Témy bakalárskych prác

Témy bakalárskych prác

v študijnom programe

MATERIÁLY A TECHNOLÓGIE V AUTOMOBILOVEJ VÝROBE (denná forma štúdia)

pre akademický rok 2018/2019
Vedúci bakalárskej práce  Názov bakalárskej práce
prof. RNDr. Tatiana Liptáková, PhD.  Zmena vybraných vlastností PE fólií po degradácii

Polyetylénové fólie (PE) sa v súčasnosti využívajú v potravinárskom i farmaceutickom priemysle, pretože majú výbornú chemickú odolnosť a nízku priepustnosť. Účinkom súčasného  mechanického namáhania a vplyvu prostredia dochádza k degradačným procesom. Charakter degradácie  mení ich fyzikálne i chemické vlastnosti. Cieľom bakalárskej práce je sledovať účinok vybraných prostredí na stabilitu PE fólií a experimentálne  určiť mieru a charakter  zmien ich vlastností. Na sledovanie  uvedených zmien sa využijú merania  mechanických a reologických parametrov PE fólií.

RNDr. Viera Zatkalíková, PhD.  Medzikryštálová korózia austenitických nehrdzavejúcich ocelí

Charakteristickou vlastnosťou austenitických nehrdzavejúcich ocelí je ich vysoká odolnosť proti celkovej korózii, ktorá predurčuje ich široké využitie v rôznych oblastiach priemyslu (konštrukčné diely, prístroje), v stavebníctve, ale aj v zdravotníctve (chirurgické nástroje, implantáty).  Ak sú však austenitické ocele vystavené oblasti kritických teplôt 500 až 800°C, sú viac alebo menej náchylné na scitlivenie, ktoré je spôsobené rozpadom austenitu presýteného uhlíkom a vylúčením nadbytočného uhlíka vo forme karbidu (CrFe)23C6  na hraniciach zŕn. Lokálnym ochudobnením o chróm sa naruší základný princíp koróznej odolnosti týchto ocelí, znižuje sa ich pasivačná schopnosť. Scitlivená oceľ môže byť v agresívnom koróznom prostredí napadnutá interkryštálovou koróziou, ktorá patrí medzi najnebezpečnejšie druhy koróznych napadnutí, pretože nie je na povrchu materiálu viditeľná ale zároveň spôsobuje veľkú stratu pevnosti materiálu.

Teoretická časť práce bude zameraná na vysvetlenie mechanizmu a foriem elekrochemickej korózie, na charakteristiku nehrdzavejúcich ocelí a ich koróznych vlastností.

Cieľom experimentálnej časti práce bude hodnotenie náchylnosti na interkryštálovú koróziu austenitickej ocele AISI 304 v základnom stave a po tepelnom spracovaní pri teplotách v kritickej oblasti (500 až 800°C). Hodnotiť sa bude pomocou štandardnej metódy ASTM A262.

Ing. Juraj Belan, PhD.  Vplyv doby žíhania na mikroštruktúru tvárnenej niklovej superzliatiny INCONEL 718

Niklová superzliatina INCONEL 718 je najpoužívanejšou zliatinou na výrobu turbínových diskov leteckých motorov. Vďaka unikátnej mikroštruktúre; ktorú tvorí základný tuhý roztok γ (NiCo(Cr, Fe), vytvrdzujúca fáza γ′′ (Ni3Nb) a primárne karbidy typu MC, si zachováva svoje pevnostné vlastnosti do cca 650-700°C. V súčasnej dobe je tendencia skúmať ako sa mení mikroštruktúra tejto superzliatiny vplyvom teploty žíhania (cca 700°C) a doby výdrže na žíhacej teplote – 80, 100, 150, resp. 200 hodín a samozrejme aký to má všetko vplyv na výsledné mechanické vlastnosti. Takéto dlhé výdrže, na základe tzv. T-T-T diagramov, majú za následok tvorbu zvýšeného množstva δ fázy a hrubnutie primárnej fázy γ′ Ni3Al,Ti. Cieľom BP práce bude zhodnotiť vplyv výdrže na zvolených žíhacích teplotách na mikroštruktúru superzliatiny INCONEL 718.

Ing. Milan Uhríčik, PhD.  Prehľad existujúcich únavových kritérií pre určovanie životnosti pri jednoosovom a viacosovom zaťažovaní

Bakalárska práca sa bude zaoberať bližším prieskumom a prehľadom existujúcich únavových kritérií, ktoré sa používajú pri určovaní, resp. vyhodnocovaní životnosti konštrukčných materiálov pri jednoosovom a viacosovom cyklickom zaťažovaní.  Budú vybrané niektoré únavové kritériá  pre vzájomné porovnávania.

