Conference papers (KMM)
Permanent URI for this collection
Browse
Recent Submissions
Item Changes in Structure and Corrosion Resistance of Cryogenically Treated WC-Co Cemented Carbides(IOP Publishing LTD, 2021) Bricín, David; Průcha, Vojtěch; Jansa, Zdeněk; Kříž, AntonínČlánek se zabývá hlubokým kryogenním zpracováním (DCT) slinutých karbidů (SK) typu WC-Co. K experimentu byly vybrány čtyři sort SK, které se lišily hrubostí zrn WC a objemem pojiva Co. U části vzorků bylo provedeno jejich DCT zpracování při teplotě -186 0C v prostředí kapalného dusíku. Druhá část vzorků byla popuštěna při teplotě 450 0C. U zpracovaných vzorků byla následně provedena analýza změn v jejich korozní odolnosti v prostředí uměle připravené důlní vody potenciodynamickou zkouškou. Změny v mikrostruktuře analyzovaných vzorků byly hodnoceny s použitím RTG difrakční anlýzy. Výsledky experiment ukázaly, že vzorky po DCT procesu mají vyšší korozní odolnost vůči vzorkům bez tohoto zpracování a vzorkům popuštěným. RTG difrakční analýza prokázala, že při DCT zpracování vzorků došlo ke změně podílu fází ε-Co a α-Co. Podíl takto přeměněné faze závisel na hrubosti zrn karbidické faze a podílu pojiva Co.
Item XRD Analysis of Tungsten Carbides with Cobalt Binder(AIP Conference Proceedings, 2021) Jansa, Zdeněk; Průcha, Vojtěch; Šutta, Pavol; Minár, Jan
Item High-temperature tribological protection of laser cladding materials for power generation components(Tanger, 2020) Čejková, Petra; Kříž, Antonín; Brom, Karel; Steidl, PetrČlánek je zaměřen na analýzu a porovnání vlastností laserových návarů typu „Stellit 6“ a „Stellit 21“ na základní materiál 1.4923 + QT používaný pro komponenty energetických zařízení. V toto článku je řešeno porovnání vlastností návarů navařených na hřídel o průměru 63 mm navařených bez předehřevu i s předehřevem dvěma odlišnými šířkami návarových housenek, které jsou navařeny laserovou svařovací hlavou s šířkou návarové housenky 1 mm a 3 mm. Dále je zde vyhodnoceno pomocí EDX analýzy chemické promíšení návarových housenek se základním materiálem. V článku je popsáno podrobně metalografické zhodnocení návarů vrstev a zhodnocení tepelně ovlivněné oblasti v závislosti na změně tvrdosti včetně tribologická analýzy navařené vrstvy za provozních podmínek 550 °C.Item Influence of processing parameters of medium manganese steel with 5% mn on the development of mechanical properties(TANGER Ltd., 2022) Janda, Tomáš; Leták, Radek; Skřivanová, Nikola; Volkmannová, Julie; Jirková, Hana; Kučerová, LudmilaStředně manganové oceli patří do skupiny vysokopevných ocelí třetí generace, které vykazují vynikající kombinaci pevnosti a tažnosti. Jejich obsahem manganu se pohybuje okolo 3 až 12%. Po tváření za tepla je jejich struktura většinou tvořena martenzitickou matricí. Během interkritického žíhání dochází k reverzní přeměně martenzitu na austenit. Zvolení správného legování i parametrů interkritického žíhání, zejména teploty ohřevu, vede k získání dostatečně stabilního zbytkového austenitu, který výrazně ovlivňuje mechanické vlastnosti. Zbytkový austenit během deformace za studena vykazuje tzv. TRIP efekt a přispívá k výraznému deformačnímu zpevnění materiálu. Pro experiment byla zvolena středně manganová ocel s 0,2%C , 5% Mn a 3% Al, která byla po tváření za tepla podrobena různým režimům interkritického žíhání. Pro zvýšení stability zbytkového austenitu byla v oblasti bainitické