|
|
Únavové vlastnosti patinující oceli
Zavadilová, Petra ; Věchet, Stanislav (oponent) ; Kunz, Ludvík (vedoucí práce)
Práce se zabývá řešením vlivu atmosférické koroze na únavové vlastnosti oceli ATMOFIX B. Přináší původní experimentální data charakterizující únavovou životnost materiálu s povrchem exponovaným 20 let v atmosférických podmínkách a srovnání se základním materiálem. Na základě fraktografických pozorování a rozboru vlivu vrubů na únavovou životnost, bylo kvantitativně předpovězeno snížení únavové životnosti exponovaného materiálu v porovnání se základním materiálem bez expozice. Výsledky predikce dobře souhlasí s experimentálními výsledky.
|
|
|
Základní mechanismy únavového a kombinovaného poškození únava-creep niklových superslitin MAR-M 247 a IN 713LC
Horník, Vít ; Kohout, Jan (oponent) ; Pantělejev, Libor (oponent) ; Kunz, Ludvík (vedoucí práce)
Práce je zaměřena na rozšíření poznatků o mechanismech únavového poškození a kombinovaného poškození únava-creep polykrystalických niklových superslitin MAR-M 247 a IN 713LC. V teoretické části práce jsou nejprve uvedeny základní informace o niklových superslitinách a jejich mikrostruktuře, po nichž následuje popis mechanismů poškození únavou, creepem a jejich vzájemnou interakcí. Další část práce obsahuje experimentálně získané výsledky popisující chování niklových superslitin MAR-M 247 a IN 713LC při různých podmínkách. Pro měření únavových vlastností při symetrickém zátěžném cyklu byly zvoleny tři teploty testování - 800, 900 a 950 °C, neboť v rozsahu teplot 800 – 950 °C by mělo u obou superslitin docházet ke změně mechanismu šíření únavových trhlin z původně krystalografického při „nižších“ teplotách (800 °C) na nekrystalografické při „vyšších“ teplotách (950 °C). Mimo získání základních únavových charakteristik byl na superslitině IN 713LC studován vliv technologie zpracování na únavové vlastnosti. K vyvolání interakce únava-creep bylo zvoleno vysokofrekvenční cyklické namáhání (okolo 120 Hz) s vysokým středním napětím při zvýšených teplotách. Pro kombinované namáhání byly zvoleny teploty 800 °C pro superslitinu IN 713LC a 900 °C pro teplotně stabilnější superslitinu MAR-M 247.
|
|
|
Nízkocyklové a vysokocyklové únavové vlastnosti ADI
Zapletal, Josef ; Bokůvka, Otakar (oponent) ; Kunz, Ludvík (oponent) ; Věchet, Stanislav (vedoucí práce)
Práce se zabývá posouzením únavových vlastností izotermicky zušlechtěné litiny s kuličkovým grafitem. Na základě nejvhodnější kombinace pevnostních a plastických vlastností určených tahovými zkouškami byla stanovena optimální doba izotermické transformace. Na tomto materiálu byly studovány cyklické odezvy a únavové životnosti v nízkocyklové oblasti jak v módu řízení napětí tak celkové podélné deformace. Všechny experimenty probíhaly při pokojové teplotě. Průběhy křivek cyklického zpevnění-změkčení jsou závislé na velikosti amplitudy zatěžování pro oba módy. Cyklické deformační křivky lze aproximovat mocninnou závislostí. Tyto data byla porovnávána s cyklickými deformačními křivkami stanovenými v obou módech zkrácenými postupy (multiple step test) s ověřením vlivu cyklického creepu na vyšších hladinách u měkkého zatěžování. Experimentální body křivek životnosti jsou v souladu s Manson-Coffinovým a Basquinovými zákonem. Byly porovnávány a diskutovány získané cyklické a únavové parametry. Byla zjišťována únavová životnost ve vysokocyklové oblasti. Experimentálně zjištěnými výsledky byly proloženy vhodné regresní funkce a byly stanoveny regresní parametry jednotlivých funkcí a meze únavy. S využitím nízkocyklových experimentálních dat v módu řízení síly vedla k popisu celé křivky únavové životnosti s příslušnými parametry. Zde nebyla sledována nespojitost experimentálních výsledků. Byla provedena predikce nízkocyklového únavového chování a aproximace tolerančních pásů Wöhlerových křivek pro vysokocyklové výsledky i pro celou oblast únavové životnosti.
