Mikrostruktura a mechanické vlastnosti hořčíkových materiálů připravených metodou intenzivní plastické deformace
| Thesis title in Czech: | Mikrostruktura a mechanické vlastnosti hořčíkových materiálů připravených metodou intenzivní plastické deformace |
|---|---|
| Thesis title in English: | Microstructure and mechanical properties of magnesium materials prepared by severe plastic deformation technique |
| Key words: | Hořčíkové slitiny|intenzivní plastická deformace|mikrostruktura|mechanické vlastnosti|ultrajemnozrnné materiály |
| English key words: | Magnesium alloys|severe plastic deformation|microstructure|mechanical properties|ultrafine-grained materials |
| Academic year of topic announcement: | 2024/2025 |
| Thesis type: | Bachelor's thesis |
| Thesis language: | čeština |
| Department: | Department of Physics of Materials (32-KFM) |
| Supervisor: | RNDr. Jitka Stráská, Ph.D. |
| Author: | Petra Sankotová - assigned and confirmed by the Study Dept. |
| Date of registration: | 02.11.2024 |
| Date of assignment: | 03.11.2024 |
| Confirmed by Study dept. on: | 05.11.2024 |
| Date and time of defence: | 19.06.2025 08:00 |
| Date of electronic submission: | 06.05.2025 |
| Opponents: | RNDr. Tomáš Krajňák, Ph.D. |
| Guidelines |
| 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. |
| References |
| 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 |
| Preliminary scope of work |
| 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. |
| Preliminary scope of work in English |
| 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. |