|
|
Microstructure and Texture of Titanium Prepared by Powder Metallurgy
Kozlík, Jiří ; Stráský, Josef (vedoucí práce) ; Chráska, Tomáš (oponent)
Komerčně čistý titan byl připraven jako objemový materiál pomocí práškové metalurgie, konkrétně pomocí kryogenního mletí a sintrování elektrickým prou- dem, s cílem připravit ultrajemnozrnný materiál se zvýšenou pevností. Mikro- struktura prášků po mletí byla detailně zkoumána pomocí transmisního EBSD - nové metody, která umožnila první přímé pozorování textury uvnitř částic. Tato textura je podobná textuře po válcování díky podobnosti deformačních mecha- nismů. V prášku byla pozorována zrna s velikostí pod 100 nm. Vliv parametrů sintrování na vlastnosti materiálu byl studován pomocí skeno- vací elektronové mikroskopie včetně EBSD, rentgenové difrakce a pomocí měření mikrotvrdosti. Byl odhalen kompromisní vztah mezi porozitou a velikostí zrna - zcela neporézní materiál s ultrajemnozrnnou strukturou není možné připravit. Zvýšený obsah kyslíku je hlavním faktorem přispívajícím ke zpevnění materiálu, zatímco porozita má značně nepříznivý vliv na mechanické vlastnosti. Textura prášku byla za- chována i v sintrovaném materiálu. Možnost stabilizace ultrajemnozrnné struktury mechanickým legováním Ti s oxi- dem ytritým byla studována se smíšenými výsledky. Stabilizace byla úspěšná,...
|
|
|
Biokompatibilní beta slitiny titanu zpevněné kyslíkem
Preisler, Dalibor ; Stráský, Josef (vedoucí práce) ; Kužel, Radomír (oponent)
Biokompatibilní beta slitiny titanu zpevněné kyslíkem Beta-Ti slitina Ti-35Nb-6Ta-7Zr-0.7O (hm. %) vykazuje nízký modul pružnosti a vysokou pevnost díky intesticiálnímu zpevnění kyslíkem. Tyto mechanické vlastnosti jsou příznivé pro výrobu kloubních implantátů. V diplomové práci je výše zmíněná slitina studována ve stavech připravených různým termomechanickým zpracováním, a to: v litém stavu, ve stavu po tlakových zkouškách za tepla, po zápustkovém kování, válcování a po kování zastudena, následovaného žíháním. Mechanické vlastnosti a mikrostruktura připravených stavů byly studovány se zájmem zlepšit nízkou únavovou odolnost litého stavu, která je způsobena porozitou a velkými zrny. Válcování zlepšilo únavovou odolnost materiálu, zejm. zjemněním zrn. Dále bylo ukázáno, že kombinací kování zastudena a rekrystalizačního žíhání lze dosáhnout významného zjemnění zrn. Průmyslové aspekty výroby implantátů studovanými metodami byly diskutovány. Ve druhé části práce byla prozkoumána možnost snížení modulu pružnosti redukcí stability beta fáze (snížením obsahu Nb a Ta) při současném zachování vysoké pevnosti zajištěné vysokým obsahem intersticiálního kyslíku. Bylo navrženo a vyrobeno několik slitin, a byly charakterizovány jejich mikrostruktura a mechanické vlastnosti. Bylo zjištěno, že modul pružnosti slitin je...
|
|
|
Morfologie a tvrdost částic titanového prášku připraveného kryogenním mletím
Ibragimov, Ilya ; Stráský, Josef (vedoucí práce) ; Janeček, Miloš (oponent)
V baklářské práci byl studován vliv kryogenního mletí na morfologii a mikrotvrdost částic prášku komerčně čistého titanu. Výchozí titanový prášek byl podroben kryogennímu mletí v kapalném argonu (LAr) při dvou různých intenzitách mletí. Připravené prášky byly následně čištěny technickým lihem. Pro porovnání bylo číštění provedeno dvěma způsoby - na vzduchu a v gloveboxu s inertní atmosférou (Ar). Velikost a morfologie částic prášku byla vyhodnocena skenovací elektronovou mikroskopií a následnou statistickou analýzou obrazu. Mikrotvrdost částic prášku byla určena měřením s velmi nízkými zatíženími. Bylo zjištěno, že mletí nezpůsobuje výrazné zjemnění prášku, ale dochází k výrazným změnám tvaru jednotlivých částic. Tvar částic i jejich kontaminace jsou ovlivněny rychlostí mletí. Použití kyseliny stearové jako povrchové aktivní látky zabraňuje spojování částic, ale kontaminuje materiál kyslíkem a vodíkem. Po mletí ji lze úspěšně odstranit promýváním prášku v ethanolu. Použítí gloveboxu pro čištění nemá výrazný vliv na kontaminaci materiálu kyslíkem a dusíkem
|
|
|
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...