|
|
|
Mikrostruktura, její stabilita a únavové vlastnosti ultrajemnozrnné mědi připravené metodou ECAP
Navrátilová, Lucie ; Konečná, Radomila (oponent) ; Obrtlík, Karel (oponent) ; Kunz, Ludvík (vedoucí práce)
Tato disertační práce se zabývá únavovými vlastnostmi a stabilitou struktury ultrajemnozrnné (UFG) mědi připravené intenzivní plastickou deformací metodou „equal channel angular pressing“ (ECAP). Byl sledován vliv různých zatěžovacích režimů a teplotní expozice na vývoj mikrostruktury, experimentálně byly stanoveny křivky únavové životnosti pro jednotlivé způsoby zatěžování, byla zkoumána lokalizace cyklické plastické deformace a mechanismus iniciace únavových trhlin. Z naměřených výsledků vyplývá, že při zatěžování v režimu řízené síly v symetrickém i asymetrickém cyklu si struktura zachovává ultrajemnozrnný charakter. Zatěžování v režimu řízené amplitudy plastické deformace vede k vytváření bimodální struktury. K vytváření bimodální struktury vede i teplotní zatěžování od teploty 250 °C po dobu 30 minut. Žíhání na nižších teplotách po různou dobu nevede k hrubnutí struktury. Během únavového zatěžování vzniká na povrchu zkušebních těles povrchový reliéf ve formě skluzových pásů. Pro jednotlivé způsoby zatěžování se liší jejich hustota, rozložení a tvar na povrchu zkušebních těles. Byly prokázány rozdíly v mechanismu iniciace únavových trhlin v nízkocyklové a ve vysokocyklové oblasti. Společným rysem však je, že v místě výskytu skluzových pásů ani v okolí trhlin nebylo pozorováno hrubnutí struktury.
|
|
|
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.
|
|
|
Základní mechanismy únavového a kombinovaného poškození únava-creep niklových superslitin MAR-M 247 a IN 713LC
Horník, Vít ; Kohout, Jan (oponent) ; Pantělejev, Libor (oponent) ; Kunz, Ludvík (vedoucí práce)
Práce je zaměřena na rozšíření poznatků o mechanismech únavového poškození a kombinovaného poškození únava-creep polykrystalických niklových superslitin MAR-M 247 a IN 713LC. V teoretické části práce jsou nejprve uvedeny základní informace o niklových superslitinách a jejich mikrostruktuře, po nichž následuje popis mechanismů poškození únavou, creepem a jejich vzájemnou interakcí. Další část práce obsahuje experimentálně získané výsledky popisující chování niklových superslitin MAR-M 247 a IN 713LC při různých podmínkách. Pro měření únavových vlastností při symetrickém zátěžném cyklu byly zvoleny tři teploty testování - 800, 900 a 950 °C, neboť v rozsahu teplot 800 – 950 °C by mělo u obou superslitin docházet ke změně mechanismu šíření únavových trhlin z původně krystalografického při „nižších“ teplotách (800 °C) na nekrystalografické při „vyšších“ teplotách (950 °C). Mimo získání základních únavových charakteristik byl na superslitině IN 713LC studován vliv technologie zpracování na únavové vlastnosti. K vyvolání interakce únava-creep bylo zvoleno vysokofrekvenční cyklické namáhání (okolo 120 Hz) s vysokým středním napětím při zvýšených teplotách. Pro kombinované namáhání byly zvoleny teploty 800 °C pro superslitinu IN 713LC a 900 °C pro teplotně stabilnější superslitinu MAR-M 247.
|
|
|
Near threshold fatigue crack growth in ultrafine-grained copper
Arzaghi, M. ; Fintová, S. ; Sarrazin-Baudoux, C. ; Kunz, Ludvík ; Petit, J.
The near threshold fatigue crack growth in ultrafine-grained (UFG) copper at room temperature was studied in comparison to conventional coarse-grained (CG) copper. The fatigue crack growth rates da/dN in UFG copper were enhanced at Delta K <= 7 MPa root m compared to the CG material. The crack closure shielding, as evaluated using the compliance variation technique, was shown to explain these differences. The effective stress intensity factor amplitude Delta K-eff appears to be the same driving force in both materials. Tests performed in high vacuum on UFG copper demonstrate the existence of a huge effect of environment with growth rates higher of about two orders of magnitude in air compared to high vacuum. This environmental effect on the crack path and the related microstructure is discussed on the basis of fractography observations performed using scanning electron microscope and completed with field emission scanning electron microscope combined with the focused ion beam technique.
|
|
|
High cycle fatigue life of Ti6Al4V alloy produced by direct metal laser sintering
Konečná, R. ; Nicoletto, G. ; Bača, A. ; Kunz, Ludvík
High cycle fatigue life of Ti6Al4V alloy specimens manufactured by Direct Metal Laser Sintering (DMLS) was experimentally determined. The DMLS fabrication process was characterized by a 400 W laser power and 50 micrometer layer melted thickness. Post-fabrication heat treatment consisted in stress relieving for 3 h at 720 °C in vacuum with subsequent cooling in argon atmosphere. Fatigue testing of specimens oriented in three different directions with respect to the material build direction was performed with the aim to examine the influence of the layered microstructure on the fatigue behavior. Results of measurement of surface roughness, metallographic examinations of the layered material and fractographic investigation of the fatigue fracture surfaces were employed in the discussion of fatigue crack initiation in DMLS fabricated Ti6Al4V alloy.
|
|
|
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.
|
host ::
RSS.