|
|
Microstructure and mechanical properties of ultra-fine grained titanium alloys
Václavová, Kristína ; Stráský, Josef (vedoucí práce)
Název práce: Mikrostruktura a mechanické vlastnosti ultrajemnozrnných slitin titanu Autor: Bc. Kristína Václavová Katedra / Ústav: Katedra fyziky materiálů Vedoucí diplomové práce: PhDr. RNDr. Josef Stráský, Ph.D. Abstrakt: Metastabilní β-slitiny titanu Ti-15Mo a Ti-6,8Mo-4,5Fe-1,5Al (TIMETAL LCB) byly připraveny metodou torze za vysokého tlaku (HPT), která patří mezi metody intenzivní plastické deformace (SPD). Mikrotvrdost slitin Ti-15Mo a TIMETAL LCB se zvyšuje s rostoucí vloženou deformací - tedy se zvyšujícím se počtem otáček HPT a také s rostoucí vzdáleností od středu vzorku. Nejvyšší hodnoty mikrotvrdosti po deformaci HPT výrazně převyšují mikrotvrdost dvoufázového α + β materiálu po tepelném zpracování. Deformovaná mikrostruktura byla studována rastrovací elektronovou mikroskopií a difrakcí zpětně odražených elektronů (EBSD). Výrazné dvojčatění bylo pozorováno u obou studovaných slitin. Mechanismus vícenásobného dvojčatění výrazně přispívá k fragmentaci zrn a tedy ke zjemnění mikrostruktury. Struktura defektů ve slitině Ti-15Mo byla studována pomocí pozitronové anihilační spektroskopie. Jedinými defekty detekovanými pozitronovou anihilační spektroskopií jsou dislokace. Hustota dislokací se zvyšuje s počtem HPT otáček a s rostoucí vzdáleností od středu vzorku. Nárůst hustoty dislokací je podstatným...
|
|
|
Vliv obsahu molybdenu na fázové transformace v binárních slitinách Ti-Mo
Valešová, Veronika ; Stráský, Josef (vedoucí práce) ; Janeček, Miloš (oponent)
Název práce: Vliv obsahu molybdenu na fázové transformace v binárních slitinách Ti-Mo Autor: Veronika Valešová Katedra: Katedra fyziky materiálů Vedoucí bakalářské práce: PhDr. RNDr. Josef Stráský, Ph.D., Katedra fyziky materiálů Abstrakt: β slitiny titanu jsou široce využívané strukturní materiály. Vyznačují se kombinací vysoké pevnosti, houževnatosti a odolnosti vůči únavě. Tyto slitiny mají hlavní využití v leteckém průmyslu, chemickém průmyslu a v medicíně. Studovali jsme tři binární slitiny titanu: Ti-12Mo, Ti-15Mo, Ti-18Mo (hm %). V těchto slitinách byly pozorovány následující fáze: nízkoteplotní, šesterečná těsně uspořádaná α fáze, vysokoteplotní, krychlová prostorově centrovaná β fáze a me- tastabilní ω fáze. Fáze ω se vytváří bezdifúzním procesem (posunem atomových rovin v β fázi) a ovlivňuje mechanické vlastnosti a precipitaci α fáze. Prozkoumali jsme fázové transformace ve studovaných slitinách využitím in-situ a ex-situ metod. Využili jsme nepřímé in-situ metody - rezistometrii, dilatometrii a diferenciální skenovací kalorimetrii. Jako ex-situ metody jsme zvolili skenovací elektronový mikroskop a měření mikrotvrdosti. Komplexní charakterizace β metastabilních slitin titanu během ohřevu prokázala vznik ωiso fáze a u slitiny Ti-12Mo precipitaci α fáze. Dilatometrie a rezistomet- rie jsou citlivé...
|
|
|
Phase transformations in ultra-fine grained titanium alloys
Bartha, Kristina ; Stráský, Josef (vedoucí práce) ; Kalvoda, Ladislav (oponent) ; Vojtěch, Dalibor (oponent)
Název práce: Fázové transformace v ultra-jemnozrnných slitinách titanu Autor: Kristína Bartha Katedra / Ústav: Katedra fyziky materiálů Vedoucí disertační práce: PhDr. RNDr. Josef Stráský, Ph.D., Katedra fyziky materiálů Abstrakt: Slitina Ti15Mo ve výchozím stavu po rozpouštěcím žíhání byla deformována metodami torze za vysokého tlaku (HPT) a protlačováním lomeným kanálem stejného průřezu (ECAP). Zatímco mikrostruktura po HPT je silně deformovaná a jemnozrnná, po ECAP zůstává převážně hrubozrnná a obsahuje smykové pásy s vysokou hustotou mřížkových poruch. Materiál ve výchozím stavu i oba deformované materiály byly podrobeny dvěma druhům tepelného zpracování - izotermálnímu žíhání a ohřevu s lineárním vzrůstem teploty. Průběh fázových transformací, zejména precipitace faze α, probíhajících ve všech materiálech během tepelného zpracování, byl studován celou řadou experimentálních metod. Bylo prokázáno, že precipitace fáze α probíhá v deformovaných materiálech rychleji v důsledku přítomnosti vysoké hustoty mřížkových poruch, které představují hustou síť preferenčních míst pro nukleaci fáze α a dráhy rychlé difúze nutné pro urychlení růstu fáze α. Rychlejší precipitace fáze α v deformovaných materiálech rovněž ovlivňuje precipitaci fáze ω tím, že urychluje její rozpouštění. Na rozdíl od deformovaných...
