Studium slitiny Ti-5553 připravené sintrováním elektrickým proudem

• Thesis title in Czech: Studium slitiny Ti-5553 připravené sintrováním elektrickým proudem
• Thesis title in English: Characterization of Ti-5553 alloy prepared by field assisted sintering technique
• Key words: slitiny titanu|prášková metalurgie|fázové transformace|skenovací elektronová mikroskopie
• English key words: titanium alloys|powder metallurgy|phase transformations|scanning electron microscopy
• Academic year of topic announcement: 2023/2024
• Thesis type: Bachelor's thesis
• Department: Department of Physics of Materials (32-KFM)
• Supervisor: doc. PhDr. RNDr. Josef Stráský, Ph.D.

Guidelines

1)Student/ka se seznámí s odbornou literaturou a vypracuje rešerši o slitinách Ti používaných v leteckém průmyslu a konkrétně se zaměří na problematiku připravy slitin titanu metodou sintrování elektrickým proudem.
2)Student/ka se bude podílet na přípravě slitiny Ti-5553 sintrováním elektrických proudem.
3)Student/ka bude charakterizovat mikrostrukturu výchozího prášku a sintrovaných vzorků pomocí skenovací elektronové mikroskopie.
4)Student/ka bude zkoumat mechanické vlastnosti pomocí měření mikrotvrdosti.
5)Student/ka provede tepelné zpracování, bude zkoumat mikrostrukturu a fázové složení po žíhání a diskutovat vliv tepelného zpracování.
6)Dosažené výsledky budou shrnuty v bakalářské práci.

References

G. Lutjering, J.C. Williams, Titanium, Springer-Verlag (2007).
K. Václavová, Mikrostruktura a mechanické vlastnosti ultrajemnozrnných slitin titanu, Diplomová práce, Univerzita Karlova v Praze (2015).
M. Janeček et al., Microstructure evolution in solution treated Ti15Mo alloy processed by high pressure torsion, Mater. Charact. 98, pp. 233-240 (2014).
O. Ivasishin et al., Synthesis of Ti-5Al-5V-5Mo-3Cr Titanium Alloy by Powder Metallurgy Method, Metallofizika i Noveishe Technoogii 31 (8),
S. Nag et al., ω-assisted nucleation and growth of α precipitates in the Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr-0.5Fe β titanium alloy, Acta Mater. 57, pp. 2136-2147 (2009).

Preliminary scope of work

Metastabilní beta slitina Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr (Ti-5553) se využívá v leteckém průmyslu, zejména pro výrobu podvozku. Podvozek velkých dopravních letadel je při přistání vystaveno extrémnímu namáhání. Současně je z hlediska ekonomiky provozu kladen důraz na minimální hmotnost. Nejlepších mechanických vlastností se dosahuje prostřednictvím řízených fázových přeměn během tepelného zpracování materiálu.
V rámci práce bude sintrování elektrickým proudem (Spark Plasma Sintering - SPS) připravena metastabilní beta slitina Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr prostřednictvím sintrování prášků čistých prvků. Již během sintrování (v závislosti na podmínkách sintrování) dochází k fázovým transformacím. Další fázové změny lze vynutit následným tepelným zpracováním. Mikrostruktura připravených vzorků bude studována pomocí skenovací elektronové mikroskopie a mechanické vlastnosti prostřednictvím měření mikrotvrdosti. Vybrané stavy budou podrobeny následnému tepelnému zpracování a bude studován vliv zpracování na fázové transformace, mikrostrukturu a mechanické vlastnosti.

Nabízená bakalářská práce je součástí výzkumu na katedře fyziky materiálů v této atraktivní oblasti. Student/studentka se během řešení práce zorientuje v problematice v oblasti slitin Ti a v oblasti práškové metalurgie. Bakalářská práce bude dobrým východiskem pro práci diplomovou a v případě dobře zpracované bakalářské práce je možné její výsledky prezentovat na některé ze zahraničních konferencí.

Preliminary scope of work in English

Metastable beta alloy Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr (Ti-5553) is currently used for manufacturing of landing gear of large airplanes. Requirements for high strength and low weight must be met. In this work, the Ti-5553 alloy will be prepared by spark plasma sintering from elemental powders. Phase transitions may occur during sintering and will occur during subsequent annealing. Phase composition and microstructure will be studied mainy by scanning electron microscopy.