Vojtěch Průcha - Academia.edu (original) (raw)

Papers by Vojtěch Průcha

Defect and Diffusion Forum, Jun 28, 2022

Příspěvek se zabývá možností chemicko-tepelného zpracování slinutých karbidů (SK) boridováním. Pr... more Příspěvek se zabývá možností chemicko-tepelného zpracování slinutých karbidů (SK) boridováním. Pro experimentální program byly zvoleny 3 různé sorty SK s velice jemnou frakcí zrn karbidu wolframu (WC). Struktura těchto SK se lišila chemickým složením pojiva. Byly vybrány dvě sorty SK, u kterých bylo pojivo tvořeno čistými kovy a to kobaltem a niklem. U třetí sorty SK bylo zvoleno komplexní pojivo na bázi Fe-Co-Cr. Objem pojiva byl pro všechny zvolené sorty SK shodný a to 8 hm. %. Velikost zrna WC se pohybovala mezi 0,5-0,8 µm. Z vybraných sort SK byly vytvořeny vzorky, z nichž část podstoupila proces boridování a to v několika různých režimech. Cílem provedeného experimentu bylo určit, jakým způsobem ovlivňuje proces boridování konečné vlastnosti SK a jejich strukturu. K hodnocení strukturních změn byly použity techniky RTG difrakce a techniky světelné a elektronové mikroskopie. K hodnocení změn v mechanických vlastnostech a odolnosti proti opotřebení byly použito měření tvrdosti a ...

Článek se zabývá vlivem technologie kryogenního zpracování (DCT-Deep Cryogenic Treatment) na vlas... more Článek se zabývá vlivem technologie kryogenního zpracování (DCT-Deep Cryogenic Treatment) na vlastnosti slinutých karbidů typu WC-Co. Pro experimentální program byly zvoleny celkem 4 různé sorty SK (slinuté karbidy), z nichž dvě byly hrubozrnné s frakcí zrn WC větší jak 6 µm, podílem pojiva 10 a 15 hm. % a druhé dvě sorty SK byly jemnozrnné, s frakcí zrn WC 0,5-0,8 µm, podílem pojiva 10 a 15 hm. %. Příprava vzorků před DCT spočívala v úpravě jejich povrchu broušením a leštěním. Jedna polovina takto připravené plochy byla podrobena testům vlastností SK před jejich kryogenním zpracováním. Druhá polovina této plochy byla poté použita k analýze vlastností SK po DCT. K analýze vlastností SK před a po DCT byly použity techniky optické a elektronové skenovací mikroskopie, RTG difrakční analýza, analýza mechanických vlastností zkouškou tvrdosti podle Vickerse doplněná výpočtem lomové houževnatosti KIC a zkouškou odolnosti povrchu SK vůči opotřebení metodou Ball on Disk. Výše uvedené analýzy...

Mnoho odborných textů se věnuje procesu tepelného zpracování rychlořezných ocelí, přičemž výchozí... more Mnoho odborných textů se věnuje procesu tepelného zpracování rychlořezných ocelí, přičemž výchozí struktuře polotovarů není věnována odpovídající pozornost. Proto se tento článek věnuje nejen vlivu výchozí struktury na výsledné vlastnosti tepelně zušlechtěné oceli k výrobě nejen řezných nástrojů, ale také sonotrod (speciální nástroj pro ultrazvukové svařování). Jak experimenty prokázaly, jemnost rozbitých primárních karbidů ovlivňuje vlastnosti následné zušlechtěné matrice a vznik sekundárních karbidů. Jak vyplývá z dosažených výsledků, rozhodující vliv tak má způsob protváření výchozího polotovaru, čímž se zvýší homogenita rozmístění i velikost primárních karbidů. Do protikladu jsou uvedeny případy, kdy soustředění karbidů mělo za následek vznik trhlin po tepelném zušlechtění. Článek zahrnuje také proces všestranného kování, kterým je zajištěno dosažení požadované výchozí struktury.Although heat treatment of high-speed steels has been covered in numerous treatises, their microstruc...

