|
|
Mechanical properties of Al thin films measured by microcompression
Kuběna, Ivo ; Kruml, Tomáš
Two modern experimental techniques, the focused ion beam milling and the nanoindentation, were applied in order to measure exactly plastic properties of a Al-1.5%Cu thin film prepared by the physical vapour deposition, used for electrical connection of integrated circuits. By focused ion beam milling, cylindrical specimens were prepared. The height of the specimens was equal to the film thickness (2 micrometers) and their diameter was about 1.3 micrometers. These specimens were subjected to the compressive loading using the nanoindenter equipped by a flat punch. It is possible to obtain stress-strain curves of the thin film rather precisely.
|
|
|
Effect of heat treatments with a pointed cooling on the mechanical compression properties of TiAl intermetalic
Petrenec, Martin ; Kruml, Tomáš ; Zemanová, Adéla ; Krahula, Karel
The influence of the graded cooling heat treatments on a change in the structure and the room temperature mechanical compression properties of cast Ti-44Al-8Nb intermetallic were studied. The coolings were the air cooling and the graded cooling which was composed of combination of furnace cooling and air cooling for selected two temperatures 1315 °C and 1200 °C. These selected temperatures were used from the measuring of the differential thermal analysis (DTA). All heat treatments used remold the cast nearly lamellar structure ?/?2 to the fully lamellar uniform structure and decreased the average grain size to the half. The air cooling and the graded cooling with temperature 1315 °C were produced in higher yield stress and lower plasticity due the very thin lamellar thickness and planar grain boundary. While higher plasticity and lower yield stress are obtained using the graded cooling with temperature 1200 °C. It is caused by the very thick lamellar spacing and locked grain boundaries.
|
|
|
Nanokomprese orientovaných pilířků z tenké Al vrsty
Kuběna, Ivo ; Kruml, Tomáš
Nová metoda měření mechanických vlastností tenkých vrstev je popsána v tomto článku. Metoda kombinuje přípravu vzorků fokusovaným iontovým svazkem (FIB) a následnou kompresi pomocí nanoindentačního zařízení. Kompresní vzorky byly připraveny z tenké Al vrstvy která je běžně používána v elektrických obvodech. Byly připraveny válcové pilířky jejichž vyýška byla dána tloušťkou vrstvy (2 mikrometry) a průměr se pohyboval okolo 1,3 mikrometru. Jelikož pilířky jsou monokrystalické, výsledky silně závisí na krystalografické orientaci pilířku. Orientace byla určena pomocí EBSD. Křivky napětí deformace byly získány ve dvou reprezentacích.
|
|
|
Kinetika růstu únavových trhlin v oceli Eurofer 97
Kruml, Tomáš ; Hutař, Pavel ; Náhlík, Luboš ; Seitl, Stanislav ; Polák, Jaroslav
Rychlost růstu únavových trhlin v oceli Eurofer 97 byla měřena dvěma odlišnými metodologiemi. Data pro malé trhliny byly získány na válcových vzorcích s mělkým vrubem. Růst polokruhových trhlin o délce mezi 10-2000 mikrometry byly měřeny při symetrickém cyklu tah-tlak s konstantní amplitudou deformace. Data k šíření dlouhých trhlin (10 – 30 mm) byla získána na CT vzorcích pomocí procedury popsané v ASTM normě při řízení napětí s R = 0.1. Bylo ukázáno, že rychlosti šíření obou typů trhlin jsou ve velmi dobrém souhlasu, pokud je použito srovnání pomocí J-integrálu a jsou uplatněny běžně přijímané předpoklady o efektu zavírání trhliny.
|
|
|
Měření mechanických vlastností tenkých vrstev pomocí nanokomprese
Kuběna, Ivo ; Hutař, Pavel ; Náhlík, Luboš ; Kruml, Tomáš
Meření mechanických vlastností mikrometrických objektů stále není běžná záležitost. Tato práce popisuje možnost meření mechanických vlastností tenkých vrstev použitím nanokomprese. Válcové vzorky s osou kolmou k rovině tenké vrstvy byly připraveny pomocí fokusovaného iontového svazku. Tyto vzorky byly deformovány pomocí nanoindentoru s plochým hrotem. Byly získány kompresní křivky, ze které je možno přímo měřit mez kluzu a deformační zpevnění. Pro stanovení Youngova modulu je třeba použít analýzu pomocí metody konečných prvků. Je ukázáno, že Youngův modul lze stanovit docela přesně, ačkoliv geomtrie vzorků není dokonalá.
