynek (oponent) ; Čelko, Ladislav (vedoucí práce)
Diplomová práce se zaměřuje na teoretický popis technologie anodické oxidace hliníku, hořčíku, zinku a jejich slitin. V práci jsou podrobně popsány metody tvorby oxidické vrstvy a chemické procesy, ke kterým během anodizace dochází. Experimentální část práce se zabývá tvorbou oxidických vrstev na hliníku, hořčíku a zinku o vysoké čistotě za různých podmínek. U všech tří materiálů byly vytvořeny oxidické vrstvy různých tlouštěk. Hliník byl anodizován v lázni 10% H2SO4, hořčík v lázni 1 mol/dm3 NaOH a zinek 0,5 mol/dm3 NaOH. Procesy probíhaly za laboratorní teploty. Na hliníku byla vytvořena souvislá oxidická vrstva. Dále bylo ověřeno pravidlo „312“, které lze orientačně použít pro výpočet tloušťky vzniklé oxidické vrstvy na hliníku. V případě hořčíku použitím nižšího proudu 0,08 a 0,2 A vznikají tmavě zabarvené vrstvy než při volbě vyššího proudu 0,5 A. S rostoucím napětím dochází u hořčíku ke vzniku členitější struktury oxidické vrstvy. Dále bylo u hořčíku pozorováno, že výsledná vrstva se skládá ze dvou subvrstev. U zinku lze vytvořit černě zabarvenou vrstvu při použití napětí 20 V a proudu 0,4–0,5 A. Ve vrstvě byly pozorovány opět dvě subvrstvy. Za nižšího proudu a napětí (0,05 A, 0,17 V) nedochází u zinku ke tvorbě vrstvy, ale dochází ke krystalografickému leptání.
|
|
|
Příprava a vlastnosti pěnových materiálů na bázi Bioskla
Nedbalová, Radka ; Hadraba, Hynek (oponent) ; Dlouhý, Ivo (vedoucí práce)
Práce se zabývá přípravou a mechanickými vlastnostmi povlakovaných porézních struktur s otevřenou porozitou z práškového biokompatibilního materiálu Bioglass® 45S5. Tyto vzorky byly vyrobeny replikačních metodou s využitím polyuretanové pěny. Vzorky pro mechanické zkoušky byly dále povlakovány polymerními povlaky s cílem zvýšit pevnostní charakteristiky a odolnost vůči lomu. Pro tyto účely byly připraveny povlaky polyvinylalkoholu a PVA s výztuží dvou různých obsahů mikrofibril celulózy. Kromě mikrostrukturních parametrů připravených materiálů vyhodnocovaných ze snímků SEM byly také studovány pevnostní charakteristiky v tlaku a v tahu.
|
|
|
Vysokoteplotní provozní zkřehnutí oceli EUROFER´97
Stratil, Luděk ; Jan, Vít (oponent) ; Hadraba, Hynek (vedoucí práce)
Tato práce popisuje vliv dlouhodobé teplotní zátěže na mikrostrukturu a vlastnosti oceli Eurofer´97. Ocel Eurofer´97 je feriticko-martenzitická ocel se sníženým aktivačním průřezem zvolená jako kandidátní konstrukční materiál pro jádrové komponenty navrhovaných fúzních reaktorů. Práce se především věnuje studiu popisu křehkolomového chování oceli. Ocel byla zkoumána v dodaném stavu a ve stavu po dlouhodobém žíhání. V experimentální části práce byl proveden detailní rozbor mikrostruktury oceli na úrovni světelné a elektronové mikroskopie a také na úrovni kvantitativní elektronové mikroskopie. Mechanické vlastnosti byly zkoumány taktéž v obou stavech a to měřením tvrdosti, zkouškou tahem a rázem v ohybu. Na vzorcích po zkoušce rázem v ohybu byla provedena fraktografická analýza lomových ploch.
|
|
|
Pěnové keramické bioaktivní materiály – výrobní postupy, zkoušení vlastností a aplikace
Motyka, Jan ; Hadraba, Hynek (oponent) ; Řehořek, Lukáš (vedoucí práce)
Porézní materiály pro tkáňové inženýrství jsou novou skupinou materiálů, ktré poskytují některé unikátní vlastnosti, zejména bioaktivitu, biodegradabilitu a osteokonduktivitu. Keramické porézní struktury pro náhrady kostí se zdají mít značný potenciál pro aplikace v medicínské praxi. Bioaktivní prekurzory vykazují velice slibné výsledky při napomáhání hojení kostí, jako výplně kostí a taky jako jejich náhrady. Nejsou zatím však dost mechanicky kompetentní, aby mohly přenášet zatížení, takže jsou využívány pouze pro nízkozátěžové aplikace. Všecny tyto - a jistě mnohé další - důvody, způsobují značný rozvoj v této oblasti materiálů, zvláště v posledních letech. Existuje celá škála výrobních procesů, produkujících pěny s různou strukturou a vlastnostmi. Stručně jsou zde popsány nejběžnější techniky přípravy pěnových struktur a vyjmenovány některé další používané. Dále je zde pojednáno o mechanických vlastnostech, jejich predikci a zkoušení.
|
|
|
Studium slinování pokročilých keramických materiálů
Stromský, Tomáš ; Hadraba, Hynek (oponent) ; Maca, Karel (vedoucí práce)
V této diplomové práci byl studován vliv různých metod beztlakého slinování (CRH - Constant Rate of Heating, TSS - Two Step Sintering, RCS – Rate Controlled Sintering) na výslednou mikrostrukturu kubické ZrO2 keramiky. Byly použity prášky ZrO2 (dopované 8 mol.% Y2O3) o počáteční velikosti částic 80 nm (TZ-8Y) a 140 nm (TZ-8YSB). Prášky byly izostaticky zhutněny a slinovány ve vzdušné atmosféře různými režimy. Bylo zjištěno, že pro oba studované materiály může být optimalizováno konvenční slinování (CRH) tak, že při použití nižších slinovacích teplot a delších slinovacích časů lze dosáhnout zjemnění mikrostruktury slinuté keramiky. U vzorku TZ-8YSB slinování při relativně nízké teplotě 1270 °C, ale po velmi dlouhou dobu 60 hodin, vedlo ke keramice se stejnou konečnou hustotou (99,25 % teoretické hustoty) a téměř shodnými zrny (1,31 m vs. 1,27 m) ve srovnání s dvojstupňovým slinováním (TSS 1440 °C/ 1290 °C/ 15 hod). Na druhou stranu nebyla zjištěna žádná výhoda metody RCS ve srovnání s CRH slinováním, oběma metodami byla dosáhnuta stejná relativní hustota a velikost zrn pro oba typy použitých materiálů. Získané výsledky ukázaly, že k ovlivnění mikrostruktury kubické ZrO2 keramiky nedošlo zřejmě ve druhé fázi slinování (která je nejvíce ovlivněná metodou RCS), ale až ve třetí fázi slinování (kterou ovlivnily metody CRH a TSS).
|
host ::
RSS.