|
|
Termomechanická únava superslitin na bázi niklu
Pech, Filip ; Škorík, Viktor (oponent) ; Šulák, Ivo (vedoucí práce)
Hlavním cílem této bakalářské práce je zpracovat literární rešerši na téma termomechanické únavy superslitin na bázi niklu. Ty byly vyvinuty pro práci za vysokých teplot, kde musí být zajištěna dostatečně velká pevnost, odolnost proti oxidaci, creepu a dalším nepříznivým vlivům uplatňujících se ve vysokoteplotních aplikacích. Tyto slitiny jsou i přes snahu o nalezení alternativ stále intenzivně používané a proto je nutná dobrá znalost jejich vlastností a limit. Na základě odborných publikací je v předkládané práci zpracován základní přehled niklových superslitin. Jejich dělení, chemické složení spolu s přehledem nejdůležitějších fázi ovlivňujících vlastnosti superslitin. Jejich struktura a popis jednotlivých fází. V další kapitole jsou popsány základy izotermické únavy materiálů, její definice, základní popis mechanismu a přehled nejdůležitějších křivek únavového života. Předposlední kapitola literární rešerše pojednává o termomechanické únavě, přičemž struktura textu je obdobná jako u izotermické únavy. V poslední kapitole je přehled termomechanické únavy jednotlivých druhů superslitin na bázi niklu.
|
|
|
Účinek AlCr vrstvy na únavové vlastnosti niklové superslitiny IN 713LC za teploty 800 °C
Šulák, Ivo ; Julišová, Martina (oponent) ; Podrábský, Tomáš (vedoucí práce)
Předmětem této diplomové práce bylo studium vlivu AlCr vrstvy na vlastnosti lité polykrystalické niklové superslitiny IN713LC při nízkocyklové únavě za teploty 800 °C. Ochranná vrstva byla připravena CVD metodou s následným tepelným zpracováním. Únavové zkoušky byly provedeny v režimu řízené deformace s konstantní amplitudou celkové deformace a rychlostí deformace. Únavové vlastnosti byly posuzovány na základě křivky cyklického zpevnění/změkčení, cyklické deformační křivky, Manson-Coffinovy a Basquinovy křivky únavové životnosti. Mikrostruktura byla pozorována v SM a SEM před zatěžováním a po cyklickém zatěžování.
|
|
|
Vliv vlastností vstupního materiálu na technologii a výrobu hlubokotažného výrobku
Černá, Monika ; Peterková, Eva (oponent) ; Šulák, Ivo (vedoucí práce)
Bakalářská práce vypracovaná v rámci bakalářského studia předkládá posouzení vlivu vlastností vstupního materiálu na technologii a výrobu hlubokotažného výrobku pro společnost ITW Pronovia, s.r.o. V rámci této práce jsou vypracovány mechanické a technologické zkoušky na dodávaném materiálu HT179. Z tohoto materiálu se dále vyrábí patrona pro vystřelení airbagu, u které byly zaznamenány během výroby vady, otřepy po vystřižení děr na hlubokém výtažku. Firma tuto vadu hodnotí jako vadu materiálu, proto je nutné zhodnotit vlastnosti starého a nového materiálu.
|
|
|
Vliv Al a Al-Si vrstvy na únavové vlastnosti niklové superslitiny IN713LC za teploty 800 °C
Šulák, Ivo ; Juliš, Martin (oponent) ; Podrábský, Tomáš (vedoucí práce)
Niklové superslitiny se převážně používají pro vysokoteplotní aplikace v energetickém a leteckém průmyslu. Jsou vystaveny extrémně agresivnímu prostředí za vysokých teplot za spolupůsobení únavových a creepových procesů, oxidace a eroze. Aplikací povrchových ochranných vrstev je možno dosáhnout prodloužení životnosti za současného součásti zvýšení výkonu. Předmětem této bakalářské práce je zkoumání únavových parametrů slitiny In713LC za teplot 800 °C a porovnání těchto parametrů u materiálů s ochrannou povrchovou vrstvou na bázi Al nebo Al-Si a materiálu bez této vrstvy.
