|
|
Struktura a vlastnosti austenitické oceli připravené procesy CS a SLM
Osička, Filip ; Šmíd, Miroslav (oponent) ; Hutařová, Simona (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zaměřuje na porovnání dvou rozdílných technologií, konkrétně procesů Cold Spray (CS) a Selective Laser Melting (SLM), a jejich vlivů na vlastnosti austenitické nestabilizované korozivzdorné oceli AISI 304L. Rozdílnost těchto technologií je dána rozdílem v jejich fyzikálním principu a tím i rozdílným použitím v praxi. V teoretické části práce jsou podrobně popsány principy technologií CS a SLM aplikovaných na korozivzdorné oceli. V experimentální části jsou popsány postupy hodnocení vzorků, které byly vytvořeny pomocí technologií CS a SLM, přičemž každý vzorek byl vyroben za odlišných procesních parametrů. Analýza nezahrnovala pouze vzorky připravené těmito metodami, ale také vstupní materiál ve svém původním stavu. Byla intenzivně zkoumána mikrostruktura vyrobených materiálů pod světelným a skenovacím elektronovým mikroskopem. Dále byla určena pórovitost, mikrotvrdost a pevnost v ohybu. Výsledky jednotlivých měření jsou vzájemně porovnány a následně diskutovány v kontextu s dostupnou odbornou literaturou.
|
|
|
Využití metody digital image correlation při studiu vývoji plastické deformace kovových materiálů
Pavelčík, Dalibor ; Hutařová, Simona (oponent) ; Šmíd, Miroslav (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá studiem rozvíjející se plastické deformace kovových materiálů při jednoosém tahovém zatížení. Konstrukční zařízení jsou při plnění své funkce značně namáhána, riziko vyřazení dílce z provozu nebo nehody v důsledku deformace je proto vážné. Proto byly vyvinuty mnohé nedestruktivní metody zkoumání materiálové odezvy na zatížení. Příkladem je digitální obrazová korelace (DIC), pomocí které lze pozorovat plastickou deformaci v průběhu zatěžování na volitelné úrovni - od zkoumání chování celé součástky (světelná optika) až po detailní pozorování na submikronové úrovni (elektronová mikroskopie). V rámci této práce byl navrhnut a proveden experiment přerušované tahové zkoušky vzorku austenitické nerezové oceli X2CrNi18-9 za současného pozorování rozvoje plastické deformace metodou DIC pomocí rastrovacího elektronového mikroskopu během jednotlivých přerušení zkoušky. Zároveň byla v průběhu deformace vyšetřována krystalografie deformovaného vzorku pomocí EBSD. Získaná krystalografická data umožnila identifikaci aktivních skluzových systémů vybraných pozorovaných zrn, čímž bylo možné získat ucelený přehled o vývoji lokalizace plastické deformace v pozorované oblasti. Získané výsledky ukázaly, že distribuce plastické deformace je ve struktuře studované oceli značně heterogenní, kdy lokálně může významně přesáhnout dosaženou makroskopickou deformaci testovaného vzorku. Navržená metodologie se tak prokázala jako efektivní nástroj pro popis vztahu mezi mikrostrukturou a mechanickými vlastnostmi.
|
|
|
Optimalizace vlastností nástřiku připraveného metodou Cold Spray pomocí tepelného zpracování
Bartošík, Vojtěch ; Šmíd, Miroslav (oponent) ; Hutařová, Simona (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá volbou parametrů tepelného zpracování kovového povlaku austenitické nestabilizované korozivzdorné oceli AISI 304L naneseného metodou Cold spray. Pomocí vhodného tepelného zpracování je možné upravovat mechanické vlastnosti, snížit pórovitost a v neposlední řadě také odstranit vysoká reziduální napětí v materiálu. Teoretická část práce je věnována literární rešerši na téma technologie Cold spray, koroze a korozivzdorných ocelí. V experimentální části jsou popsány postupy při měření vzorků, které prošly tepelným zpracováním, které probíhalo v rozmezí teplot 500 až 1100 °C, vždy při hodinové výdrži na teplotě a ochlazením na vzduchu. Kromě těchto vzorků byl materiál zkoumán i ve výchozím stavu. Byla stanovena pórovitost, mikrotvrdost a také magnetičnost. K analýze struktury byly pořízeny fotografie na světelném i elektronovém skenovacím mikroskopu. Na základě výsledků se jako dobrá volba zdá tepelné zpracování s hodinovou výdrží na teplotě 700 °C, kde byl pozorován významný pokles pórovitosti, částečné zotavení struktury při zachování vysoké mikrotvrdosti a také jemnosti zrna.
