but.committee	prof. RNDr. Karel Maca, Dr. (předseda) doc. Ing. Libor Pantělejev, Ph.D. (člen) prof. RNDr. Jaroslav Polák, DrSc. (člen) doc. Ing. Ladislav Čelko, Ph.D. (člen) doc. Ing. Stanislava Fintová, Ph.D. (člen) prof. RNDr. Jan Kohout, CSc. (člen)	cs
but.defence	V rámci obhajoby DDP byla posouzena kvalita uchazeče dle příslušných předpisů. Téma práce je vysoce aktuální a lze ho považovat za významné pro rozvoj oboru a pro uplatnění v reálné praxi. V rámci diskuse byly frekventantem zodpovězeny veškeré dotazy oponentů i členů komise.	cs
but.jazyk	čeština (Czech)
but.program	Fyzikální a materiálové inženýrství	cs
but.result	práce byla úspěšně obhájena	cs
dc.contributor.advisor	Obrtlík, Karel	cs
dc.contributor.author	Šulák, Ivo	cs
dc.contributor.referee	Pantělejev, Libor	cs
dc.contributor.referee	Polák, Jaroslav	cs
dc.date.accessioned	2019-12-11T11:56:54Z
dc.date.available	2019-12-11T11:56:54Z
dc.date.created	2019	cs
dc.description.abstract	Systémy tepelných bariér na bázi oxidu zirkoničitého stabilizovaného oxidem ytritým patří mezi komerčně nejrozšířenější povrchové úpravy nacházející praktické uplatnění v leteckých motorech a pozemních energetických turbínách. Účelem tepelných bariér je primárně ochrana substrátu před působením vysokých teplot a rovněž zvýšení jeho oxidační odolnost. V současné době v relaci k poměrně častým sopečným erupcím a zvyšující se intenzitě letecké dopravy v pouštních oblastech je upírána pozornost směrem k novým povlakům, které budou odolávat tzv. CMAS poškození a zároveň budou splňovat nejpřísnější požadavky leteckého průmyslu. Speciálně pro tuto práci byly vyvinuty dva nové experimentální povlaky sestávající ze tří na sebe navazujících vrstev, z nichž svrchní dvě tvoří tepelně izolační keramický povlak. U první varianty povlaku použitého pro izotermické zkoušky je nejsvrchnější vrstva tvořena směsí mullitu a hexacelsianu v poměru 70/30 hm. %. Druhý typ nejsvrchnějšího povlaku, který byl použit pro termomechanické zkoušky, tvořila směs Al6Si2O13 + MgAl2O4 + BaCO3. Na svrchní vrstvy povlaku navazuje komerčně nejvyužívanější oxidem ytritým stabilizovaný oxid zirkoničitý. Metalický povlak, který je přímo deponovaný na substrát niklové superslitiny MAR-M247 je na bázi CoNiCrAlY a plní kompenzační funkci mezi mechanickými vlastnosti niklové superslitiny a svrchního keramického povlaku. Systém tepelné a environmentální bariéry byl deponován technologií plasmatického nástřiku (APS). Hlavním cílem této práce bylo hodnocení vlivu nově vyvinuté tepelné a environmentální bariéry, která má vysoký potenciál při ochraně povrchu komponent v agresivním prostředí, na izotermické a termomechanické únavové chování niklové superslitiny MAR-M247. Únavové zkoušky byly provedeny nejprve na nepovlakovaném materiálu a následně na povlakované superslitině v režimu řízení deformace s konstantní amplitudou celkové deformace. Byly zaznamenány křivky zpevnění/změkčení, cyklické deformační křivky a křivky životnosti v reprezentaci amplitudy celkové deformace, amplitudy plastické deformace a amplitudy napětí na počtu cyklů do lomu. Mikrostrukturní analýza superslitiny MAR-M247 a nových experimentálních povlaků byla provedena ve skenovacím elektronovém mikroskopu. Byla identifikována místa iniciace a byl popsán proces šíření únavových trhlin. Dislokační struktury povlakované i nepovlakované superslitiny byly studovány v transmisním elektronovém mikroskopu. Hlavním přínosem této dizertační práce jsou zjištěné parametry nízkocyklové únavy povlakované a nepovlakované superslitiny MAR-M247 a identifikace mechanizmů poškození pro jednotlivé druhy zatěžování. Dosažené výsledky umožní přesnější odhady zbytkové životnosti součásti a bezpečnější provoz vysokoteplotních zařízení.	cs