přeměny provedena izotermická výdrž při různé teplotě. Pro ověření vlivu deformace byla odzkoušena i varianta s vloženou inkrementální deformací během ochlazování. Po zpracování byly získány martenzitické struktury s různým podílem bainitu, který byl podpořen výdrží na teplotě 425°C, feritem a zbytkovým austenitem. Mez pevnosti dosáhla až 1940 MPa s tažností okolo 10%.Item Zvýšení únavové životnosti materiálů metodou laser shock peening(Západočeská univerzita v Plzni, 2019) Špirit, Zbyněk; Kaufman, Jan; Brajer, Jan; Strejcius, Josef; Chocholoušek, Michal; Polach, Pavel; Stuna, LukášLaser Shock Peening (LSP) se řadí mezi moderní bezkontaktní technologie zpevňování povrchu kovových materiálů na principu vzniku rázových vln, které se generují během interakce krátkých laserových pulzů s povrchem materiálu. Rázové vlny v materiálu vyvolávají strukturní změny, které mají za důsledek vznik zbytkového tlakového napětí a zvýšení tvrdosti, což obecně vede ke zlepšení únavových vlastností materiálu, zabraňování vzniku a šížení trhlin a zlepšuje odolnost vůči koroznímu praskání a opotřebení. V tomto článku se zabýváme aplikací technologie LSP na vzorky z nerezové austenitické oceli 08Ch18N10T, kdy po ovlivnění došlo k nejméně desetinásobnému prodloužení životnosti materiálu při vysokocyklických únavových zkouškách.Item Formation of iron sulfide photocatalytic colloidal dispersion via pulsed laser ablation in liquids(IOP Publishing Ltd., 2019) Vála, Lukáš; Vavruňková, Veronika; Jandová, Věra; Pola, Michal; Křenek, TomášOzařování pulsním laserem sulfidu železnatého ve vodě a v ethanolu generuje díky laserové ablaci nano/mikro částice FeS. Měření distribuce částic odhaluje částice o velikosti 100, 1000, 5000 nm při ozařování ve vodě a 180 nm v ethanolu. Hodnoty zeta potenciálů ve vodě: 13,2 mV naznačuje počáteční nestabilitu a koagulační tendenci, zatímco v ethanolu: -40,6 mV hodnota vykazuje dobrou stabilitu částic. SEM analýzy částic získaných odpařením rozpouštědel na substrátu Ta odhalily beztvaré, kulaté tvary a listovou morfologii aglomerátů, jejichž velikost se pohybuje od jednotek až do desítek nm. Byly také detekovány sférické částice o velikosti kolem desítek nm. EDX ukazuje poměr Fe/S ~ 3,25 a ~ 1,2 pro částice získané ablací ve vodě a v ethanolu. Ramanova spektroskopie ukazuje na vznik mackinawitové (Fe1+xS) a pyrrhotitové (Fe1-xS) fáze. Fotokatalytický účinek připraveného vodného koloidu byl testován na degradaci methylenové modři (MB) za denního světla.Item Microstructure, tribological behaviour and xrd analysis of hvof sprayed and laser remelted cocrtaalcsiy coatings(TANGER Ltd., 2020) Glanc, Aleš; Houdková Šimůnková, Šárka; Jansa, Zdeněk; Vostřák, MarekItem Influence of heat treatment on properties of SD251-PH1 composite produced by additive SLM technology(IOP Publishing Ltd, 2020) Bricín, David; Jansa, Zdeněk; Somr, Josef; Elmanová, Andrea; Kříž, AntonínCílem této případové studie bylo vyhodnotit to, jakým způsobem ovlivňuje tepelné zpracování strukturu a vlastnosti uměle vytvořeného kompozitního materiálu s označením SD251-PH1. Tento kompozitní materiál byl vytvořen smísením dvou práškových směsí v hmotnostním poměru 90 hm. % WC-Co prášku SD251 s 10 hm. % ocelového precipitačně vytvrditelného prášku PH1. Z takto připravené směsi byly vytvořeny vzorky na aditivním zařízení typu SLM a to za parametrů, při kterých byla jejich struktura