Příspěvek se zabývá vlivem všestranného kování na výslednou velikost karbidické fáze a její podíl... more Příspěvek se zabývá vlivem všestranného kování na výslednou velikost karbidické fáze a její podíl v matrici. Analýza byla provedena u nástrojových rychlořezných ocelí s různým stupněm prokování (Pk =4,93 a 11,24). Při vyhodnocování karbidické fáze byla odzkoušena různá leptací činidla pro nalezení optimálního kontrastu pro snazší obrazovou analýzu. Obrazová analýza byla provedena v softwaru NIS Elements. Byl zjištěn výrazný vliv matrice na rozlišení karbidické fáze při obrazové analýze.PING 2018 Junior je pořádána s podporou prostředků na specifický vysokoškolsky výzkum projektu SVK2-2018017Effects of multiaxial forging on the size of the carbide phase and its volume fraction in the matrix are described. The analysis was performed on high-speed tool steels with different aggregate forging ratios, as defined in ČSN 42 0276 standard (Elfmak - Pk = 4.93 and 11.24). Several etchants were tested for optimal contrast in image analysis using NIS Elements software. Strong effect of the matr...

Západočeská univerzita v Plzni, 2018

IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 2021

The aim of this study was to evaluate changes in the corrosion resistance and microstructure of d... more The aim of this study was to evaluate changes in the corrosion resistance and microstructure of deeply cryogenic treated (DCT) cemented carbides (CC). Changes in corrosion resistance were determined by potentiodynamic testing in artificial mine water. Microstructural changes were characterized using X-ray diffraction analysis. Four sorts of WC-Co cemented carbides with different WC grain sizes and volume fractions of cobalt binder were used for the experiment. Specimens were divided into two groups. The first group of specimens was deeply cryogenic treated (DCT) at -186°C in dry liquid nitrogen vapor. The second group of specimens was tempered at 450°C. The results of the experiments show that DCT increased the amount of ε-Co in all the types of CC compared to the tempered group of specimens. This microstructural change and a change in the micro-stresses in the surfaces of the specimens contributed to increasing the corrosion resistance of CC after DCT.

Boridování SK se používá jednak pro vytváření mezivrstev, které mají za cíl zvýšit adhezi na ně d... more Boridování SK se používá jednak pro vytváření mezivrstev, které mají za cíl zvýšit adhezi na ně deponovaných diamantových vstev metodou CVD nebo slouží k vytváření vrtev na obráběcích nástrojích, které se pak používají bez dalších úprav v procesu třískového obrábění. K tomuto účelu je nutné zajistit, aby vytvářená vrstva měla požadované vlastnosti, tj adhezi k substrátu SK, fázové složení a pórovitost- celistvost. Níže uvedený článek se zabývá vlastnostmi různých typů SK po procesu boridování. Cílem experimentu bylo ověřit adhezi vytvořených vrstev k substrátu SK, jejich odolnost vůči dynamickému namáhání a změny v korozní odolnosti vyvolané deponovaním substrátu SK v chemicky aktivním prostředí 3,5% vodného roztoku kuchyňské soli. Kohezivně-adhezivní chování substrátu SK a vytvořené vrstvy bylo hodnoceno pomocí Mercedes testu. Dynamická únosnost deponovaného substrátu byla hodnocena za použití Impact testu. Změna v korozní odolnosti SK byla měřena jako změna korozního odporu a koro...

Práce se zabývá rozborem mikrostruktur získaných netradičními režimy TMZ oceli s TRIP efektem. Cí... more Práce se zabývá rozborem mikrostruktur získaných netradičními režimy TMZ oceli s TRIP efektem. Cílem této práce je navrhnout a otestovat novou strategii zpracování, kde je časově náročná prodleva v bainitické oblasti nahrazena kontinuálním ochlazováním. Výsledné mikrostruktury byly analyzovány pomocí světelné, skenovací konfokální a skenovací elektronové mikroskopie. Množství zbytkového austenitu byla stanovena pomocí RTG difrakční fázové analýzy. Mechanické vlastnosti byly stanoveny tahovou zkouškou a měřením tvrdosti. Novou strategií termomechanického zpracování se dosáhlo v konečném výsledku meze pevnosti v tahu nad 1000MPa s tažností nad 20%.Katedra materiálu a strojírenské metalurgieObhájenoThe work deals with the analysis of microstructures obtained by non-traditional modes TMZ steel with TRIP effect. The aim of this work is to design and test a new processing strategy in which the time consuming bainitic hold is replaced by continuous cooling. The resulting microstructures we...

