Search

It is believed that many historic mortars were made using hot-lime mixing techniques. They are back in use today, and their good qualities are often praised, including being more compatible and a better match with historic fabrics. This paper studies the methods of producing hot-lime mortars and putties. It discusses the variables that determine the properties of the resultant mortars such as slaking and calcination, and compares hot-lime mortars with their equivalent putties, and with factory-produced calcium lime and hydraulic lime mortars. The paper concludes that the most important variable that governs the properties of hot-lime mixed mortars is the quantity of water used for slaking, because it determines the temperature reached during slaking which makes the resultant Ca(OH)2 vary from a fairly large size to extremely small, hence producing mortars with different properties. Based on scientific and historic evidence, it is concluded that the best method for hot-lime mixing is dry-slaking (sand-slaking) with long storage, because it combines a high slaking temperature (that reduces particle size and increases the surface area of the hydrate), with gradual slaking (that lowers volume expansion and crack development) and long storage (to ensure complete slaking hence no expansion cracks). Many historic mortars were probably hot-lime mixed. However, it is practically impossible to recreate them today due to the different limestones, kilns, calcination regimes and slaking/storage methods used in the past. Hydraulic and magnesian quicklimes were used historically for hot-mixing. In contrast, most of the factory quicklimes used today are purer limes with higher free lime content and a greater reactivity. Therefore, a hot-lime mix made with a factory-produced quicklime may not be more authentic or compatible than a natural hydraulic lime –NHL– mortar designed to suit a specific fabric and application. To ensure quality mortars that can be consistently repeated, a hot-lime mixing specification should contain both the process and the materials including: type of slaking (dry/wet) amount of water used mixing details and the time at which it takes place storage time and at what stage does it occur. To control the slaking temperature, the right amount of water should be established (according to free lime content) by trial which will also inform on the amount of yield and hence allow proportioning. With careful site work and specification, high-quality, compatible mortars can be made with both NHLs and hot-lime mixing. However hot-lime mixing requires more time and logistics, closer care and a more complicated specification.

Postupak kaljenja je postupak toplinske obrade koji se provodi u svrhu povećanja mehaničkih svojstava materijala. Prilikom postupka kaljenja, da bi se dobila određena željena svojstva materijala, u većini slučajeva kod legiranih čelika nije povoljno gašenje u vodi, jer u predmetu nastaju neželjena naprezanja i pukotine. Stoga se takvi čelici gase u ulju za kaljenje, te tako sporijim hlađenjem, dobivaju odgovarajuća svojstva. Općenito, svojstva materijala nakon gašenja, osim što ovise o svojstvima materijala koji se toplinski obrađuje, ovise i o svojstvima medija u kojem se materijal gasi. Poznavanjem fizikalnih i kemijskih svojstava ulja za kaljenje možemo preciznije kontrolirati proces gašenja. U ovom radu obradit će se fizikalna i kemijska svojstva ulja u postupku kaljenja na uzorcima koji će predstavljati grupu biljnih ulja. Također, u radu će se fizikalna i kemijska svojstva usporediti s rezultatima konvencionalnog ulja za kaljenje. The hardening process is a heat treatment process that is carried out in order to increase the mechanical properties of the material. During the hardening process, in order to obtain certain desired properties of the material, quenching in water is not sufficient in most cases with alloy steel, because unwanted stresses and cracks occur in the object. Therefore, such steels are quenched in quenching oil, and with this slower cooling, they acquire the appropriate properties. In general, the properties of the material after quenching, in addition to depending on the properties of the heat-treated material, also depend on the properties of the medium in which the material is quenched. By knowing the physical and chemical properties of the quenching oil, we can more precisely control the quenching process. In this paper, the physical and chemical properties of oil in the hardening process will be processed, and this will be done on samples of vegetable oils. Also, the paper will compare the physical and chemical properties with the results of conventional quenching oil.

V diplomskem delu so opisani vzroki požarov na ladji. Omenjene so različne konvencije ki se nanašajo na to temo, ki nam služijo kot protokol, da do požara ne pride ,kot tudi postopki, če do tega vseeno pride. Prav tako smo podrobneje pojasnili sisteme za gašenje požara. The thesis describes the causes of fires on the ship. Various conventions related to this topic are mentioned, which serve as a protocol to prevent a fire from occurring, as well as the procedures if it does occur, and we have explained the fire extinguishing systems in more detail.

Fire, as a process of uncontrolled burning, is always accompanied by a threat to human life and property. Often, this threat results in human victims. The spread of fire can vary depending on the factors and conditions in place. The location of a fire is a very important factor, and one of the most common locations of fire spreading a closed space. Most fires occur in closed spaces, particularly residential, industrial or commercial buildings. Fire can spread across virtually the entire closed space in these structures, from basements to attics. Residential buildings are among the most interesting structures in this sense, given the large number of people inside. Fire extinguishing tactics in residential buildings can vary depending on different factors, such as the function of the building in question, its interior arrangement, arrangement of communication routes, construction materials, etc. Therefore, it is very important to apply the proper tactic for fire extinguishing in closed spaces using proper fire extinguishers. This paper presents examples of extinguishing fires in closed space with proper tactics the potential use of simulation software as an important tool., Požar kao proces nekontroliranog sagorijevanja uvijek je praćen ugrožavanjem ljudskog života i štetom na materijalnim dobrima. Često je rezultat ugroze praćen ljudskim žrtama. Širenje požara može biti različito u ovisnosti od različitih faktora. Lokacija požara predstavlja veoma važan faktor. Jedna od veoma mogućih lokacija širenja požara je zatvoreni prostor. Najveći broj požara događa se u zatvorenom prostoru-stambenim objektima, industrijskim objektima, poslovnim objektima itd. Požar može zahvatiti svaki zatvoreni prostor ovih objekata, od podrumskog prostora pa do tavanskog prostora. Naravno, jedni od najinteresantnijih objekata u ovom smislu su stambene zgrade, najviše zbog velikog broja ljudi unutar njih. Taktika gašenja požara u ovom slučaju može biti različita u zavisnosti od različitih faktora, kao što su namijena zgrade, unutrašnji raspored u zgradi, raspored komunikacijskih ruta, materijala od kojih je zgrada napravljena itd. Dakle, veoma je važno izabrati odgovarajuću taktiku za gašenje požara u zatvorenom prostoru i odgovarajuća sredstva za gašenje. Ovaj rad je napisan kako bi pokazao primjere gašenje požara u zatvorenom prostoru i moguću upotrebu simulacijskog softvera kao pomoćnog alata.

