Mikrostruktura slitin titanu připravených práškovou metalurgií

• Název práce v češtině: Mikrostruktura slitin titanu připravených práškovou metalurgií
• Název v anglickém jazyce: Microstructure of titanium alloys prepared by powder metallurgy
• Klíčová slova: titanium, powder metallurgy, microstructure
• Klíčová slova anglicky: titanium, powder metallurgy, microstructure
• Akademický rok vypsání: 2015/2016
• Typ práce: projekt
• Jazyk práce: čeština
• Ústav: Katedra fyziky materiálů (32-KFM)
• Vedoucí / školitel: doc. PhDr. RNDr. Josef Stráský, Ph.D.
• Řešitel: skrytý - zadáno vedoucím/školitelem
• Datum přihlášení: 13.11.2015
• Datum zadání: 13.11.2015

Zásady pro vypracování

Vymezení projektu:
Ve studentském projektu budou připraveny vzorky slitin titanu metodami práškové metalurgie. Připravené materiály budou podrobeny základnímu experimentálnímu zkoumání prostřednictvím mikroskopických metod a měření mikrotvrdosti.


Stav poznání:
Metody práškové metalurgie jsou stále intenzivněji využívány pro produkci rozměrově malých výrobků ze slitin titanu. Atraktivní možnost přípravy slitin titanu kombinací kryogenního mletí a plasmového sintrování je v současnosti intenzivně zkoumána na katedře fyziky materiálů ve spolupráci s tuzemskými i zahraničními partnery.
Dosavadní experimentální práce se soustředily především na charakterizaci mikrostruktury tzv. komerčně čistého titanu. Nyní jsou práškovou metalurgií připravovány metastabilní beta slitiny titanu. Tento typ slitin dosud nebyl připraven uvedenou kombinací metod práškové metalurgie.
Pro optimalizace parametrů přípravy je nezbytné podrobně charakterizovat získaný materiál včetně charakterizace jeho mikrostruktury. Pro základní experimentální studium, jež je předmětem tohoto projektu, budou využity mikroskopické metody a měření mikrotvrdosti.

Cíle SFG
1) Studentka se seznámí s aktuální literaturou týkající se kryomletí a plasmového sintrování titanu.
2) Studentka se způsobem přípravy kovových prášků a bude se podílet na jejich výrobě.
3) Studentka provede měření mikrotvrdosti na připravených vzorcích.
4) Studentka provede experimentální charakterizaci mikrostruktury prostřednictvím světelné mikroskopie a bude se podílet na charakterizaci pomocí skenovací elektronové mikroskopie.

Seznam odborné literatury

H.J. Fecht, Nanostructure formation by mechanical attrition, Nanostruct. Mater. 6 (1995) 33-42
R. H. C. Castro, K. van Benthem, Sintering: Mechanisms of convention nanodensification and field assisted processes, Springer-Verlag, Berlin Heidelberg, 2013
S. Dheda, C. Melnyk, F. A. Mohamed, Effect of titanium nitride nanoparticles on grain size stabilization and consolidation of cryomilled titanium, Mater. Sci. Eng. A 584 (2013) 88-96
O. Ertorer, T. D. Topping, Y. Li, W. Moss, E. J. Lavernia, Nanostructured Ti consolidated via Spark Plasma Sintering, Met. Mat.Trans. A 42A (2011) 964-973

Předběžná náplň práce

Metody práškové metalurgie jsou stále intenzivněji využívány pro produkci rozměrově malých výrobků ze slitin titanu. Atraktivní možnost přípravy slitin titanu kombinací kryogenního mletí a plasmového sintrování je v současnosti intenzivně zkoumána na katedře fyziky materiálů ve spolupráci s tuzemskými i zahraničními partnery.
Dosavadní experimentální práce se soustředily především na charakterizaci mikrostruktury tzv. komerčně čistého titanu. Nyní jsou práškovou metalurgií připravovány metastabilní beta slitiny titanu. Tento typ slitin dosud nebyl připraven uvedenou kombinací metod práškové metalurgie.
Pro optimalizace parametrů přípravy je nezbytné podrobně charakterizvoat získaný materiál včetně charakterizace jeho mikrostruktury. Pro základní experimentální studium, jež je předmětem tohoto projektu, budou využity mikroskopické metody a měření mikrotvrdosti.

Předběžná náplň práce v anglickém jazyce

Powder metallurgy is increasingly used for manufacturing small titanium products. Cryogenic milling followed by spark plasma sintering are currently extensively investigated at Department of Physics of Materials in collaboration with domestic and internaitonal partners.
Experimental works focused mainly on commercially pure titanium, whereas advance titanium alloys were not considered yet. Currently, metastable beta titenium alloys are being prepared for the first time by cryogenic milling followed by spark plasma sintering.
Optimization of processing parameters must be based on microstructural characterization. In this project, microscopic methods and microhardness measurements will be employed.