tvořena otevřenou porézností. Vytištěné vzorky byly potom rozděleny do skupin. Část z nich byla ponechána a druhá část z nich byla použita pro tepelné zpracování vytvrzováním. Zvolený postup tepelného zpracování prototypových vzorků vycházel z normy ASM 5659. Metalografická analýza za pomoci světelného a elektronového mikroskopu spolu s RTG difrakční analýzou byly poté použity k vyhodnocení strukturních a fázových změn v objemu prototypových vzorků. Tyto analýzy byly provedeny před a po jejich tepelném zpracování. Hlavní pozornost byla věnována změnám ve fázovém složení vzorků. Kromě toho byly studovány změny ve velikosti a tvaru pórů a zrn karbidu wolframu (WC). Metalografická analýza byla u vytvořených vzorků doplněna o hodnocení změn v jejich mechanických vlastnostech a změn v jejich odolnosti proti opotřebení. K tomuto účelu bylo použito měření tvrdosti podle Vickerse a zkouška Ball on Disk. Na základě provedených experimentů bylo například možné stanovit, že díky zvolenému postupu tepelnému zpracování došlo k precipitaci nových strukturních fází, které se lišily od původní struktury vzorků, svým tvarem, velikostí, chemickým složením a mechanickými vlastnostmi.Item Properties of Cryogenic Treated Cemented Carbides (WC-Co)(Trans tech Publication, 2020) Průcha, Vojtěch; Bricín, David; Kříž, Antonín; Jansa, ZdeněkČlánek se zabývá vlivem technologie kryogenního zpracování (DCT-Deep Cryogenic Treatment) na vlastnosti slinutých karbidů typu WC-Co. Pro experimentální program byly zvoleny celkem 4 různé sorty SK (slinuté karbidy), z nichž dvě byly hrubozrnné s frakcí zrn WC větší jak 6 µm, podílem pojiva 10 a 15 hm. % a druhé dvě sorty SK byly jemnozrnné, s frakcí zrn WC 0,5-0,8 µm, podílem pojiva 10 a 15 hm. %. Příprava vzorků před DCT spočívala v úpravě jejich povrchu broušením a leštěním. Jedna polovina takto připravené plochy byla podrobena testům vlastností SK před jejich kryogenním zpracováním. Druhá polovina této plochy byla poté použita k analýze vlastností SK po DCT. K analýze vlastností SK před a po DCT byly použity techniky optické a elektronové skenovací mikroskopie, RTG difrakční analýza, analýza mechanických vlastností zkouškou tvrdosti podle Vickerse doplněná výpočtem lomové houževnatosti KIC a zkouškou odolnosti povrchu SK vůči opotřebení metodou Ball on Disk. Výše uvedené analýzy například prokázaly, že vlivem kryogenního zpracování SK došlo k poklesu působících zbytkových napětí a snížení jejich lomové houževnatosti KIC.Item Properties of Borided Cemented Carbides with Various Binders(Trans tech Publication, 2020) Průcha, Vojtěch; Bricín, DavidPříspěvek se zabývá možností chemicko-tepelného zpracování slinutých karbidů (SK) boridováním. Pro experimentální program byly zvoleny 3 různé sorty SK s velice jemnou frakcí zrn karbidu wolframu (WC). Struktura těchto SK se lišila chemickým složením pojiva. Byly vybrány dvě sorty SK, u kterých bylo pojivo tvořeno čistými kovy a to kobaltem a niklem. U třetí sorty SK bylo zvoleno komplexní pojivo na bázi Fe-Co-Cr. Objem pojiva byl pro všechny zvolené sorty SK shodný a to 8 hm. %. Velikost zrna WC se pohybovala mezi 0,5-0,8 µm. Z vybraných sort SK byly vytvořeny vzorky, z nichž část podstoupila proces boridování a to v několika různých režimech. Cílem provedeného experimentu bylo určit, jakým způsobem ovlivňuje proces boridování konečné vlastnosti SK a jejich strukturu. K hodnocení strukturních