U ovom radu sažeto su opisani različiti postupci toplinske obrade, a detaljnije je opisan postupak kaljenja sa svim njegovim fazama. Fokus ovog rada stavljen je na posljednju fazu u procesu kaljenja - fazu gašenja (ohlađivanja). Navode se i detaljnije opisuju u praksi najkorištenija sredstva za gašenje kod provođenja postupka kaljenja. Ističe se ekološka potreba za što većom primjenom biljnih ulja među sredstvima korištenim za gašenje metala prilikom kaljenja. U eksperimentalnom dijelu rada uspoređena su biljna ulja od: kokosa, masline, palme, repice, šafranike i suncokreta. U procesu ohlađivanja s namjenom praćenja svojstava medija za gašenje korišten je mjerno-analitički sustav IVF Smart Quench pomoću kojeg su ranije navedena ulja ispitana te su zabilježene karakteristične veličine ohlađivanja, odnosno brzine ohlađivanja pri 300 °C i 500 °C, maksimalna brzina ohlađivanja i vrijeme i temperatura pri kojom je ista postignuta te vremena ohlađivanja do 200 °C, 400 °C i 600 °C. Sva ulja su ispitana na početnim temperaturama od 21 °C, 50 °C i 80 °C te je napravljena tablična i dijagramska usporedba ispitanih ulja. Na kraju rada dan je zaključak argumentiran dobivenim rezultatima. In this work, various heat treatment processes are briefly described, and the hardening process with all its phases is described in more detail. The focus of this work is put on the last phase of hardening - the quenching phase (the cooling phase). Most used media for quenching in practice are stated and described in detail. The ecological need for greater integration of vegetable oils for cooling metals during quenching stands out. Vegetable oils from coconut, olive, palm, rapeseed, saffron and sunflower were compared in the experimental part of the work. With the purpose of monitoring the properties of quenching media a measurement analytical system IVF Smart Quench was used, with which the previously mentioned oils were tested, and their cooling characteristics were recorded, that are their cooling speed at 300 °C and 500 °C, the maximum cooling speed and time and temperature at which it is reached and cooling time to 200 °C, 400 °C and 600 °C. All oils were tested with the initial temperatures of 21 °C, 50 °C and 80 °C and a tabular and diagram comparison of all the examined oils was made. At the end of the work, the conclusion is given supported by the obtained results.

Izolacijski materiali odigrajo pomembno vlogo pri preprečevanju prehajanja vlage, toplote, zvoka, električnega toka in ostalih količin. Zaradi izrednih lastnosti izolacije, ter tudi ostalih lastnosti, so v industriji in vsakdanjem življenju široko zastopani in uporabljeni. V diplomskem delu sem se osredotočil na gorljivost izolacijskih materialov, standarde s katerimi jih klasificiramo in na preprečevanje razvoja požara in njegovih posledic. Glavna naloga požarno odpornih izolacijskih materialov je preprečitev razvoja požara in njegovega širjenja, ki ključno varuje pred posledicami požara, poleg odsotnosti zadostne temperature vira vžiga in oksidacijskega sredstva. Na podlagi raziskave fizikalnih, kemijskih in termičnih karakteristik v diplomskem delu ugotovimo da izolacijski gradbeni materiali (kamena in steklena volna, penjeno steklo), izolacijske plastične mase (politetrafluoroetilen PTFE, polistiren PS, polieterimid PEI) in izolacijska vlakna (ogljikova vlakna, poliimidna vlakna PI, poliestrska vlakna PES) zagotavljajo visoko primarno funkcijo izoliranja s toplotno prevodnostjo λ < 0,1 W/mK. Poleg tega pa izolacijski materiali s svojimi protipožarnimi lastnostmi zagotavljajo ustrezno stopnjo požarne odpornosti za objekte in predmete saj imajo vsi materiali, z izjemo PS, visoko gostoto, ki omogoči ugodno sestavo materiala. Specifične toplote cp za plastične mase in vlakna zavzemajo vrednosti med 1,1 in 2,0 kJ/kgK, vrednosti specifičnih toplot za gradbene materiale pa so nad 700 kJ/kgK in tako sposobni prevzeti bistveno večje količine toplote. Tališča Tt za plastične mase so pod 500 °C in zato bistveno hitreje tvorijo goreče kapljice za širjenje gorenja kot gradbeni materiali s tališči okoli 1000 °C. Kisikov indeks OI, ki je določljiv samo za plastične mase in vlakna, je za obravnavane materiale nad 25. vol. %, s čimer je izpolnjena sposobnost zaviranja gorenja. V primeru gorenja ali tlenja izolacijskih materialov se sproščajo škodljivi plinasti produkti, ki na organizmu lahko povzročijo trajne poškodbe. Največjo nevarnost prestavljata ogljikov oksid CO in dioksid CO2, ki se tvorita z visokimi deleži pri gorenju vseh vrst materialov, in jih s človeškimi čutili ne zaznamo. Zato z različnimi mehanizmi gašenja, pri čemer sta najbolj učinkovita hlajenje reakcijske cone in dušenje, preprečimo ali omejimo širjenje in vpliv potencialnih nevarnosti v najkrajšem možnem času. Insulation materials play an important role in preventing the translation of moisture, heat, sound, electricity and other quantities. Due to the extraordinary properties of insulation, as well other properties, they are widley represented and used in industry and every day life. In my thesis i focused on flammability of insulation materials, the standards for classification and on the prevention of the development of fire and it's consequences. The main task of fire-resistant materials is to prevent the development of fire and it's spread, which is crucial to protect against the fire consequences, in addition to the absence of sufficient temperature of the ignition source and oxidizing agent. Based on the research of physical, chemical and thermal characteristics in the thesis, insulating building materials (stone and glass wool, foam glass), insulating plastics (polytetrafluoroethylene PTFE, polystyrene PS, polyetherimide PEI) and insulating fibres (carbon fibres, polyimide fibres PI, polyester fibres PES) provide a high primary insulation function with a thermal conductivity λ < 0,1 W/mK. In addition, insulating materials with their fire-retardant properties provide an adequate level of fire resistance for buildings and objects, as all materials, with the exception of PS, have high densities, which allows a favourable composition of the material. Specific heats for plastic and fibres occupy values between 1,1 and 2,0 kJ/kgK, while values for building materials are above 700 kJ/kgK and are able to absorb significantly more heat. Melting point for plastics are below 500 °C, therefore they form flammable droplets for spreading the fire much faster, than building materials with melting points around 1000 °C. The oxygen index, which can only be determined for plastic and fibres, is above 25 vol. %, so they fulfill the ability to inhibit combustion. In the case of burning or smoldering of insulation materials, harmful gaseous products are released, which can cause permanent damage to the organism. The greatest danger is presented by carbon monoxide CO and CO2 dioxide, which are formed with high proportion in the combustion of all materials and are not detected by the humans senses. Therefore, various extinguishing mechanisms are used to prevent or limit the spread of the fire and impact of potential hazards in the shortest possible time.

