Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Kocmanová - Nanoindentace1 Fakulta jaderná a fyzikálně inženýrská Katedra materiálů Nanoindentace Lenka Kocmanová, Petr Haušild, Jiří Matějíček, Aleš Materna.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Kocmanová - Nanoindentace1 Fakulta jaderná a fyzikálně inženýrská Katedra materiálů Nanoindentace Lenka Kocmanová, Petr Haušild, Jiří Matějíček, Aleš Materna."— Transkript prezentace:

1 Kocmanová - Nanoindentace1 Fakulta jaderná a fyzikálně inženýrská Katedra materiálů Nanoindentace Lenka Kocmanová, Petr Haušild, Jiří Matějíček, Aleš Materna Mariánská u Jáchymova

2 Kocmanová - Nanoindentace2 Motivace Cíl výzkumu: charakterizace materiálů, které jsou vhodné pro fúzní reaktory wolfram – divertor, první stěna, + velká teplota tání, - velké protonové číslo ocel, měď – chlazení → funkčně gradovaný přechod Cíl DP: z předchozích výsledků simulací a experimentů předpovědět rozdělení Youngova modulu a tvrdosti materiálů složených ze 2 fází. Rozdělení četnosti elastického modulu ve dvoufázovém materiálu. [1] Průřez tokamakem s divertorem

3 Kocmanová - Nanoindentace3 Nanoindentace diagnostika materiálů ze závislosti hloubky vtisku na aplikovaném zatížení se určuje elastický modul pružnosti a tvrdost Metoda Oliver – Pharr [2] Berkovičův indentor (z diamantu) h … hloubka vtisku h r … reziduální hloubka vtisku h c … kontaktní hloubka vtisku h max … maximální hloubka vtisku P max … maximální zatížení A … kontaktní plocha є,β … parametry Berkovič, α = 65,27° α

4 Kocmanová - Nanoindentace4 Materiál se skládá ze 2 fází Parametry nejsou konstantní Indentace přes rozhraní

5 Kocmanová - Nanoindentace5 Simulace Provedeny v prostředí Marc Mentat 3D vzorek, kde rozhraní je rovina s normálou kolmou na směr vnikání indentoru Kuželovitý indentor Elastická úloha

6 Kocmanová - Nanoindentace6 Rozhraní wolfram-ocel Zatěžování posuvem indentoru, 7 simulací do různých hloubek Rovné čáry – čistý wolfram, resp. ocel

7 Kocmanová - Nanoindentace7 Symetrie, elasticita Vzdálenost od rozhraní je normována hloubkou vtisku Normalizace simulovaných hodnot

8 Kocmanová - Nanoindentace8 Co je vlastně rozhraní - velikost ovlivněné oblasti ? rozhraní – odchylka od elastického modulu pružnosti je větší než 2% Velikost rozhraní D = 20

9 Kocmanová - Nanoindentace9 Elasto-plastický případ Na stejném nasimulovaném vzorku, který byl vytvořený pro elastickou úlohu byla provedena elastoplastická úloha Do hloubky 8µm Elastoplastické zatížení, Elastické odlehčení Zatížení Odlehčení

10 Kocmanová - Nanoindentace10 Nanoindentor

11 Kocmanová - Nanoindentace11 Rozhraní wolfram – ocel Maximální zátěžná síla – 20mN, průměrná hloubka vtisku - 345nm Experimenty 20μm

12 Kocmanová - Nanoindentace12 Další typy rozhraní: kov-keramika, keramika-keramika Hloubka vtisku závisí na zátěžné síle, řádově 150 – 500 nm CMC zatěžování, maximální zátěžná síla – mN Experimenty FeAl + YSZ

13 Kocmanová - Nanoindentace13 Porovnání nanoindentace na vzorku s ostrým (kolmým) rozhraním a namíchanými fázemi Ostré rozhraní vs. namíchané fáze 20μm 3μm Vzorek Vzorek 1982

14 Kocmanová - Nanoindentace14 Závěr Nanoindentace – nedestruktivní diagnostika materiálu - založena na vtisku indentoru z tvrdého materiálu do zkušebního vzorku - parametry materiálu se určují z odtěžovací křivky grafu síla-hloubka vtisku Simulace elastického modelu, elasto-plastického modelu Porovnání s experimentem Děkuji za pozornost

15 Kocmanová - Nanoindentace15 Literatura [1] Nohava, J., at al, Comparison of Isolated Indentation and Grid Indentation Methods for HVOF Sprayed Cermets, Journal of Thermal Spray Technology, Vol. 21, (2012), [2] W.C. Oliver, G.M. Pharr, An improved technique for determining hardness and elastic modulus using load and displacement sensing indentation experiments, J. Mater. Res., Vol. 7, No. 6 (1992)


Stáhnout ppt "Kocmanová - Nanoindentace1 Fakulta jaderná a fyzikálně inženýrská Katedra materiálů Nanoindentace Lenka Kocmanová, Petr Haušild, Jiří Matějíček, Aleš Materna."

Podobné prezentace


Reklamy Google