Proceedings PING Junior 2021 - modern trends in material engineering

Permanent URI for this collection

Browse

Recent Submissions

Showing 1 - 15 out of 15 results
  • Item
    Zvyšování odolnosti vůči opotřebení nástrojové ledeburitické oceli X210Cr12 přechodem přes semi-solid stav
    (University of West Bohemia, 2021) Jirková, Hana; Opatová, Kateřina; Zatloukal, Tomáš; Hradil, David; Volkmannová, Jana; Kučerová, Ludmila; Jirková, Hana; Jeníček, Štěpán
    Semi-solid zpracováním, které se vyznačuje ohřevem na teplotu mezi likvidem a solidem, je možné ze struktury ledeburitických chromových ocelí odstranit nežádoucí primární karbidy chromu, které díky svému tvaru a velikosti vedou ke snížení houževnatosti a zhoršení mechanických vlastností. Termomechanickým zpracováním je zase možné rozdrobit vzniklé ledeburitické síťoví a získat velmi jemné martenziticko-austenitické struktury s rovnoměrně rozptýlenými a velmi jemnými sekundárními karbidy chromu o velikosti v řádu jednotek mikrometrů a menší. Pro experimentální program byla použita ocel X210Cr12, která byla zpracována přechodem přes semi-solid stav s následným termomechanickým zpracováním. Byly získány velmi jemné martenziticko-austenitické struktury s jemnými precipitáty. Hodnota tvrdosti po zpracování byla 830 HV10. Další precipitace karbidů a částečné odstranění dosud netransformovaného austenitu bylo provedeno kombinací kryogenního zpracování při teplotě -160 °C a popouštěním na teplotě 300 °C. Odolnost vůči opotřebení byla testována nestandardní metodou, a to zkouškou obrábění. Ze zpracovaných materiálů byly vyrobeny vyměnitelné břitové destičky typu C, které byly použity pro obrábění polotovaru z oceli C45. Pro srovnání byla ještě použita i destička vyrobená z materiálu po kalení a popouštění dle materiálového listu dané oceli. Výsledky ukázaly, že navržené kombinované zpracování výrazně zvyšuje odolnost vůči opotřebení a to až o 39 % oproti konvenčnímu tepelnému zpracování.
  • Item
    Vývoj karbidů v rychlořezné oceli během mechanického a tepelného zpracování
    (University of West Bohemia, 2021) Opatová, Kateřina; Benešová, Soňa; Jeníček, Štěpán; Leták, Radek; Kučerová, Ludmila; Jirková, Hana; Jeníček, Štěpán
    Pro snížení nákladů na výrobu nástrojů, které se běžně vyrábí z práškových ocelí, byla odlita vysokolegovaná nástrojová ocel ve formě ingotu. Klasické lití totiž vede k lepšímu využití recyklovaných materiálů a celkovému snížení nákladů na výrobu materiálu. Tato experimentální ocel byla následně zpracována v semi-solid stavu pro odstranění nevhodné licí struktury a pro získání požadovaných funkčních vlastností. U nástrojů se jedná především o dostatečnou houževnatost a otěruvzdornost. Za účelem zjištění odolnosti experimentální oceli vůči opotřebení byly vyrobeny vyměnitelné břitové destičky pro testy obrábění. Destičky byly připraveny pomocí elektro- erozivního obrábění, které bylo porovnáno s konvenčním broušením pomocí nástrojářské brusky. V průběhu testování byla optimalizována geometrie destičky pro dosažení dobrého odvodu třísky z místa řezu a dalších řezných vlastností. Opotřebení bylo měřeno pomocí digitálního mikroskopu a současně byla měřena i drsnost obrobku. Pro porovnání byla vyrobena i destička z práškové oceli korespondujícího chemického složení, která má komerční označení Böhler K390 Microclean. Tato ocel byla tepelně zpracována na základě doporučení výrobce. Porovnáním výsledků dosažených na experimentální lité oceli a komerčně vyráběné práškové oceli bylo zjištěno, že litá ocel zpracovaná semi-solid technologií dosahuje o třetinu nižšího opotřebení břitu během obrábění, než prášková ocel.