Existuje velké množství speciálních metod pro zkoumání vnitřního stavu materiálů na základě vířiv... more Existuje velké množství speciálních metod pro zkoumání vnitřního stavu materiálů na základě vířivých proudů. Hlavní využití vířivých proudů je především v oblasti povrchového inženýrství, kde metoda umožňuje kvantifikování vybraných stavů povrchové integrity. Metoda vířivých proudů je svým způsobem nenahraditelným nástrojem v povrchovém inženýrství. Důvodem je to, že žádná jiná dostupná metoda neposkytuje informace o povrchových i podpovrchových oblastech materiálu, které jsou pro většinu dalších inspekčních metod obtížně dosažitelné. Je třeba poznamenat, že podpovrchové oblasti materiálu jsou z hlediska funkčního chování přiléhajícího povrchu materiálu velmi významné. Tento článek se zabývá další netradiční aplikací metody vířivých proudů. Tento článek a s ním spojený výzkum je zaměřen na použití vířivých proudů jako metody nedestruktivního testování pro ověření cementace a detekci zbytkového austenitu po procesech chemicko-tepelného a tepelného zpracování.There are a large number ...

Manufacturing Technology, 2019

There are a large number of special methods for exploring the internal condition of materials on ... more There are a large number of special methods for exploring the internal condition of materials on the basis of eddy currents. A major use of this method can be seen in surface engineering, particularly in studying some state quantities of surface integrity. It is also an irreplaceable tool in surface engineering. The reason is that no other affordable method provides information on both the surface and the sub-surface regions, as the latter are difficult to reach by most other inspection methods. It must be noted that the sub-surface region is significant, and dictates, to a large extent, the behaviour of the overlying surface. This article explores another non-traditional application of eddy current inspection. The study presented here involves a use of this non-destructive testing method for carburizing verification and for detecting of amounts of retained austenite.

PING 2019 is organized with the support of funds for specific university research project SVK1-20... more PING 2019 is organized with the support of funds for specific university research project SVK1-2019-002.This paper follows on from a paper entitled “Effects of hot forging on the shape and size of prior austenite grain in HS 6-5-2 high-speed steel” which was devoted to a microstructure analysis of slugs from rolled bars of a high-speed steel after two and three forging cycles, each cycle comprising one upsetting and one drawing out operation, and explored the shape and size of prior austenite grains. This paper therefore explores the volume fraction and density of carbides of different sizes in relation to locations within a forged workpiece. The first location was the centre of a specimen with the largest strain εef = 8.1 (after two forging cycles) and εef = 9.9 (after three forging cycles). Another location was at the periphery of the specimen, with a strain of εef = 1.6 after two forging cycles and εef = 3.2 after three cycles. Micrographs of carbide particles were taken using a ...

Microstructure analysis was performed on rolled bars of high-speed steel after two and three forg... more Microstructure analysis was performed on rolled bars of high-speed steel after two and three forging cycles, each cycle comprising one upsetting and one drawing out operation. High-speed steels belong to difficult-to-form materials with a narrow forging temperature interval. Forging above the maximum forging temperature may lead to grain coarsening. Below the minimum forging temperature, deformation resistance of the material increases, and the workpiece may fail. Using numerical modelling, special forging dies were designed and effective strain distribution was calculated for an axial cross-section plane in specimens after two and three forging cycles. The purpose of the analysis was to identify the relationship between the amount of effective strain and the shape and size of austenite grain after forging. The size of prior austenite grains was measured using the linear intercept method which is based on the Snyder-Graff method. Grain shapes were characterized in terms of circularity, which is the difference between the shape in question and a circle. With increasing amount of strain, the grains in the material became finer, as undissolved carbides impeded grain growth. In as-received rolled condition, the austenite grain size was G9. After three forging cycles, it was smaller, G11 (the higher the number, the smaller the grains). Circularity characterizes the complexity of a grain shape. After deformation, strongly non-circular grains were found in the material, although a certain portion of grains retained their round shapes. This was reflected in greater variance of circularity after the forging cycles.