|
|
|
Současné působení únavy a creepu u Ni superslitin a slitiny TiAl
Šmíd, Miroslav ; Věchet, Stanislav (oponent) ; Kunz, Ludvík (oponent) ; Obrtlík, Karel (vedoucí práce)
Cílem této doktorské práce bylo studium vlivu 10-ti minutových prodlev na chování a vlastnosti pokročilých vysokoteplotních materiálů při nízkocyklové únavě. Experimentální materiály použité v této práce jsou litá niklová superslitina IN792-5A a litá intermetalická slitina TiAl-7Nb. Únavové zkoušky byly provedeny v řízení deformace s konstantní amplitudou celkové deformace a rychlostí deformace. Superslitina IN792-5A byla podrobena cyklickému zatěžování bez prodlev a cyklickému zatěžování s tahovými nebo tlakovými prodlevami při teplotě 800 °C. Materiál TiAl-7Nb byl cyklicky zatěžován bez prodlev a také s tahovými prodlevami při teplotě 750 °C. Byly naměřeny křivky zpevnění/změkčení, cyklické deformační křivky, Mansonovy-Coffinovy křivky a Basquinovy křivky únavové životnosti. Během prodlev byl zaznamenáván průběh relaxace napětí. Během cyklování s prodlevami byl dokumentován vývoj středního napětí. Mikrostruktura obou slitin byla studována v SEM a TEM před zatěžováním a po cyklickém zatěžování. Pozorování povrchového reliéfu odhalilo lokalizaci cyklické plastické deformace stejně jako místa iniciace únavových trhlin. Šíření únavových trhlin bylo popsáno na základě pozorování lomových ploch a podélných řezů měrné délky. Dislokační struktury vzniklé v průběhu zatěžování byly studovány a popsány.
|
|
|
Stanovení zkrácených cyklických deformačních křivek superslitiny Inconel 738LC při zvýšených teplotách
Šmíd, Miroslav ; Obrtlík, Karel (oponent) ; Petrenec, Martin (vedoucí práce)
Na válcových vzorcích z lité polykrystalické superslitiny Inconel 738LC byly provedeny cyklické testy v módu řízení celkové deformace s cílem získat zkrácené cyklické deformační křivky pomocí metody postupného nárůstu amplitudy deformace. Testy proběhly za teplot 23, 500, 700, 800 a 900 °C v laboratorní atmosféře. Během únavového zatěžování zkušebních tyčí byly získány křivky cyklického zpevnění-změkčení. V závislosti na amplitudě a teplotě se jejich průběh lišily. Vyhodnocené cyklické deformační křivky jsou s rostoucí teplotou posunovány do nižších amplitud napětí. Povrchový reliéf vzorků byl pozorován pomocí SEM a metalografie optickým mikroskopem. Skluzové stopy byly studovány na vzorku zatěžovaném při teplotách 23 a 700 °C. Napěťově–deformační odezva je porovnána a diskutována ve vztahu k pozorování povrchu – perzistentním skluzovým stopám.
|
|
|
Optimalizace vlastností nástřiku připraveného metodou Cold Spray pomocí tepelného zpracování
Bartošík, Vojtěch ; Šmíd, Miroslav (oponent) ; Hutařová, Simona (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá volbou parametrů tepelného zpracování kovového povlaku austenitické nestabilizované korozivzdorné oceli AISI 304L naneseného metodou Cold spray. Pomocí vhodného tepelného zpracování je možné upravovat mechanické vlastnosti, snížit pórovitost a v neposlední řadě také odstranit vysoká reziduální napětí v materiálu. Teoretická část práce je věnována literární rešerši na téma technologie Cold spray, koroze a korozivzdorných ocelí. V experimentální části jsou popsány postupy při měření vzorků, které prošly tepelným zpracováním, které probíhalo v rozmezí teplot 500 až 1100 °C, vždy při hodinové výdrži na teplotě a ochlazením na vzduchu. Kromě těchto vzorků byl materiál zkoumán i ve výchozím stavu. Byla stanovena pórovitost, mikrotvrdost a také magnetičnost. K analýze struktury byly pořízeny fotografie na světelném i elektronovém skenovacím mikroskopu. Na základě výsledků se jako dobrá volba zdá tepelné zpracování s hodinovou výdrží na teplotě 700 °C, kde byl pozorován významný pokles pórovitosti, částečné zotavení struktury při zachování vysoké mikrotvrdosti a také jemnosti zrna.
|
|
|
Interaction of Creep and High Cycle Fatigue of IN 713LC Superalloy
Horník, V. ; Šmíd, Miroslav ; Hutař, Pavel ; Kunz, Ludvík ; Hrbáček, K.
