TÉMY DOKTORANDSKÝCH DIZERTAČNÝCH PRÁC V AKADEMICKOM ROKU 2021/2022

1. Školiteľ: doc. Marta Kianicová, PhD.

Názov témy: Únavová životnosť oceľových vzoriek pri viacosovom náhodnom axiálno-torznom namáhaní.

Denné štúdium

Anotácia:

Predmetom práce je posúdenie rôznych prístupov k predikcii únavovej životnosti pri náhodnom viacosovom namáhaní a to ako v časovej tak aj vo frekvenčnej oblasti. Experimentálne skúšky budú urobené na vzorkách z nástrojovej ocele v axiálnom, torznom a axiálne-torznom záťažovom režime namáhania, ktorý bude odvodený z literárne dostupných údajov a aplikovaný blokovo. Cieľom práce je tiež posúdenie degradačných mechanizmov, uplatňujúcich sa pri iniciácii a šírení únavovej trhliny na základe 3D topografických meraní a detailného fraktografického rozboru experimentálnych únavových povrchov vzoriek.

 

2. Školiteľ: doc. Ing. Igor Barényi, PhD.

Názov témy: Vplyv podmienok trecieho zvárania na vlastnosti a mikroštruktúru vybraných materiálov

Externé štúdium

Anotácia:

Dizertačná práca je tematicky zameraná na materiálový a technologický výskum zvarov po aplikácii trecieho zvárania. Cieľom bude skúmať vplyv vybraných technologických parametrov na štruktúru a vlastnosti zvaru vrátane ovplyvnenej oblasti. Pri trecom zváraní sú najdôležitejšími technologickými parametrami rýchlosť relatívneho pohybu (otáčania), merný tlak a čas zvárania. V rámci výskumu bude sledovaný vplyv týchto parametrov na výsledné vlastnosti a celkovo kvalitu zvaru. Pozornosť bude venovaná najmä zvarom odlišných materiálov.

 

3. Školiteľ: doc. Ing. Jozef Majerík, PhD.

Názov témy: Výskum materiálových a technologických vlastností štruktúrovaných perforovaných pancierových plechov Armox pre balistickú ochranu – SmartShield

Denné štúdium

 

Anotácia:

Dizertačná práca je tematicky zameraná na materiálový a technologický výskum vysokopevných pancierových plechov Armox, ktoré sa v praxi používajú ako súčasť vonkajšej balistickej ochrany špeciálnej techniky. Koncepcia klasického obrneného vozidla je postavená na báze jednovrstvového plášťa trupu, vyrobeného z valcovanej homogénnej pancierovej ocele (RHA) alebo zliatiny hliníka.  Keďže RHA je tenšia, potrebuje ďalšie torzné výstuhy, vďaka ktorým je trup oveľa ťažší ako by mal byť. Použitím nového prístupu k použitiu štruktúry trupu s dvojitou stenou, ktorej vonkajšia doska by bola perforovaná a vnútorná homogénna (neperforovaná), sa dosiahne nielen vyššia torzná tuhosť, ale bude tiež možné dosiahnuť aj vyššiu úroveň balistickej ochrany.

Experimentálny výskum dizertačnej práce bude zameraný na dve základné časti. Prvá časť sa bude zaoberať materiálovým výskumom. Výskum bude pozostávať zo štúdia mechanických vlastností základného materiálu prostredníctvom zariadenia Hysistron TI 950 Triboindenter ako aj z  mikroštruktúrnej analýzy s využitím svetelne LM, AFM, SEM a Laser Scanning Confocal mikroskopie. Pre výskum budú využité zariadenia výskumného centra CEDITEK. Druhá časť bude zameraná na technologický výskum pozostávajúci z realizácie tzv. krátkodobých testov vŕtania, resp. frézovania. Výsledkom následne budú vyhodnocované zložky silového zaťaženia s využitím piezoelektrického dynamometra Kistler. Funkčné vlastnosti  vysokopevných pancierových plechov Armox budú sledované a vyhodnocované na vysokoteplotnom Tribometri Bruker.

Hlavným cieľom dizertačnej práce bude zlepšovanie úžitkových vlastností štruktúrovaných perforovaných pancierových plechov Armox určených pre balistickú ochranu – SmartShield, čo je aj cieľom medzinárodného kopperačného výskumu so zahraničnými partnerskými technickými univerzitami z Českej Republiky, Poľska a Srbska so zameraním na špeciálnu strojársku techniku a jej výrobu.

 

4. Školiteľ: prof. RNDR. Jaroslav Pokluda, CSc.

Názov témy: Zvyšovanie životnosti ocelí určených pre použitie v špeciálnej technike

Denné štúdium

Anotácia:

Dizertačná práca je tematicky zameraná na materiálový a technologický výskum štandardne používaných materiálov malokalibrových hlavní, ktoré sa v praxi používajú najmä na športovú streľbu. Koncepcia výskumu bude založená na skutočnosti, že aktuálne sú snahy o obmedzenie používania olova na športovú streľbu, pričom monolitné strely, ktoré sú náhradou za strely na báze olova majú za následok zvýšenie opotrebenia materiálov hlavní. Výskum bude zameraný na zvýšenie vybraných úžitkových vlastností (pevnosť, tvrdosť) pri zachovaní plastických vlastností a to aj s ohľadom na lomové mechanizmy.

 

5. Školiteľ: doc. Ing. Daniel Kottfer, PhD.

Názov témy: Výskum zákonitostí prípravy nanokompozitných MoC/C povlakov s využitím karbonylu Mo.

Denné štúdium

Anotácia:

Príprava tvrdých nanokompozitných povlakov na oceľových povrchoch je limitovanná teplotou popúšťania ocelí. Vytváranie tvrdých povlakov na báze karbidov pre strojársku výrobu je stále aktuálne. Karbonyly Cr, Mo a W sa nachádzajú vo forme práškov, ktoré už pri izbovej teplote sublimujú a tak vytvárajú plyn, vhodný ako prekurzor na vytvorenie povlaku. Ideálna teplota sublimácie uvedených prvkov je v oblasti 170 °C, čo je vhodné pre vytvorenie povlaku na oceľovej súčiastke, ktorá bola tepelne spracovaná na požadovanú tvrdosť. Po procese povlakovania tým možno dosiahnuť tvrdší a oteruvzdornejší funkčný povrch súčiastky, ktorý v prípade Mo ponúka aj ďalší benefit – zlepšenie žiaruvzdornosti a tým rozšírenie podmienok použitia povlakovanej súčiastky pri vyšších teplotách.

Oblasť procesu deponovania, vplyv jeho parametrov na vlastnosti MoC/C povlaku sú v posledných desaťročiach veľmi málo publikované. Takto sa ponúka priestor na základný výskum uvedených zákonitostí formou dizertačnej práce.

Dizertačnú prácu možno zamerať na:

• Teoretické štúdium procesu dekompozície karbonylov Cr, Mo a W

• Výskum vplyvu tlaku, teploty deponovania a predpätia na povlakovanej vzorke na hrúbku, tvrdosť a Youngov modul, textúru a chemické zloženie, koeficient trenia a opotrebovanie MoC/C povlaku

• Optimalizovanie uvedených technologických parametrov za účelom prípravy tvrdého oteruvzdorného povlaku pre prax