Defect and Diffusion Forum, 2020

This paper explores the thermochemical treatment of cemented carbides (CC), specifically the bori... more This paper explores the thermochemical treatment of cemented carbides (CC), specifically the boriding process. Six different types of CCs with different size of tungsten carbide (TC) grains were chosen as experimental materials. They contained binders of different chemical compositions. In five CCs, the binders were pure metals: cobalt (four of them) and nickel (one of them). In the six one, the binder was a complex Ni-Co-Cr-based alloy. Samples of the different types of CCs were prepared by grinding and polishing and then half of them underwent boriding process. The experiment aimed to find how boriding affects the final properties of CCs and their structure. Microstructural changes in the materials were examined using X-ray diffraction and optical and electron microscopy. Changes in mechanical properties and wear resistance were evaluated using hardness testing and the Ball on Disk test. The experimental results, for example, shown that CC with nickel binder had lowest wear resist...

Specific treatment used for TRIP steels, as well as quenching and partitioning (Q-P) processing r... more Specific treatment used for TRIP steels, as well as quenching and partitioning (Q-P) processing rely on producing multi-phase microstructures with retained austenite in low-alloyed steels in order to achieve excellent mechanical properties. It is namely the values of the product of strength and elongation that reach outstanding levels. The desired microstructure for exploiting the TRIP effect consists of carbide-free bainite, ferrite and a small amount of retained austenite. It can be produced by intercritical annealing. Depending on the chemical composition of the steel, this microstructure may exhibit strengths between 800 and 1000 MPa and elongations up to 30 %. Microstructures with martensite matrix produced by Q-P process contain retained austenite in the form of films between martensite laths. They show strengths of up to 2000 MPa and elongations of about 10 %. In order to achieve such properties, suitable combinations of alloying elements must be chosen to prevent carbide pre...

Bakalařska prace řesi problematiku nizkolegovaných vysokopevných oceli a jejich způsob zpracovani... more Bakalařska prace řesi problematiku nizkolegovaných vysokopevných oceli a jejich způsob zpracovani. Jedna se zejmena o zpracovani typu TRIP a Q-P. V experimentalnim programu byly tyto nove způsoby zpracovani doplněny o inkrementalni deformaci a provedeny na simulatoru tepelně-mechanických cyklů. Ziskane struktury byly analyzovany světelnou a konfokalni mikroskopii pomoci různých leptacich technik a mechanicke vlastnosti byly stanoveny zkouskou tahem a tvrdosti.

This article is a response to the state of the art in monitoring the cooling capacity of quenchin... more This article is a response to the state of the art in monitoring the cooling capacity of quenching oils in industrial practice. Very often, a hardening shop requires a report with data on the cooling process for a particular quenching oil. However, the interpretation of the data can be rather difficult. The main goal of our work was to compare various criteria used for evaluating quenching oils. Those of which prove essential for operation in tempering plants would then be introduced into practice. Furthermore, the article describes monitoring the changes in the properties of a quenching oil used in a hardening shop, the effects of quenching oil temperature on its cooling capacity and the impact of the water content on certain cooling parameters of selected oils. Cooling curves were measured (including cooling rates and the time to reach relevant temperatures) according to ISO 9950. The hardening power of the oil and the area below the cooling rate curve as a function of temperature...

A new strategy of thermo-mechanical treatment with continuous cooling was tested for two low allo... more A new strategy of thermo-mechanical treatment with continuous cooling was tested for two low alloyed TRIP (transformation induced plasticity) steels. TRIP steels are high-strength steels with good formability and ductility and this excellent combination of mechanical properties results from fine, multiphase microstructure with about 10-15% of stabilized retained austenite. The processing of TRIP steels typically consists of heating either into the intercritical region or above, deformation applied during the cooling from this temperature and bainitic hold at temperatures around 400°C. The hold should ensure convenient bainite content in the final microstructure and also sufficient carbon enrichment of austenitic areas. This aim of this work is to design and test a new processing strategy in which the time consuming bainitic hold is replaced by continuous cooling. Two steels with chemical compositions typical for TRIP steels have been chosen for this experimental program, 0.2C-1.5-Mn...

Defect and Diffusion Forum, Jun 28, 2022

Západočeská univerzita v Plzni, 2018

IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 2021

Manufacturing Technology, 2019

Defect and Diffusion Forum, 2020