Microstructure and mechanical properties of Ti alloys prepared by field assisted sintering technique
| Thesis title in Czech: | Mikrostruktura a mechanické vlastnosti slitin titanu připravených sintrováním elektrickým proudem |
|---|---|
| Thesis title in English: | Microstructure and mechanical properties of Ti alloys prepared by field assisted sintering technique |
| Key words: | slitiny titanu|prášková metalurgie|fázové transformace |
| English key words: | titanium alloys|powder metallurgy|phase transitions |
| Academic year of topic announcement: | 2023/2024 |
| Thesis type: | diploma thesis |
| Thesis language: | angličtina |
| Department: | Department of Physics of Materials (32-KFM) |
| Supervisor: | doc. PhDr. RNDr. Josef Stráský, Ph.D. |
| Author: |
| Guidelines |
| 1) Rešerše odborné literatury - mletí slitin titanu, ultrajemnozrnné slitiny titanu, prášková metalurgie, mechanismy zpevnění
2) Výroba materiálu pomocí kryogenního mletí a sintrování elektrickým proudem 3) Experimentální charakterizace materiálu pomocí elektronové mikroskopie a tahových zkoušek 4) Podrobná diskuse vlivu mletí a sintrování na výslednou mikrostrukturu vybraných slitin titanu 5) Podrobná diskuse vlivu dosažené mikrostruktury na mechanické vlastnosti slitin Ti. 6) Studium fázových transformací ve vybrané metastabilní slitině Ti připravené sintrováním elektrickým proudem. 7) Sepsání diplomové práce. |
| References |
| G. Lutjering, J.C. Williams; Titanium; Springer; 2007
J. Liu, A.S. Khan, L. Takacs, C. S. Meredith, Mechanical behavior of ultrafine-grained/nanocrystalline titanium synthesized by mechanical milling plus consolidation: Experiments, modeling and simulation, International Journal of Plasticity, 64, 2015, 151–163 Yan Long, Hongying Zhang, Tao Wang, Xiaolong Huang, Yuanyuan Li, Jingshen Wu, Haibin Chen, High-strength Ti–6Al–4V with ultrafine-grained structure fabricated by high energy ball milling and spark plasma sintering, Materials Science and Engineering: A, 585, 2013,, 408–414 O. Ertorer, A. Zúñiga, T. Topping, W. Moss, E.J. Lavernia, Mechanical Behavior of Cryomilled CP-Ti Consolidated via Quasi-Isostatic Forging, Metallurigcal and Materials Transactions, 40 A, 2009, 2069-2078 T. G. Langdon, Twenty-five years of ultrafine-grained materials: Achieving exceptional properties through grain refinement, Acta Materialia, 61, 2013, 7035–7059 G. Gottstein. Physical foundations of Materials Science. Springer-Verlag. 2004. |
| Preliminary scope of work |
| Slitiny titanu patří mezi nejprogresivnější materiály používané například v letectví, v chemickém průmyslu nebo v medicíně. Prášková metalurgie patří v současnosti mezi jednu nejprogresivněji se rozvíjejících metod pro přípravu moderních materiálů. Sintrování elektrickým proudem je jednou z významných a intenzivně studovaných metod práškové metalurgie. Navzdory boomu v oblasti práškové metalurgie slitin Ti dosud byly metastabilní beta-slitiny titanu vyrobeny jen v rámci několika málo studií. Jedná se o aktuální problematiku s jasným aplikačním potenciálem.
Hlavní náplní bakalářské práce je experimentální charakterizace těchto materiálů a objasnění vztahu složením slitiny, mikrostrukturou a výslednými vlastnostmi. V rámci práce se student/studentka seznámí s prací na skenovacím elektronovém mikroskopu, rentgenovou difrakci a s řadou dalších experimentálními metod. Nabízená práce je součástí výzkumu na katedře fyziky materiálů v této atraktivní oblasti. Student/studentka se během řešení práce zorientuje v problematice slitin Ti a v oblasti práškové metalurgie. Diplomová práce bude dobrým východiskem pro případné doktorské studium. Výsledky diplomové práce jsou obvykle prezentovány řeitelem/kou na některé ze zahraničních konferencí. |
| Preliminary scope of work in English |
| Titanium alloys belong to the most progressive materials applied e.g. in aerospace industry or biomedicine. Powder metallurgy is undergoing recent boom, in particular PM of Ti alloys. However, metastable beta-Ti alloys have been so far studied only rarely. Spark plasma sintering of these alloys therefore represents highly actual topic in materials science with clear application potential.
Scanning electron microscopy will be the major experimental techniques used. |