V praksi se srečujemo z različnimi tipi požarov, ki pa so glede na njihovo naravo najbolje obvladljivi z ustreznimi gasilnimi sredstvi. V magistrskem delu bomo podrobneje predstavili požare z elektro izvorom in delovanje heptafluoropropana kot njihovega mogočega gasila. Heptafluoropropan (FM-200) je bil razvit kot nadomestek halona 1301, ki je zdravju in okolju škodljiv. Primernejša je uporaba gasil, ki vsebujejo heptafluoropropan, saj ta ne povzroča škode okolju, ljudem in niti opremi, ki jo s takim gasilom gasimo. Požari z elektro izvorom se lahko pojavijo v vseh okoljih oz. prostorih, kjer so prisotne elektro naprave in inštalacije, tj. v elektro omaricah, električni napeljavi, računalniških ter drugih električnih napravah. Prednost magistrskega dela bodo požari z elektro izvorom v manjših prostorih. Pregled in analiza literature kaže, da je najpriročnejši in najhitrejši način gašenja takih požarov s predhodno nameščenimi cevkami s heptafluoropropanom (FM-200) nad potencialnim izvorom požara. Te se ob stiku z ognjem ali če temperatura v prostoru preseže 120 °C, zmehčajo, sprožijo in nemudoma pogasijo požar. Zaradi učinka dušenja in hlajenja se temperatura v okolici zniža. Učinkovitost delovanja cevk s heptafluoropropanom smo preizkusili v eksperimentalnem delu, v katerem nas je zanimala temperatura proženja cevk s heptafluoropropanom in čas, potreben za pogasitev požara, ter padec temperature po proženju. Z večkratno simulacijo požara v eksperimentalni komori smo ugotovili, da se cevke s heptafluoropropanom, ki morajo biti praviloma nameščene nad potencialni vir gorenja, v povprečju sprožijo pri temperaturi 131,1 °C (rezultat termočlena 1) in 181 °C (rezultat termočlena 2). Od začetka segrevanja prostora (testne komore) do aktivacije cevke s FM-200 je v povprečju preteklo 42,3 sekunde. Cevke s heptafluoropropanom so ob sprožitvi nemudoma pogasile vir gorenja, kar potrjuje navedbe proizvajalca, da je čas, potreben za pogasitev požara, krajši od 10 sekund. Gašenje s cevkami s heptafluoropropanom je potekalo po načelu dušenja in hlajenja. S poskusi smo potrdili učinkovitost heptafluoropropana pri gašenju požarov v manjšem prostoru, npr. v elektro omarici. In practice, we encounter different fires, which are, depending on their nature, the most manageable fire extinguishers compatible with it. In the master's thesis, we will present in detail the fires with an electrical source and functioning of Heptafluoropropane as a possible extinguisher. Heptafluoropropane (FM-200) was developed as a substitute for Halon 1301, which is harmful to health and the environment. It is more appropriate to use fire extinguishers containing Heptafluoropropane, as it is not harmful to the environment, people, or the equipment that is extinguished with this type of fire extinguishers. Fires with electrical origin can occur in all environments or premises where electrical devices and installations are present, i.e., electrical cabinets, electrical wiring, computer, and other electrical devices. The priority of the master's thesis are fires with an electrical source in smaller rooms. A review and analysis of the literature show that the most convenient and the fastest way to extinguish such fires is with the pre-installed Heptafluoropropane (FM-200) tubes above the fire's potential source. When in contact with fire, or when the temperature exceeds 120 °C, Heptafluoropropane tubes are softened, triggered, and immediately extinguish the fire. Due to the cooling effect, the ambient temperature decreases. The efficiency of Heptafluoropropane tubes was tested in the experimental part. We were interested in the trigger temperature of Heptafluoropropane tubes, the time required to extinguish the fire, and the temperature drop after triggering. By repeatedly simulating a fire in the experimental chamber, we found that Heptafluoropropane tubes, which should typically be placed above a potential combustion source, are on average triggered at a temperature of 131,1 °C (the result of thermocouple 1) and 181 ° C (the result of thermocouple 2). On average, 42.3 seconds elapsed between the start of space heating (test chamber) and the activation of the FM-200 tube. Heptafluoropropane tubes extinguished the combustion source immediately upon initiation, confirming the manufacturer's statement that the time required to extinguish the fire was less than 10 seconds. The fire was extinguished with Heptafluoropropane tubes according to the principle of quenching and cooling. Experiments have confirmed the effectiveness of Heptafluoropropane in extinguishing fires in a small space, e.g., electrical cabinets.

V diplomski nalogi je raziskan vpliv pretoka zraka v procesu iztiskavanja na mehanske lastnosti in ravnost iztiskanih aluminijevih profilov zlitin EN AW 6060 in EN AW 6063. Za namen raziskave je bilo izbranih pet profilov različnih različnih dimenzij in oblik. Trije od teh profilov so izdelani iz zlitine EN AW 6060, dva pa iz zlitine EN AW 6063. Nastavitve pretoka zraka so bile opravljene ročno med samim procesom iztiskavanja. Ob tem smo zasledovali naslednje tehnološke parametre: temperatura iztiskanja, temperatura profila na izstopu ter hitrost iztiskovanja. Posebna pozornost je bila namenjena vplivu gašenja na ravnost profilov in tudi ovrednotena v diskusiji. Izdelani vzorci so bili poslani na nadaljne mehanske preizskave. Rezultati mehanskih preiskav so ovrednoteni in opisujejo kako pretok zraka vpliva na mejo tečenja, natezno trdnost, raztezek in trdoto iztiskanih profilov. The following thesis investigates how the airflow in the extrusion process affects the mechanical properties and evenness of the extruded aluminum profiles of alloys EN AW 6060 and EN AW 6063. For research purposes, five profiles of different dimensions and shapes were selected. Three of these profiles were made from alloy EN AW 6060 and two from alloy EN AW 6063. The airflow settings were set up manually during the extrusion process itself. At the same time, we pursued the following technological parameters: extrusion temperature, exit profile temperatures and extrusion speed. Particular attention was given to the effect of quenching on the profile evenness and is further evaluated in the discussion section. The fabricated specimens were sent for further mechanical testing. The results of the mechanical tests are evaluated and show how the air flow affects the yield strength, tensile strength, elongation, and hardness of extruded profiles.

Požarna varnost je zelo regulirano področje, kjer mora država kot zakonodajalec poskrbeti predvsem za varnost ljudi, še posebej v primerih, ko gre za javne zgradbe in zbirališča večjega števila ljudi, ki so prvič prisotni na objektu in niso poučeni o nevarnostih in možnostih ukrepanja v primeru požara. V to kategorijo objektov spadajo tudi lekarne. Diplomsko delo se deli na dva dela. Namen prvega dela je seznanitev s splošnimi informacijami ter s cilji in ukrepi požarne varnosti. V njem sem predstavil zakonodajo, sistem aktivne požarne zaščite, osnove gorenja ter gašenja. Z razumevanjem osnov in teorije iz prvega dela lažje razumemo drugi del, v katerem sem preveril skladnost objekta z vidika vgrajenega sistema aktivne požarne zaščite, specificiral vnetljive snovi, ki se skladiščijo v objektu lekarne, in pregledal projektne rešitve za učinkovito intervencijo in gašenje. Po podrobnejšem pregledu ter analizi stanja požarne varnosti v lekarni sem ugotovil, da je v objektu zadostno število gasilnikov, v vsakem prostoru sta nameščena izvleček požarnega reda ter načrt evakuacije, evakuacijske poti so prehodne in primerno označene. Po objektu so nameščeni javljalniki, ki so povezani s centralo - ta je zaradi 24-urne dežurne lekarniške službe stalno pod nadzorom. Zato je rezultat izračuna ocene požarne ogroženosti 1. stopnje, kar pomeni, da je v objektu lekarne zelo majhna požarna ogroženost. V zaključku diplomskega dela sem na podlagi navedenega opredelil in dodal organizacijske ukrepe, ki naj bi jih uvedli za dodatno požarno preventivo, saj je primarni cilj požarne zaščite varovanje ljudi, premoženja in okolja. Fire safety is highly regulated area where the state, as a legislator, has to primarily ensure the safety of people, especially in public buildings or gatherings with a lot of first timers or occasional visitors, unaware of the possible dangers and uninformed of the ways to act in case the fire breaks out. Pharmacies definitely are premises that fit this description. The thesis consists of two parts. The aim of the first part is to get acquainted with general informations, goals and measures of fire safety. It introduces legislation, active fire safety system and basics of combustion and fire extinguishing. Understanding basic facts and theories presented in the first part is crucial for understanding the second part of the thesis where the compliance of the building with regard to the built-in active fire safety system has been checked, the potentially flammable substances, stored at the pharmacy premises, specified, and project solutions for effective intervention and fire extinguishing reviewed. After a detailed examination and analysis of the state of fire safety in a pharmacy building, it has been concluded, that there is a sufficient number of fire extinguishers in the facility, each room is equipped with extract from Fire Safety Policy and Evacuation Plan, and evacuation routes are transient and appropriately marked. The premises are fitted with detectors connected to the central station that is being supervised 24/7 due to the pharmacy duty service. Therefore the result of the Pharmacy Fire Risk Assessment shows level 1 threat meaning that at the pharmacy premises there is a very low fire risk. In a conclusion certain organisational measures have been defined and recommended to be implemented in order to improve fire prevention because the prime goal of fire safety is to protect people, property and environment.

