Mechanické vlastnosti nové hořčíkové slitiny WN43 připravené sintrací elektrickým proudem

Abstract

Název práce: Mechanické vlastnosti nové hořčíkové slitiny WN43 připravené sin- trací elektrickým proudem Autor: Adam Greš Katedra: Katedra fyziky materiálů Vedoucí bakalářské práce: RNDr. Michal Knapek, Ph.D., Katedra fyziky materi- álů Abstrakt: Vlastnosti hořčíku, jako jsou nízká mez pružnosti, nízká toxicita a bi- odegradibilita, z něj dělají zajímavého kandidáta pro medicínské aplikace. V ko- merčně používané slitině WE43 se nachází směs kovů vzácných zemí (mischme- tal), která může mít nedativní dopad na zdraví a proto byla v této práci nahrazena čistým neodymem, který vykazuje nižší toxicitu. Materiál byl připraven metodou sintrace elektrickým proudem, která umožňuje přesně ovládat jeho mikrostruk- turu. Tato práce se zaměřuje na zkoumání mechanických vlastností této nové slitiny WN43 za použití deformačních zkoušek v tlaku a tahu doprovázených me- todou akustické emise. Bylo zjištěno, že pevnost v tlaku a tažnost materiálu se zásadně zlepšují s vyšší teplotou sintrace. Pro dosažení lepšího vhledu do mik- roskopických aspektů deformace byly pořízeny EBSD snímky vzorků v několika bodech během deformace. Bylo ukázáno, že vznik nových dvojčat v okolí meze pružnosti způsobuje silný signál akustické emise, zatímco pozdější fáze deformace jsou doprovázeny převážně růstem dvojčat a aktivitou dislokací....

Title: Mechanical properties of a novel magnesium WN43 alloy prepared by spark plasma sintering Author: Adam Greš Department: Department of Physics of Materials Supervisor: RNDr. Michal Knapek, Ph.D., Department of Physics of Materials Abstract: Properties such as low modulus of elasticity, low toxicity, and biode- gradability make magnesium alloys interesting candidates for medical applicati- ons. To avoid potentially harmful effects of rare earth mischmetal present in the commercial WE43 alloys, it has been replaced in this study with pure neody- mium, which exhibits lower toxicity. To achieve high control over the material microstructure, it was prepared using the spark plasma sintering technique. This study focuses on exploring the mechanical properties of the novel WN43 alloy using compression and tensile testing accompanied by the acoustic emission tech- nique. Ultimate compressive strength and ductility were observed to improve significantly with higher sintering temperatures. In order to obtain better insi- ghts into microscopic aspects of the deformation mechanisms, EBSD images of the samples were taken at multiple points during deformation. It was shown that around the yield point twin nucleation produces strong acoustic emission signal, while later stages of deformation are mostly accommodated by...