Strukturní a mechanické charakteristiky niklových litin s kuličkovým grafitem

but.committeeprof. RNDr. Miroslav Liška, DrSc. (předseda) prof. RNDr. Jan Kohout, CSc. (člen) prof. Mgr. Tomáš Kruml, CSc. (člen) prof. Ing. Radka Konečná, CSc. (člen) prof. Ing. Rudolf Foret, CSc. (člen) doc. RNDr. Karel Obrtlík, CSc. (člen) prof. RNDr. Jaroslav Pokluda, CSc. (člen) Ing. Přemysl Beran, Ph.D. (člen)cs
but.defenceDisertační práce je založena na rozsáhlé experimentální činnosti zaměřené na zkoumání mikrostruktury a vlastností materiálů. Byly zjištěny křivky cyklického zpevnění - změkčení v oblasti nízkocyklové únavy pro dva strukturní stavy a vliv vyšší úrovně legování niklem.cs
but.jazykčeština (Czech)
but.programFyzikální a materiálové inženýrstvícs
but.resultpráce byla úspěšně obhájenacs
dc.contributor.advisorPacal, Bohumilcs
dc.contributor.authorTesařová, Hanacs
dc.contributor.refereeKohout, Jancs
dc.contributor.refereeKruml, Tomášcs
dc.contributor.refereeKonečná,, Radkacs
dc.date.created2010cs
dc.description.abstractPráce se zabývá posouzením vlivu niklu na strukturu a mechanické vlastnosti litin s kuličkovým grafitem (dále LKG) s feritickou a bainitickou matricí. Ke studii vlivu niklu byly použity dvě tavby volně litých klínů legované 0,5 a 2,7 % niklu, na nichž bylo pomocí obrazové analýzy provedeno kvantitativní vyhodnocení struktury a byly stanoveny základní mechanické charakteristiky. Následně byla provedena optimalizace doby dvoustupňového feritizačního žíhání a izotermického zušlechťování při teplotě 375 °C pro obě LKG, s cílem získání optimální feritické a bainitické struktury s nejvhodnějšími statickými a dynamickými mechanickými vlastnostmi. Vliv niklu přispívá, po feritizačním žíhání k substitučnímu zpevnění matrice, které pozitivně ovlivňuje její pevnostní vlastnosti. Přítomnost niklu u izotermického zušlechťování způsobuje posun dob transformací k delším časům, což má za následek méně karbidů a větší množství stabilizovaného austenitu, jak bylo potvrzeno pozorováním na transmisním elektronovém mikroskopu. Na optimalizovaných strukturách LKG byly následně provedeny zkoušky tahem a zkoušky nízkocyklové únavy při 23 °C a – 45 °C při stejných rychlostech deformace. Na začátku průběhu tahových křivek deformace-napětí u obou LKG docházelo k mikroplastické deformaci matrice při napětích nižších, než je smluvní mez kluzu, díky vrubovému účinku grafitických nodulí. Použitý Hollomonův vztah dobře popisoval jednotlivé úseky tahových křivek obou LKG včetně jejich srovnání. Ze zkoušek nízkocyklové únavy byly získány křivky cyklického zpevnění-změkčení, průběh modulů a parametrů tvaru hysterézních smyček, cyklické deformační křivky a křivky únavové životnosti. V průběhu cyklického zatěžování u bainitické LKG byl zjištěn úbytek stabilizovaného austenitu pomocí neutronové difrakce a vývoj povrchového reliéfu. Na základě těchto výsledku byla detailně popsána jak cyklická plasticita v relaci k lokalizaci deformace, tak i únavový degradační mechanismus LKG.cs
dc.description.abstractThe aim of this dissertation work is the evaluation of the influence of nickel alloying on the structure and mechanical properties, both monotonic and dynamic, of nodular cast iron with ferritic and bainitic matrix. Two chock melts with 0.5 and 2.7 % Ni were used to study the nickel influence. The quantitative evaluation of structure of these melts using image analysis was done and basic tensile mechanical properties were determined. Subsequently, the time optimization of two-stage ferritic annealing and isothermal austempered heat treatment at 375 °C was performed with the aim to obtain optimal ferritic and bainitic structures with best static and dynamic mechanical properties. After ferritic annealing the nickel alloying