|
|
|
Metastabilní beta slitiny titanu pro využití v biomedicíně
Preisler, Dalibor ; Stráský, Josef (vedoucí práce) ; Janeček, Miloš (oponent)
V této práci byl studován vliv stárnutí a zápustkového kování na mikrostrukturu a mechanické vlastnosti biokompatibilní metastabilní slitiny o složení Ti-35,3Nb-7,3Zr-5,7Ta-0,7O (hm. %). Připravené stavy byly studovány pomocí optické a skenovací elektronové mikroskopie, měření mikrotvrdosti a tahových zkoušek. Ve výchozím i ve stárnutých stavech byly nalezeny chemické nehomogenity dendritického tvaru, zrna velikosti stovek mikrometrů a četné póry velikosti jednotek mikrometrů. Precipitace alfa fáze byla ve stárnutých stavech zanedbatelná a alfa částice vznikly pouze na hranicích zrn. V kovaném stavu byla nalezena od velkých zrn o velikosti stovek mikrometrů až po zrna mikrometrová. Ve stárnutém i kovaném stavu byl zjištěn nárůst mikrotvrdosti oproti výchozímu stavu, ale nebyly pozorovány významné rozdíly mezi různými podmínkami stárnutí. Byla zjištěna mez kluzu výchozího stavu 870 MPa, v kovaném stavu došlo ke zvýšení na 1120 MPa. Slitina se v obou zkoumaných stavech projevila jako tvárná při pokojové teplotě. Díky své pevnosti je slitina perspektivní pro výrobu kloubních implantátů.
|
|
|
Titan a slitiny titanu připravené kryogenním mletím
Kozlík, Jiří ; Stráský, Josef (vedoucí práce) ; Janeček, Miloš (oponent)
Ultrajemnozrnné materiály jsou v současnosti intenzivně zkoumány, neboť vykazují ve srovnání s hrubozrnnými materiály lepší mechanické vlastnosti. Kryogenní mletí je jednou z metod, které umožňují tyto materiály vyrobit. Titanový prášek byl zpracován kryogenním mletím v kapalném dusíku a argonu a následně kompaktizován metodou sintrování elektrickým proudem. V této práci byl zkoumán vliv podmínek mletí (kapalný dusík vs. kapalný argon, materiál kuliček, doba a rychlost mletí, přidání kyseliny stearové) na velikost a tvar částic, kontaminaci a mechanické vlastnosti. Obecně nedošlo ke zjemnění částic prášku, jejich tvar se však výrazně změnil. Použití kapalného dusíku jako chladicího média vede k silné kontaminaci výsledného materiálu, jeho vytvrzení a zkřehnutí. Kyselina stearová brání svařování částic během mletí a zvyšuje jeho efektivitu. Aby nekontaminovala výsledný materiál, lze ji před sintrováním odstranit acetonem. Mikrotvrdost se zvýšila v závislosti na efektivitě mletí (v kapalném argonu) z původních 178 HV na 200-300 HV. Při tlakových zkouškách bylo pozorováno zvýšení meze kluzu i meze pevnosti při zachování tvárnosti. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
|
|
| |
|
|
Wealth inequality in dynamic stochastic general equilibrium models
Troch, Tomáš ; Stráský, Josef (vedoucí práce) ; Gregor, Martin (oponent)
in Czech Ve své diplomové práci navrhuji model, který popisuje ekonomickou nerovnost. Model kombinuje dva přístupy, které byly tradičně používány k popisu nerovnosti - zaprvé obsahuje dvě třídy agentů, které se liší vlastnictvím kapitálu, a za druhé každá z těchto tříd je tvořena heterogenními agenty, kteří jsou vystaveni individuálním nepojistitelným šokům. Tato kombinace umožňuje, aby se jedna třída chovala velmi odlišně od druhé, a přitom zachovává individuální charakter jednotlivých agentů - tento prvek nebyl dosud v rámci DSGE literatury modelován, ačkoli adekvátně popisuje současnou realitu. V práci ukazuji, že model s klasickou RBC strukturou a jednotnou mzdou výrazně podhodnocuje pozorovanou nerovnost ve společnosti. Rozdílné mzdy lze v modelu zavést nepřímo pomocí odlišného zdanění jednotlivých tříd. Výsledky modelu pak lépe odpovídají empirickým zjištěním. Z modelu dále vyplývá, že vláda může významně snížit nerovnost za cenu relativně malého snížení celkového produktu. Nakonec pomocí dekompozice Theilova koeficientu ukazuji, kolik z celkové nerovnosti lze připsat nerovnosti uvnitř tříd a kolik nerovnosti mezi třídami.