  • Item
    Testování opotřebení vyměnitelných břitových destiček z oceli vyrobené semi-solid zpracováním
    (University of West Bohemia, 2021) Opatová, Kateřina; Zatloukal, Tomáš; Jirková, Hana; Kučerová, Ludmila; Jirková, Hana; Jeníček, Štěpán
    Pro snížení nákladů na výrobu nástrojů, které se běžně vyrábí z práškových ocelí, byla odlita vysokolegovaná nástrojová ocel ve formě ingotu. Klasické lití totiž vede k lepšímu využití recyklovaných materiálů a celkovému snížení nákladů na výrobu materiálu. Tato experimentální ocel byla následně zpracována v semi-solid stavu pro odstranění nevhodné licí struktury a pro získání požadovaných funkčních vlastností. U nástrojů se jedná především o dostatečnou houževnatost a otěruvzdornost. Za účelem zjištění odolnosti experimentální oceli vůči opotřebení byly vyrobeny vyměnitelné břitové destičky pro testy obrábění. Destičky byly připraveny pomocí elektro- erozivního obrábění, které bylo porovnáno s konvenčním broušením pomocí nástrojářské brusky. V průběhu testování byla optimalizována geometrie destičky pro dosažení dobrého odvodu třísky z místa řezu a dalších řezných vlastností. Opotřebení bylo měřeno pomocí digitálního mikroskopu a současně byla měřena i drsnost obrobku. Pro porovnání byla vyrobena i destička z práškové oceli korespondujícího chemického složení, která má komerční označení Böhler K390 Microclean. Tato ocel byla tepelně zpracována na základě doporučení výrobce. Porovnáním výsledků dosažených na experimentální lité oceli a komerčně vyráběné práškové oceli bylo zjištěno, že litá ocel zpracovaná semi-solid technologií dosahuje o třetinu nižšího opotřebení břitu během obrábění, než prášková ocel.
  • Item
    Structural, Thermal and Viscoelastic Properties of Nanodiamond-Reinforced Poly (vinyl alcohol) Nanocomposites
    (University of West Bohemia, 2021) Remiš, Tomáš; Bělský, Petr; Kovářík, Tomáš; Kadlec, Jaroslav; Kučerová, Ludmila; Jirková, Hana; Jeníček, Štěpán
  • Item
    Prediction of defects of ductile iron casting by numerical simulation
    (University of West Bohemia, 2021) Sviželová, Jana; Socha, Ladislav; Gryc, Karel; Chmiel, Miroslav; Brathová, Michaela; Kučerová, Ludmila; Jirková, Hana; Jeníček, Štěpán
    V průběhu odlévání odlitků z tvárné litiny mohou vznikat podmínky příznivé pro vznik vnitřních vad v odlitcích. Přítomnost těchto vad může být pro daný odlitek fatální a společně s dalšími okolnostmi vést k jeho likvidaci. Proto je potřeba odhalit přítomnost vad, pokud možno ještě ve fázi návrhu odlitku. K tomuto účelu lze využít numerické simulace, které jsou v dnešní době běžně používaným nástrojem k predikci vad. Tato práce popisuje proceduru numerického modelování odlévání a tuhnutí odlitku z tvárné litiny, určeného pro energetický průmysl. Cílem numerických simulací byla predikce odlévání, tuhnutí a napěťových stavů s cílem ověřit adekvátnost navržené technologie výroby. Numerické simulace odhalily mírné nedostatky v technologii výroby, jež by mohly při neočekávané změně procesních podmínek vest ke vzniku vad. Tyto nedostatky se týkaly zejména vtokové soustavy, nálitkování odliku a náchylnosti ke vzniku trhlin. Na základě simulací byla navržena opatření pro eliminaci rizik spojených se vznikem diskutovaných vad, jež budou zakomponována do technologie výroby.