Diplomsko delo zajema pregled zahtev za pravilno izgradnjo požarno varne PV-elektrarne. Skozi delo je možno pridobiti navodila, kakšna tveganja nam tak poseg v objekt doprinese. V eksperimentalnem delu so predstavljeni testi odpornosti PV-modulov na ogenj. V zaključku pridemo do ugotovitve, da se PV-elektrarne do enosmerne napetosti 1,5 kV lahko gasijo z vodo s primerne oddaljenosti. A dissertation is scooping the examination of demands for correct construction of fire safe PV power station. It is possible to gain instructions via task some hazard us such intervention in a building makes up for. Tests of resistance of PV modules are introduced per fire in experimental part. We reach finding, that PV power stations can be put out to direct voltage of 1.5 kV with water from appropriate distance, in conclusion.

Opravljena je numerična simulacija segrevanja in ohlajanja aluminijastih vzorcev med raztopnim žarjenjem in gašenjem. Simulacija je pripravljena z uporabo toplotne prehodnosti izračunane iz meritev temperature, kjer so vzorci obravnavani kot telesa idealne toplotne prevodnosti. Ugotovljeno je, da takšen pristop omogoča hitre in zadovoljive rezultate v primeru segrevanja dimenzijsko podobnih vzorcev med raztopnim žarjenjem. Pri ohlajanju med gašenjem z vodo ob predpostavki telesa idealne toplotne prevodnosti je napaka večja. Prikazane so meritve mehanskih lastnosti, ki pokažejo vpliv odstopanja izvedbe toplotne obdelave na končne lastnosti. Predstavljen je predlog oblikovanja velikostnih razredov vzorcev z namenom zmanjšanja razlik časov raztopnega žarjenja. A numerical simulation of the heating and cooling of aluminium samples during solution heat treatment and quenching was carried out. The simulation is set up using the overall heat-transfer coefficient calculated by the lumped-capacitance method. This method was shown to produce quick and acceptable results in the case of heating dimensionally similar samples during a solution heat treatment however, it produces greater error in the case of water quenching. Measurements of the mechanical properties are presented, which demonstrate the impact of the heat-treatment on the final properties. Sample-size classes are proposed to reduce the variation in the solution heat-treatment time.

V diplomski nalogi je predstavljen postopek toplotne obdelave nerjavne debele pločevine, ki je bila izvedena v obratu Predelava debele pločevine, podjetja SIJ Acroni d.o.o. Opisani so postopki raztopnega žarjenja in gašenja na linji za toplotno obdelavo »Bellman«, s posebnim poudarkom na 3 conski komorni peči, ki je sestavni del v linije. V eksperimentalnem delu, so bile v prvi fazi v 3 conski komorni peči na proizvodni liniji za toplotno obdelavo, neposredno v industrijskem okolju izvedene meritve temperatur ter določen temperaturni profil plošče in peči ter temperaturni profil ohlajanja plošče s temperature raztopnega žarjenja. V nadaljevanju eksperimentalnega dela, so bile na podlagi krivulj določena temperaturna odstopanja ter določeni časi ogrevanja. Tako pridobljeni podatki so se nato uporabili za izvedbo pogojev raztopnega žarjenja oziroma toplotne obdelave na nerjavnih plošč iz jekla 316L (W.r. 1.4404) iz proizvodnega programa. Skladno s tem, je sledila analiza mehanskih in metalografskih lastnosti na katerih smo analizirali uspešnost toplotne obdelave. Diploma thesis describes the process of heat treatment of stainless steel heavy plates, which was carried out at the steel factory SIJ Acroni d.o.o. The methods of solution annealing and quenching on the Bellman heat treatment line are described, with special emphasis on the three zone chamber furnace, which is located in the line. In the first phase of the experimental part, we performed temperature measurements in the three zone chamber furnace on the production line for heat treatment and determined the temperature profile of the plate and the furnace, and the temperature profile of cooling the plate from the temperature of the solution annealing. In second part of the experimental work, we measured temperature deviations and certain times of heating on the basis of the curves. The data thus obtained were then used to perform the conditions of the solution annealing or heat treatment on stainless steel 316L plates (w.r. 1.4404) from the production program. Accordingly, an analysis of the mechanical and metallographic properties was followed, in which the performance of the heat treatment was analyzed.