|
|
|
Optimization of properties of Ti based alloys for biomedical and structural applications
Stráský, Josef ; Janeček, Miloš (vedoucí práce) ; Hadzima, Branislav (oponent) ; Karlík, Miroslav (oponent)
Název práce: Optimalizace vlastností Ti slitin pro biomedicínské a strukturní aplikace Autor: Josef Stráský Katedra / Ústav: Katedra fyziky materiálů Vedoucí doktorské práce: Doc. RNDr. Miloš Janeček, CSc. Abstrakt: Slitiny titanu patří mezi nejpoužívanější materiály pro výrobu tělních implantátů. Předkládaná dizertace se věnuje experimentálnímu studiu pokročilých technologií povrchových úprav titanových implantátů a vývoji nových beta-titanových slitin pro využití v ortopedii. Široké spektrum experimentálních technik bylo využito pro studium souvislostí mezi přípravou materiálu, mikrostrukturou a mechanickými vlastnostmi. Elektroerozivní obrábění bylo využito netradičně jako povrchová úprava pro zvýšení biokompatibility slitiny Ti-6Al-4V. Nevýhodou povrchové úpravy je snížená únavová odolnost. Dvě následné úpravy povrchu - chemické leptání a kuličkování - byly navrženy pro zvýšení únavové odolnosti. Dosažená únavová odolnost je dostatečná pro využití takto upraveného materiálu v ortopedii. Tento proces byl patentován českým úřadem průmyslového vlastnictví. Dizertace dále shrnuje dosažené poznatky v oblasti biokompatibilních beta-slitin Ti. Na základě výchozí slitiny Ti- Nb-Zr-Ta bylo navrženo několik nových slitin s příměsemi železa, křemíku a kyslíku. Vliv příměsí na mikrostrukturu, modul pružnosti a...
|
|
|
Experimentální studium ultrajemnozrnných slitin Ti pro využití v biomedicíně
Václavová, Kristína ; Stráský, Josef (vedoucí práce) ; Šíma, Vladimír (oponent)
V předložené práci je studován vývoj mikrostruktury slitiny Ti-6Al-7Nb připravené pomocí torze za vysokého tlaku (high pressure torsion - HPT) a protlačováním pravoúhlým kanálem (equal channel angular pressing- ECAP). Experimentální studium probíhalo pomocí skenovací elektronové mikroskopie, měřením mikrotvrdosti a elektrického odporu. Elektronová mikroskopie prokázala bimodální strukturu slitiny a dále silně deformovanou strukturu po HPT. Mikrotvrdost se zvyšuje se vzrůstajícím počtem otáček během deformace pomocí HPT. Pomocí difrakce zpětně odražených elektronů se prokázalo, že misorientace zrn není náhodná. Změny elektrického odporu v slitině připravené metodou ECAP během lineárního ohřevu a chlazení prokázaly ireverzibilní proces uvnitř vzorku.
|
host ::
RSS.