změn byly použity techniky RTG difrakce a techniky světelné a elektronové mikroskopie. K hodnocení změn v mechanických vlastnostech a odolnosti proti opotřebení byly použito měření tvrdosti a zkouška Ball on Disk.Item Development of the structure of cemented carbides during their processing by SLM and HIP(MDPI, 2020) Bricín, David; Ackermann, Michal; Jansa, Zdeněk; Kubátová, Dana; Kříž, Antonín; Špirit, Zbyněk; Štafka, JiříPředložená studie se zabývá vývojem struktury práškové směsi WC-Co a to při jejím postupném zpracování SLM a HIP technologií. Použitá prášková směs obsahovala 13±0.6% hmotnostní podíl pojiva Co a WC frakci o průměrné velikosti zrna(3.0±1.9) μm.Jejím zpracováním SLM technologií došlo, v důsledku aplikace různé hustoty energie (VED), k vývoji různého stupně hustoty vytvářených vzorků. Při vysokých hodnotách VED bylo dosaženo hustoty až 88 %. Aplikovaná hodnota VED ovlivnila kromě hustoty pórů, které se ve struktuře vzorků vytvářely, typy strukturních fází a hrubost WC fáze. Při vysokých hodnotách VED se ve struktuře vzorků začaly utvářet trhliny, které vznikaly v důsledku zkřehnutí struktury vzorků a to z několika důvodů, mezi které patřilo hrubnutí α-fáze (WC), vypařování β-fáze (pojiva Co) a precipitace η-fáze. Při nízkých hodnotách VED byla oproti tomu struktura pórů tvořena převážně tvarově nesymetrickými póry, i o velikosti vyšší jak 500 μm. Následným zpracováním vybraných vzorků technologií HIP bylo dosaženo zvýšení jejich hustoty až na hodnotu 96 % kompaktního materiálu. Na tomto zvýšení hustoty se podílely strukturní přeměny zejména pak opětovné hrubnutí α-fáze až o 1300 % oproti původní velikosti zrna práškové směsi a vývoj η-fáze ve struktuře analyzovaných vzorků. Na základě získaných výsledků pak bylo možné rozhodnout o dalším směřování experimentálního programu, který se do větší hloubky bude zabývat zpracováním vybraných práškových směsí WC-Co technologiemi SLM a HIP za doposud nerealizovaných parametrů jejich zpracování.Item Influence of boridation on microstructure and properties of aluminium alloy EN AW-2024(DAAAM International, 2020) Bricín, David; Špirit, Zbyněk; Kříž, AntonínCílem této případové studie bylo provést analýzu vlivu procesu boridování na strukturu a mechanické vlastnosti hliníkové slitiny ENAW-2024. Připravené vzorky byly zpracovány za různých procesních parametrů v zásypu prášku Durferit. Po provedení chemicko-tepelného zpracování, byly hodnoceny změny v mikrostruktuře vzorků s použitím metod světelné a skenovací elektronové mikroskopie. Fázové složení vzorků bylo stanoveno s použitím RTG difrakční analýzy. Změny v mechanických vlastnostech byly posouzeny na základě provedené analýzy tvrdosti povrchové vrstvy a substrátu vzorků, zkouškou tvrdosti podle Vickerse. U vzorků byl dále změřen korozní odpor vůči zvolenému koroznímu prostředí 5% roztoku NaCl pomocí potenciostatu a odolnost vůči tribologickému otěru metodou Ball on disk. Na základě získaných dat je například možné uvést, že při procesu boridování této slitiny je důležité zamezit vzniku pasivační vrstvy Al2O3 před a v průběhu procesu chemicko-tepelného zpracování. Toho je možné docílit například okamžitým nanesením boridovacího přípravku případně jiného prostředku, který zamezí interakci kyslíku s povrchem upravovaného vzorku. U vzorků po procesu boridování byl dále zaznamenán nárůst odporu vůči použitému koroznímu prostředí 5% roztoku