O požaru govorimo, ko gre za eksotermno reakcijo med gorljivo snovjo in kisikom. Pri notranjih požarih to ustvarja določene pogoje, ki jih pri zunanjih požarih ne poznamo. Gre za nevarnosti, do katerih prihaja zaradi zaprtosti prostora (npr. nabiranje dima in drugih plinov, povratni ogenj, požarni preskok, vžig plinov). Za takšne tipe intervencij gasilci potrebujejo specifično opremo. Poleg požarne obleke in čelade, ki se uporabljata na vseh tipih intervencij, je pomembna uporaba izolirnega dihalnega aparata, termo-kamere in nekaterih drugih orodij, kot so sekira, huligan, vrvi ipd., prav tako se uporablja univerzalni ročnik z regulacijskimi prstani, saj nam ta omogoča optimalno izrabo gasilnega sredstva (vode) in ustvarja vodno meglo, s katero dušimo požar. Za gašenje notranjih požarov se lahko uporablja tudi sistem Cobra, čigar prednost je, da gasilcu ni treba vstopati v prostor, kjer gori. Prav tako je pomembno tudi dobro vodenje gasilske intervencije. To se začne že ob pozivu enote na požar. Več informacij, kot jih pridobi vodja, bolje lahko ukrepa in vodi enoto. Skupine, ki izvajajo notranji napad ali preiskujejo, morajo poznati taktiko in postopke gašenja premikanja v prostoru ter preiskovanja, saj lahko le s pravilnimi postopki preprečijo nadaljnjo povzročanje škode, prav tako se s pravilnimi postopki izognemo nevarnostim. Po pogašenem požaru delo še ni dokončno opravljeno, saj se po potrebi izvaja gasilska straža, pomoč preživelim in lastnikom, ne nazadnje je potrebno ugotoviti tudi stanje lastne gasilske enote in opreme. We can talk about fire when it comes to exothermic reaction between the combustible material and oxygen. The internal fire creates special condition which is not common on outdoor fire. The internal fire poses certain risks that are connected to closed space (e.c. the accumulation of smoke and other gases, flashover, backdraft, gas ignition). For these types of interventions, firefighters need specific equipment. In addition to the fire suits and helmets (which applies to all types of firefighter interventions ) is important to use self-contained breathing apparatus, thermal cameras and some other tools (safety axe, hooligan, rope, etc.) and usage of universal nozzle with control rings, as this allow firefighters to optimize the use of the extinguishing agent (water) and creates a water mist, which is used to damp down a fire. For extinguishing interior fires firefighters have option to use the Cobra system, the advantage of the system is that the firefighter does not have to enter the area of fire outbreak. For extinguishing interior fires we can also use the Cobra system, the advantage of the system is that the firefighter does not have to enter the area of fire outbreak. Good leadership is also important. Its starts when unit is called on fire. More information that is obtained by the chief, better measurements are taken by the unit and management of it. Group that carries out the compartment firefighting should be aware of the tactics and methods of extinguishing fires, movement in the area and investigating the area, because only with the correct procedures can we avoid causing further damage and avoid hazards that might occur. Group that carries out the compartment firefighting should be aware of the tactics and methods of extinguishing fires, movement in the area and investigating the area, because only with the correct procedures can we avoid causing further damage and avoid hazards that might occur. After the fire is put down our work is not done. If necessary, we would set up fire watch, assist survivors and the owner and determine the state of our own firefighters and equipment.

Slovenska gasilska organizacija temelji na prostovoljnem članstvu. Naloga prostovoljnih gasilskih društev ni zgolj aktivno sodelovanje pri gašenju in reševanju v primeru požarov, temveč tudi neformalno izobraževanje otrok in mladine o gorenju in gašenju. Gasilci s svojimi dejanji ne le rešujejo ljudi in jim pomagajo ob naravnih nesrečah, temveč jih tudi medsebojno povezujejo. Namen diplomskega dela je primerjati veljavne učbenike predmeta naravoslovje in tehnika v petem razredu in ugotoviti, ali se med njimi pojavljajo razlike. Poleg tega je namen tudi ugotoviti, ali prisotnost otrok v prostovoljnih gasilskih društvih in opravljen tečaj pionirja vplivata na znanje o gorenju in gašenju. Učna vsebina o gorenju in gašenju se obravnava v 5. razredu osnovne šole, v okviru predmeta naravoslovje in tehnika, pri katerem je bila raziskava tudi narejena. Podatke znanja otrok o gorenju in gašenju sem pridobil s pomočjo preizkusa znanja, ki ga je rešilo 55 učencev treh različnih osnovnih šol dolenjske regije. Za primerjalno analizo so bili uporabljeni štirje različni učbeniki predmeta naravoslovje in tehnika 5, v katerih je bilo analizirano poglavje o gorenju in gašenju. V analizi so bili analizirani splošni podatki učbenikov, ki so zajemali podatke o številu strani, na katerih je obravnavana učna vsebina, besedilni in slikovni material. Med učbeniki ni izrazitih odstopanj, največ različnega besedilnega in slikovnega materiala pa vsebuje učbenik Raziskujem in ustvarjam 5, založbe Mladinska knjiga. Poleg primerjalne analize je bila opravljena tudi raziskava znanja učencev o gorenju in gašenju. Rezultati raziskave kažejo, da so učenci, ki so člani prostovoljnih društev in imajo opravljen tečaj pionirja, bolje rešili pred preizkus znanja in preizkus znanja (opravljen po enem tednu), vendar razlike niso statistično pomembne. Pozni preizkus znanja, ki je bil opravljen po enem letu, pa je pokazal, da so učenci, ki niso člani prostovoljnih gasilskih društev, v povprečju usvojili več znanja kot učenci, ki imajo opravljen tečaj pionirja in so člani prostovoljnih gasilskih društev. Prav tako kot pri pred preizkusu znanja in preizkusu znanja so statistične razlike med rezultati poznega preizkusa znanja statistično nepomembne. Slovenian firefighting organization is based on voluntary membership. The task of voluntary fire fighter's organization (brigade) is not only active participation in firefighting and rescuing events but also in non- formal education of children and youth about the burning and extinction (putting out the fire). Fire fighters do not only help and rescue people during natural disasters. They also bring people together. The purpose of my diploma thesis was to compare the existing Science and technology course books in the fifth grade and determine if there are differences between them. I have also wanted to determine whether the presence of children in volunteer fire fighter’s organization and completed course have impact of the knowledge of the burning and extinction. Learning content of burning and extinction is taught in fifth class at subject Science and technology. I have gained the date of children’s knowledge through the examination which was taken by 55 pupils in three different primary schools in Dolenjska region. Four different course books were used for the comparative analysis. The analysis showed the analysed general date from course books and also data of the number of pages on which we can find educational content, texts and image material. There are no significant deviations among course books. The course book Raziskujem in ustvarjam 5, published by Mladinska knjiga, has the largest selection of text and image materials. Beside the comparative analysis, a survey on student’s knowledge about burning and extinction was also conducted. Research results show that pupils who are members of firefighting organization and have completed the course for pioneers have solved the pre examination and examination (one week later) better than other students. But the differences are not statistically important. Examination which was taken one year later showed that pupils who are not the members of the firefighting organisation gained more knowledge than those who are members and have completed the course for pioneers. Statistical differences between results of later examinations are also not statistically important.

Požari otvorenog prostora, pri čemu se prije svega misli na požare raslinja, složena su prirodna pojava u kojoj se isprepliću različita termodinamička i aerodinamična događanja. Na njih značajno utječe konfiguracija terena kojim se požar kreće, karakteristike vegetacije koja gori te lokalni meteorološki uvjeti na mjestu požarišta. Na području grada Siska požari otvorenog prostora obuhvaćaju preko 30 % ukupnog broja odrađenih intervencija. Zbog ovako velikog udjela, a time i utrošenog vremena, proizašla je ideja o potrebi ispitivanja opreme, uređaja i odgovarajuće taktike za gašenje navedene vrste požara. Dobivenim rezultatima došlo se do najučinkovitije taktike, uređaja i opreme za gašenje požara otvorenog prostora grada Siska., Open space fires, mostly vegetation fires are complex natural phenomena comprised of various thermodynamic and aerodynamic events. They are significantly influenced by the configuration of the terrain across which the fire is spreading, characteristics of the burning vegetation and local weather conditions at the fire site. In the area of Sisak open space fires comprise over 30 percent of the overall number of field interventions. Due to such high percentage and time spent on extinguishing those fires, it has become necessary to test equipment, devices and tactics for extinguishing the forementioned type of fires. The results provided the most efficient tactics, devices and equipment for extinguishing open space fires in the area of Sisak. These findings present an excellent foundation on which, with the help of adequate knowledge and training, successful firefighting interventions can be built, regarding extinguishing open space fires in Sisak.

