FÁBRY, A. Modifikace krystalografické textury austenitické oceli pomocí 3D tisku [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2024.
Cílem práce bylo nalézt vhodnou kombinaci procesních parametrů procesu selektivního laserového tavení, které povedou k odlišné mikrostruktuře s odlišnou preferenční krystalografickou orientací zpracovávané vysoko-manganové oceli X3Mn22. Práce navazuje na výzkumný projekt grantové agentury a prozkoumává alternativní způsoby modifikace. Pro naplnění cílů musel student realizovat rozsáhlou experimentální činnost. Hlavním výzkumným konceptem bylo dosažení odlišné rychlosti ochlazování svarové lázně při použití různých kombinací výkonu a rychlosti laseru. Natolik odlišných, aby bylo dosaženo odlišné preferenční orientace, a aby byly ovlivněny mechanické vlastnosti. Vzhledem k omezené možnosti vyhodnocení krystalografické orientace představuji dosažené výsledky teoretické maximum. Oproti výchozímu stavu, kdy vzorky s nám známými parametry dosahovaly pouze náhodné krystalografické orientace, bez významné preference, se podařilo nalézt dvě kombinace alternativních parametrů se silnou preferenční orientací. Výsledky mechanických testů naznačují i odlišné mechanické vlastnosti. Bohužel, z důvodu opravy laserové jednotky nebylo možné vyrobit plánovaný počet vzorků. Samotná textová část práce je na velmi dobré úrovni, student dokázal dobře analyzovat problematiku a stanovit vědecké otázky a odpovídající hypotézy. Oceňuji především velmi dobře zpracovanou diskuzi výsledků. Práce obsahuje minimální počet chyb a nepřesností. Výsledkem práce je zdařilý manuskript odborného článku, který popisuje stěžejní dosažené výsledky. Po ověření mechanických vlastností na větším počtu vzorků, bude prezentován na vědecké konferenci. Práce splňuje všechny požadavky závěrečné vysokoškolské práce a doporučuji ji k obhajobě s výsledným hodnocením „A“.
| Kritérium | Známka | Body | Slovní hodnocení |
|---|---|---|---|
| Splnění požadavků a cílů zadání | A | ||
| Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod | A | ||
| Vlastní přínos a originalita | B | ||
| Schopnost interpretovat dosažené výsledky a vyvozovat z nich závěry | B | ||
| Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii | A | ||
| Logické uspořádání práce a formální náležitosti | A | ||
| Grafická, stylistická úprava a pravopis | A | ||
| Práce s literaturou včetně citací | A | ||
| Samostatnost studenta při zpracování tématu | B |
Předložená diplomová práce se zabývá zkoumáním vlivu procesních parametrů (výkonu a rychlosti laseru) na krystalografickou strukturu austenitické oceli (X30Mn22 – High Manganese Steels) vyrobené technologií SLM a s tím související mechanické vlastnosti. Doposud provedené práce se zaměřovaly zejména na změnu skenovací strategie a jejímu vlivu na krystalografii a mechanické vlastnosti pro nanášenou vrstvu 30um. V práci byla použita vrstva nanášení 50um a výrobní parametry pro výrobu jednoduchý svarů byly upraveny tak, aby dostatěčne pokryly procesní mapu. První část práce se zaměřila na testy jednoduchých svarů u kterých se hodnotily charakteristické parametry a mikrostruktura (imperfekce) a byla zjištěna závislost procesních parametrů (se zvyšujícím se výkonem laseru a se snižující se rychlostí narůstala šířka jednoduchého svaru). Následně byly vyrobeny objemové vzorky, na kterých byla hodnocena porozita. Na vzorcích, které dosahovaly vysoké hodnoty relativní hustoty, byla analyzována mikrostruktura metodou EBSD. Výsledky EBSD odhalily rozdílné mikrostrutury dosažené změnou rychlosti a výkonu laseru, lišily se tvarem, rozměrem zrn a také jejich orientací. Další rozdíly ve struktuře potvrdila analýza Pole Figures, která ukázala preferenční struktury v různých směrech. Z těchto vzorků byly vybrány vzorky pro stanovení mechanických vlastností. Mechanické vlastnosti vybraných vzorků byly rozdílné v rozmezí 10-27%. Z dosažených výsledků bylo patrné, že mechanické vlastnosti jsou závislé na mikrostruktuře tj. na výrobních parametrech (rychlost a výkon laseru), dále na orientaci vzorků při tisku a nepochybně na přítomné porozitě. Předložená práce má svým pojetím mezioborový přesah. Kromě detailních znalostí výrobní technologie je prokázána i znalost přípravy experimentů (svarových i objemových vzorků), znalost hodnotících metod v oblasti materiálů (porozita, EBSD) a mechanických vlastností. Diskuze a Závěr práce se věnuje rozboru výsledků a jejich vyhodnocení. Z pohledu formálních požadavků je diplomová práce logicky strukturovaná a v rámci jednotlivých kapitol vystihuje záměr zadání ve více než dostatečném rozsahu. Dokument obsahuje mimimum typografických chyb. Kladně hodnotím návodná schémata, diagramy a celkově grafické provedení. V práci je na několika místech opakován popis některých fenoménů např. vznik různých typů porozity či parametry hodnocení svaru, zatímco na některé důležité pozorovací metody, na kterých je práce založena, nebyly popsány např. princip zobrazení EBSD a Pole Figures. Autor shromáždil relevantní informace i publikace k danému tématu, které pak přehledně zpracoval a na základě rešerše vytyčil cíle práce tak, aby došlo k získání nových poznatků v této oblasti. Zejména si u předložené studie cením toho, že přinesla nové výsledky využitelné i v průmyslové praxi. Přiložený manuskript článku je koncentrovanou verzí diplomové práce, shrnuje nejvýznamnější výsledky práce. Soubor výsledků i manuskript hodnotím jako velice povedené.
| Kritérium | Známka | Body | Slovní hodnocení |
|---|---|---|---|
| Splnění požadavků a cílů zadání | A | ||
| Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod | A | ||
| Vlastní přínos a originalita | B | ||
| Schopnost interpretovat dosaž. výsledky a vyvozovat z nich závěry | B | ||
| Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii | A | ||
| Logické uspořádání práce a formální náležitosti | A | ||
| Grafická, stylistická úprava a pravopis | A | ||
| Práce s literaturou včetně citací | A |
eVSKP id 158114