Studium procesů probíhajících v titanu podrobenému intenzivní plastické deformaci pomocí měření teplotní roztažnosti

• Název práce v češtině: Studium procesů probíhajících v titanu podrobenému intenzivní plastické deformaci pomocí měření teplotní roztažnosti
• Název v anglickém jazyce: Study of processes occurring in titanium subjected to severe plastic deformation using thermal expansion measurement
• Klíčová slova: titan, ECAP, teplotní roztažnost
• Akademický rok vypsání: 2014/2015
• Typ práce: projekt
• Jazyk práce: čeština
• Ústav: Katedra fyziky materiálů (32-KFM)
• Vedoucí / školitel: RNDr. Pavel Zháňal, Ph.D.
• Řešitel: skrytý - zadáno vedoucím/školitelem
• Datum přihlášení: 15.05.2015
• Datum zadání: 15.05.2015

Zásady pro vypracování

Vymezení projektu:
Studentský projekt se týká detekce procesů měřením teplotní roztažnosti pomocí dilatometru Linseis L75 PT. Tato měření budou prováděna v rozsahu teplot od -200 °C až do 900 °C. Student bude zkoumat komerčně čistý Ti podrobený intenzivní plastické deformaci metodou equal channel angular pressing (ECAP). Studentský projekt má experimentální charakter.

Stav poznání:
ECAP (equal channel angular pressing) je jednou z metod založených na intenzivní plastické deformaci materiálu. Hlavním účelem těchto metod je vložení velké plastické deformace do materiálu bez velké změny původního tvaru výrobku. Umožňuje také přípravu ultrajemnozrnných kovů. Motivace pro přípravu jemnozrnných materiálů spočívá ve zvyšující se pevnosti či tvrdosti v závislosti na zmenšující se velikosti zrna.
Teplotní roztažnost nebo smrštění materiálů je možné měřit v závislosti na teplotě nebo čase. Lze stanovit například velikost délkové změny, nebo hodnotu teplotního koeficientu délkové roztažnosti.
Měření umožňuje detekci mikrostrukturních změn materiálu, jako je například odpevnění (anihilace dislokací), nebo růst zrn. Tím se určí teplotní stabilita materiálu, což je v oblasti zájmu zejména u intenzivně plasticky deformovaných materiálů. Další možností využití této metody spočívá v detekci fázových transformací probíhajících v materiálu.
Hlavním předmětem studentského projektu je seznámení studenta s procesy probíhajícími v titanu (a jiných materiálech) podrobenému intenzivní platické deformaci a provádění měření teplotní roztažnosti na dilatometru.

Cíle SFG:
1) Student se seznámí s literaturou týkajíci se metod intenzivní plastické deformace a jejich vliv na materiál.
2) Student se seznámí s funkcemi dilatometru a způsobem přípravy vzorků vhodných pro měření.
3) Student provede sérii měření teplotní roztažnosti na vzorcí podrobených různému stupni deformace.
4) Student spolu s vedoucím projektu vyhodnotí naměřené výsledky.

Seznam odborné literatury

Valiev, R. Z., Langdon, T. G. Principles of equal-channel angular pressing as a processing tool for grain refinement. Progress in Materials Science 51, 2006
Zháňal, P. Studium vlastností titanu připraveného metodami intenzivní plastické deformace, Bakalářská práce, MFF UK, 2013.
Václavová, K. Experimentální studium ultrajemnozrnných slitin Ti pro využití v biomedicíně, Bakalářská práce, MFF UK, 2013.

Předběžná náplň práce

Studentský projekt se týká detekce procesů měřením teplotní roztažnosti pomocí dilatometru Linseis L75 PT. Tato měření budou prováděna v rozsahu teplot od -200 °C až do 900 °C. Student bude zkoumat komerčně čistý Ti podrobený intenzivní plastické deformaci metodou equal channel angular pressing (ECAP). Studentský projekt má experimentální charakter.
ECAP (equal channel angular pressing) je jednou z metod založených na intenzivní plastické deformaci materiálu. Hlavním účelem těchto metod je vložení velké plastické deformace do materiálu bez velké změny původního tvaru výrobku. Umožňuje také přípravu ultrajemnozrnných kovů. Motivace pro přípravu jemnozrnných materiálů spočívá ve zvšující se pevnosti či tvrdosti v závislosti na zmenšující se velikosti zrna.
Teplotní roztažnost nebo smrštění materiálů je možné měřit v závislosti na teplotě nebo čase. Lze stanovit například velikost délkové změny, nebo hodnotu teplotního koeficientu délkové roztažnosti.
Měření umožňuje detekci mikrostrukturních změn materiálu, jako je například odpevnění (anihilace dislokací), nebo růst zrn. Tím se určí teplotní stabilita materiálu, což je v oblasti zájmu zejména u intenzivně plasticky deformovaných materiálů. Další možností využití této metody spočívá v detekci fázových transformací probíhajících v materiálu.
Hlavním předmětem studentského projektu je seznámení studenta s procesy probíhajícími v titanu (a jiných materiálech) podrobenému intenzivní platické deformaci a provádění měření teplotní roztažnosti na dilatometru.
Měřící aparatura je jedním z nejnovějších přístrojů na Katedře fyziky materiálů a veškeré naměřené výsledky tedy budou originální a jedinečné. Díky předchozím měřením prováděním na KFM bude jejich umožněna jejich přesná interpretace.