RECENZJA rozprawy doktorskiej

Transkrypt

1 Prof. dr hab. inż. Tadeusz Pacyniak Katedra Technologii Materiałowych i Systemów Produkcji Wydział Mechaniczny Politechnika Łódzka RECENZJA rozprawy doktorskiej mgr inż. Daniela Medyńskiego, zatytułowanej Wpływ zawartości niklu i parametrów obróbki cieplnej na strukturę i wybrane własności sferoidalnego żeliwa Ni-Mn-Cu wykonana na zlecenie Dziekana Wydziału Mechanicznego Politechniki Wrocławskiej ŁÓDŹ, kwiecień 2016

2 2 Prof. dr hab. inż. Tadeusz Pacyniak Politechnika Łódzka Katedra Technologii Materiałowych i Systemów Produkcji RECENZJA rozprawy doktorskiej mgr inż. Daniela Medyńskiego, zatytułowanej Wpływ zawartości niklu i parametrów obróbki cieplnej na strukturę i wybrane własności sferoidalnego żeliwa Ni-Mn-Cu wykonana na zlecenie Dziekana Wydziału Mechanicznego Politechniki Wrocławskiej 1. Charakterystyka ogólna pracy Żeliwo, pozostaje nadal najbardziej rozpowszechnionym tworzywem odlewniczym, z którego produkuje się odlewy o bardzo różniej masie i gabarytach. Zawdzięcza to swoim korzystnym właściwościom technologicznym i odlewniczym i stosunkowo niskiej cenie. Dominującym żeliwem w krajowej produkcji odlewów nadal pozostaje żeliwo szare, z tym, że konstruktorzy coraz częściej skłaniają się do stosowania na elementy części maszyn żeliw wysokojakościowych. Na szczególne podkreślenie zasługuje żeliwo z wydzieleniami grafitu kulkowego (żeliwo sferoidalne oraz żeliwo ausferrytyczne-adi) bądź wermikularnego (grafit o kształcie robaczkowym, zwartym). Do żeliw wysokojakościowych charakteryzujących się szczególnymi cechami (np. odpornością na zużycie ścierne czy wysoką odpornością korozyjną) należą żeliwa stopowe. Żeliwa wysokojakościowe są przedmiotem współcześnie prowadzonych badań mających na celu wytworzenie materiałów o ściśle określonych właściwościach. Recenzowana praca wpisuje się tematykę współczesnych badań, a dotyczy zagadnień związanych z kształtowaniem struktury oraz właściwości austenitycznego sferoidalnego żeliwa niklowo-manganowo-miedziowego.

3 3 Autor w swojej pracy podjął m.in. próbę oceny wpływu zmian wartości ekwiwalentu niklu i parametrów obróbki cieplnej na stopień i sposób przemiany austenitu w sferoidalnym żeliwie Ni-Mn-Cu. Problematykę recenzowanej pracy należy więc uznać jako trafną zarówno z punktu widzenia poznawczego, jak i ze względu na możliwości praktycznego zastosowania wyników badań i opracowań autora. Przedstawiona do recenzji rozprawa doktorska mgr inż. Daniela Medyńskiego zatytułowana Wpływ zawartości niklu i parametrów obróbki cieplnej na strukturę i wybrane właściwości sferoidalnego żeliwa Ni-Mn-Cu liczy 144 strony, które uzupełnia bogata bibliografia (168 pozycji), oraz streszczenie w języku polskim i angielskim. Uważam, że dobór literatury przez Doktoranta pozwala wnosić o Jego dobrym merytorycznym przygotowaniu do podjęcia problematyki związanej realizowaną tematu pracy. Język rozprawy jest stosunkowo przejrzysty, choć autor ma manierę używania skrótów np Odlewy surowe, zaś jej konstrukcja jest dla mnie mało logiczna i niezbyt czytelna. Mam tutaj głównie na uwadze umieszczenie Celu i zakresu pracy jako podrozdziału w części doświadczalnej, a nie jako oddzielnego rozdziału. Poziom edycyjny pracy nie budzi większych zastrzeżeń, chociaż w recenzowanym egzemplarzu brak jest wykazu ważniejszych oznaczeń, co utrudnia czytanie pracy ze zrozumieniem. 2. Ocena części literaturowej Część literaturowa zawarta jest w rozdziale 2 pracy jako część teoretyczna. W rozdziale 2. Autor opisał zagadnienia związane z tematyką pracy przedstawiając kolejno: czynniki wpływające na proces krzepnięcia odlewów, przemianę austenitu, ekwiwalent niklu, rozszerzalność cieplną, właściwości mechaniczne, odporność na zużycie ścierne, odporność korozyjną.

