NEDUCHAL, B. Povrchové kalení litiny s kuličkovým grafitem [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2020.

Posudek vedoucího

Záděra, Antonín

Cílem práce bylo jednak provést teoretický rozbor struktury a vlastností litin s kuličkovým grafitem a dále provést popis metod vhodných pro povrchové kalení litiny. V praktické části práce na vybraných jakostech litiny s kuličkovým grafitem provést povrchové kalení zkušebních vzorků a u nich posoudit vliv použité technologie povrchového kalení na strukturu a vlastnosti litiny a tloušťku zakalené vrstvy. V úvodní části je proveden teoretický rozbor dle zadání, ale hlubší rozvedení v některých kapitolách a větší počet literárních zdrojů by byly pro práci prospěšné. Velmi dobře lze hodnotit návrh, způsob a provedení vlastního experimentu. Výchozí materiály jsou vhodně zvoleny a z výsledků experimentů je jasný vliv výchozí struktury na hloubku kalené struktury i její tvrdost. Je zde dále velmi dobře zřetelný vliv použité technologie ohřevu na hloubku a strukturu zakalené vrstvy. Výsledky práce jsou srozumitelně popsány a jsou velmi dobře aplikovatelné ve slévárenské praxi při průmyslovém kalení grafitických litin.

Posudek oponenta

Roučka, Jaromír

Tématem diplomové práce je posouzení prokalitelnosti 4 různých značek litin s kuličkovým grafitem jakostí GJS 400-15 až GJS 700-2 povrchovým kalením. Prokalitelnost je hodnocena na válcových zkušebních odlitcích průměru 60 mm, po ohřevu na kalicí teplotu jednak indukčním zařízením, jednak laserem. Prokalitelnost se hodnotí zkouškou tvrdosti HV na příčném řezu tyčí. Struktura na řezu po provedeném tepelném zpracování je vyhodnocena metalograficky. Úvodní část práce je věnována obšírnému obecnému popisu jednotlivých druhů litin, pro řešení práce však zcela zbytečnému, dále zjednodušenému popisu způsobu ohřevu a velmi stručné zmínce o transformacích struktury litiny při ochlazování z kalicí teplot. V práci postrádám jakoukoliv zmínku o kinetice austenitizace struktury při ohřevu a o vlivech na rozpouštění uhlíku v austenitu. Domnívám se, že pozornost by měla být věnována jednak vlivu chemického složení litin, vlivu výchozí struktury a zejména vlivu disperzity grafitu, které v tomto případě mohou být významné. Obsah přítomných prvků bude jistě mít vliv na tvar ARA diagramu konkrétního materiálu - zasloužilo by si to nějaký komentář. V práci by také měla být úvaha o tvaru teplotního pole v průřezu vzorků při různých způsobech ohřevu, které bude rozhodovat o stupni austenitizace v průřezu vzorku a tím o hloubce prokalení. Bez tohoto rozboru není vůbec jasné, jaké výsledky by se u jednotlivých zkoumaných litin měly očekávat a proč. Samotný vliv pevnostní třídy litiny nedává žádný důvod pro vznik rozdílů sledovaných hodnot. Důležitý je i časový průběh teplot v průřezu odlitku u jednotlivých způsobů ohřevu, vliv intenzity a doby ohřevu, případně vliv frekvence indukčního proudu na teplotní pole. V práci je řada zásadních chyb ve vyjádřeních ohledně struktur, teploty ohřevu (1350 oC u grafitické litiny je asi moc?). Zkoušky pevnosti v tahu v litém stavu jsou zbytečné, není také uvedeno, z kolika měření byly stanoveny. Z logiky věci při povrchovém kalení tolik nezáleží na samotné výchozí struktuře kaleného tělesa, nýbrž hlavně na podmínkách nasycení austenitu uhlíkem (např. i vlivem rozdílné disperzity grafitu a perlitu ). Příznivá tedy bude výchozí struktura jemného perlitu a vysoká disperzita grafitu. Metalografie vzorků po zakalení by mohla ukázat více zajímavých výsledků, bohužel kvalita struktur není dobrá a struktury nejsou popsány. Úroveň prokalení je posuzována pomocí hodnot tvrdosti HV. Nevím, čím je způsobeno, že hodnoty tvrdosti řádově neodpovídají obvyklým hodnotám pro železné slitiny. V závěru chybí vysvětlení zjištěných výsledků. Domnívám se, že vyšší prokalitelnost zkoumaných litin s vyšší pevností souvisí s dokonalejším rozpouštěním perlitického uhlíku v austenitu, než u feritických značek. To by se ale asi dalo ovlivnit změnou doby ohřevu. Nedostatečné prokalení po ohřevu laserem naznačuje, že prohřátí a tedy austenitizace byly nedostatečné a opět by se dalo změnit úpravou režimu ohřevu. Celá práce trpí nesystematičností a odbornou povrchností. Místo zbytečných pasáží by bylo vhodné se držet technické stránky problému. Po formální stránce má práce vyhovující úroveň. Místy jsou nezkontrolované chyby (výkon laseru 5000 W, resp 5000 kW - s. 26), chyba závisle-nezávisle proměnné (pevnost vers. obsah mědi - s.32). V přehledu literatury se uvádí 29 pramenů, v práci se ale využívá jen několika a to těch méně relevantních. Povrchové kalení je poměrně starou technologií a existuje řada detailnějších prací na toto téma.

eVSKP id 124281