|
|
Pokročilé kompozitní konstrukční oceli pro použití v taveninách těžkých kovů
Husák, Roman ; Haušild, Petr (oponent) ; Vilémová,, Monika (oponent) ; Hadraba, Hynek (vedoucí práce)
Cílem disertační práce byla příprava nových, pokročilých typů ODS ocelí s předpokládaným použitím v prostředí tavenin těžkých kovů. Byla ověřena možnost nového směru tvorby oxidické disperze v mikrostruktuře ODS ocelí metodou vnitřní oxidace prvků. Metodou vnitřní oxidace prvků byly připraveny nové typy ODS ocelí zpevněných komplexními oxidy na bázi prvků z III. B a IV. B skupiny. Na základě analýzy poškození ODS ocelí v prostředí LBE byla navržena ochrana povrchu ODS oceli pomocí oxidické ochranné vrstvy. ODS ocel chráněná oxidickou vrstvou byla následně podrobena koroznímu testu v LBE. Pro experimenty byly zvoleny tři třídy chromových ocelí: feriticko-martenzitická ocel 9Cr1WMnVTa a feritické oceli 14CrWTi a 17Cr1Mo. Byly připraveny oceli bez oxidické disperze a oceli zpevněné oxidickou disperzí na bázi Y-Ti-O. Na připravených ocelích byla provedena série mechanických testů, které měly ukázat efektivitu působení oxidické disperze připravené metodu vnitřní oxidace a metodou přímého přidání oxidů. Bylo zjištěno, že oxid s výrazně vyšší tvrdostí nelze v průběhu mechanického legování plně rozrušit a vytvořit tak jemnou oxidickou disperzi. Bylo ověřeno, že oxidickou disperzi lze vytvořit jak z čistého prvku (vnitřní oxidaci), tak i přímým přidáním oxidu. Byly připraveny stejné typy ocelí zpevněných novými typy komplexních oxidů na bázi Y, Ce, Hf, La, Sc a Zr. Chemické analýzy prokázaly, že všechny přidané prvky mohou vytvořit komplexní oxidy yttria a přidaného prvku. Byly provedeny výpočtové analýzy vlivu matrice a oxidické fáze na zpevnění oceli na základě důkladné analýzy mikrostruktury připravených ODS ocelí. Bylo zjištěno, komplexní oxidy dokáží velmi efektivně zvýšit pevnost ocelí za pokojových a zejména za zvýšených teplot. Na základě provedených korozních testů 14Cr ODS oceli v prostředí tavenin Pb a LBE byla navržena ochrana povrchu ODS ocelí pomocí oxidické povrchové vrstvy. Účinnost ochranné vrstvy byla ověřena vysokoteplotním korozním testem oceli PM2000 v prostředí LBE. V průběhu korozního testu nedošlo k poškození ochranné vrstvy, i když došlo k prostupu atomů olova a bismutu oxidickou vrstvou.
|
|
|
Pokročilé kompozitní konstrukční oceli pro použití v taveninách těžkých kovů
Husák, Roman ; Haušild, Petr (oponent) ; Vilémová,, Monika (oponent) ; Hadraba, Hynek (vedoucí práce)
Cílem disertační práce byla příprava nových, pokročilých typů ODS ocelí s předpokládaným použitím v prostředí tavenin těžkých kovů. Byla ověřena možnost nového směru tvorby oxidické disperze v mikrostruktuře ODS ocelí metodou vnitřní oxidace prvků. Metodou vnitřní oxidace prvků byly připraveny nové typy ODS ocelí zpevněných komplexními oxidy na bázi prvků z III. B a IV. B skupiny. Na základě analýzy poškození ODS ocelí v prostředí LBE byla navržena ochrana povrchu ODS oceli pomocí oxidické ochranné vrstvy. ODS ocel chráněná oxidickou vrstvou byla následně podrobena koroznímu testu v LBE. Pro experimenty byly zvoleny tři třídy chromových ocelí: feriticko-martenzitická ocel 9Cr1WMnVTa a feritické oceli 14CrWTi a 17Cr1Mo. Byly připraveny oceli bez oxidické disperze a oceli zpevněné oxidickou disperzí na bázi Y-Ti-O. Na připravených ocelích byla provedena série mechanických testů, které měly ukázat efektivitu působení oxidické disperze připravené metodu vnitřní oxidace a metodou přímého přidání oxidů. Bylo zjištěno, že oxid s výrazně vyšší tvrdostí nelze v průběhu mechanického legování plně rozrušit a vytvořit tak jemnou oxidickou disperzi. Bylo ověřeno, že oxidickou disperzi lze vytvořit jak z čistého prvku (vnitřní oxidaci), tak i přímým přidáním oxidu. Byly připraveny stejné typy ocelí zpevněných novými typy komplexních oxidů na bázi Y, Ce, Hf, La, Sc a Zr. Chemické analýzy prokázaly, že všechny přidané prvky mohou vytvořit komplexní oxidy yttria a přidaného prvku. Byly provedeny výpočtové analýzy vlivu matrice a oxidické fáze na zpevnění oceli na základě důkladné analýzy mikrostruktury připravených ODS ocelí. Bylo zjištěno, komplexní oxidy dokáží velmi efektivně zvýšit pevnost ocelí za pokojových a zejména za zvýšených teplot. Na základě provedených korozních testů 14Cr ODS oceli v prostředí tavenin Pb a LBE byla navržena ochrana povrchu ODS ocelí pomocí oxidické povrchové vrstvy. Účinnost ochranné vrstvy byla ověřena vysokoteplotním korozním testem oceli PM2000 v prostředí LBE. V průběhu korozního testu nedošlo k poškození ochranné vrstvy, i když došlo k prostupu atomů olova a bismutu oxidickou vrstvou.
