Mechanické vlastnosti vrstvených laminátů z Cu a Fe vytvořených metodou Cold Spray
Loading...
Date
Authors
Dlábiková, Magdaléna
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
Diplomová práca sa zaoberá detailnou charakterizáciou mechanických a mikroštrukturálnych vlastností viacvrstvených laminátových nástrekov z medi a železa vytvorených metódou Cold Spray. Teoretická časť diplomovej práce je venovaná charakterizácii metódy Cold Spray, popisu kompozitných materiálov a ich rozdeleniu s následným popisom mikroštruktúry spoločne s mechanickými a fyzikálnymi vlastnosťami vrstiev medi a železa. V rámci tejto práce boli skúmané vzorky v stave po depozícii a po tepelnom spracovaní pri 700 °C počas 1 hodiny. Mechanické vlastnosti boli vyhodnocované pomocou skúšky trojbodovým ohybom v kombinácii s metódou digitálnej obrazovej korelácie. Mikroštruktúra bola analyzovaná pomocou svetelnej, elektrónovej mikroskopie a difrakcie spätne rozptýlených elektrónov. Výsledky preukázali zníženie mikrotvrdosti vrstiev Fe a Cu v dôsledku rekryštalizačného žíhania. Zároveň bolo pozorované výrazné zlepšenie integrity rozhrania medzi splatmi vďaka difúznemu spojeniu a rastu zŕn cez toto rozhranie, čo sa prejavilo nárastom ohybovej pevnosti.
The thesis deals with the detailed characterization of mechanical and microstructural properties of multi-layered copper-iron laminates formed by the Cold Spray method. The theoretical part of the thesis is devoted to the characterization of the Cold Spray method, the description of the composite materials and their division followed by a description of the microstructure together with mechanical and physical properties of the copper and iron layers. This work investigated samples in the post-deposition state and after heat treatment at 700 °C for 1 hour. Mechanical properties were evaluated using a three-point bending test in combination with the digital image correlation method. The microstructure was analysed by light, electron microscopy and backscattered electron diffraction. The results showed a decrease in the microhardness of the Fe and Cu layers due to recrystallization annealing. At the same time, a significant improvement in the integrity of the interface between the particles was observed due to diffusion bonding and grain growth across this interface, which resulted in an increase in flexural strength.
The thesis deals with the detailed characterization of mechanical and microstructural properties of multi-layered copper-iron laminates formed by the Cold Spray method. The theoretical part of the thesis is devoted to the characterization of the Cold Spray method, the description of the composite materials and their division followed by a description of the microstructure together with mechanical and physical properties of the copper and iron layers. This work investigated samples in the post-deposition state and after heat treatment at 700 °C for 1 hour. Mechanical properties were evaluated using a three-point bending test in combination with the digital image correlation method. The microstructure was analysed by light, electron microscopy and backscattered electron diffraction. The results showed a decrease in the microhardness of the Fe and Cu layers due to recrystallization annealing. At the same time, a significant improvement in the integrity of the interface between the particles was observed due to diffusion bonding and grain growth across this interface, which resulted in an increase in flexural strength.
Description
Citation
DLÁBIKOVÁ, M. Mechanické vlastnosti vrstvených laminátů z Cu a Fe vytvořených metodou Cold Spray [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2025.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
sk
Study field
bez specializace
Comittee
prof. Mgr. Tomáš Kruml, CSc. (člen)
prof. Ing. Ivo Dlouhý, CSc. (předseda)
Ing. Martin Zelený, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Martin Trunec, Dr. (místopředseda)
doc. Ing. Antonín Záděra, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2025-06-12
Defence
Student prezentoval svoji diplomovou práci, byly přečteny posudky vedoucího práce a oponenta práce.
Otázky oponenta:
1. otázka - zodpovězeno
2. otázka - zodpovězeno
3. otázka - zodpovězeno
Otázky komise:
1. Byla provedena EDS analýza u laminátu Cu-Fe ?
- zodpovězeno
2. Jaká by mohla být aplikace těchto laminátů?
- zodpovězeno
3. Pórovitost jste vyhodnocovala pomocí OA. Je ještě jiná technika?
- částečně zodpovězeo
4. Na grafech slajdu 20 - porovovnávala jste všechna data mezi sebou? Jak jste je statisticky zpracovávala? Jak byste zapracovala rozptyl dat?
- zodpovězeno
5. Jak by vypadaly vlastnosti laminátů, které by byly stejné jako v DP, ale byly daleko užší.
- zodpovězeno
6. Podle fraktografie se zdá, že laminát Fe-Cu-Fe je křehčí než Cu-Fe-Cu, ale podle grafu na slajdu 20 to zase takový rozdíl není. Co tam může hrát roli?
- částečně zodpovězeno
7. Jaký parametr bychom mohli odečíst ze závislosti napětí -deformace v ohybu? A co deformační práce?
- částečně zodpovězeno
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení