Analýza mikrostruktury a mechanizmů plastické deformace vysokopevných Mg-Zn-Y slitin
| Název práce v češtině: | Analýza mikrostruktury a mechanizmů plastické deformace vysokopevných Mg-Zn-Y slitin |
|---|---|
| Název v anglickém jazyce: | Analysis of microstructure and mechanisms of plastic deformation of high-strength Mg-Zn-Y alloys |
| Klíčová slova: | hořčíkové slitiny|mikrostruktura|mechanické vlastnosti|rentgenová difrakce |
| Klíčová slova anglicky: | magnesium alloys|microstructure|mechanical properties|X-ray diffraction |
| Akademický rok vypsání: | 2023/2024 |
| Typ práce: | bakalářská práce |
| Jazyk práce: | čeština |
| Ústav: | Katedra fyziky materiálů (32-KFM) |
| Vedoucí / školitel: | RNDr. Daria Drozdenko, Ph.D. |
| Řešitel: | skrytý - zadáno a potvrzeno stud. odd. |
| Datum přihlášení: | 12.11.2023 |
| Datum zadání: | 12.11.2023 |
| Datum potvrzení stud. oddělením: | 13.11.2023 |
| Datum a čas obhajoby: | 18.06.2024 09:00 |
| Datum odevzdání elektronické podoby: | 07.05.2024 |
| Datum odevzdání tištěné podoby: | 07.05.2024 |
| Datum proběhlé obhajoby: | 18.06.2024 |
| Oponenti: | prof. RNDr. Pavel Lukáč, DrSc., dr. h. c. |
| Konzultanti: | prof. RNDr. Kristián Mathis, Ph.D., DrSc. |
| doc. Ing. Patrik Dobroň, Ph.D. | |
| Zásady pro vypracování |
| 1. Studium vybrané odborné literatury a zpracování stručné rešerše na téma mikrostruktura, mechanické vlastnosti a mechanismy plastické deformace Mg slitin s klastrově uspořádanými vrstvami obohacenými příměsovými prvky.
2. Komplexní charakterizace mikrostruktury nízkolegovaných Mg-Zn-Y slitin pomocí světelné a elektronové mikroskopie. 3. Provádění deformačních testů v tlaku a tahu. 4. Pozorování vývoje mikrostruktury v závislosti na deformaci. 5. Diskuse dosažených výsledků a zpracování bakalářské práce. |
| Seznam odborné literatury |
| [1] P. Kratochvíl, P. Lukáč, B. Sprušil: „Úvod do fyziky kovů I“, SNTL Alfa, Praha 1984.
[2] M. Yamasaki, K. Hashimoto, K. Hagihara, Y. Kawamura, Effect of multimodal microstructure evolution on mechanical properties of Mg–Zn–Y extruded alloy, Acta Mater 59(9) (2011) 3646-3658. [3] G. Garcés, K. Máthis, J. Medina, K. Horváth, D. Drozdenko, E. Oñorbe, P. Dobroň, P. Pérez, M. Klaus, P. Adeva Combination of in-situ diffraction experiments and acoustic emission testing to understand the compression behaviour of Mg-Y-Zn alloys containing LPSO phase under different loading conditions Int J Plasticity 76 (2018) 166. [4] D. Drozdenko, M. Yamasaki, K. Máthis, P. Dobroň, P. Lukáč, N. Kizu, S.-i. Inoue, Y. Kawamura: “Optimization of mechanical properties of dilute Mg-Zn-Y alloys prepared by rapid solidification”, Materials & Design 181 (2019) 107984. [5] K. Fekete, G. Farkas, D. Drozdenko, D. Tolnai, A. Stark, P. Dobroň. G. Garcés, K. Máthis, The temperature effect on the plastic deformation of the Mg88Zn7Y5 alloy with LPSO phase studied by in-situ synchrotron radiation diffraction, Intermetallics 138 (2021), 107321 [6] K. Fekete, D. Drozdenko, P. Cejpek, P. Dobroň, J. Veselý, M. Yamasaki, Y. Kawamura: “Thermal stability of the microstructure of rapidly solidified ribbon-consolidated Mg97.94Zn0.56Y1.5 alloy”, Materials Characterization 183 (2022) 111618. Další literatura dle potřeby. |
| Předběžná náplň práce |
| Chemické složeni a způsob přípravy Mg slitin má výrazný vliv na jejich finální vlastnosti. Nedávno vyvinuté Mg slitiny obsahující fází s uspořádáním na dlouhou vzdálenost (angl. long-period stacking order LPSO) obohacenou o prvky vzácných zemin (RE) a přechodné kovy (TM) představují novou třídu slitin, v kterých lze pomocí optimalizace objemového podílu, orientace a distribuce LPSO fáze dosáhnout výrazného zlepšení mechanických vlastností ve srovnání s běžně používanými Mg slitinami. Rovněž použití metody rychlé solidifikace vede k zvýšení pevnosti a tažnosti Mg slitin v porovnání se slitinami připravenými konvenčními metodami (např. litím, protlačováním nebo válcováním).
Práce je zaměřena na objasnění mechanizmů plastické deformace vysoko pevných nízkolegovaných Mg-Zn-Y slitin s klastrově uspořádanými vrstvami obohacenými příměsovými prvky. Stanoví se vliv legujících prvků a způsobu přípravy materiálů na mikrostrukturu a na výsledné mechanické vlastnosti studovaných slitin. Podrobná charakterizace mikrostruktury v základním stavu a v průběhu plastické deformace při pokojové teplotě se provede pomocí optické a skenovací elektronové mikroskopie a rentgenové difrakce. Dynamika deformačních mechanismů v průběhu mechanického namáhání bude monitorována metodou akustické emise. Získané znalosti o vlivu legujících prvků a způsobu přípravy na vlastnosti Mg slitin přispějí k dizajnu nove generaci hořčíkových slitin s vysokou pevností a tažností. |