Diplomová práce se zabývá analýzou tvrdosti nanokompozitních povlaků, aplikovaných na základním materiálu ze slitiny Al-Si. Práce obsahuje teoretickou i praktickou část. V teoretické části je popsáno rozdělení hliníkových materiálů, jejich vlastnosti a možnosti zvýšení mechanických vlastností u hliníkových materiálů, konkrétně tepelné zpracování. Dále jsou v teoretické části popsány konverzní úpravy, které je možné na hliníku provádět za účelem zvýšení tvrdosti a odolnosti proti opotřebení pomocí povlaků s nanočásticemi. Rovněž jsou popsány metody, které byly použity pro experimentální část práce.
Experimentální část se věnuje přípravě experimentálních vzorků a celého experimentu. Tvrdost je zkoumána 3 metodami, konkrétně se jedná o tvrdost dle Brinella, mikrotvrdost dle Vickerse a nanotvrdost dle Berkoviche. Pro hodnocení stavu morfologie a doplnění experimentu jsou vzorky podrobeny analýze pomocí elektronové mikroskopie a EDS analýzy. Výstupem experimentu je vyhodnocení tvrdosti, mikrotvrdosti a nanotvrdosti povlaků aplikovaných na hliníkovém substrátu.
Anotace v angličtině
The diploma thesis deals with the analysis of the hardness of nanocomposite coatings, applied to the basic material, namely aluminum Al-Si alloy. The thesis contains the theoretical and practical part. The theoretical part describes the distribution of aluminum materials, their properties and possibilities of increasing the mechanical properties of aluminum materials, namely heat treatment. In the theoretical part there are described conversion treatments which can be carried out on aluminum to produce coatings with nanoparticles. The methods that were used for the experimental part of the thesis are also described.
The experimental part deals with the preparation of experimental samples and the whole experiment. Hardness is investigated by 3 methods, namely Brinell hardness, Vickers micro-hardness and Berkovich nanocolour. To assess the morphology status and to complete the experiment, samples are analyzed using electron microscopy and EDS. The output of the experiment is the assessment of hardness, microhardness and nanoscience in applied coatings.
Diplomová práce se zabývá analýzou tvrdosti nanokompozitních povlaků, aplikovaných na základním materiálu ze slitiny Al-Si. Práce obsahuje teoretickou i praktickou část. V teoretické části je popsáno rozdělení hliníkových materiálů, jejich vlastnosti a možnosti zvýšení mechanických vlastností u hliníkových materiálů, konkrétně tepelné zpracování. Dále jsou v teoretické části popsány konverzní úpravy, které je možné na hliníku provádět za účelem zvýšení tvrdosti a odolnosti proti opotřebení pomocí povlaků s nanočásticemi. Rovněž jsou popsány metody, které byly použity pro experimentální část práce.
Experimentální část se věnuje přípravě experimentálních vzorků a celého experimentu. Tvrdost je zkoumána 3 metodami, konkrétně se jedná o tvrdost dle Brinella, mikrotvrdost dle Vickerse a nanotvrdost dle Berkoviche. Pro hodnocení stavu morfologie a doplnění experimentu jsou vzorky podrobeny analýze pomocí elektronové mikroskopie a EDS analýzy. Výstupem experimentu je vyhodnocení tvrdosti, mikrotvrdosti a nanotvrdosti povlaků aplikovaných na hliníkovém substrátu.
Anotace v angličtině
The diploma thesis deals with the analysis of the hardness of nanocomposite coatings, applied to the basic material, namely aluminum Al-Si alloy. The thesis contains the theoretical and practical part. The theoretical part describes the distribution of aluminum materials, their properties and possibilities of increasing the mechanical properties of aluminum materials, namely heat treatment. In the theoretical part there are described conversion treatments which can be carried out on aluminum to produce coatings with nanoparticles. The methods that were used for the experimental part of the thesis are also described.