Ing. Lenka Markovičová, PhD.  Termická analýza – analýza zloženia a vlastností látok 

Termín termická analýza zahŕňa všeobecne experimentálne metódy, pri ktorých sú analyzované zmeny zloženia a vlastnosti študovaného systému pri teplotnom zaťažení. Študovanými systémami sú rôzne látky, prípadne ich zmesi (najčastejšie pevné látky – minerály, horniny, kovy, polyméry a pod.).  Metódami termickej analýzy sú sledované zmeny ich zloženia, prípadne zmeny ich vlastností. V priebehu tepelného zaťažovania vzorky dochádza k vyvolaniu alebo k zmene intenzity procesu, napr. chemickej reakcie, rozkladu, dehydratácie, fázovej premeny, ktoré môžu byť sprevádzané zmenou hmotnosti, objemu, uvoľňovaním alebo spotrebovaním energie, zmenou vodivosti atď.

Ing. Lenka Kuchariková, PhD.  Kvalita odliatkov z hliníkových zliatin

Zlievarenské zliatiny hliníka sú v súčasnom období veľmi využívaným materiálom v rôznych  priemyselných oblastiach. Voľba vhodnej zlievarenskej hliníkovej zliatiny na výrobu odliatku je ale podmienená ich vlastnosťami, čiže ich kvalitou. Prísne kritéria na kvalitu odliatkov pre automobilový priemysel sú dane najmä požiadavkami na vysokú spoľahlivosť a bezpečnosť komponentov automobilu,  súčasne aj vysokou úrovňou konkurencie výrobných podnikov. Dosiahnuť požadovanú kvalitu hliníkových odliatkov je veľmi dôležite, preto sú kladene vysoké nároky na ich výrobné operácie. Bakalárska práca sa preto bude zaoberať hodnotením kvality odliatkov hliníkových zliatin, pričom bude zameraná na výskumom v oblasti zisťovania jednotlivých druhov chýb odliatkov a príčin ich vzniku.

Ing. Alan Vaško, PhD.  Stanovenie presnosti spoľahlivosti prenosných tvrdomerov

V minulosti bolo jediným použiteľným spôsobom merania tvrdosti v teréne Poldi kladivko. V súčasnosti je už k dispozícii široký výber prenosných tvrdomerov, vhodných na meranie tvrdosti v teréne aj v prevádzke; navyše umožňujúcich prepojenie s výpočtovou technikou. Tieto tvrdomery majú viacero výhod v porovnaní so stolnými tvrdomermi. Okrem toho, že sú prenosné, možno ich použiť na meranie tvrdosti materiálov na ťažko dostupných miestach, meranie tvrdosti v rôznych smeroch (nielen zhora, ale aj zboku alebo zo spodu skúšobného telesa) a pod.

Prenosné tvrdomery často využívajú meranie tvrdosti podľa Leeba. Pre praktické použitie je väčšinou potrebné previesť hodnotu tvrdosti podľa Leeba na inú stupnicu (Brinell, Vickers, Rockwell a pod.). Moderné prenosné tvrdomery majú v pamäti uložené prepočítavacie tabuľky a nameranú hodnotu tvrdosti zobrazujú priamo vo zvolenej stupnici tvrdosti. Otázna je však presnosť tohto prevodu a spoľahlivosť nameraných hodnôt.

Bakalárska práca sa bude zaoberať porovnaním tvrdostí kovových materiálov nameraných na prenosných tvrdomeroch TH 170 a TH 1100 a na rôznych stolných tvrdomeroch a stanovením presnosti a spoľahlivosti nameraných hodnôt.

prof. Ing. Peter Palček, PhD.  Únavové poškodenie endoprotéz zo zliatiny titánu

V priebehu dvoch rokov sa porušili dve endoprotézy rovnakej konštrukcie a od jedného dodávateľa. Endoprotézy boli vyrobené zo zliatiny typu TiAlV. V oboch prípadoch únavový lom nastal tesne pod kužeľovým čapom. Okrem toho povrch kužeľového čapu bol poškodený koróziou. V rámci riešenia diplomovej práce je potrebné určiť príčinu porušenia endoprotézy a príčinu korózneho napadnutia povrchu kužeľového čapu.

Ciele BP:

  1. Zliatiny používané na výrobu endoprotéz.
  2. Konštrukcia endoprotéz.
  3. Metódy zisťovania príčin porušovania materiálov.
  4. Analýza poškodenej endoprotézy.
Ing. Tatiana Oršulová  Zisťovanie magnetických vlastností biomateriálov

