Mikrostruktura a mechanické vlastnosti hořčíkových materiálů připravených metodou intenzivní plastické deformace
| Název práce v češtině: | Mikrostruktura a mechanické vlastnosti hořčíkových materiálů připravených metodou intenzivní plastické deformace |
|---|---|
| Název v anglickém jazyce: | Microstructure and mechanical properties of magnesium materials prepared by severe plastic deformation technique |
| Klíčová slova: | Hořčíkové slitiny|intenzivní plastická deformace|mikrostruktura|mechanické vlastnosti|ultrajemnozrnné materiály |
| Klíčová slova anglicky: | Magnesium alloys|severe plastic deformation|microstructure|mechanical properties|ultrafine-grained materials |
| Akademický rok vypsání: | 2024/2025 |
| Typ práce: | bakalářská práce |
| Jazyk práce: | čeština |
| Ústav: | Katedra fyziky materiálů (32-KFM) |
| Vedoucí / školitel: | RNDr. Jitka Stráská, Ph.D. |
| Řešitel: | Petra Sankotová - zadáno a potvrzeno stud. odd. |
| Datum přihlášení: | 02.11.2024 |
| Datum zadání: | 03.11.2024 |
| Datum potvrzení stud. oddělením: | 05.11.2024 |
| Datum odevzdání elektronické podoby: | 06.05.2025 |
| Oponenti: | RNDr. Tomáš Krajňák, Ph.D. |
| Zásady pro vypracování |
| 1. Seznámení se s problematikou intenzivní plastické deformace, jemnozrnných a ultrajemnozrnných materiálů, využitím hořčíkových slitin v průmyslu, medicíně a dalších oborech, sepsání rešerše.
2. Příprava vzorků pro základní experimentální metody, např. optickou a elektronovou mikroskopii, měření tahových a tlakových zkoušek, měření mikrotvrdosti, a provedení experimentů. 3. Vyhodnocení naměřených dat a jejich zpracování do bakalářské práce. 4. Práce se může stát podkladem pro navazující diplomovou práci. |
| Seznam odborné literatury |
| 1. Gottstein G.: Physical foundations of materials science, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2004.
2. M. Gupta, N. M. L. Sharon: Magnesium, magnesium alloys and magnesium composites, John Wiley & Sons, 2011. 3. R. Z. Valiev, T. G. Langdon: Principles of equal-channel angular pressing as a processing tool for grain refinement, Progress in Materials Science 51 (2006) 881–981. 4. J. Stráská: Physical properties of ultrafine-grained magnesium based alloys prepared by various severe plastic deformation techniques, disertační práce, 2014. 5. Další literatura dle doporučení vedoucí práce |
| Předběžná náplň práce |
| Ultrajemnozrnné materiály, připravované obvykle intenzivní plastickou deformací, se vyznačují lepšími mechanickými vlastnostmi, zejména vyšší pevností, ve srovnání s materiály vyrobenými konvenčními metodami.
Jednou z metod intenzivní plastické deformace je tzv. equal channel angular pressing (ECAP). Tato metoda spočívá v opakovaném protlačování vzorku dvěma (na sebe) kolmo umístěnými kanály se stejným průřezem, čímž dochází k výraznému nárůstu deformace a zjemnění zrna materiálu. Mezi další moderní techniky přípravy jemnozrnných materiálů patří extruze, torze za vysokých tlaků (HPT) nebo kruhové kování. Tyto postupy mají společné to, že v materiálu vytvářejí velké množství poruch, díky čemuž je materiál ve výrazně nerovnovážném stavu. Ultrajemnozrnné kovy a slitiny tak patří mezi moderní materiály s širokou škálou využití a unikátními vlastnostmi, které výrazně převyšují ty hrubozrnné. Cílem této práce je prozkoumat mechanické vlastnosti jemnozrnných hořčíkových slitin a korelovat je s mikrostrukturním stavem těchto materiálů, připravených různými technologickými postupy. |
| Předběžná náplň práce v anglickém jazyce |
| Ultrafine-grained materials, typically prepared by severe plastic deformation, exhibit enhanced mechanical properties, notably greater strength, compared with materials produced using conventional methods.
One prominent severe plastic deformation (SPD) technique is equal channel angular pressing (ECAP), whereby repeated pressing of the specimen achieves very high total strains and extensive grain refinement within the material. In recent years, additional modern processing methods have been developed to produce fine-grained structures, including extrusion, high-pressure torsion, and swaging. A shared characteristic of all these methods is the introduction of numerous crystal defects into the material, resulting in a non-equilibrium state. Metals and alloys with fine grains have emerged as promising classes of novel materials with broad structural applications and a range of unique properties superior to those of their coarse-grained counterparts. The objective of this bachelor’s thesis is to examine the mechanical properties of fine-grained, magnesium-based alloys and to correlate these properties with the microstructural development in materials prepared using various processing techniques. |