V diplomskem delu je obravnavano področje požarne varnosti energetskih objektov. Osredotočeno je na sončno elektrarno, v nalogi je opisana sončna energija, sestavni deli elektrarne, delovanje, varnost in zakonodaja. Podrobneje so opisane zahteve in ukrepi, za namestitev sončne elektrarne na šolske objekte. Predstavljen je tudi potek vaje evakuacije, ki jo mora šola po zakonu izvršiti vsaj enkrat letno. Izpostavljene so naloge odgovornih za požarno varnost in evakuacijo. V vzgojni izobraževalni načrt pa sta vključeni dve pripravi, ki sta namenjeni poučevanju te teme. Moje ugotovitve so, da je za varnost objektov, ki imajo nameščeno sončno elektrarno, zakonodajno zelo dobro urejeno. Sončna elektrarna, ki je nameščena na Osnovni šoli Radlje ob Dravi, ne povečuje tveganja na področju varnosti. Vsekakor so vaje evakuacije v osnovnih šolah smiselne, ker po statistikah in analizah v primeru nesreče evakuacija poteka bistveno bolj urejeno in učinkovito. Znanje o postopku evakuacije pa lahko ljudje, učenci uporabijo tudi v vsakdanjem življenju, v podobnih situacijah. Zato je tudi smotrno že same osnove o evakuacijah in gašenju požara vključiti v učni načrt tehnike in tehnologije. The following diploma thesis deals with fire safety of energy generating facilities, focusing on photovoltaic power plant, photovoltaic energy, and component parts of power plant, operation, safety, and legislation. Conditions and measurements needed for the construction of photovoltaic power plants on school facilities are described in detail. Presented is the course of the evacuation drill, which by law, shall be executed by schools at least once a year. The thesis also focuses on the two tasks of those responsible for fire safety and evacuation. My findings show that facilities using photovoltaic power plants use fire safety arrangements which are very well organized under the legislation. The photovoltaic power plant mounted on Osnovna šola Radlje ob Dravi does not increase the risk in relation to safety. The evacuation drill in primary schools plays a vital part indeed, which is shown by the statistics and analyses stating that in case of an accident, the evacuation is much more efficient and regulated. People or school children can apply the acquired knowledge regarding evacuation in their everyday lives in similar situations. Hence, it is sensible to include the basics of evacuation and fire-fighting in the curriculum of technology.

Požari kao destruktivan faktor značajno utječu na čovjeka i prirodu, te mogu izazvati velike materijalne štete, a ponekad može doći i do najtežih posljedica, odnosno smrti ljudskog života. Kako bi se moglo brzo i efikasno reagirati u slučaju velikih požara, potrebno je imati učinkovit sustav zaštite i spašavanja. U ovom Prvostupničkom radu stavljen je naglasak na požare otvorenog prostora. Požari otvorenog prostora karakteristični su za ljetno razdoblje, a u Republici Hrvatskoj najugroženije područje je na priobalju i otočnom pojasu. Da bi se moglo uspješno boriti protiv požara otvorenog prostora potrebno je imat prije svega educirane gasitelje, ali i modernu opremu za gašenje sa kopna, vode ili iz zraka. Korištenje informacijskih tehnologija, a poglavito geografskih informacijskih sustava, značajno doprinosi planiranju i razvoju sustava zaštite i spašavanja. Fires as a destructive factor significantly affecting on the people and nature. They can cause a lot of damage, and sometimes can lead to the most serious consequences, the death of a human life. To be able to quickly and efficiently respond in case of a large fire, it is necessary to have an effective system of protection and rescue. In this Bachelor Thesis, the emphasis is on the fire of open space. Fires of open space are typical for the summer period, and in the Republic of Croatia, the most affected region is coastal and island belt. To be able to successfully extinguishing fires, it is necessary firs of all to have trained firefighters, but also modern equipment to extinguishing fires from land, water or air. Using information technology, particularly geographic information systems, contributing significantly to the planning and development of protection and rescue system.

Dimnjak je prisutan na zgradama od vremena kada je čovjek počeo graditi nastambe, napustivši pećinu kao svoje obitavalište te se počeo služiti vatrom. Da se dim ne bi širio po prostorijama, trebalo ga je provesti kanalom u zrak izvan kuće. Iz ovog je već vidljiva njegova važna uloga u svakodnevnom životu. Međutim, požari dimnjaka (čađe u dimnjaku) vrlo su česti zbog neredovitog održavanja ili nepravilne izrade, zbog čega se više puta znaju zapaliti stropovi i krovovi na građevinskim objektima. Provedenim istraživanjem, na osnovi teoretskih saznanja i stečene prakse, kod gašenja požara dimnjaka razvijen je način kod kojeg se u pravilu radi s istom opremom (kao i kod klasičnog gašenja požara dimnjaka), ali s malo drugačijim pristupom. Primjenom ovog načina gašenja požara dolazi do bržeg pada temperature u samom dimovodnom kanalu, kraćeg izlaganja dimovodnog kanala visokim temperaturama, kraćeg trajanja intervencije i, što je najbitnije, do manjeg gubitka čvrstoće vezivnog materijala koji je najosjetljiviji kod dimnjaka građenih od opeke i produženog morta kao građevinskog materijala. Ovim istraživanjem došlo se do nekih saznanja koja bi se mogla koristiti za daljnja istraživanja i dovesti do nekih bitnih mjerljivih parametara iz kojih bi se moglo doći i do novih spoznaja, a možda i do nove taktike gašenja požara dimnjaka., Chimneys exist since people started to build dwellings, after they stopped living in caves and started using and building fire. In order for the smoke not to spread around rooms, they had to carry it out of their homes via channels. That alone proves how important chimneys are in everyday life. However, chimney fires (fires of the soot in the chimney) are very common due to irregular maintenance or improper construction, which is why ceilings and roofs of buildings could ignite. With the help of a research based on theoretical knowledge and practice acquired at the Fire Department Sisak, a new method of extinguishing chimney fires was developed. Basically it requires the same equipment (as extinguishing conventional chimney fires), but the approach is different. This method of extinguishing fires leads to a faster temperature drop in the smoke channel; shorter exposure of the smoke channel to high temperatures; shorter duration of the intervention, and what is most important, it reduces the loss of firmness of the binding material which is most fragile in chimneys made of brick and mortar used as constructing material. This research has led to some conclusions which might prove useful for further studies which could lead to some important measurable parameters, as stated in this paper. However, we must not rule out the need for developing a standard operating procedure for this type of intervention that will determine the process of action and the use of appropriate safety equipment and devices in order to increase the safety of firefighters on the one hand and on the other the safety of occupants.

Zbog povoljnog odnosa svojstava i cijene proizvodnje primjena nodularnog lijeva od sredine 20.stoljeća do danas u stalnom je porastu. Preferirana svojstva nodularnog lijeva mogu se postići odmah nakon lijevanja i/ili izmjenom strukture matrice primjenom toplinske obrade. U radu je prikazan utjecaj popuštanja na mikrostrukturu i tvrdoću dvije vrste nodularnog lijeva EN-GJS-400-15 i EN-GJS-700-2 (EN 1563 : 2011) nakon kaljenja u vodi i ulju.