|
|
|
Metastable alloy Ti-15Mo prepared by powder metallurgy
Veverková, Anna ; Bartha, Kristina (vedoucí práce) ; Chráska, Tomáš (oponent)
Práce se zabývá charakterizací metastabilní beta slitiny Ti-15Mo připravené kryogenním mletím a následným sintrováním elektrickým proudem. Výchozí prášek byl připraven plynovou atomizací a následně deformován kryogenním mletím (mletý prášek). Výchozí prášek a mletý prášek byly kompaktizovány metodou sintrování elektrickým proudem při teplotách v intervalu 750 řC až 850 řC. Během kryogenního mletí práškové částice výrazně změnily tvar z kulatých na placaté. Velikost částic se nezmenšila, ale částice byly intenzivně plasticky deformovány. Pomocí skenovacího elektronového mikroskopu bylo zjištěno, že všechny připravené vzorky obsahují dvojfázovou alfa + beta mikrostrukturu. Objemový podíl alfa fáze je výrazně větší po sintrování mletého prášku kvůli zvýšené teplotě beta přechodu způsobené kontaminací mletého prášku kyslíkem, ale také kvůli snazší precipitaci fáze alfa díky zjemněné mikrostruktuře. Maximální dosažená mikrotvrdost je asi 350 HV pro oba sintrované prášky. Vysoká mirkotvrdost výchozího prášku může být vysvětlena vznikem omega fáze, zatímco mletý prášek je vytvrzen jemnou mikrostrukturou a malými precipitáty fáze alfa. Kryogenní mletí umožňuje získat materiál s vysokou mikrotvrdostí při nižších teplotách sintrování.
|
|
|
Fázové transformace v hořčíkových slitinách typu MgZnAl.
Kodetová, Veronika ; Vlach, Martin (vedoucí práce)
V předkládané práci byl detailně analyzován teplotní vývoj fázových transformací ve dvou hořčíkových slitinách MgZnAl(Ca) s různým obsahem Zn a Ca. Ve stavu po odlití a po izochronním žíhání do 240 řC byla v obou slitinách hranice zrn obsazena eutektickou fází s kvazikrystalickou ikosaedrální strukturou. V teplotním intervalu 100 řC - 250 řC byly pomocí diferenční skenovací kalorimetrie pozorovány dva, resp. tři exotermické procesy ve slitině MgZnAl, resp. MgZnAlCa. Teplotním oblastem exotermických procesů velmi dobře odpovídají teplotní oblasti změn elektrické rezistivity. V důsledku nižší koncentrace zinku a vyšší koncentrace vápníku byly ve slitině MgZnAlCa tepelné odezvy procesů, změny rezistivity i mikrotvrdost nižší než ve slitině MgZnAl.
|
|
|
Ab initio calculation of doping in Ni2MnGa alloy
Janovec, Jozef ; Černý, Miroslav (oponent) ; Zelený, Martin (vedoucí práce)
The subject of this work is theoretical study of Ni-Mn-Ga system, known due to the magnetic shape memory effect. Calculations were performed using the Exact Muffin-Tin Orbitals method in combination with the Coherent Potential Approximation within the Korringa-Kohn-Rostoker formalism. The total energy was calculated by Full Charge Density method. Effects of Zn or Cd dopings on total energies along the tetragonal deformation path and consequently on martensite transformation temperature TM and Curie temperature TC were examined. Off-stoichiometric alloys with excess of Mn at the expose of Ga were studied as well. The increase in TM for all cases of doping in Ga sublattice and the decrease in TM for both cases of doping in Mn sublattice were predicted. Regarding TC, all types of doping should decrease Curie temperature with an exception of magnetic transition in the off-stoichiometric martensite.
