|
|
Stanovování mechanických vlastností lehkých kovů a jejich slitin a kompozitů pomocí protlačovacích zkoušek na miniaturních discích
Langer, Jiří ; Dobeš, Ferdinand (oponent) ; Válka, Libor (vedoucí práce)
Diplomová práce je zaměřena na určování mechanických charakteristik (meze kluzu, meze pevnosti a taţnosti) lehkých slitin metodou protlačovací zkoušky na miniaturních discích. Pro experimenty byly vybrány slitiny na bázi hliníku (Al 2024, Al 6082 T6, Al 7020 a NASA 398), slitiny na bázi hořčíku (MgZnMn, AZ31, AZ61) a kompozitní materiály (AZ91 + 20 % saffilu a Al + Al4C3). Teoretická část práce je zaměřena na rozbor metodiky přepočtů charakteristik, získaných z protlačovací zkoušky na charakteristiky konvenční. Experimentální část práce a diskuze je věnována zpracování experimentálních dat a kritickému rozboru oborů platnosti a pouţitelnosti jednotlivých přepočtových vztahů, zejména s ohledem na pouţitý typ materiálu. V této části práce je rovněţ diskutována problematika reprodukovatelnosti metody.
|
|
|
Využitelnost protlačovacích zkoušek na miniaturních discích (small punch test - SPT) pro stanovování materiálových charakteristik za vysokých teplot
Ječmínka, Marek ; Dobeš, Ferdinand (oponent) ; Dymáček, Petr (vedoucí práce)
Diplomová práce je zaměřena na zkoušení mechanických vlastností protlačovací zkouškou na miniaturních discích a jejich porovnáním s mechanickými vlastnostmi z konvenční tahové zkoušky. Zkoušenými materiály byly oceli P92 a AISI 316L ve tvaru tenkých disků. V práci byly stanoveny hodnoty mechanických charakteristik, konkrétně meze kluzu a meze pevnosti, z protlačovací zkoušky při konstantní rychlosti prohlubování. Z relaxační protlačovací zkoušky byly stanoveny hodnoty výchozího a zbytkového napětí. Hodnoty mechanických charakteristik z protlačovací zkoušky při konstantní rychlosti prohlubování, resp. relaxační protlačovací zkoušky jsou porovnány s mechanickými charakteristikami z konvenční tahové zkoušky, resp. relaxační tahové zkoušky. Byly také navrženy vlastní empirické vztahy pro přepočet mechanických charakteristik z protlačovací na konvenční tahovou zkoušku. Porovnání hodnot protlačovací a konvenční tahové zkoušky ukázalo poměrně malou shodu ve výsledcích obou zkoušek. Větší shoda se vyskytovala při použití vlastních empirických vztahů. Porovnání hodnot relaxační protlačovací zkoušky a relaxační tahové zkoušky ukázalo velkou shodu ve výsledcích těchto zkoušek.
|
|
|
Investigation of Mechanical Properties of Fe3Al-Based Alloys with Vanadium and Carbon Additions by Small Punch Test
Dobeš, Ferdinand ; Dymáček, Petr ; Kratochvíl, P. ; Král, R. ; Çelikyürek, I. ; Torun, O.
Additions of carbon and carbide-forming elements can positively influence high temperature mechanical properties of alloys based on Fe3Al intermetallic compound. In the present study, the effect of vanadium and carbon additions on mechanical properties of Fe3Al-type alloy is investigated by a combination of small punch tests and conventional tensile and compressive tests. The constant-deflection mode of the small punch test is used to estimate the properties and their temperature dependence. The yield force and the maximum force are evaluated from the force vs. deflection dependence and compared with the corresponding quantities resulting from conventional tests. The comparison is discussed in terms of equations suggested previously by Mao and Takahashi. Modifications suggested recently by Garcia et al. are taken into account as well. Fractographic observations of ruptured specimens are performed with scanning electron microscope. Temperature dependence of small punch test quantities is related to the microscopic image of the fracture. Equivalent fracture strain is evaluated from both small punch test data and microscopic observation of fractured specimens. The relation between equivalent fracture strain and small punch fracture energy is examined. Fracture toughness is calculated from the equivalent fracture strain. Temperature dependence of calculated fracture toughness supports the conclusion that the ductility of investigated alloys is not deteriorated by the presence of carbides.
|
|
|
Influence of atmosphere on small punch testing of P91 steel
Dymáček, Petr ; Dobeš, Ferdinand
The small punch testing (SPT) under constant force condition was performed in various atmospheres: air, hydrogen and argon. The material selected for the study was P91 steel and testing temperature 873 K. The effect of atmosphere on the test results such as time to rupture, minimum deflection rate and other parameters was measured and evaluated. The results show that there is not very strong but definite effect of atmosphere on SPT creep rupture time. The longest times to rupture were obtained in hydrogen atmosphere for whole range of tested forces. However the difference between tests in hydrogen and tests in air or in argon diminished with decreasing force and longer time to rupture.
|
|
|
The Influence of Carbon on Small Punch Testing of Niobium-alloyed Iron Aluminide
Dobeš, Ferdinand ; Dymáček, Petr
Iron-aluminium-based alloys are promising candidates for various applications at high temperatures. Unfortunately, creep resistance of these alloys is relatively low. It could be improved by introducing second-phase particles, e. g., by additions of carbon and carbide forming elements. On the other hand, the presence of carbides can influence ductility of the alloys with enhanced creep resistance. In the present study, the effect of niobium and carbon additions on the ductility of a Fe3Al-type alloy is investigated. The constant-deflection mode of the small punch test is used to compare fracture properties and their temperature dependence in the alloy with different amounts of carbon. It is shown that both the fracture energy and the deflection at maximum load are greater in the alloy with the greater carbon and that the ductility is not reduced by the presence of niobium carbides. The ductile-to-brittle transition temperature closely correlates with the temperature of phase transformation from D03 to B2 lattice. This temperature is greater in the alloy with lower carbon owing to greater amount of niobium solved in Fe3Al lattice. Complicated temperature dependence of the yield force can be ascribed to the flow stress anomaly inherent for this type of intermetallic alloys
|
|
|
Použití techniky malých vzorků pro hodnocení mechanických vlastností moderních kovových materiálů
Milička, Karel ; Dobeš, Ferdinand
V práci jsou uvedeny výsledky aplikace techniky protlačovacích zkoušek na miniaturizovaných vzorcích na moderní kovové (neocelové) materiály s cílem ukázat některé možnosti techniky. Pro experimenty byly použity: hliníková slitina 2124Al zpevněná 20 obj.% částic SiC, kompozit na bázi hořčíkové slitiny AZ91 s vlákny Saffilu a intermetalická slitina na bázi Fe3Al. Z analýzy aplikace plyne, že mezi výsledky techniky protlačovacích zkoušek a creepových zkoušek na rozměrných vzorcích existují úzké relace. Jsou diskutovány výhody protlačovacích zkoušek za různých podmínek, např. při malém množství experimentálního materiálu.
|
|
| |
|
| |
|
| |
|
| |
host ::
RSS.