4 4 Układ tej części pracy jest prawidłowy, a sam opis dość wyczerpujący, choć autor nie ustrzegł się błędów zarówno edytorskich, jak i językowych. Przykładowo na np. str. 14 znajdują się błędne dane na rysunku 2.6, opisującym wpływ Si na stopień zabielenia klina (w opisie osi argumentów widnieje Mn). Do rys. na str. 19 nie dołączono oznaczeń. Czytelnik musi się domyślić, że EP to zmiana energii swobodnej płytki (płatka?), a że EK kulki. Znaleźć można lapsusy językowe, np. dla wytworzenia się grafitu kulkowego znaczenie ma ta ilość magnezu, która weszła do żeliwa jako dodatek stopowy. (str. 20). Nasuwa się tu również wątpliwość, czy Autor traktuje Mg w żeliwie jako dodatek stopowy, czy modyfikator (sferoidyzator)? Na tej samej stronie znajdujemy: ( ) mikrostruktura żeliwa sferoidalnego jest zwykle eutektyczna. To skład chemiczny żeliwa może być eutektyczny, mikrostruktura może takiemu składowi jedynie odpowiadać. Nie sposób również zgodzić się, że rys przedstawia uproszczony wykres równowagi stabilnej. Również znajdowanie pustych kart w pracy doktorskiej nie powinno mieć miejsca (pomiędzy str. 40, a 41). Ogólnie jednak należy stwierdzić, że zebrane dane stanowią dobrze prezentujący się zbiór odpowiadający tematowi pracy. Jednakże, po lekturze części teoretycznej mam niedosyt polegający na tym, że zabrakło mi w niej jakiegoś podsumowania z którego wynikałaby potrzeba podjęcia takiego właśnie tematu i określenia celu i tezy pracy. Oceniając tę część pracy stwierdzam, że tak przedstawiona część literaturowa stanowi wystarczającą podstawę teoretyczną do realizacji podjętego tematu. 3. Teza i cel rozprawy W rozdziale 3.1. Cel i zakres pracy Autor określił cele poznawcze oraz utylitarne (choć w przypadku tego ostatniego mamy do czynienia tylko z jednym celem utylitarnym). Nie mogę zgodzić się ze stwierdzeniem Przedstawione powyżej cele pracy określiły zakres i sposób jej realizacji. Toż to przecież dla zrealizowania postawionego sobie celu określa się odpowiedni zakres pracy a nie odwrotnie. Niestety Doktorant nie sformułował tezy pracy doktorskiej, co moim zdaniem ją zuboża. Można było zamiast celu utylitarnego postawić tezę pracy na przykład następującej treści: Istnieje możliwość opracowania takiego składu chemicznego sferoidalnego żeliwa Ni-Mn-Cu i takiej jego obróbki cieplnej, że odlewy o dużej

5 5 wytrzymałości, udarności, odporności na zużycie ścierne zachowają odpowiednio wysoką odporność na korozję. 4. Ocena części merytorycznej rozprawy Autor rozprawy w części doświadczalnej opisał szerokie spektrum przeprowadzonych badań, co jest ze wszech miar godne pochwały i zdecydowanie podnosi wartość pracy. Dobór zarówno rodzaju badań, jak i technik badawczych potwierdza dojrzałość naukową Autora rozprawy. W tej części pracy Doktorant przedstawił wyniki swoich badań: mikroskopowych, segregacji, dylatometrycznych, twardości, właściwości mechanicznych, odporności na zużycie ścierne, odporności korozyjnej, potencjodynamicznych. W opisie wyników badań nieco rażą powtarzające się tytuły podrozdziałów: Odlewy surowe i Odlewy wygrzewane itd. Zastanawia również, dlaczego Autor zdecydował się umieścić badania twardości w oddzieleniu od badań właściwości mechanicznych. Wszak twardość jest również właściwością (czy, jak stanowi Polska Norma własnością) mechaniczną. Przy analizie tej części pracy nasuwają się następujące uwagi. 1. Dlaczego do analiz mikroskopowych wykorzystał Autor mikrotwardościomierz? 2. Brak punktu pomiarowego na rys. 3.8 dla braku przemiany austenitu. Zmieniłby on charakter linii trendu, którą Doktorant wyznaczył. 3. Nie sposób zgodzić się ze stwierdzeniem, że: Stwierdzono zmniejszenie stopnia przesycenia pierwiastkami faz tworzących strukturę stopu w temperaturze otoczenia. Czy chodzi o zmniejszenie stopnia przesycenia po wyżarzaniu? Jeśli tak, nie potwierdzają tego dane na rys