|
|
|
Optimalizace přípravy mikrokompresních vzorků z tenkých vrstev pomocí fokusvaného iontového svazku
Kuběna, Ivo ; Kruml, Tomáš
Tento článek popisuje novou metodou měření mechanických vlastností tenkých vrstev, která kombinuje kompresní test pomocí nanoindentoru a přípravu vzorků pomocí fokusovaných iontových svazků. Článek je především zaměřen na popis přípravy mikrokompresních vzorků. Experimenty byly prováděny na tenké vrstvě Al – 1,5 hm.% Cu. Připravené válcové pilířky měly průměr cca 1,3 mikrometrů a jejich výška je dána tloušťkou vrstvy (2 mikrometry). Byl nalezen optimalizovaný postup přípravy mikrokompresních vzorků jak z hlediska požadované geometrie, tak z hlediska časové náročnosti přípravy. Popsaný postup přípravy vede k reprodukovatelnému tvaru pilířků. Úspěšně provedené kompresní zkoušky potvrdily vhodnost takto připravených vzorků pro mikrokompresní zkoušku.
|
|
|
Únavové vlastnosti oceli Eurofer vyvíjené pro fúzní energetiku
Kuběna, Ivo ; Kruml, Tomáš ; Hutař, Pavel ; Náhlík, Luboš ; Seitl, Stanislav ; Polák, Jaroslav
V této práci byly mereny únavové vlastnosti oceli Eurofer 97 za pokojové teploty. Byly urceny obvyklé únavové krivky životnosti (Coffin-Mansonova krivka a odvozená Wöhlerova krivka). Nejvetší pozornost byla venována merení kinetiky šírení únavových trhlin dvemi rozdílnými metodikami. Na válcových vzorcích s melkým vrubem byla zjištena místa iniciace únavových trhlin a merena rychlost rustu krátkých trhlin s délkou od cca 20 mikrometru do 2 mm. Na CT vzorcích pak byly sledovány trhliny o délce 15-30 mm. Bylo zjišteno, že obe sady dat spolu dobre korelují pri použití reprezentace J-integrálu a bylo možno urcit prahové hodnoty Jintegrálu i faktoru intenzity napetí a parametry Parisova zákona.
|
|
|
Nízkocyklová únava superslitin Inconel 713LC a Inconel 792-5A při teplotách 500 A 700 °C
Petrenec, Martin ; Obrtlík, Karel ; Polák, Jaroslav ; Hrbáček, K. ; Kruml, Tomáš
Válcová zkušební tělesa litých polykrystalických niklových superslitin Inconel 713LC a Inconel 792-5A byla cyklicky zatěžována v režimu řízené deformace při teplotách 500 a 700 °C. Jsou dokumentovány strukturní charakteristiky obou materiálů včetně morfologie precipitátů gama´. Dislokační struktura ve vybraných vzorcích cyklovaných do lomu byla pozorována pomocí TEM s využitím techniky orientovaných fólií. Byly získány křivky cyklického zpevnění/změkčení, cyklické deformační křivky a křivky únavové životnosti. Průběh křivek cyklického zpevnění/změkčení závisí na teplotě a na amplitudě plastické deformace. Cyklické deformační křivky lze aproximovat mocninovou závislostí. Experimentální body křivek životnosti vyhovují Mansonovu-Coffinovu a Basquinovu zákonu. Charakteristiky cyklické napěťové odezvy a únavové životnosti stanovené při obou teplotách jsou porovnány a diskutovány v relaci ke strukturním parametrům a pozorovaným dislokačním strukturám studovaných superslitin.
|
|
| |
|
|
Dislocation structure in the HAZ of the HSS steel after shot peening
Kruml, Tomáš ; Buirette, C. ; Degallaix, G. ; Polák, Jaroslav
The welds of a high strength C-Mn microalloyed steel with ferritic-bainitic microstructure were shot peened in order to improve the fatigue resistance. Since the weakest point was the heat affected zone (HAZ), the dislocation structure in two depth off the zone was investigated before and after shot peening. No specific dislocation arrangement was found neither in the initial state nor after shot peening and the arrangement can be characterised as random. The dislocation density was elevated in the initial state due to bainitic transformation. The shot peening resulted in appreciable increase of the dislocation density with a very strong gradient. The results were discussed in terms of the effect of surface hard layer induced by shot peening on the fatigue life of the weld and on the initiation and growth of fatigue crack in HAZ.
|
host ::
RSS.