dc.description.abstract	Yttria-stabilized zirconia-based thermal barrier coating systems are the most widely used commercial coatings in the industry, with practical applications in aircraft engines and land-based power turbines. The purpose of thermal barriers is primarily to protect the substrate from high temperatures and also to increase its oxidation resistance. Currently, concerning the relatively frequent volcanic eruptions and increasing air traffic intensity in desert areas, increased attention is being paid to the development of new thermal and environmental coatings that will withstand the so-called CMAS attack and still successfully meeting the strictest requirements of the aerospace industry. Two newly developed experimental coatings consisting of three successive layers have been developed for this work. The upper two layers are thermal insulating ceramic coatings, where two different uppermost coatings were deposited. The first uppermost layer of the coating is a mixture of mullite and hexacelsian in a ratio of 70/30 wt. %. The second upper most type of coating consists of Al6Si2O13 + MgAl2O4 + BaCO3 in a ratio of 6:3:1 wt. %. The interlayer is made of the commercially utilized yttria-stabilized zirconia. The metallic CoNiCrAlY coating, which is directly deposited on the nickel-based superalloy MAR-M247, fulfils a compensatory function between the mechanical properties of the nickel superalloy and the ceramic coating. The thermal and environmental barrier system was deposited using air plasma spraying (APS) technology. The main objective of this work was to evaluate the effect of the newly developed thermal and environmental barrier coating, which has a high potential for the protection of component surfaces in an aggressive environment, on isothermical and thermomechanical fatigue behaviour of nickel-based superalloy MAR-M247. Low cycle fatigue tests were performed in strain control mode with constant strain amplitude on both uncoated and TEBC coated superalloy. Fatigue hardening/softening curves, cyclic stress-strain curves and fatigue life curves in the representation of total strain amplitude, plastic strain amplitude and stress amplitude on the number of cycles to failure were obtained. Microstructural analysis of MAR-M247 superalloy and a newly developed experimental coating was performed in a scanning electron microscope. The fatigue crack initiation sites were identified and the process of fatigue crack propagation was described. The dislocation arrangement after fatigue loading of MAR-M247 was investigated in a transmission electron microscope. The findings of isothermical and thermomechanical low cycle fatigue behaviour of uncoated and TEBC coated MAR-M247 superalloy and identification of damage mechanisms presented in this dissertation will improve the estimation of safe-life that is particularly relevant to aircraft engines components.	en
dc.description.mark	P	cs
dc.identifier.citation	ŠULÁK, I. Termomechanická a izotermická únava povrchově upravené niklové superslitiny [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2019.	cs
dc.identifier.other	122557	cs
dc.identifier.uri	http://hdl.handle.net/11012/184098
dc.language.iso	cs	cs
dc.publisher	Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství	cs
dc.rights	Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení	cs
dc.subject	Niklová superslitina MAR-M247	cs
dc.subject	tepelný a environmentální povlak	cs
dc.subject	izotermická a termomechanická únava	cs
dc.subject	napěťově-deformační odezva materiálu	cs
dc.subject	křivky životnosti	cs
dc.subject	degradace materiálu	cs
dc.subject	Nickel-based superalloy MAR-M247	en
dc.subject	thermal and environmental barrier coating	en
dc.subject	isothermical and thermomechanical fatigue	en
dc.subject	stress-strain response	en
dc.subject	fatigue life curves	en
dc.subject	degradation of material	en
dc.title	Termomechanická a izotermická únava povrchově upravené niklové superslitiny	cs
dc.title.alternative	Thermomechanical and Isothermical Fatigue of Surface Treated Nickel Superalloys	en
dc.type	Text	cs
dc.type.driver	doctoralThesis	en
dc.type.evskp	dizertační práce	cs
dcterms.dateAccepted	2019-11-20	cs
dcterms.modified	2019-12-11-09:27:32	cs
eprints.affiliatedInstitution.faculty	Fakulta strojního inženýrství	cs
sync.item.dbid	122557	en
sync.item.dbtype	ZP	en
sync.item.insts	2021.11.23 01:05:37	en
sync.item.modts	2021.11.22 23:53:15	en
thesis.discipline	Fyzikální a materiálové inženýrství	cs
thesis.grantor	Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. Ústav materiálových věd a inženýrství	cs
thesis.level	Doktorský	cs
thesis.name	Ph.D.	cs

Termomechanická a izotermická únava povrchově upravené niklové superslitiny

Files

Original bundle

Collections