Optimization of heat transfer characteristics in automotive industries is one of the more important factors leading to reductions in fuel consumption and lower emissions values. Efficient heat treatment techniques, like immersion quenching, have been introduced in order to replace heavier metals with lower weight alloys (aluminum), which results in vehicle weight reduction and consequently improved fuel consumption and emission values. Immersion quenching is one of the more important heat treatment techniques introduced in automotive industries, where heat transfer plays a vital role in determining the structure and mechanical properties of the material (e.g. the cylinder head). This presented PhD thesis deals with the development and validation of improved computational methodology in order to simulate the heat transfer characteristics of the immersion quenching cooling process, as implemented within the commercial computational fluid dynamics (CFD) code AVL FIRE®. The boiling phase change process between the heated part and a sub-cooled liquid domain is handled by using the Eulerian multi-fluid modeling approach, where each phase is treated as interpenetrating continua. While for the fluid domain mass, momentum and energy equations are solved within the content of the multi-fluid modeling approach, where only the energy equation is solved to predict the thermal field within the solid region. Result comparisons between the measurements and corresponding numerical simulations using the variable Leidenfrost temperature with additional interfacial forces showed very good agreement. The comparisons were performed on an aluminum step-plate test piece with different thicknesses along its length and on a simplified aluminum cylinder head structure. The specimens were submerged within the liquid domain at different pool temperatures and different solid part orientations, where the solid temperature histories predicted by the numerical model correlated very well with the provided measurement data. Optimizacija prenosa toplote v avtomobilistični industriji je eden izmed ključnih dejavnikov, ki pripomore k zmanjšanju porabe goriva in znižanju emisij izpustnih sistemov. Učinkovite metode toplotne obdelave, kot je proces gašenja, se uporabljajo pri nadomestitvi delov iz težjih kovin z lažjimi zlitinami (npr. aluminijastimi), kar pripomore k zmanjšanju teže vozila in posledično vpliva na znižanje porabe goriva in emisijskih vrednosti. Proces gašenja s potapljanjem v tekoči fazi je tako eden izmed najpomembnejših industrijskih procesov v avtomobilistični industriji, saj igra prenos toplote ključno vlogo pri določitvi strukturne in mehanske lastnosti materiala (npr. glave motorja). Doktorska disertacija obravnava razvoj in validacijo izboljšanega numeričnega modela prenosa toplote pri procesu gašenja s potapljanjem v tekočini implementiranega v komercialni program računalniške dinamike tekočin (CFD) AVL FIRE®. Prenos toplote pri procesu gašenja med surovcem in pregreto tekočo fazo se obravnava s pomočjo Eulerjevega večfaznega pristopa, kjer obravnavamo vsako fazo kot samostojno in neodvisno. Masna, gibalna in energijska enačba se rešujejo neodvisno le za tekočo domeno, medtem ko se za trdnino rešuje le energijska enačba. Primerjava rezultatov eksperimentalnih meritev in pripadajočih numeričnih simulacij z uporabo spreminjajoče se Leidenfrost temperaturne predpostavke skupaj z upoštevanjem dodatnih medfaznih sil je pokazala zelo dobro ujemanje. Primerjavo smo izvedli na testnem aluminijastem preizkušancu z različnimi odebelitvami vzdolž dolžine in poenostavljeni aluminijasti glavi motorja. Preizkušanca sta bila potopljena v tekočo fazo s različnimi temperaturami in različnimi orientacijami potopitve, pri čemer se numerična temperaturna napoved hlajenja strukture po celotnem volumnu med procesom gašenja zelo dobro ujema z eksperimentalno dobljenimi vrednostmi.

U radu su opisana svojstva čelika prikladnih za izradu ručnih reznih alata (noževa i škara) i njihova toplinska obrada. Opisana je klasična toplinska obrada, sastavljena od kaljenje i popuštanja, te primjena suvremenog postupka dubokog hlađenja. U eksperimentalnom dijelu rada provedeni su pokusi kaljenja, dubokog hlađenja i popuštanja alatnog čelika K490 MICROCLEAN. Ispitan je utjecaj temperature austenitizacije, dubokog hlađenja i temperature popuštanja na njegovu tvrdoću, savojnu čvrstoću i mikrostrukturu.

Svaki požar može se ugasiti kantom vode ako vatrogasac dovoljno brzo stigne do njega. Navedena tvrdnja upućuje na ključnu povezanost vremena reakcije na pojavu požara i utroška resursa za gašenje. U nastojanju smanjivanja broja početaka požara, uspješna služba zaštite od požara je ona koja ugasi sve požare dok još ne zahvate veliko područje. Požar ima kumulativno djelovanje, ne ponaša se i ne širi kao linearna funkcija, kako vremena tako i prostora. Požar nastaje kao posljedica zapaljivosti neke tvari koja se nalazi u povoljnim uvjetima za gorenje (toplina i kisik). On može izbiti na nepristupačnu terenu gdje ga je teško pravodobno uočiti, samim tim i dojaviti, a vatrogasac ne može stići do njega (u RH je više takvih područja -Velebit, Biokovo). Tada je nužna uporaba zrakoplova za gašenje požara koji imaju veliku pokretljivost i sposobnost brzog doleta i do najnepristupačnijih područja požara, pristupaju gašenju znatno prije dolaska zemaljskih snaga. Pravodobnom uporabom zračnih snaga dostiže se brža reakcija i napadanje vatre kako bi joj se usporilo ili zaustavilo širenje čime se stvaraju uvjeti za organizaciju, gašenje i čuvanje požarišta od zemaljskih vatrogasnih snaga. Pored aviona, helikopteri u ovoj fazi pružaju potporu zračnim prijevozom vatrogasaca i sredstava za gašenje požara na teško pristupačna područja. Posebnost našeg gašenja je ‘hrvatska taktika gašenja požara’ kod koje se odmah angažira velik broj zrakoplova kako bi se što prije ugasio požar i spriječilo njegovo kumulativno širenje., Each fire can be put out a bucket of water if a firefighter fast enough to reach it The above statement points to the crucial connection between the reaction time to the spread of fire and resource-extinguishing. In an effort to reduce the number of beginnings fire, successful service of fire protection is the one that goes out all fires, while still not a large area of operations. The fire has a cumulative effect, does not act and does not spread as a linear function of both time and space. A fire resulting from the flammability of a substance which is in favorable conditions for combustion (heat and oxygen). The fire could break out on rugged terrain, where it is difficult to timely notice, thus communicate to, and a firefighter can not reach it (in the RH is more such areas -Velebit, Biokovo). Then is necessary to use an aircraft for fire extinguishers that have great mobility and the ability to quickly haul up to the most inaccessible areas of fire, extinguishing the approach well before the arrival of terrestrial forces. Timely use of air force reaches a faster reaction and attacks on fire to get her to slow down or stop the spread, which creates conditions for the organization, fire and keeping the fire site from ground fire power. In addition to aircraft, helicopters at this stage provide support for air transportation and firefighters to extinguish fires in inaccessible areas. The uniqueness of our extinguishing the ‘Croatian firefighting tactics’ at which immediately engages a large number of aircraft in order as soon extinguished the fire and prevent cumulative expansion itself.