6 6 4. Dlaczego Autor na str. 65 zdecydował się przedstawić wnioski (wiersz od 12 17) przed wynikami badań? 5. Wątpliwym jest twierdzenie na str. 66, że zwiększanie ekwiwalentu niklu wygrzewanych odlewów sprzyjało zwiększaniu rozdrobnienia nowej fazy (rys. 3.16a). Na tymże rysunku pokazano mikrostrukturę żeliwa, dla którego EkwNi = 15,6%; poprzedni opis dotyczy żeliwa o EkwNi > 16,0%. 6. Jaki cel przyświecał Doktorantowi przy pomiarze składu chemicznego wewnątrz wydzielenia grafitu sferoidalnego? (str. 71) 7. Na rysunkach naniesienie wartości twardości odlewów niewyżarzonych istotnie zmieniłoby przebieg wykreślonych linii trendu. 8. Autor rozprawy używa przestarzałego oznaczenia wydłużenia względnego A5. Od wielu lat, zgodnie z PN-EN stosuje się oznaczenie A. 9. Co Autor rozumie pod pojęciem chropowatość przełomu? Przełom ocenia się zwykle jako kruchy bądź ciągliwy. 10. Dlaczego na rys i 3.68 Doktorant zdecydował się na przedstawienie zależności szybkości korozji od czasu poprzez łączenie punktów? W innych przypadkach wykorzystana była linia trendu. W podsumowaniu Doktorant prowadzi dyskusję nad wpływem ekwiwalentu niklowego, rodzaju obróbki cieplnej na zmiany mikrostruktury zarówno odlewów bez obróbki cieplnej ( surowych ) jak i po obróbce cieplnej na ich właściwości. Doktorant w podsumowaniu stwierdza, że o odporności korozyjnej decyduje nie ekwiwalent niklowy, a skład chemiczny, w szczególności zaś zawartość niklu. Merytoryczną część pracy kończą wnioski. We wnioskach pewną wątpliwość budzi porównanie wniosku nr 3 i 4, które wydaje się są sprzeczne w zakresie odporności korozyjnej badanych odlewów. Ponadto we wnioskach nie doczytałem się wniosku dotyczącego trzeciego celu poznawczego. Powyższe uwagi, pomimo, że dość liczne, nie umniejszają merytorycznej wartości pracy. Do szczególnych osiągnięć Autora zaliczyć należy opracowanie zależności statystycznych pomiędzy odpornością na zużycie ścierne oraz twardością, a ekwiwalentem niklu.

7 7 5. Ocena końcowa Przytoczone uwagi krytyczne w niczym nie umniejszają pozytywnej oceny recenzowanej rozprawy zarówno pod względem zastosowanych metod badawczych, jak też uzyskanych wyników i ich interpretacji. Doktorant zrealizował zakres merytoryczny pracy. Wykazał się wiedzą, umiejętnością w prowadzeniu eksperymentów oraz opracowania i analizy wyników, a także wyciągania wniosków. Należy podkreślić, że opracowanie składu chemicznego sferoidalnego żeliwa Ni-Mn-Cu i jego obróbki cieplnej, pozwalające na otrzymywanie odlewów o dużej wytrzymałości, udarności, odporności na zużycie ścierne i jednocześnie zachowujących odpowiednio wysoką odporność na korozję, jest niewątpliwą nowością i osiągnięciem autorskim Doktoranta. Wniosek końcowy Na podstawie powyższej opinii o rozprawie doktorskiej mgr inż. Daniela Medyńskiego, zatytułowanej Wpływ zawartości niklu i parametrów obróbki cieplnej na strukturę i wybrane własności sferoidalnego żeliwa Ni-Mn-Cu reprezentującej dyscyplinę budowa i eksploatacja maszyn stwierdzam, że wykazał się on wiedzą umożliwiającą prowadzenie samodzielnych badań naukowych, a oceniana praca jest samodzielnym rozwiązaniem problemu badawczego, stanowi wkład w postęp wiedzy i spełnia wymogi stawiane przez Ustawę z dnia 14 marca 2003 roku o stopniach i tytule naukowym oraz stopniach i tytule w zakresie sztuki (Dz. U. nr 65 poz. 565 ze zm. Dz. U z 2005 r, nr 164 poz. 1365), przedkładam więc Wysokiej Radzie Wydziału Mechanicznego Politechniki Wrocławskiej wniosek o dopuszczenie mgr inż. Daniela Medyńskiego do publicznej obrony. Łódź, r.