|
|
|
Termomechanická a izotermická únava povrchově upravené niklové superslitiny
Šulák, Ivo ; Pantělejev, Libor (oponent) ; Polák, Jaroslav (oponent) ; Obrtlík, Karel (vedoucí práce)
Systémy tepelných bariér na bázi oxidu zirkoničitého stabilizovaného oxidem ytritým patří mezi komerčně nejrozšířenější povrchové úpravy nacházející praktické uplatnění v leteckých motorech a pozemních energetických turbínách. Účelem tepelných bariér je primárně ochrana substrátu před působením vysokých teplot a rovněž zvýšení jeho oxidační odolnost. V současné době v relaci k poměrně častým sopečným erupcím a zvyšující se intenzitě letecké dopravy v pouštních oblastech je upírána pozornost směrem k novým povlakům, které budou odolávat tzv. CMAS poškození a zároveň budou splňovat nejpřísnější požadavky leteckého průmyslu. Speciálně pro tuto práci byly vyvinuty dva nové experimentální povlaky sestávající ze tří na sebe navazujících vrstev, z nichž svrchní dvě tvoří tepelně izolační keramický povlak. U první varianty povlaku použitého pro izotermické zkoušky je nejsvrchnější vrstva tvořena směsí mullitu a hexacelsianu v poměru 70/30 hm. %. Druhý typ nejsvrchnějšího povlaku, který byl použit pro termomechanické zkoušky, tvořila směs Al6Si2O13 + MgAl2O4 + BaCO3. Na svrchní vrstvy povlaku navazuje komerčně nejvyužívanější oxidem ytritým stabilizovaný oxid zirkoničitý. Metalický povlak, který je přímo deponovaný na substrát niklové superslitiny MAR-M247 je na bázi CoNiCrAlY a plní kompenzační funkci mezi mechanickými vlastnosti niklové superslitiny a svrchního keramického povlaku. Systém tepelné a environmentální bariéry byl deponován technologií plasmatického nástřiku (APS). Hlavním cílem této práce bylo hodnocení vlivu nově vyvinuté tepelné a environmentální bariéry, která má vysoký potenciál při ochraně povrchu komponent v agresivním prostředí, na izotermické a termomechanické únavové chování niklové superslitiny MAR-M247. Únavové zkoušky byly provedeny nejprve na nepovlakovaném materiálu a následně na povlakované superslitině v režimu řízení deformace s konstantní amplitudou celkové deformace. Byly zaznamenány křivky zpevnění/změkčení, cyklické deformační křivky a křivky životnosti v reprezentaci amplitudy celkové deformace, amplitudy plastické deformace a amplitudy napětí na počtu cyklů do lomu. Mikrostrukturní analýza superslitiny MAR-M247 a nových experimentálních povlaků byla provedena ve skenovacím elektronovém mikroskopu. Byla identifikována místa iniciace a byl popsán proces šíření únavových trhlin. Dislokační struktury povlakované i nepovlakované superslitiny byly studovány v transmisním elektronovém mikroskopu. Hlavním přínosem této dizertační práce jsou zjištěné parametry nízkocyklové únavy povlakované a nepovlakované superslitiny MAR-M247 a identifikace mechanizmů poškození pro jednotlivé druhy zatěžování. Dosažené výsledky umožní přesnější odhady zbytkové životnosti součásti a bezpečnější provoz vysokoteplotních zařízení.
|
|
|
Vliv parametrů žárového nástřiku na strukturu a vlastnosti cermetových povlaků
Vražina, Tomáš ; Čelko,, Ladislav (oponent) ; Šulák, Ivo (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá vlivem procesních parametrů žárových nástřiků na vlastnosti kompozitních povlaků WC-CrC-Ni a WC-Co-Cr deponovaných na substrát korozivzdorné austenitické oceli. Hlavním cílem byla charakterizace vzniklých povlaků a konstrukce procesních map. Teoretická část diplomové práce zahrnuje nejdůležitější údaje týkající se výroby, konsolidace, vlastností a použití cermetových materiálů. V metodické části je věnovaná pozornost analytickým metodám a zařízením, které byly využity pro charakterizaci struktury a mechanických vlastností deponovaných povlaků. Praktická část zprostředkovává údaje o výsledcích získaných z analytických zařízení. Zejména se jedná o hodnoty z měření drsnosti, tvrdosti, porosity, indentačního modulu, korozního potenciálu a korozní proudové hustoty. K analýze chemického složení práškové směsi i povlaku byla použita metoda energiové disperzní spektroskopie (EDS). Pro komplementární analýzu fázového složení byla použita rentgenová difrakce. Při zpracování diplomové práce byly vytvořeny vhodné postupy, s jejichž využitím se počítá i pro další optimalizace parametrů nástřiku k získání optimální kombinace vlastností povlakovaných struktur. V diskuzní části práce jsou dosažené výsledky kriticky zhodnoceny na základě dostupných literárních zdrojů. Závěr shrnuje výsledky dosažené v praktické části.
|
|
|
INFLUENCE OF THE DEPOSITION PARAMETERS ON MICROSTRUCTURE AND PROPERTIES OF HVOF SPRAYED WC-CRC-NI COATING
Vražina, Tomáš ; Šulák, Ivo ; Poloprudský, Jakub ; Zábranský, K. ; Gejdoš, P. ; Hadraba, Hynek ; Čelko, L.
