Diplomová práce Bc. Ondřeje Vybírala se věnuje inovativnímu tématu aktivních nátěrů, které mají potenciál ovlivnit reoxidační pochody na rozhraní forma–kov. V rešerši přehledně klasifikuje mechanismy vzniku oxidických plen, termodynamické zákonitosti a faktory ovlivňující tyto reoxidační pochody. Dále navazuje spojitostmi s využitím slévárenských nátěrů.

Student k řešení přistoupil vědecky, propojil teoretické stechiometrické modely s pokročilou SEM/EDS analýzou reálné distribuce částic hliníku v nátěru a navrhl optimální koncentrace Al v sušině nátěru, které podrobí testu. Dále navrhl zkušební geometrii odlitku a úspěšně ji zrealizoval pro vyhodnocování projevů reoxidace u duplexní oceli.

Velmi kladně hodnotím studentův přístup k plnění úkolů. Pracoval samostatně, s vysokou mírou iniciativy, a přitom využíval pravidelných konzultací při realizaci náročných experimentů. Do práce vnesl vlastní technickou invenci, což dokládá zejména návrh geometrie „snake-tool“ s využitím numerických simulací v softwaru ProCAST a výroba modelu pomocí technologií 3D tisku.

Odborná úroveň práce je podtržena moderní metodikou vyhodnocení, včetně využití strojového učení pro objektivizaci analýzy povrchových vad. Práce je logicky členěna, splňuje všechny stanovené cíle a vykazuje dobrou formální úroveň.

Práci doporučuji k obhajobě.

Diplomová práce je zaměřena do problematiky povrchové jakosti ocelových odlitků. V teoretické části se diplomant detailně zabýval vznikem oxidů, oxidických vměstků a filmů z hlediska jejich mechanismu vzniku i důsledků na kvalitu odlitku. Velice detailně dále rozebral kyslík, jeho chování i rozpustnost v čistém železe i jeho slitinách. Možná až příliš podrobně se zabýval také dezoxidací taveniny hliníkem a jeho důsledky i metodami výpočtu rovnovážné aktivity a kyslíku vzhledem. Tento rozbor byl velmi podrobný vzhledem k zaměření vlastní práce a těžišti experimentální části. V teoretické i praktické části se diplomant příležitostně nevyhnul používání vlastní terminologie což poněkud snižuje srozumitelnost vlastní práce. Za chybu lze považovat také to, že v některých případech (str. 13) necitoval původní literární zdroje, ale zdroje převzaté ([23a24]). V některých částech se nacházejí také drobné překlepy jako např. na straně 59 je uveden nesprávný výraz krmného ostřiva. I pře tyto drobné nedostatky lze považovat teoretickou část práce za originální a poměrně zdařilou. Významná část teoretické práce je věnována také reoxidačním pochodům a dominantním vlivům, které ji ovlivňují.

Na základě rozboru literatury diplomant navrhnul složení slévárenského nátěru s přísadou hliníku. Jako nevhodné je dle mého soudu navrhovat název kapitoly jako Vývoj antireoxidačního nátěru, když myšlenka na jeho složení i použití dezoxidačního hliníku byla popsána v užitném vzoru i když dnes již neplatném a také v jiné diplomové práci (E. Tomková). Kladně naopak hodnotím snahu výpočtem stanovit optimálního množství hliníku na dosažení dezoxidační schopnosti. Velmi rozsáhlé a přínosné je rozsáhlé ověření složení a chování nátěru při jeho aplikaci (reologické vlastnosti) i ověření technologických vlastností a chování nátěru po nanesení na formovací směs i teplotní expozici.

V rámci práce diplomant navrhnul tvar a rozměry experimentálního odlitku. Následně na několika odlitcích ověřil vliv použitého nátěru s rozdílným množstvím hliníku na povrchovou jakost odlitků. Jakost hodnotil kapilární zkouškou i analýzou povrchových vrstev materiálu odlitku metalografickou a SEM analýzou. Potvrdili se předpoklady, nebo spíše trendy, že přísada hliníku může snižovat reoxidační procesy při odlévání ocelových odlitků. Práce je čtivá, zpracovaná na dobré jazykové i odborné úrovni a přináší nové původní výsledky. Závěry práce jsou logicky a srozumitelně formulovány. Práce přináší zajímavé výsledky využitelné v průmyslové praxi a dává i řadu podmětů pro další vědecké a odborné práce. Diplomovou práci hodnotím jako dobrou a doporučuji k obhajobě.

Některé připomínky k práci:
V rovnici (1.3) je uvedena konstanta Kx, která je označena jako rovnovážná konstanta. Tak jak je rovnice popsána a vysvětlena nejedná se o rovnovážnou konstantu!

V rovnici (1.9) je vedena standardní změna volné entalpie, ale také i entalpie a entropie jsou standardní, ale v rovnici (1.9) to však chybně v rovnici uvedeno není.

V rovnici (1.15) jsou chybně uvedeny stechiometrické koeficienty.

Rovnice (1.14) není formálně správně (použití parciálního tlaku za uvažovanou aktivitu oxidu uhelnatého). V tomto vyjádření pak není ani zřejmý vliv sníženého tlaku na průběh uhlíkové reakce.

Hydraulický průměr (str. 35) není poměr pouze plochy kanálu a jeho obvodu. Správný vztah je poněkud odlišný. Topics for thesis defence:

1. Na straně 28 spojujete hliník se vznikem lasturových lomů, které také označujete také jako lomy kamenité. To není z hlediska popisu správné, jelikož se jedná o dva různé typy lomů. Mohl byste rozdíl mezi lasturovými a kamenitými lomy blíže vysvětlit?
2. Na straně 47 popisujete jako možný problém při použití nátěru s přísadou Al kontaminaci povrchu odlitku produkty reakce taveniny s hliníkem z nátěru. Není to naopak žádoucí při použití aktivního nátěru s hliníkem? Můžete krátce popsat z hlediska chemický rovnic mechanismus působení antireoxidačního nátěru na reoxidační pochody při odlévání ocelových odlitků?
3. Vysvětlete jednoduše princip a přínos uhlíkové reakce ve vakuu při metalurgickém zpracování roztavených kovů a slitin i s upřesněním rovnice (1.14).