Jun 16, 2019   6:38 p.m. Blanka
Academic information system

Summary of topics offered - Slovak university of technology in Bratislava


Basic information

Type of work: Dissertation thesis
Topic: Vývoj vysokopevných precipitačne spevnených komplexných koncentrovaných zliatin
Title of topic in English: Development of high-strength precipitation hardenable complex concentrated alloys
State of topic: approved (prof. Ing. Ľubomír Čaplovič, PhD. - Chairperson of Departmental Board)
Thesis supervisor: Ing. Juraj Lapin, DrSc.
Faculty: Faculty of Materials Science and Technology in Trnava
Supervising department: Institute of Materials - MTF
Max. no. of students: 5
Academic year:2019/2020
Proposed by: Ing. Juraj Lapin, DrSc.
External educational institution: Institute of Materials and Machine Mechanics of the Slovak Academy of Sciences
Annotation: Výskum v oblasti nových konštrukčných materiálov určených pre prácu v extrémnych podmienkach, ako sú vysoké pracovné teploty, agresívne prostredie a kombinované namáhanie, sa zameriava na veľmi perspektívnu skupinu komplexných koncentrovaných zliatin (CCA). CCA by mali nahradiť v súčasnosti používané superzliatiny, čo bude vyžadovať okrem dizajnu základného chemického zloženia skúmať aj vhodné spôsoby ich vysokoteplotného spevnenia. PhD práca bude zameraná na dizajn, metalurgickú prípravu a odlievanie nových vysokopevných precipitačne spevnených CCA typu Co-Cr-Fe-Ni-Al-X, kde X je minoritný legujúci prvok. Zvýšenie vysokoteplotnej pevnosti sa dosiahne vhodným legovaním a precipitáciou intermetalických fáz v neusporiadanom tuhom roztoku CCA. Doktorand/ka sa bude podieľať na príprave CCA pomocou indukčného tavenia a gravitačného odlievania. Navrhne legovanie základného systému vhodnými minoritnými prísadami a bude skúmať vplyv zvolených prísad na procesy substitučného/precipitačného spevnenia. Pomocou svetelnej mikroskopie, riadkovacej elektrónovej mikroskopie, transmisnej elektrónovej mikroskopie, energiovo-disperznej spektroskopie, vlnovo disperznej spektroskopie a röntgenovej difrakčnej analýzy bude charakterizovať mikroštruktúru a fázové zloženie pripravených zliatin. Bude skúmať mechanické vlastnosti vyvíjaných zliatin pomocou skúšok v ťahu, tlaku, creepu a meraním tvrdosti. Od uchádzača/ky sa vyžaduje experimentálna zručnosť, poznatky z náuky o materiáloch, základné poznatky o fázových diagramoch, základné znalosti experimentálnych metód hodnotenia štruktúry, mechanického skúšania materiálov ako aj ovládanie anglického jazyka.
Annotation in English: The research in the field of structural materials for applications at extreme conditions such as high temperatures, aggressive environment and combined loading conditions is focused on a very perspective group of complex concentrated alloys (CCAs). The CCAs should replace currently used superalloys, which will require beside the design of the basic chemical composition also an extensive research of their high temperature strengthening. PhD thesis will be focused on the design, metallurgical preparation and casting of novel high-strength precipitation hardenable Co-Cr-Fe-Ni-Al-X type of CCA, where X is minor alloying element. The improvement of high-temperature strength will be achieved by an appropriate alloying and precipitation strengthening of disordered solid solution by intermetallic phases. The PhD student will participate on preparation of CCAs using induction melting and casting. The student will propose alloying of the basic system by minor additions and will study the effect of the selected alloying additions on substitution/precipitation strengthening processes. Microstructure, chemical composition and phase composition of the alloys will be characterised by optical microscopy, scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, energy dispersive spectroscopy, wavelength dispersive spectroscopy and X-ray diffraction analysis. Mechanical properties of the alloys will be studied by tensile testing, compression testing, creep and hardness measurements. The candidate needs to demonstrate laboratory experimental skills, knowledge of materials, phase diagrams, basic knowledge of experimental methods for microstructure characterisation, mechanical testing of materials as well as English language knowledge.



Limitations of the topic

To sign up for a topic it is necessary to fulfil one of the following restrictions

Limit to study programme
The table shows limitations of study programme, field, track the student has to be enrolled in to be able to register for a given topic.

ProgrammeTrackTrack
D-PMMD Advanced Materials and Material Design -- not entered -- -- not entered --