NaCl a Nižší hodnota koeficientu opotřebení oproti vzorkům bez provedeného chemicko-tepelného zpracování.Item Effects of basalt on corrosion resistance of composite basalt-copper laser cladding(DAAAM International, 2020) Bartoň Klufová, Pavla; Kříž, AntonínPříspěvek je zaměřen na analýzu vlivu čediče na korozní odolnost kompozitního materiálu na bázi měď-čedič, který byl technologií laserového navařování deponován na ocelový substrát. V rámci experimentálního programu byly připraveny 3 směsi přídavných prášků obsahujících 15, 20 a 25 hmotnostních procent čediče v přídavném prášku Oerlicon METCO 55 (Cu > 99,8 %). Připravené směsi přídavných prášků byly použity k navaření 3 vzorků kompozitních laserových návarů o ploše 100*150 mm/návar. Jako substrát byla použita ocel S355 o tloušťce 20 mm. Vliv čediče na korozní odolnost kompozitu byl analyzován pomocí metalografického hodnocení na OM a SEM. Lokální chemické složení kompozitních laserových návarů bylo měřeno pomocí EDX analýzy. Korozní odolnost měď-čedičových kompozitů byla stanovena pomocí Potenciodynamické korozní zkoušky a Korozní zkoušky v solné mlze.Item Influence of the quality of models made by additive technologies on the quality of castings cast by investment casting(DAAAM International, 2020) Bricín, David; Votava, Filip; Kubátová, Dana; Kříž, AntonínČlánek se zabývá problematikou aplikace aditivních technologií (AM) v procesu výroby odlitků vyráběných metodou lití na vytavitelný model. AM technologie SLA, FDM nebo PolyJet byly použity k vytvoření modelů odlitku z různých polymerních materiálů. U vytvořených modelů byl stanoven profil jejich drsnosti a provedena zkouška jejich spalitelnosti při procesu výpalu formy. Po provedení těchto zkoušek došlo po zaformování připravených modelů a výpalu formy k odliti vybrané slitiny kovu. Konečná kvalita vytvořených odlitků pak byla hodnocena pomocí metalografické analýzy s využitím technik SM, SEM a RTG. Na základě vyhodnocení získaných dat pak bylo například možné uvést, že pracnost opracování odlitku po jeho odlití stoupá s podílem popelovin, které vznikají při procesu výpalu formy a je dále závislá na kvalitě povrchu vytvořeného modelu.Item Oprava tělesa ventilu parní turbíny svařováním(Tesydo, s.r.o., 2020) Kříž, Antonín; Vilcsek, Igor; Kaleta, KarelTento příspěvek vychází z již publikovaného příspěvku „Dopad opravy ventilu parní turbíny svařováním na změnu materiálových vlastností“ a svoji pozornost věnuje především technologii opravy svařováním. Pro stanovení technologie a posouzení její správnosti se musí vyhodnotit celá řada vlastností původního materiálu, svarového kovu a především tepelně ovlivněné oblasti. V příspěvku je zachycen případ opravy tělesa ventilu parní turbíny, která byla vyřazena a oprava byla provedena za účelem vytvoření správného technologického postupu svařování s vyhodnocením výsledných vlastností, tak jak předepisují kvalifikace WPQR a WPS dle ČSN EN ISO 15609-1 a ČSN EN ISO 15614-7. Tyto poznatky se týkají vlastností lité oceli ČSN 422740 a metody svařování 111 dle normy ČSN EN ISO 4063. V příspěvku jsou uvedeny nejen poznatky týkající se postupu opravy daného poškození, ale také poznatky vztažené k původnímu stavu exploatované oceli a ke změně vlastností v důsledku vneseného tepla, chemického promíšení, a vystavení střídajícím teplotám během vyvaření 97 housenek.Item Effects of hot forging on the structural