Intermetallic compounds for structural applications.
| Název práce v češtině: | Intermetalické sloučeniny pro strukturní aplikace. |
|---|---|
| Název v anglickém jazyce: | Intermetallic compounds for structural applications. |
| Klíčová slova: | Intermetalika|struktura|fázová analýza |
| Klíčová slova anglicky: | Intermetallics|microstructure|phase analysis |
| Akademický rok vypsání: | 2025/2026 |
| Typ práce: | diplomová práce |
| Jazyk práce: | angličtina |
| Ústav: | Katedra fyziky materiálů (32-KFM) |
| Vedoucí / školitel: | doc. Dr. rer. nat. Robert Král, Ph.D. |
| Řešitel: | |
| Konzultanti: | prof. RNDr. Vladimír Šíma, CSc. |
| Zásady pro vypracování |
| 1. Vypracujte rešerši dostupných literárních údajů o intermetalikách Fe3Al se zaměřením na mechanické vlastnosti při vysokých teplotách.
2. Sledujte mikrostrukturu zkoumaných materiálů metodami světelné a elektronové mikroskopie. 3. Proveďte fázovou analýzu pomocí RTG difrakce. 4. Experimentálně ověřte vliv složení a struktury vzorků na deformační chování v širokém rozmezí teplot. 5. Diskutujte naměřené výsledky a srovnejte s údaji v literatuře. |
| Seznam odborné literatury |
| Kratochvil P, Kejzlar P, Kral R, Vodicková V.: The effect of Zr addition on the structure and high temperature strength of Fe-30 at.% Al type alloys. Intermetallics 2012;20:39
Kratochvil P, Dobes F, Pesicka J, Malek P, Bursik J, Vodickova V, Hanus P.: Microstructure and high temperature mechanical properties of Zr-alloyed Fe3Al-type aluminides: The effect of carbon. Mat Sci Eng A 2012;548:176. Hotar A, Palm M, Kratochvil P, Vodickova V, Danis S. High-temperature oxidation behaviour of Zr alloyed Fe3Al-type iron aluminide. Corr Sci 2012;63:71 Morris DG. Possibilities for high-temperature strengthening in iron aluminides. Intermetallics 1998;6:753. Palm M. Concepts derived from phase diagram studies for the strengthening of Fe-Al-based alloys. Intermetallics 2005;13:1286. Eumann M, Palm M, Sauthoff G. Alloys based on Fe3Al or FeAl with strengthening Mo3Al precoipitates. Intermetallics 2004;12:625 Eumann M, Palm M, Sauthoff G. Iron-rich iron-aluminium-molybdenum with strengthening μ phase and R phase precipitates. Steel Res int 2004;75:62 Milenkovic S, Palm M. Microstructure and mechanical properties of directionally solidified Fe–Al–Nb eutectic. Intermetallics 2008;16:1212 Schneider A, Falat L, Sauthoff G, Frommeyer G. Constitution and microstructures of Fe-Al-M-C (M = Ti, V, Nb, Ta) alloys with carbides and Laves phases. Intermetallics 2005;13:1256 Falat L, Schneider A, Sauthoff G, Frommeyer G. Mechanical properties of Fe-Al-M-C (M = Ti, V, Nb, Ta) alloys with strengthening carbides and Laves phases. Intermetallics 2003;11:443 |
| Předběžná náplň práce |
| Uspořádané tuhé roztoky - intermetalika - tvoří skupinu kovových materiálů se silnými směrovými vazbami, které podmiňují jejich vlastnosti vhodné pro použití jako konstrukční materiál. Jedná se jak o mechanické vlastnosti tak o korozní odolnost při vysokých teplotách. Tyto vlastnosti vytváří potenciál pro celou řadu aplikací ve vysoce agresivních prostředích jako jsou např. lopatky tryskových motorů a zařízení pro chemický průmysl.
Během posledních desetiletí byla věnována pozornost zejména úpravám složení binární slitiny Fe-Al. Legury mají korigovat (zvýšit) hodnoty skluzových napětí při vysokých teplotách. Atomy legovaných prvků se v mříži základní slitiny rozpustí nebo v ní vytvářejí koherentní nebo nekoherentní částice fází. To ovlivňuje pohyb dislokací v mřížce a zvyšují se tak hodnoty skluzových napětí. Předmětem diplomové práce bude studovat strukturu aluminidu železa Fe3Al legovaného Mo, Nb apod. a také uhlíkem a to v závislosti na koncentraci legovaných prvků a na tepelném zpracování slitiny. Tato část práce bude zahrnovat mj. optickou mikroskopii, rastrovací elektronovou mikroskopii, fázovou analýzu pomocí RTG difrakce. Navazovat bude stanovení mechanických vlastností vzorků při teplotách do 900°C případně studium dislokační struktury deformovaných vzorků transmisní elektronovou mikroskopií. |