This paper investigates the influence of thermal spray parameters of the high-velocity oxygen fuel (HVOF) process on the properties of cermet coatings prepared from commercially available Amperit 551 WC-CrC-Ni powder. Three different processing parameters were applied to optimize the production process with the aim to achieve preeminent mechanical properties and fully dense material without microstructural defects. The deposition was carried out by a GLC5 gun. The velocity and temperature of powder particles in the spray stream were monitored by Accuraspray Tecnar diagnostic tool. The quality of deposited coatings was analyzed by means of light microscopy, scanning electron microscopy, and X-ray diffraction. The chemical composition of the used powder and sprayed WC-CrC-Ni coating was determined by energy dispersive spectroscopy. It was found that the spray parameters have a negligible effect on the resulting microstructure and phase composition of the coating. However, the porosity and surface roughness were significantly affected by the variation in process parameters. To assess the basic mechanical properties of HVOF sprayed coating instrumented Vickers hardness measurements were utilized. The coating hardness reached mean values over 1400 HV 0.1 and the indentation modulus varied from 152-279 GPa.
|
|
|
Cyklická plasticita a nízkocyklová únavová odolnost materiálů připravených metodou Cold Spray
Brůža, Jaromír ; Šulák, Ivo (oponent) ; Zapletal, Josef (vedoucí práce)
Diplomová práce se v teoretické části zaměřuje na technologii Cold spray a parametry ovlivňující účinnost a kvalitu depozice. Dále je zde úvod do procesu únavy materiálů. Teorie je zakončena shrnutím současných poznatků týkajících se materiálů vytvořených Cold spray technologií v oblasti únavy. V praktické části byla vytvořena objemová tělesa z materiálu EN AW7075. Z těles byly elektrojiskrově vyřezány vzorky pro tahové a únavové zkoušky. Z materiálu a prášku byly vytvořeny metalografické výbrusy pro určení porozity pomocí Archimedova zákonu, tvrdosti dle Vickerse a vyhodnocení EDS a EBSD analýzy. Z tahových zkoušek byly zjištěny základní mechanické vlastnosti a z únavových zkoušek byly stanoveny Wöhler-Basquinovy parametry spolu s křivkou životnosti. Následně došlo k fraktografické analýze lomových ploch pomocí SEM.
|
|
|
Vliv parametrů žárového nástřiku na strukturu a vlastnosti cermetových povlaků
Vražina, Tomáš ; Čelko,, Ladislav (oponent) ; Šulák, Ivo (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá vlivem procesních parametrů žárových nástřiků na vlastnosti kompozitních povlaků WC-CrC-Ni a WC-Co-Cr deponovaných na substrát korozivzdorné austenitické oceli. Hlavním cílem byla charakterizace vzniklých povlaků a konstrukce procesních map. Teoretická část diplomové práce zahrnuje nejdůležitější údaje týkající se výroby, konsolidace, vlastností a použití cermetových materiálů. V metodické části je věnovaná pozornost analytickým metodám a zařízením, které byly využity pro charakterizaci struktury a mechanických vlastností deponovaných povlaků. Praktická část zprostředkovává údaje o výsledcích získaných z analytických zařízení. Zejména se jedná o hodnoty z měření drsnosti, tvrdosti, porosity, indentačního modulu, korozního potenciálu a korozní proudové hustoty. K analýze chemického složení práškové směsi i povlaku byla použita metoda energiové disperzní spektroskopie (EDS). Pro komplementární analýzu fázového složení byla použita rentgenová difrakce. Při zpracování diplomové práce byly vytvořeny vhodné postupy, s jejichž využitím se počítá i pro další optimalizace parametrů nástřiku k získání optimální kombinace vlastností povlakovaných struktur. V diskuzní části práce jsou dosažené výsledky kriticky zhodnoceny na základě dostupných literárních zdrojů. Závěr shrnuje výsledky dosažené v praktické části.
|
|
|
Effect of casting conditions and heat treatment on high temperature low cycle fatigue performance of nickel superalloy Inconel 713LC
Šulák, Ivo ; Obrtlík, Karel ; Hrbáček, Karel
The present work is focused on the study of high temperature low cycle fatigue behaviour of Inconel 713LC produced by a vibratory investment casting (VIC) in as-cast conditions and in the condition after heat treatment (HT) consisting of hot isostatic pressing (HIP) followed by precipitation hardening. Low cycle fatigue tests were carried out on cylindrical specimens in symmetrical push-pull cycle under strain control with constant total strain amplitude and strain rate at 800 °C in air. Hardening/softening curves and fatigue life curves of both materials were assessed and compared with data of Inconel 713LC produced by a conventional investment casting (CIC). Cyclic hardening can be observed in the high amplitude domain while saturated stress response is apparent for low amplitude cycling for all material batches. Data presented in Basquin representation show an increase in fatigue life of both VIC batches compared to the CIC batch, however, no effect of HT on fatigue life of Inconel 713LC produced by VIC was observed. In contrast, the heat treated Inconel 713LC demonstrates slightly higher fatigue life in Coffin-Manson representation. The microstructure of both superalloys was studied by means of scanning electron microscopy (SEM). The microstructure of superalloy is characterized by dendritic grains with casting defects. It comprises the γ matrix, cubic γ´ precipitates, eutectics and carbides. The effect of the VIC and HT on fatigue performance and microstructure of Inconel 713LC is discussed.
|
host ::
RSS.