|
|
|
Stress state analysis of sub-sized pre-cracked three-point-bend specimen
Stratil, Luděk ; Kozák, Vladislav ; Hadraba, Hynek ; Dlouhý, Ivo
The contribution deals with finite element analysis of stress state in sub-sized pre-cracked three-point bend specimen (KLST). A studied material was Eurofer´97 steel. The true stress-true strain curve was obtained from tensile test. The three point bend tests were carried out on plain and side-grooved specimens at ambient temperature and were simulated using ABAQUS 6.10. The stress state in KLST specimen was compared with the stress state of standard specimen. The analysis confirmed the stress state in KLST specimens at the crack tip does not correspond to conditions of standard fracture toughness determination because loss of constraint.
|
|
|
Určování J-∆a křivek pomocí miniaturních těles pro tříbodový ohyb
Stratil, Luděk ; Hadraba, Hynek ; Dlouhý, Ivo
Předložený příspěvek se zabývá určováním J-∆a křivek z podrozměrných zkušebních těles pro tříbodový ohyb. J-∆a křivky byly určeny metodou jednoho tělesa a metodou více zkušebních těles na tělesech typu KLST vyrobených z 25 mm plechu oceli Eurofer´97. Byla ověřena použitelnost jednovzorkové metody pro danou zkušení geometrii a zkoumanou ocel. J-∆a křivky určené pomocí obou metod jsou dobře srovnatelné. Navzdory této přijatelné shodě mohou být výsledky jednovzorkové metody určené pouze na základě jednoho zkušebního tělesa ovlivněny variabilitou materiálových vlasností materiálu. Měřené hodnouty jsou v dobré shodě s literaturou. Bočně vrubované vzorky vykazují nižší hodnoty J-integrálu a slabší vliv délky trhliny.
|
|
|
Mechanismy vzniku zkřehnutí a vliv žíhání na křehkolomové vlastnosti oceli Eurofer´97
Stratil, Luděk ; Hadraba, Hynek ; Dlouhý, Ivo
Zkřehnutí kovových slitin je známý jev popisovaný jako ztráta houževnatosti. Tento jev je obvykle způsoben segregací povrchově aktivních prvků na hranice zrn nebo fázová rozhraní. Segregace a precipitační procesy jsou způsobeny nevhodným chemickým složením slitiny nebo nevhodným tepelným zpracováním. Slitiny kovového základu, zvláště legované chromem jsou velice náchylné ke zkřehnutí. V příspěvku jsou stručně diskutovány nejčastější mechanismy zkřehnutí této skupiny slitin.Ocel Eurofer´97 legovaná chromem a wolframem je pokročilá ocel vyvinutá pro aplikace v jaderném průmyslu.Náchylnost ke křehnutí uvedené oceli byla studována dlouhodobým teplotním žíháním. Detailní mikrostrukturní analýzy byly provedeny nežíhaném a žíhaném stavu, lomové chování bylo hodnoceno prostřednictvím Charpyho zkoušky. Dlouhodobé žíhání způsobilo jemné mikrostrukturní změny oceli zahrnující hrubnutí karbidů a subzrn a mírný posun křivky nárazové práce k vyšším teplotám.
|
|
|
Vlastnosti oceli Eurofer´97 pro vyvíjené fůzní a štěpné reaktory
Stratil, Luděk ; Hadraba, Hynek ; Dlouhý, Ivo
Feriticko-martenzitické oceli vykazují omezené tečení a větší odolnost efektů vlivem helia a mohou být vyrobeny s nízko-aktivní kompozicí. Tyto vlastnosti z nich dělají refenční oceli pro vývoj plodivé obálky ve fúzních elektrárnách a také pro komponenty štěpných elektráren. Eurofer´97 je v současnosti charakterizován v laboratořích EU za účelem získání návrhových dat pro moduly obálky, které budou testovány v mezinárodním termonukleárním experimentálním reaktoru (ITER). V tomto příspěvku jsou stručně představeny metalurgické (mikrostrukutní a mechanické) vlastnosti a tepelné zpracování pro popsané aplikace.
|
host ::
RSS.