  • Item
    Optimization of ductile iron casting production based on numerical simulation
    (University of West Bohemia, 2021) Socha, Ladislav; Gryc, Karel; Sviželová, Jana; Chmiel, Miroslav; Brathová, Michael; Kučerová, Ludmila; Jirková, Hana; Jeníček, Štěpán
    V rámci výzkumu byly provedeny numerické simulace ve výpočetním SW MAGMASOFT, zaměřené na optimalizaci odlévání a tuhnutí daného typu odlitku, určeného pro lodní průmysl. Tento článek prezentuje výsledky numerických simulací společně s návrhem změn v technologii výroby, vedoucích ke zvýšení kvality odlitku. Z výsledků simulací nebyly zjištěny závažné nedostatky navržené technologie. Z hlediska optimalizace plnění však byla doporučena úprava tvaru zářezů pro zamezení rozstřiku kovu. Pro dosažení struktury bez vnitřních vad se doporučuje optimalizace nálitkování odlitku a mírná úprava tvaru pro eliminaci rizika tvorby porezity a prasklin.
  • Item
    Možnosti zvýšení únavové životnosti svařovaného uzlu oje traktorového návěsu
    (University of West Bohemia, 2021) Kepka, Miloslav; Kučerová, Ludmila; Jirková, Hana; Jeníček, Štěpán
    Problematika únavové životnosti svarů je a dlouho ještě bude aktuální téma. Moderní metodou zvýšení životnosti svařovaných uzlů je metoda HFMI (High Frequency Mechanical Impact). Přínos metody je teoreticky popsán v doporučeních vydaných Mezinárodním svařovacím institutem. V článku je prezentována případová studie, které demonstruje potenciální přínos aplikace HFMI na životnost svařovaného uzlu traktorového návěsu. Ve studii se přitom vychází z reálných zátěžných spekter získaných tenzometrickým měřením a je podpořen též reálnými zkouškami svařovaného uzlu.
  • Item
    Možnosti implementace aditivních technologií do slévárny drobných odlitků
    (University of West Bohemia, 2021) Votava, Filip; Bricín, David; Kučerová, Ludmila; Jirková, Hana; Jeníček, Štěpán
    Tento příspěvek je zaměřen na možnost implementace různých technologií aditivní výroby do procesu vytavitelného modelu. Nejčastěji používané AM technologie byly použity pro tisk vytavitelných modelů klapek pro hudební nástroje. Implementace byla provedena za účelem urychlení výrobního procesu nových produktů ve slévárně. Výstupem práce by měla být optimální AM technologie v závislosti na získané kvalitě povrchu a tvaru pro vytvoření vytavitelného modelu spolu s doporučením vhodného materiálu. Dále byla hodnocena finanční stránka variant. Pro vyhodnocení optimální technologie byly provedeny: analýza obsahu popela, vizuální kontrola, drsnost povrchu a topografie tištěných modelů. Po těchto analýzách byly vytavitelné modely zaformovány, formy vypáleny a byla do nich odlita slitina cínu. Odlitky byly podrobeny stejným analýzám jako u modelů, navíc byla provedena rentgenová analýza, a nakonec byly vyhodnoceny vady odlitků.
