Vliv tepelného zpracování na magnetické vlastnosti aditivně vyráběných dílů z nerezových ocelí
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
Diplomová práca sa zaoberá výberom tepelného spracovania aditívne vyrábaných multimateriálových dielov z nehrdzavejúcich ocelí 1.4404 a 1.4542 s ohľadom na ich magnetické vlastnosti a mechanické vlastnosti v ťahu. V rámci práce boli jednotlivé materiály skúmané po výrobe a tiež po rovnakých tepelných spracovaniach. Vybraný postup sa skladá z rozpúšťacieho žíhania a nadväzujúceho precipitačného vytvrdzovania. Pomocou tohto postupu sa podarilo značne zvýšiť maximálnu relatívnu permeabilitu a znížiť koercívnu intenzitu ocele 1.4542 a zároveň nedošlo ku výraznejšej zmene relatívnej permeability ocele 1.4404. Došlo tiež k poklesu Rp0,2 ocele 1.4404, avšak naopak k nárastu Rm, Rp0,2 u ocele 1.4542 a nárastu hodnoty A v prípade oboch zliatin. Realizované boli experimenty, ktoré dokazujú vyrobiteľnosť multimateriálových dielov zložených z danej dvojice ocelí pomocou technológie SLM. Je tak možné navrhovať a vyrábať komponenty magnetických obvodov zložené z nehrdzavejúcich ocelí a pomocou následného tepelného spracovania prispôsobovať ich magnetické a mechanické vlastnosti.
The aim of this master thesis is selection of heat treatment for additive manufactured multimaterial components composed of 1.4404 and 1.4542 stainless steels regarding their magnetic and mechanical properties. Individual materials were studied after fabrication and also after the same heat treatments. The chosen process consists of solution annealing and subsequent precipitation hardening. A significantly higher value of maximum relative permeability and lower of coercive field of 1.4542 steel were achieved. At the same time, the relative permeability of 1.4404 was not considerably influenced. A decrease in Rp0,2 of 1.4404, but an increase in Rm and Rp0,2 values of 1.4542 steel were observed. Elongation at break A increased in the case of both alloys. The experiments proved that multimaterial components composed of these stainless steels can be successfully manufactured by SLM technology. It is therefore possible to design and manufacture stainless steel components of magnetic circuits and adjust their magnetic and mechanical properties by heat treatment.
The aim of this master thesis is selection of heat treatment for additive manufactured multimaterial components composed of 1.4404 and 1.4542 stainless steels regarding their magnetic and mechanical properties. Individual materials were studied after fabrication and also after the same heat treatments. The chosen process consists of solution annealing and subsequent precipitation hardening. A significantly higher value of maximum relative permeability and lower of coercive field of 1.4542 steel were achieved. At the same time, the relative permeability of 1.4404 was not considerably influenced. A decrease in Rp0,2 of 1.4404, but an increase in Rm and Rp0,2 values of 1.4542 steel were observed. Elongation at break A increased in the case of both alloys. The experiments proved that multimaterial components composed of these stainless steels can be successfully manufactured by SLM technology. It is therefore possible to design and manufacture stainless steel components of magnetic circuits and adjust their magnetic and mechanical properties by heat treatment.
Description
Citation
SCHÄFFER, M. Vliv tepelného zpracování na magnetické vlastnosti aditivně vyráběných dílů z nerezových ocelí [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2020.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Konstrukční inženýrství
Comittee
prof. Ing. Martin Hartl, Ph.D. (předseda)
doc. Ing. Ivan Mazůrek, CSc. (místopředseda)
doc. Ing. Daniel Koutný, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Pavel Maňas, Ph.D. (člen)
Ing. Dětřich Robenek (člen)
doc. Ing. Stanislav Němeček, PhD. (člen)
Ing. Jan Čermák, Ph.D., MBA (člen)
Ing. Petr Čížek, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Pavel Hutař, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2020-07-22
Defence
Student prezentoval výsledky své diplomové práce a zodpověděl otázky oponenta.
Otázky oponenta:
Jednotlivé zkoumané materiály vykazují po zvoleném tepelném zpracování určité magnetické a mechanické vlastnosti. Myslíte si, že jsou tyto dosažené hodnoty dostatečné pro přímou aplikaci např. pro elektromagnetickou brzdu, jak uvádíte v motivaci? ZODPOVĚZENO
Vyrobený materiál 1.4542 má poměrně nízkou tažnost, myslíte, že je to dáno primárně defekty, které jsou vneseny do struktury díky technologii SLM, nebo že to spíše souvisí s nějakou nežádoucí fází v mikrostruktuře oceli? ZODPOVĚZENO
V motivaci je popsáno, že volba materiálů je dána mimo jiné také korozní odolností těchto ocelí, co si myslíte o korozní odolnosti samotného rozhraní mezi těmito materiály? ZODPOVĚZENO
Vypadaly lomové plochy stejně po vytisknutí i po tepelném zpracování? ZODPOVĚZENO
Doc. Mazůrek: Dokážete dosažené hodnoty porovnat se speciálními materiály pro magnetické obvody? ZODPOVĚZENO
Doc. Maňas: Jaké hodnoty vlastně porovnáte při porovnání materiálů? ZODPOVĚZENO
Doc. Koutný: Jaká je hypotéza ohledně vlivu tloušťky stěny na porozitu? ZODPOVĚZENO
Prof. Hartl: Jak souvisí permeabilita s uspořádáním domén ve feromagnetické látce? ZODPOVĚZENO
Prof. Hartl: Je permeabilita konstantou a na čem případně závisí? ZODPOVĚZENO
Prof. Hartl: Je permeabilita frekvenčně závislá? ZODPOVĚZENO
Doc. Němeček: Má podle vás směrovost při tisku pozitivní nebo negativní vliv na permeabilitu? ZODPOVĚZENO
Ing. Čížek: Uvažoval jste u tepelného zpracování zavedení magnetického pole? ZODPOVĚZENO
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Přístup k plnému textu prostřednictvím internetu byl licenční smlouvou omezen na dobu 1 roku/let