Master's Thesis

Microstructure stability of tungsten -ODS hetergeneous welds

Main document 4.61 MB

FSIMaster's ThesisStudent: Ing. Ondřej AdamAcad. year: 2017/2018

Leader: doc. Ing. Vít Jan, Ph.D.

Opponent: Ing. Pavel Sonnek, Ph.D.

The thesis is focused on microstructural stability of heterogeneous weld joint of ODS steel and tungsten. The theoretical part summarizes the basic information about the structure and properties of ODS steels and describes the methods of joining these steels with tungsten. In the experimental part, materials MA956 and WL10 were welded by using electron beam. The individual samples differ by preheating temperature or use filler material. After annealing at 800 °C/1h and 1000 °C/5h, a change of the weld metal microstructure was evaluated by using scanning electron microscope. The chemical composition was measured by energy dispersive spectroscopy. It has been found that during annealing, massive precipitation of particles occures in the whole volume of the weld metal. These particles were identified as Laves phase.

Language

Czech

State

Defended (thesis was successfully defended)

Hodnocení známka

A

Faculty

Department

Study branch

Materials Engineering

Classification by leader
doc. Ing. Vít Jan, Ph.D.

Diplomová práce Ondřeje Adama se zabývá experimentálním studiem heterogenních svarových spojů wolframové slitiny a oceli zpevněné oxidickými částicemi. Jedná se o poměrně exotickou kombinaci materiálů, která je ale technicky reálná v případě konstrukce fúzního reaktoru.
Práce   obsahuje teoretickou část, která uvádí do problematiky volby materiálů pro fúzní reaktor, představuje možné metody jejich spojování a dále prezentuje první výsledek - výpočet fázového diagramu pro soustavu uvažovaného spoje.
V experimentální části pak hodnotí skupinu vzorků spojených elektronovým paprskem. Je použito sady experimentálních technik od světelné mikroskopie, mikrotvrdosti až po analytickou elektronovou mikroskopii a EBSD.  Experimentálně získané výsledky jsou průběžně konfrontovány s výsledky výpočtů fázového složeni na základě naměřeného chemického složení.  V závěru práce jsou výsldky poměrně+ rozsáhle diskutovány. Je nutné konstatovat, že úkol důkladné analýzy materiálu svarového kovy v analyzovaných spojích přesahuje rozsah který je možno zpracovat v diplomové práci je v plánu dokončení výsledků a jejich příprava k publikaci.  diplomovou práci zpracoval pan Ondřej Adam samostatně,  experimenty sám navrhl a dále řídil a výsledku přehledně zpracoval a uvedl do vztahu s výsledky publikovanými jinými autory. Předloženou diplomovou práci doporučuji k obhajobě jako vysokoškolskou kvalifikační práci.

final grade: A

Evaluation criteria Grade
Fulfilment of requirements and objectives of assignment A
Working process, extent and suitability of applied methods A
Scholarly contribution and originality A
Ability to interpret achieved results and draw conclusions A
Applicability of results in practice or theory A
Logical arrangement of thesis and its layout B
Grafic layout, used style and language level B
Work with used sources including quotations A
Student's independence when working on the topic A

Classification by opponent
Ing. Pavel Sonnek, Ph.D.

Kvalitně zpracovaná diplomová práce. Vyváženě a účelně kombinuje správně vybrané teoretické pozadí řešeného úkolu, praktické využití závěrů. Teoretický úvod i možná praktická aplikace je doplněna o kvalitně zpracované výsledky pokročilých analytických metod, SEM, EBSD. Rovněž bych chtěl vyzdvihnout odvahu studenta pustit se do nezmapované oblasti;  heterogenního tavného svarového spoje mezi ODS materiálem a wolframem W; zde se nelze opřít o žádná rozsáhlá publikovaná data. Je nutno prokázat schopnost kriticky zhodnotit výsledky, nalézt analogie chování u jiných typů materiálů. Diplomová práce je kvalitně zpracována také po gramatické, formální a typografické stránce. Text závěrečné práce je ucelený, provázany, je užívána správná technická terminologie, logické členění, citace zdrojů. Student závěrečnou prací plně prokazal schopnost zvolené téma řádně zvládnout na úrovni očekávané od závěrečné práce magisterského studia.

final grade: A

Evaluation criteria Grade
Fulfilment of requirements and objectives of assignment A
Working process, extent and suitability of applied methods A
Scholarly contribution and originality A
Ability to interpret achieved results and draw conclusions A
Applicability of results in practice or theory A
Logical arrangement of thesis and its layout A
Grafic layout, used style and language level A
Work with used sources including quotations A

Literature

ŠENBERGER, J. a kol. Metalurgie oceli na odlitky. Brno: Vysoké učení technické v Brně - Nakladatelsltví VUTIUM, 2008. 310 s. ISBN 978-80-214-3632-9.
PLUHAŘ, J. a kol. Fyzikální metalurgie a mezní stavy materiálu. Praha: SNTL, 1987. 298 s.
WEGLOWSKI, M. S. Electron beam welding – Techniques and trends – Review, Vacuum. Roč. 130, č. Supplement C, s. 72–92, srp. 2016.
SCHULTZ, H. Electron Beam Welding. Elsevier Science, 1994.
COMMIN, L. et al. Characterization of ODS (Oxide Dispersion Strengthened) Eurofer/Eurofer dissimilar electron beam welds, Journal of Nuclear Materials, roč. 442, č. 1, Supplement 1, s. S552–S556, lis. 2013.

Keywords

microstructural stability, heterogeneous weld joint, MA956, WL10, electron beam