  • Item
    Interkritické žíhání TRIP oceli s s 0,2% C, 0,55%Si, 1,54%Mn a 1,43%Al na vícefázovou bainitickou strukturu
    (University of West Bohemia, 2021) Janda, Tomáš; Volkmannová, Julie; Skřivanová, Nikola; Kučerová, Ludmila; Jirková, Hana; Jeníček, Štěpán
    TRIP oceli ve stavu po tepelně mechanickém zpracování mohou dosahovat vysokých pevnostních charakteristik. Vysoké pevnosti v tahu a velké tažnosti je dosahováno zpracováním na vícefázovou bainitickou strukturou s vysokým podílem zbytkového austenitu. Za tímto účelem bylo provedeno tepelné zpracování oceli TRIP oceli s 0,2% C, 0,55%Si, 1,54%Mn and 1,43%Al. Ocel byla z ingotu volně překována při teplotě 1100°C na tyče průměru 20mm. Následně, na základě předchozích zkušeností bylo provedena austenitizace na teplotě 900°C a následné interkritické žíhání na bainit na teplotě 425 °C s výdrží 600 minut. Takto zpracovaný experimentální materiál byl následně podroben metalografickým analýzám pomocí světelné mikroskopie a zkouškám tahem. Dosažená struktura byla vícefázová bainitická s 10% zbytkového austenitu a podílem proeutektoidního feritu. Ocel v tomto stavu dosahovala pevnosti v tahu 855 MPa a tažnosti 28%. Výsledky této práce budou využity jakožto fáze přípravy experimentálního materiálu pro výzkum zaměřený na vlastnosti homogenních a heterogenních spojů vysokopevných ocelí prováděných pomocí elektronového paprsku.
  • Item
    High Entropy Alloys for Hydrogen Storage Applications
    (University of West Bohemia, 2021) Mohammed, Zaid Ahmed; Kučerová, Ludmila; Kučerová, Ludmila; Jirková, Hana; Jeníček, Štěpán
  • Item
    Functionalization of porous surfaces: New potential of laser ablation in liquids used for bio/photo catalytic nanomaterials
    (University of West Bohemia, 2021) Křenek, Tomáš; Vála, Lukáš; Kovářík, Tomáš; Forejtová, Jana; Somr, Josef; Stich, Theresia; Docheva, Denitsa; Pola, Michal; Pola, Josef; Jandová, Věra; Kučerová, Ludmila; Jirková, Hana; Jeníček, Štěpán
  • Item
    Formation of catalytic nanoparticles via laser ablation in various environments and their degradation activity on methylene blue
    (University of West Bohemia, 2021) Vála, Lukáš; Křenek, Tomáš; Kovářík, Tomáš; Medlín, Rostislav; Pola, Josef; Vavruňková, Veronika; Pola, Michal; Kučerová, Ludmila; Jirková, Hana; Jeníček, Štěpán
  • Item
    Application of thermography in cyclic load and thermal shock testing of steel components with ceramic coatings deposited by cascaded plasma torch
    (University of West Bohemia, 2021) Burdová, Karolína; Antoš, Jakub; Kučerová, Ludmila; Stehlík, Adam; Kučerová, Ludmila; Jirková, Hana; Jeníček, Štěpán
  • Item
    Analýza příčin nežádoucího zakřivení vývalku při podélném válcování metodou numerické simulace
    (University of West Bohemia, 2021) Benešová, Soňa; Burdová, Karolína; Kučerová, Ludmila; Jirková, Hana; Jeníček, Štěpán
    Při experimentálním válcování oceli za studena byla pozorována nežádoucí přídavná deformace. Pro objasnění příčin byla provedena simulace v softwaru Deform. Byl zjišťován vliv nestejného součinitele tření, geometrické nepřesnosti uložení válců a dopravníku, a dále situace, kdy válce neměly stejný průměr nebo se otáčely různou rychlostí. Realitě nejvíce odpovídala simulace s různou rychlostí otáčení válců. Simulace nežádoucího zakřivení vývalku při různé rychlosti otáčení válců a úběru 30 % byla provedena následně jako elasto-plastická úloha s cílem zjistit velikost odpružení a zbytkového pnutí. Dále bylo simulováno rovnání vývalku pod lisem. Nehomogenní a náhodnou deformaci a zbytkové pnutí je třeba vzít v úvahu zejména při hledání vlivu válcování za studena na mechanické vlastnosti a strukturu materiálu.
  • Item
    Preface
    (University of West Bohemia, 2021) Organizing committee of PING 2021; Kučerová, Ludmila; Jirková, Hana; Jeníček, Štěpán
OPEN License Selector