Únavové vlastnosti vysoce pevných hliníkových slitin připravených studenou kinetickou depozicí

Simple item page
but.committeeprof. Ing. Pavel Hutař, Ph.D. (člen) prof. Ing. Pavel Novák, Ph.D. (člen) doc. Ing. Libor Pantělejev, Ph.D. (člen) Ing. Martin Zelený, Ph.D. (člen) prof. Ing. Martin Trunec, Dr. (předseda)cs
but.defencePráce komplexně zkoumala povlaky vysokopevnostní hliníkové slitiny AA7075 nanesené metodou kinetické depozice (cold spray). V práci byly optimilizovány procestní parametry depoziční metody a výsledné deponované vrstvy s různým tepelným zpracováním byly analyzovány z hlediska mikrostruktury, kvazistatické pevnosti a únavové pevnosti. Výsledky práce lze využít k dalšímu vývoji metody pro uplatnění v praxi.cs
but.jazykčeština (Czech)
but.programFyzikální a materiálové inženýrstvícs
but.resultpráce byla úspěšně obhájenacs
dc.contributor.advisorJan, Vítcs
dc.contributor.authorJudas, Jakubcs
dc.contributor.refereeHutař, Pavelcs
dc.contributor.refereeNovák, Pavelcs
dc.date.accessioned2025-03-27T14:38:36Z
dc.date.available2025-03-27T14:38:36Z
dc.date.created2024cs
dc.description.abstractDisertační práce se zabývá komplexní studií vysokopevnostní hliníkové slitiny AA7075, která byla deponována progresivní technologií Cold Spray. Pozornost byla nejprve zaměřena na důkladný popis vlastností vstupního prášku, který je charakteristický tvorbou metastabilních struktur a příměsových segregací v průběhu atomizace. Následné tepelné zpracování prokázalo možnost modifikace vlastností prášku za účelem snížení tvrdosti a zvýšení jeho plasticity, která je nezbytná pro úspěšné CS nanášení. Nástřiky byly deponovány na základě optimalizovaných procesních parametrů s užitím dusíku jako hnacího plynu, který vedl k přípravě kompaktní struktury s nízkou úrovní porozity. Důkladná mikrostrukturní analýza nástřiků poté identifikovala přítomnost UFG zrn na hranicích splatů vlivem dynamické rekrystalizace a dále prokázala změny v precipitační struktuře prášku po CS depozici. Termická stabilita v průběhu post-depozičního tepelného zpracování byla kontrolována nejen teplotou žíhání, ale také zejména morfologií fází, které precipitovaly v mikrostruktuře. Mechanické vlastnosti byly nejprve analyzovány pomocí tahové, ohybové a penetrační SPT zkoušky, které prokázaly značně křehkou odezvu nástřiku během kvazistatického zatěžování. Zvýšení houževnatosti bylo dosaženo po izotermickém žíhání nástřiku v teplotním intervalu 300-400 °C a dále po provedeném rozpouštěcím žíhání a řízeném přestárnutí. Únavová pevnost nástřiku ve dvou jeho stavech (po depozici, T7) byla zjišťována v symetrickém režimu tah-tlak v měkkém módu zatěžování a poté porovnána s chováním tvářené slitiny AA7075. Výsledky experimentů prokázaly zhoršení únavové odolnosti nástřiků po CS depozici vlivem porozity a mezisplatových necelistvostí. Zvýšení únavové pevnosti nástřiku ve stavu T7 bylo přisouzeno rozpuštění intermetalických fází a posílení strukturní integrity, které znesnadnilo přechod trhliny do intersplatového mechanismu šíření, čímž zvýšilo jeho životnost.cs
dc.description.abstractThis PhD thesis deals with a comprehensive study of a high-strength aluminum alloy AA7075, which was deposited by progressive Cold Spray technology. Attention was first focused on a thorough description of the feedstock powder, which can be characterized by the formation of metastable structures and the segregation of constituent elements during atomization. The subsequent heat treatment proved the possibility of modifying the properties of the powder in order to reduce its hardness and increase its plasticity, which is essential for CS application. The coatings were deposited based on optimized process parameters using nitrogen as a propellant gas. The spraying led to the formation of a compact structure with a low level of internal porosity. Microstructural analysis of the coatings identified the presence of UFG grains at the splat boundaries due to the dynamic recrystallization phenomenon. DSC further demonstrated