The study deals with the interaction of creep and high cycle fatigue of cast polycrystalline nickel-based superalloy IN 713LC at high temperatures. Previous works indicated that creep lifetime of superalloy structures was un-affected or even slightly increased in the cases with superimposed vibrations. The reason for this behaviour was not well described up to now. Therefore, set of fatigue tests was conducted at high mean stresses level to observe this phenomenon. The mean stress was kept constant while the stress amplitudes were selected in order to measure wide range of conditions from pure creep to pure fatigue. Fractographic analysis by scanning electron microscopy (SEM) was done with the aim to identify governing damage mechanisms for particular test conditions as a preliminary evaluation of conducted tests.
|
|
|
Současné působení únavy a creepu u Ni superslitin a slitiny TiAl
Šmíd, Miroslav ; Věchet, Stanislav (oponent) ; Kunz, Ludvík (oponent) ; Obrtlík, Karel (vedoucí práce)
Cílem této doktorské práce bylo studium vlivu 10-ti minutových prodlev na chování a vlastnosti pokročilých vysokoteplotních materiálů při nízkocyklové únavě. Experimentální materiály použité v této práce jsou litá niklová superslitina IN792-5A a litá intermetalická slitina TiAl-7Nb. Únavové zkoušky byly provedeny v řízení deformace s konstantní amplitudou celkové deformace a rychlostí deformace. Superslitina IN792-5A byla podrobena cyklickému zatěžování bez prodlev a cyklickému zatěžování s tahovými nebo tlakovými prodlevami při teplotě 800 °C. Materiál TiAl-7Nb byl cyklicky zatěžován bez prodlev a také s tahovými prodlevami při teplotě 750 °C. Byly naměřeny křivky zpevnění/změkčení, cyklické deformační křivky, Mansonovy-Coffinovy křivky a Basquinovy křivky únavové životnosti. Během prodlev byl zaznamenáván průběh relaxace napětí. Během cyklování s prodlevami byl dokumentován vývoj středního napětí. Mikrostruktura obou slitin byla studována v SEM a TEM před zatěžováním a po cyklickém zatěžování. Pozorování povrchového reliéfu odhalilo lokalizaci cyklické plastické deformace stejně jako místa iniciace únavových trhlin. Šíření únavových trhlin bylo popsáno na základě pozorování lomových ploch a podélných řezů měrné délky. Dislokační struktury vzniklé v průběhu zatěžování byly studovány a popsány.
|
|
|
Stanovení zkrácených cyklických deformačních křivek superslitiny Inconel 738LC při zvýšených teplotách
Šmíd, Miroslav ; Obrtlík, Karel (oponent) ; Petrenec, Martin (vedoucí práce)
Na válcových vzorcích z lité polykrystalické superslitiny Inconel 738LC byly provedeny cyklické testy v módu řízení celkové deformace s cílem získat zkrácené cyklické deformační křivky pomocí metody postupného nárůstu amplitudy deformace. Testy proběhly za teplot 23, 500, 700, 800 a 900 °C v laboratorní atmosféře. Během únavového zatěžování zkušebních tyčí byly získány křivky cyklického zpevnění-změkčení. V závislosti na amplitudě a teplotě se jejich průběh lišily. Vyhodnocené cyklické deformační křivky jsou s rostoucí teplotou posunovány do nižších amplitud napětí. Povrchový reliéf vzorků byl pozorován pomocí SEM a metalografie optickým mikroskopem. Skluzové stopy byly studovány na vzorku zatěžovaném při teplotách 23 a 700 °C. Napěťově–deformační odezva je porovnána a diskutována ve vztahu k pozorování povrchu – perzistentním skluzovým stopám.
|
|
|
Fatigue life and fracture of cast gamma TiAl intermetallic alloy at room and elevated temperatures
Petrenec, Martin ; Šmíd, Miroslav ; Polák, Jaroslav
The low-cycle fatigue properties, surface relief and fracture surfaces of cast TiAl alloys with 2 at.% Nb having nearly lamellar microstructure were studied at room temperature and at 750 degrees C. Cyclic stress-strain curves (CSSC) and fatigue life curves were obtained at both temperatures. The surface relief and the fracture surfaces of fractured specimens were observed using scanning electron microscopy. At room temperature, significant cyclic hardening is observed whereas at 750 degrees C cyclic response was stable. Parameters of the CSSC, the Manson-Coffin law and the Basquin law were determined. Persistent slip markings formed along interlamellar interfaces were predominant locations for fatigue cracks at both temperatures. The cracks initiated at surface or in sub-surface region led to the formation of smooth flat areas on the fracture surface corresponding to the persistent slip bands.
|
host ::
RSS.