ŠEBEK, F. Mikrostruktura a vlastnosti aditivně vyrobené superslitiny [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2025.

Posudek vedoucího

Šulák, Ivo

Předložená bakalářská práce pana Filipa Šebka na téma “Mikrostruktura a vlastnosti aditivně vyrobené superslitiny”, o celkovém rozsahu 61 stran je zpracovaná přehledně a splňuje metodická hlediska a doporučené zásady pro tento typ závěrečné práce. Práce je logicky uspořádána a všechny stanovené cíle byly splněny. V části literární rešerše se student detailně seznámil s mikrostrukturou niklových superslitin a možnostmi jejich výroby. Vzhledem k zaměření práce byla pozornost zaměřena směrem k metodám aditivní výroby, specificky k metodám využívajících prášek jako materiálový vstup. V navazujících kapitolách student uvedl nejčastější typy defektů vztahujících se k aditivně připraveným materiálům a také se věnoval běžným postupům tepelného zpracování. V navazující metodice popsal použitá zařízení, metodologii mechanických zkoušek, postupy přípravy vzorků a vyhodnocení mikrostruktury, kde byla s výhodou využita obrazová analýza asistovaná strojovým učením. Výsledkové části je věnováno 9 stran. Následuje krátká diskuse výsledků s relevantními zdroji, stručné závěry vystihující podstatu práce a seznam literatury, zkratek a obrázků. Celkový počet literárních pramenů, a to převážně z impaktovaných časopisů, ukazuje na znamenitou znalost anglického jazyka, schopnost logického úsudku i širokých materiálových znalostí studenta, což se odrazilo v kvalitně zpracované rešeršní části. Vyzdvihnout je třeba experimentální část, založenou na vlastním pozorování pomocí REM, kde veškeré snímky pořídil zaškolení sám na půdě Ústavu fyziky materiálu, kde se velmi dobře etabloval ve skupině strukturní integrity cyklicky namáhaných materiálů. Během sepisování ukázal bakalář cit pro danou problematiku, který je zřejmý i při interpretaci výsledků. V práci se vyskytují občasné formální, gramatické či stylistické nedostatky, ty však nesnižují obecně dobrý dojem z práce. Celkově práci hodnotím známkou „výborně“, neboť má i reálný přínos pro praxi, a doporučuji ji k obhajobě. Student má vysoký potenciál pro pokračování v navazujícím magisterském studiu.

Posudek oponenta

Man, Jiří

Předkládaná bakalářská práce je zaměřena na aditivní výrobu velmi důležité třídy materiálů určených pro náročné vysokoteplotní aplikace, tj. niklových superslitin. V poslední dekádě byla značná pozornost v tomto směru věnována zejména superslitinám typu Inconel 713LC s nízkým obsahem uhlíku. Jak je zřejmé z nedávného přehledového článku (viz práce [5] v seznamu doporučené literatury), počet prací týkající se aditivní výroby precipitačně zpevněné superslitiny Inconel 939 je stále velmi omezený. S ohledem na problematiku řešenou v předkládané práci je dále nutno zdůraznit, že totéž platí rovněž pro tepelné (typicky několikastupňové) zpracování aditivně vyrobených součástí. Poznamenejme, že jeho znalost je nanejvýš důležité pro dosažení optimálního mikrostrukturního stavu vedoucímu k optimální kombinaci mechanických charakteristik výše zmíněné superslitiny a je tak nezbytně nutné pro její použití v náročných vysokoteplotních aplikacích. Bakalářská práce je v souladu s jejími cíli členěna do dvou základních bloků. První blok představuje rešeršní část (23 stran vč. úvodu), kde autor pojednává stručně, ale výstižně za pomocí doprovodných obrázků o jednotlivých fázích vyskytujících se v mikrostruktuře niklových superslitin. Následující kapitola je věnována výrobním postupům jak konvenčním (odlévání, tváření za tepla, PM), tak aditivním (LPBF, EBM, DED) vč. jejich dopadu na mikrostrukturu. Dále je zasloužená pozornost věnována postupům tepelného zpracování aditivně vyrobených slitin a rovněž pak možným defektům typickým pro aditivní výrobu nejen niklových superslitin. Rešeršní část je ukončena stručným srovnáním konvenčních a aditivních technologií. Druhý samostatný blok bakalářské práce představuje experimentální část, která je věnována studiu vlivu teploty rozpouštěcího žíhání (následovanému dvojstupňovému precipitačnímu vytvrzení) na mikrostrukturu a mechanické vlastnosti niklové superslitiny IN939 připravené aditivní technologií LPBF (selektivní laserové tavení) s velmi nízkou mírou porózity. Tuto část považuji za vynikající. Pro podrobné studium mikrostruktury byly aplikovány adekvátní mikroskopické techniky s vysokým rozlišením (EBSD, SEM, EDS), což mj. umožnilo charakterizaci jemných mikrostukturních fází a jejich distribuci v objemu materiálu). Mechanické vlastnosti byly charakterizovány pro jednotlivé kombinace tepelného zpracování pomocí náročných tahových zkoušek za vysokých teplot (850°C) a mikrotvrdosti HV. Takto naplánovaný experimentální program umožnil v souladu s cíli práce identifikovat optimální parametry rozpouštěcího žíhání a zároveň vyřčení jasně formulovaných závěrů. Práce zahrnuje celkem 52 literárních odkazů, což považuji za zcela adekvátní jejímu rozsahu. Práce je vhodně ukončena seznamem požitých zkratek a symbolů následované seznamem 41 obrázků. Celkovou úroveň považuji za velmi dobrou jak po grafické stránce, tak i po jazykové stránce (v práci se nicméně vyskytuje několik jazykových neobratností, které byly vyznačeny do její vytištěné verze, stejně tak místy chybějící interpunkce a předány autorovi bakalářské práce – tyto případné opravy by mohly být provedeny před zveřejněním finální verze bakalářské práce). Na závěr doporučení týkající se českého názvosloví některých odborných anglických termínů. Ačkoliv je zřejmé, že v oblasti AM ještě nedošlo k ustálení české nomenklatury (pokud k němu vůbec dojde), některé výrazy jako melt pool, hot cracks, cold cracks však mají své správné ustálené české ekvivalenty (tavná lázeň, trhliny za horka, trhliny za studena) a ty by měly být v česky psaném textu důsledně upřednostňovány. Závěrem mohu konstatovat, že bakalářská práce F. Šebka plně splnila deklarované cíle. F. Šebek prokázal, že se orientuje ve studované problematice. A dále rovněž prokázal již značnou experimentální zručnost, mj. jeho vlastní osobní podíl na charakterizaci mikrostruktury pomocí mikroskopie SEM. Bakalářská práce splňuje všechny náležitosti a požadavky kladené na tento typ prací a doporučuji tedy předkládanou bakalářskou práci k jejímu přijetí.

eVSKP id 165646