Biomateriály sú neživé materiály používané v medicínskych aplikáciách určených na interakciu s biologickými systémami. Tieto materiály musia byť biokompatibilné, t.j. nemôžu vznikať žiadne nevhodné interakcie medzi biosystémom a biomateriálom. Ďalšími podmienkami sú biofunkčnosť, technologická spracovateľnosť a ekonomická nenáročnosť. Niektoré typy biomateriálov pri nevhodnom spracovaní nadobudnú nežiaduce štruktúrne zložky, ktoré vykazujú zmeny magnetizmu oproti pôvodnej matrici. Prítomnosť nežiaducich zložiek môžeme dokázať aj pomocou merania magnetických vlastností materiálu. Získané poznatky môžu pomôcť zvýšiť spoľahlivosť implantátov a zároveň znížiť riziko korózneho poškodenia. Čiastkové ciele bakalárskej práce sú:

  • voľba experimentálneho materiálu,
  • nadobudnutie teoretických poznatkov o fyzikálnych, elektrochemických, a mechanických vlastnostiach vybraných biomateriálov,
  • meranie magnetických vlastností po plastickej deformácii,
  • analýza štruktúry biomateriálov,
  • interpretácia získaných poznatkov.
Ing. Michal Jambor  Únava konštrukčných materiálov s povlakmi

Únava konštrukčných materiálov je najčastejšou príčinou vzniku medzných stavov v reálnych inžinierskych aplikáciách. Únavové vlastnosti v oblastiach vysokého počtu cyklov závisia predovšetkým od stavu povrchu a povrchovej vrstvy. Je teda možné predpokladať, že aplikáciou vhodných povlakov dôjde k zlepšeniu únavových vlastností konštrukčných materiálov v oblastiach vysokého počtu cyklov.

Cieľom bakalárskej práce je zhrnúť poznatky o únavovom degradačnom procese v povlakovaných materiáloch a následne, v experimentálnej časti, sledovať zmeny v únavových vlastnostiach bežných konštrukčných materiálov po aplikovaní rôznych povlakov.

Ing. Daniel Kajánek  Korózna odolnosť povrchovo upravených horčíkových zliaitn

Zliatiny horčíka zaznamenávajú v poslednom období stále väčší rozmach v oblastiach, kde je žiaduca redukcia hmotnosti a tým pádom aj úspora prevádzkových nákladov, napr. pohonných hmôt v dopravných prostriedkoch. Najväčšia prednosť týchto zliatin je ich nízka hmotnosť (Mg je o cca 75 % ľahší ako oceľ) a vysoká špecifická pevnosť. Z ekologického hľadiska je výhodou ich bezodpadové využitie. Po skončení životnosti horčíkovej súčiastky sa môže použiť v protikoróznej ochrane ako obetovaná anóda pre ochranu súčiastky z iného kovu. Limitujúcim faktorom v procese ich použitia je vysoká reaktivita a z nej vyplývajúca nízka korózna odolnosť. Jednou z možností ako zvýšiť koróznu odolnosť Mg zliatin je nanášanie povrchových vrstiev rôznymi spôsobmi (elektrodepozícia, anódová oxidácia, atď.) Vzhľadom na uvedené faktory je dôležité venovať sa výskumu v oblasti povrchových úprav horčíkových zliatin s cieľom zlepšenia koróznych vlastností týchto materiálov.

Bakalárska práca bude zameraná na hodnotenie koróznej odolnosti povrchovo upravených horčíkových zliatin, pričom na povrchovú úpravu budú použité elektrochemické a mechanické metódy. Korózna odolnosť bude hodnotená formou merania elektrochemických charakteristík v simulovaných prostrediach. Na tento účel budú využité metódy lineárnej polarizácie a elektrochemickej impedančnej spektroskopie.

Ing. Martin Frkáň Štruktúra titánovej zliaitny Ti-6Al-4V pripravenej metódou DMLS (3D tlač kovov)

Aditívna výroba je proces, pomocou ktorého sa komponenty vyrábajú pridávaním materiálu vrstvu po vrstve na rozdiel od tradičných spôsobov výroby, kedy sa materiál odoberá vo forme triesky. Technológie aditívnej výroby kovových práškov sa klasifikujú podľa zdroja energie alebo podľa spôsobu akým sa prášok spája. V dnešnej dobe sú v oblasti aditívnej výroby z kovových práškov najviac používané technológie, ktoré využívajú ako zdroj energie laser (DMLS, SLM) alebo elektrónový lúč (EBM).

Bakalárska práca bude zameraná na analýzu vzoriek z titánovej zliatiny Ti-6Al-4V pripravenej metódou DMLS (Direct metal laser sintering), ktorá využíva na stavbu komponentov koncentrovaný laserový lúč, lokálne natavujúci kovový prášok do kompaktného celku. Vzhľadom na to, že pri tejto metóde sa komponenty stavajú vrstvu po vrstve a dochádza k vysokým rýchlostiam ochladzovania (106 K/s), štruktúra materiálu má charakteristické črty a pri stavbe dochádza k vzniku vnútorných napätí. Z toho dôvodu sa musia komponenty podrobiť tepelnému spracovaniu, ktoré ovplyvní štruktúru a tým pádom vlastnosti materiálu.