contributes to substitution hardening of ferritic matrix which positively affects its strength and other mechanical properties. The higher nickel content in the bainitic structure causes the shift of phase transformation times to longer times which results in restricted production of small carbides and in bigger volume of retained austenite. These features were confirmed by observation in transmission electron microscope. Precise tensile and low cycle fatigue tests at temperatures 23 and – 45 °C were performed on the optimized structures of both nodular cast irons. As a result of the notch effect of graphite nodules, microplastic deformation of both nodular cast irons was observed at stresses which were lower than the yield stress. The Hollomon's equation very well describes the individual parts of tensile curves for both nodular cast irons including their mutual comparison. From the low cycle fatigue tests, the cyclic hardening/softening curves, the evolution of elastic modulus and hysteresis loop shape parameters, cyclic stress-strain curves and fatigue life curves were obtained for both temperatures and materials. Moreover, the decrease of retained austenite volume was measured by neutron diffraction and the evolution of surface relief was characterized during cyclic straining for both austempered nodular cast irons at both temperatures. On the basis of these results both cyclic plasticity and fatigue degradation mechanisms in relation to the cyclic strain localization were described for both nodular cast irons.en
dc.description.markPcs
dc.identifier.citationTESAŘOVÁ, H. Strukturní a mechanické charakteristiky niklových litin s kuličkovým grafitem [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2010.cs
dc.identifier.other30333cs
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11012/17517
dc.language.isocscs
dc.publisherVysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrstvícs
dc.rightsStandardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezenícs
dc.subjectLKG s feritickou matricícs
dc.subjectADIcs
dc.subjectlegování niklemcs
dc.subjectzkouška tahemcs
dc.subjectnízkocyklová únavacs
dc.subjectneutronová difrakcecs
dc.subjectSEMcs
dc.subjectTEMcs
dc.subjectDuctile cast iron with ferritic matrixen
dc.subjectaustempered ductile iron (ADI)en
dc.subjectnickel alloyingen
dc.subjecttensile testen
dc.subjectlow cycle fatigueen
dc.subjectneutron diffractionen
dc.subjectSEMen
dc.subjectTEMen
dc.titleStrukturní a mechanické charakteristiky niklových litin s kuličkovým grafitemcs
dc.title.alternativeStructural and Mechanical Characteristics of Nickel-Alloyed Ductile Cast Ironen
dc.typeTextcs
dc.type.driverdoctoralThesisen
dc.type.evskpdizertační prácecs
dcterms.dateAccepted2010-03-09cs
dcterms.modified2010-03-11-13:32:52cs
eprints.affiliatedInstitution.facultyFakulta strojního inženýrstvícs
sync.item.dbid30333en
sync.item.dbtypeZPen
sync.item.insts2025.03.27 13:34:05en
sync.item.modts2025.01.17 12:40:09en
thesis.disciplineFyzikální a materiálové inženýrstvícs
thesis.grantorVysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. Ústav materiálových věd a inženýrstvícs
thesis.levelDoktorskýcs
thesis.namePh.D.cs
Files
Original bundle
Now showing 1 - 4 of 4
Loading...
Thumbnail Image
Name:
final-thesis.pdf
Size:
7.82 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
final-thesis.pdf
Loading...
Thumbnail Image
Name:
appendix-1.pdf
Size:
9.7 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
appendix-1.pdf
Loading...
Thumbnail Image
Name:
thesis-1.pdf
Size:
2.97 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
thesis-1.pdf
Loading...
Thumbnail Image
Name:
review_30333.html
Size:
1.89 KB
Format:
Hypertext Markup Language
Description:
file review_30333.html
Collections