|
|
|
Microstructure and mechanical properties of ultra-fine grained titanium alloys
Václavová, Kristína ; Stráský, Josef (vedoucí práce)
Název práce: Mikrostruktura a mechanické vlastnosti ultrajemnozrnných slitin titanu Autor: Bc. Kristína Václavová Katedra / Ústav: Katedra fyziky materiálů Vedoucí diplomové práce: PhDr. RNDr. Josef Stráský, Ph.D. Abstrakt: Metastabilní β-slitiny titanu Ti-15Mo a Ti-6,8Mo-4,5Fe-1,5Al (TIMETAL LCB) byly připraveny metodou torze za vysokého tlaku (HPT), která patří mezi metody intenzivní plastické deformace (SPD). Mikrotvrdost slitin Ti-15Mo a TIMETAL LCB se zvyšuje s rostoucí vloženou deformací - tedy se zvyšujícím se počtem otáček HPT a také s rostoucí vzdáleností od středu vzorku. Nejvyšší hodnoty mikrotvrdosti po deformaci HPT výrazně převyšují mikrotvrdost dvoufázového α + β materiálu po tepelném zpracování. Deformovaná mikrostruktura byla studována rastrovací elektronovou mikroskopií a difrakcí zpětně odražených elektronů (EBSD). Výrazné dvojčatění bylo pozorováno u obou studovaných slitin. Mechanismus vícenásobného dvojčatění výrazně přispívá k fragmentaci zrn a tedy ke zjemnění mikrostruktury. Struktura defektů ve slitině Ti-15Mo byla studována pomocí pozitronové anihilační spektroskopie. Jedinými defekty detekovanými pozitronovou anihilační spektroskopií jsou dislokace. Hustota dislokací se zvyšuje s počtem HPT otáček a s rostoucí vzdáleností od středu vzorku. Nárůst hustoty dislokací je podstatným...
|
|
|
Phase transformations in modern titanium alloys
Šmilauerová, Jana ; Janeček, Miloš (vedoucí práce) ; Kalvoda, Ladislav (oponent) ; Strunz, Pavel (oponent)
Tato práce se zabývá fázovými transformacemi v metastabilních β slitinách titanu s důrazem na studium vývoje nanočástic termodynamicky metastabilní ω fáze. Pro účely experimentů popsaných v této práci byly připraveny monokrystaly dvou metastabilních β slitin titanu pomocí metody zonální tavby - LCB (Ti- 6.8Mo-4.5Fe-1.5Al) a Ti-15Mo (ve váhových %). Diferenční skenovací kalorimetrie prokázala, že drobné změny v chemickém složení monokrystalického materiálu mají pouze malý vliv na probíhající fázové transformace. Rentgenová difrakce umožnila určit tvar a velikost ω částic v sérii různě vyžíhaných monokrystalických vzorků. Dále byly stanoveny mřížové parametry ω fáze a β matrice a tzv. misfit mezi oběma strukturami. Bylo zjištěno, že β matrice je v okolí ω částic deformovaná v tlaku. Maloúhlový rozptyl rentgenového záření ukázal na prostorové uspořádání ω částic do kubické mříže s bázovými vektory rovnoběžnými se směry 100 β. Maloúhlový rozptyl rovněž umožnil určit střední velikosti a vzdálenosti ω částic. Oba tyto parametry závisí na době žíhání jako t1/3 , což je ve shodě s teorií podle Lifshitze, Slyozova a Wagnera. Maloúhlový rozptyl rentgenového záření měřený in situ...
|
|
|
Study of Phase Transformations in Ti Alloys
Zháňal, Pavel ; Harcuba, Petr (vedoucí práce)
V předložené práci byly prostřednictvím měření elektrického odporu studovány fázové transformace probíhající při tepelném zpracování metastabilní β slitiny Ti-15Mo. Výchozí materiál byl podroben rozpouštěcímu žíhání nad teplotou β- přechodu a následně zakalen do vody. Mikrostruktura takto připraveného mater- iálu se skládá z metastabilní β matrice a částic ω fáze. Během měření elektrického odporu in-situ při ohřevu ve speciálně upravené peci byly zjištěny význačné teplo- ty indikující postupně probíhající fázové transformace. Závislost elektrického odporu na teplotě se během ohřevu mění mezi rostoucí a klesající podle probíha- jící fázové transformace. Tyto změny byly pozorovány při teplotách 225, 356 a 560 ◦ C. Tyto transformace byly dále podrobně studovány měřením elektrického odporu různě tepelně zpracovaných vzorků. Pro kontrolu vývoje mikrosktruktury materiálu byla použita transmisní a skenovací elektronová mikroskopie. Mechan- ické vlastnosti byly charakterizovány pomocí měření mikrotvrdosti. Výsledky těchto měření umožnily identifikovat typy a sled fázových transformací probíha- jících ve studovaném materiálu.
|
|
|
Fázové transformace v hořčíkových slitinách typu MgZnAl.
Kodetová, Veronika ; Vlach, Martin (vedoucí práce) ; Mathis, Kristián (oponent)
V předkládané práci byl detailně analyzován teplotní vývoj fázových transformací ve dvou hořčíkových slitinách MgZnAl(Ca) s různým obsahem Zn a Ca. Ve stavu po odlití a po izochronním žíhání do 240 řC byla v obou slitinách hranice zrn obsazena eutektickou fází s kvazikrystalickou ikosaedrální strukturou. V teplotním intervalu 100 řC - 250 řC byly pomocí diferenční skenovací kalorimetrie pozorovány dva, resp. tři exotermické procesy ve slitině MgZnAl, resp. MgZnAlCa. Teplotním oblastem exotermických procesů velmi dobře odpovídají teplotní oblasti změn elektrické rezistivity. V důsledku nižší koncentrace zinku a vyšší koncentrace vápníku byly ve slitině MgZnAlCa tepelné odezvy procesů, změny rezistivity i mikrotvrdost nižší než ve slitině MgZnAl.
|
host ::
RSS.