The experimental part deals with the preparation of experimental samples and the whole experiment. Hardness is investigated by 3 methods, namely Brinell hardness, Vickers micro-hardness and Berkovich nanocolour. To assess the morphology status and to complete the experiment, samples are analyzed using electron microscopy and EDS. The output of the experiment is the assessment of hardness, microhardness and nanoscience in applied coatings.
1. Studium literatury, seznámení se s problematikou.
2. Příprava experimentálních vzorků, vytvoření nanokompozitních povlaků na experimentálních vzorcích ze slitiny typu Al-Si.
3. Po vytvoření nanokompozitních povlaků provést měření mikrotvrdosti a nanotvrdosti.
4. Zkoumání povrchu experimentálních vzorků pomocí SEM a EDS.
5. Vyhodnocení a porovnání experimentálních vzorků po vytvoření nanokompozitních povlaků - vyhodnocení mikro a nanotvrdosti, vyhodnocení SEM a EDS analýzy.
6. Diskuse výsledků.
7. Závěr.
Zásady pro vypracování
1. Studium literatury, seznámení se s problematikou.
2. Příprava experimentálních vzorků, vytvoření nanokompozitních povlaků na experimentálních vzorcích ze slitiny typu Al-Si.
3. Po vytvoření nanokompozitních povlaků provést měření mikrotvrdosti a nanotvrdosti.
4. Zkoumání povrchu experimentálních vzorků pomocí SEM a EDS.
5. Vyhodnocení a porovnání experimentálních vzorků po vytvoření nanokompozitních povlaků - vyhodnocení mikro a nanotvrdosti, vyhodnocení SEM a EDS analýzy.
6. Diskuse výsledků.
7. Závěr.
Seznam doporučené literatury
1. DUŠEK J.Tvrdost, mikrotvrdost, nanotvrdosti - čisté kovy měřené metodou DSI. Brno 2008. 171 s. Disertační práce, Masarykova univerzita v Brně.
2. DOLEŽAL, P. a PACAL, B. Hodnocení mikrotvrdosti struktur materiálů. Studijní
opory. [online]. Dostupnost: .
3. BLÁHOVÁ, O. Nanoindentační měření povrchových vrstev. Plzeň, 2007. 112 s.
Habilitační práce na strojní fakultě Západočeské univerzity v Plzni.
4. Fischer-Cripps, A. C. Nanoindentation. Springer-Verlag New York, LLC, Second
edition 2004 New York. 260 p. ISBN 0 387 22045 3.
5. VANDER VOORT, G.F. and LUCAS, G. Microindentation Hardness Testing.
[online] Dostupnost: .
6. CSN EN ISO 14577-1 Kovové materiály - Instrumentovaná vnikací zkouška
stanovení tvrdosti a materiálových parametrů - Část 1: Zkušební metoda.
Seznam doporučené literatury
1. DUŠEK J.Tvrdost, mikrotvrdost, nanotvrdosti - čisté kovy měřené metodou DSI. Brno 2008. 171 s. Disertační práce, Masarykova univerzita v Brně.
2. DOLEŽAL, P. a PACAL, B. Hodnocení mikrotvrdosti struktur materiálů. Studijní
opory. [online]. Dostupnost: .
3. BLÁHOVÁ, O. Nanoindentační měření povrchových vrstev. Plzeň, 2007. 112 s.
Habilitační práce na strojní fakultě Západočeské univerzity v Plzni.
4. Fischer-Cripps, A. C. Nanoindentation. Springer-Verlag New York, LLC, Second
edition 2004 New York. 260 p. ISBN 0 387 22045 3.
5. VANDER VOORT, G.F. and LUCAS, G. Microindentation Hardness Testing.
[online] Dostupnost: .
6. CSN EN ISO 14577-1 Kovové materiály - Instrumentovaná vnikací zkouška
stanovení tvrdosti a materiálových parametrů - Část 1: Zkušební metoda.