condition in HS 6-5-2 high-speed steel(IOP Publishing Ltd, 2019) Průcha, Vojtěch; Benešová, Soňa; Veselý, Vilém; Kesl, MiloslavItem Corrosion resistance of laser-deposited composite copper-basalt overlay(TJ01000316/Laserové navařování vnější korozivzdorné vrstvy obalového souboru pro hlubinné ukládání vyhořelého jaderného paliva, 2019) Bartoň Klufová, Pavla; Tittel, Jan; Vostřák, Marek; Jansa, Zdeněk; Kříž, AntonínPříspěvek je zaměřen na hodnocení korozní odolnosti kompozitního laserového návaru na bázi měď-čedič. Přídavným práškem pro laserové navařování byla směs měděného prášku o vysoké čistotě Oerlikon METCO 55 o zrnitosti 45-90 µm a čedičový prach o zrnitosti 50-250 µm. V rámci experimentálního programu byly připraveny celkem 3 série vzorků (5 hm. % čedičeItem Chemical heterogeneity of Inconel 625 overlay with an increased molybdenum content and its evaluation using the potentiodynamic corrosion test(Tanger, 2019) Bartoň Klufová, Pavla; Vostřák, Marek; Kříž, AntonínPříspěvek je zaměřen na detailní analýzu chemické heterogenity laserových návarů Inconel 625 se zvýšeným obsahem molybdenu. V rámci experimentálního programu bylo připraveno celkem 5 kusů vzorků laserových návarů o celkové ploše 100*150 mm/návar. Jako substrát byla použita ocel S355J2 o tloušťce 50 mm. Během procesu navařování bylo u vybraných vzorků monitorováno rozložení teplotního pole na čelní ploše substrátu z oceli S355J2 pomocí termovizní kamery. Po obrobení povrchu laserového návaru na jeho užitnou výšku byly pomocí potenciodynamické korozní zkoušky stanoveny ustálený korozní potenciál, polarizační odpor a korozní rychlost ve vybraných oblastech laserového návaru. Dosažené výsledky byly hodnoceny s ohledy na ohřev substrátu během laserového navařování a metalografickou strukturu laserového návaru Inconel 625 se zvýšeným obsahem molybdenu.Item Corrosion Behavior and Mechanical Properties of New Developed Oxide Precipitation Hardened Steels(Trans Tech Publications Ltd., 2020) Khalaj, Omid; Saebnoori, Ehsan; Jirková, Hana; Chocholatý, Ondřej; Svoboda, JiříItem Formation of metastable zirconium oxides using pulsed laser deposition of ZrO based target(Institute of Physics Publishing, 2019) Křenek, Tomáš; Mikysek, Petr; Pola, Michal; Vála, Lukáš; Melaré, Estela; Jandová, Věra; Vavruňková, Veronika; Rieger, DavidZájem o možnosti přípravy různých oxidů zirkonia z vědeckého i aplikačního hlediska roste. Laserová ablace pevného terče sestávajícího ze slinutých zrn kovového hexagonálního Zr3O a monoklinického ZrO2 vede k odpařování Zr, O částic (iontů, atomů) a následné depozice Zr-O filmu. Jako substráty byly použity Ta a Cu. Filmy byly analyzovány pomocí SEMEDX, Ramanovy a FTIR spektroskopie a rentgenové difrakce. SEM analýza odhalila kontinuálním povlak a kruhovité objekty o velikosti μm / sub-μm. Pomocí Ramanovy spektroskopie byly detekovány široké píky, které mohou naznačovat částečnou laserem indukovanou amorfizaci Zr-O depozitu. FTIR spektroskopie ukazuje pásy, které lze přiřadit vibracím Zr-O nanostrukturovaného oxidu zirkoničitého. Rentgenová difrakční analýza poskytuje jasnější přiřazení deponovaných fází, kde depozice na Ta vykazuje přítomnost monoklinické Zr02, rhombohedrické Zr03 s nedostatkem kyslíku a zajímavě ukazuje přítomnost vysokotlaké ortorombické fáze Zr02. Povlak na Cu sestává z monoklinické Zr02, rhombohedrické Zr30 a metastabilní tetragonální Zr02 fáze.