changes in the precipitate substructure of the coating after CS fabrication. Thermal stability during post-deposition heat treatment was controlled not only by annealing temperature but also by the size and morphology of secondary phases that precipitated in the microstructure. The mechanical properties were first probed by tensile, flexural, and SPT tests, which showed a brittle behavior of the coating during quasi-static straining. The increase in ductility was achieved after isothermal annealing in the temperature range of 300-400 °C or after solution annealing and over-aging treatment. The fatigue strength of the coating in its two conditions (as-built, T7 temper) was determined using symmetrical push-pull mode in a stress-controlled regime and then compared with the behavior of a wrought AA7075-T7 alloy. The fatigue results showed a deterioration of fatigue properties of the CS coatings due to porosity and intersplat defects. An increase in fatigue resistance was established in the T7 temper of the coating that was attributed to the dissolution of intermetallic phases and better structural integrity. These improvements prevented the transition of fatigue cracks to intersplat propagation, thereby increasing the coating fatigue lifetime.en
dc.description.markPcs
dc.identifier.citationJUDAS, J. Únavové vlastnosti vysoce pevných hliníkových slitin připravených studenou kinetickou depozicí [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2024.cs
dc.identifier.other163095cs
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/11012/250671
dc.language.isocscs
dc.publisherVysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrstvícs
dc.rightsStandardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezenícs
dc.subjectCold Spraycs
dc.subjecthliníková slitina AA7075cs
dc.subjectprášková metalurgiecs
dc.subjectprecipitační strukturacs
dc.subjecttransmisní elektronová mikroskopiecs
dc.subjectdiferenciální skenovací kalorimetriecs
dc.subjectRTG difrakcecs
dc.subjecttahová zkouškacs
dc.subjectSPT zkouškacs
dc.subjectměření mikrotvrdostics
dc.subjectúnavové vlastnostics
dc.subjectfraktografická analýzacs
dc.subjectCold Spray technologyen
dc.subjectaluminum alloy AA7075en
dc.subjectpowder metallurgyen
dc.subjectprecipitate structureen
dc.subjecttransmission electron microscopyen
dc.subjectdifferential scanning calorimetryen
dc.subjectXRD diffractionen
dc.subjecttensile testingen
dc.subjectsmall punch testen
dc.subjectmicrohardness measurementen
dc.subjectfatigue propertiesen
dc.subjectfractographic analysisen
dc.titleÚnavové vlastnosti vysoce pevných hliníkových slitin připravených studenou kinetickou depozicícs
dc.title.alternativeFatigue Performance of High Strength Aluminium Alloys prepared by Cold Kinetic Depositionen
dc.typeTextcs
dc.type.driverdoctoralThesisen
dc.type.evskpdizertační prácecs
dcterms.dateAccepted2024-12-06cs
dcterms.modified2024-12-10-11:07:41cs
eprints.affiliatedInstitution.facultyFakulta strojního inženýrstvícs
sync.item.dbid163095en
sync.item.dbtypeZPen
sync.item.insts2025.03.27 15:38:36en
sync.item.modts2025.02.26 05:32:18en
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 - 5 of 5
Thumbnail Image
Name:
final-thesis.pdf
Size:
9.34 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
file final-thesis.pdf
Download
Thumbnail Image
Name:
thesis-1.pdf
Size:
1.91 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
file thesis-1.pdf
Download
Thumbnail Image
Name:
Posudek-Oponent prace-posudek Judas_profHutar_BP.pdf
Size:
156.8 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
file Posudek-Oponent prace-posudek Judas_profHutar_BP.pdf
Download
Thumbnail Image
Name:
Posudek-Oponent prace-oponentsky posudek Judas_profNovak.pdf
Size:
206.71 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
file Posudek-Oponent prace-oponentsky posudek Judas_profNovak.pdf
Download
Thumbnail Image
Name:
review_163095.html
Size:
6.69 KB
Format:
Hypertext Markup Language
Description:
file review_163095.html
Download
Collections
2024