U ovom radu analiziran je utjecaj toplinske obrade i izbora sredstva za gašenje na promjene mikrostrukture i tvrdoće sivog lijeva. U teorijskom dijelu rada opisan je sivi lijev, toplinska obrada sivog lijeva i postupak gašenja. U eksperimentalnom dijelu rada je provedeno ispitivanje uzoraka od sivog lijeva na tvrdoću te metalografska analiza pri različitim uvjetima toplinske obrade.

U radu je opisana pojava toplinskih naprezanja i deformacija. Analizirani su utjecajni čimbenici na pojavu deformacija i prikazane metode ispitivanja deformacija. Provedeni su pokusi gašenja valjaka od čelika 90MnCrV8 na kojima je ispitana tvrdoća i promjena promjera.

Tirocidin-sintetaza 1 (TycA) je dio multienzimskog kompleksa neribosomske tirocidin-sintetaze. Adenilacijska domena tirocidin-sintetaze 1 (TycA-A) unutar svoje strukture sadrži pet potencijalno fluorescentnih triptofanskih ostataka. Mjerenjem fluorescencijskih svojstava može se istražiti struktura, komformacija i dinamika proteina. TycA-A uspješno je eksprimirana u bakterijskom soju E. coli XL-Blue. Izolirana je koristeći afinitetnu kromatografiju na Ni-NTA agarozi s HisTrapHP kolonom. Čistoća izoliranog proteina potvrđena je elektroforezom na SDS-poliakrilamidnom gelu. Prirođena ili intrinzična fluorescencija proteina mjerena je spektrofotometrijski uz pomoć uređaja LS 55 (PerkinElmer). Ispitan je utjecaj supstrata, ATP i L–Phe, na fluorescencijska svojstva proteina TycA-A divljeg tipa tijekom gašenja intrinzične fluorescencije proteina kalijevim jodidom i akrilamidom. Dodatak supstrata (L-Phe i ATP) u otopinu dovodi do konformacijske promjene u strukturi proteina uslijed čega emitirajući triptofan postaje manje dostupan za gašenje. Također je ispitan i utjecaj zamjene očuvanog Pro490, alaninom ili glicinom, unutar motiva A9 na konformacijsku stabilnost i otpornost mutiranih proteina pri denaturaciji ureom i gvanidin-hidrokloridom. Dodatak denaturirajućeg sredstva dovodi do odmatanja proteina pri čemu triptofanski ostatci iz hidrofobne okoline prelaze u polarno otapalo, što je popraćeno pomakom inteziteta fluorescencije prema višim valnim duljinama.

Postupak gašenja (ohlađivanja) je ključna faza u većini postupaka toplinske obrade. Dinamika odvođenja topline određuje mikrostrukturu, mehanička svojstva i neželjene pojave, kao zaostala naprezanja, mirkopukotine ili deformacije obratka. Centar za modeliranja u toplinskoj obradi metala (Quenching Research Centre - QRC) osnovan je početkom 2010. godine, uz financijsku potporu za izvrsnost Ministarstva znanosti, obrazovanja i športa RH. QRC je integralni dio Zavoda za materijale Fakulteta strojarstva i brodogradnje Sveučilišta u Zagrebu (http://qrc.fsb.hr). Osnove istraživačke mogućnosti i potencijali QRC-a jesu: ohlađivanje u kapljevinama, solnim kupkama i u plinovima pod visokim tlakom – sve u jedinstvenim uređajima ; mjerenje krivulja ohlađivanja u tekućim medijima i evaluacija podataka sa standardnom probom promjera 12, 5 mm i vlastitom probom promjera 50 mm ; evaluacija podataka o dinamici prijenosa topline s razvijenom Metodom temperaturnog gradijenta ; modeliranje mikrostrukturnih transformacija, raspodjele tvrdoće, zaostalih naprezanja i deformacija ; formiranje baza podataka o intenzitetima gašenja različitih sredstava za ohlađivanje ; razvoj i primjena novih medija za gašenje i tehnika ohlađivanja. QRC je jedan od inicijatora i predlagača a i aktivni sudionik u projektu “Global database on cooling intensities of liquid quenchants” koji je koordiniran

Tema ovog diplomskog zadatka je izraditi laboratorijski uređaj za gašenje te u tom uređaju provesti ispitivanja gašenja sonde. U teorijskom dijelu analizirani su i opisani utjecajni parametri i zahtjevi na gašenje porijeklom od sredstva i uređaja za gašenje. Također je napravljena analiza konstrukcije i radnih parametara industrijskih uređaja za gašenje. U sklopu eksperimentalnog dijela razrađeno je konstrukcijsko rješenje uređaja za gašenje prema podatcima iz literature i vlastitih konstrukcijskih rješenja. Nakon toga su u istom uređaju izvedeni pokusi gašenja. S obzirom da je uređaj izrađen prema normi, dobivene rezultate različitih sredstava za gašenje moguće je međusobno usporediti te na temelju tih rezultata odabrati odgovarajuće sredstvo za gašenje za određenu primjenu

Nezaobilazna faza u proizvodnji svakog alata od čelika predstavlja toplinska obrada. Tek kvalitetnom toplinskom obradom postići će se mikrostruktura, odnosno svojstva koju alat treba imati u eksploataciji (tvrdoća, otpornost na trošenje, žilavost, otpornost na popuštanje). Postupci toplinske obrade koji se provode na alatnim čelicima jednaki su kao i kod konstrukcijskih dijelova, ali će obzirom na bitno drugačiji sastav čelika tražiti, posebnu opremu, preciznije propisivanje potrebnih parametara i puno pažnje pri provedbi u cilju dobivanja potrebne mikrostrukture i svojstava. U radu su ukratko opisane specifičnosti pri najvažnijim postupci toplinske obrade alatnih čelika.

U toplinskoj obradi metala, a posebno u postupku kaljenja čelika, za postizanje željene mikrostrukture i svojstava nužan je izbor optimalnog sredstva za gašenje. Ovaj izbor provodi se traženjem sredstva za gašenje koje svojim tehnološkim svojstvima i krivuljom hlađenja zadovoljava kriterije definirane na temelju dijagrama faznih pretvorbi čelika pri kontinuiranom hlađenju. U radu je postavljen matematički model za analizu podataka s eksperimentalno snimljene krivulje hlađenja kapljevitih sredstava za gašenja. Snimanje krivulja gašenja provedeno je prema normi ISO 9950. Model omogućuje određivanje tehnoloških svojstava sredstava za gašenje s Leidenfrost-ovim fenomenom: vode, ulja za kaljenje i vodenih otopina polimera PAG. Postavljeni matematički model predviđa tehnološka svojstva za vodene otopine polimera PAG u rasponu koncentracija do 30% PAG-a na proizvoljno izabranim temperaturama sredstva za gašenje. Predloženi i eksperimentalno verificirani matematički model može se koristiti u pripremi postupaka toplinske obrade, u računalnim simulacijama postupka kaljenja čelika, te u tehnološkoj kontroli sredstava za gašenje u industriji. Postavljena je i neuronska mreža koja aproksimira čitav raspon krivulja gašenja u vodenim otopinama polimera PAG.

Cilj ove doktorske disertacije bio je istraživanje mehanizama i kinetike mikrostrukturnih pretvorbi te mehaničkih svojstava pri gašenju čelika, a u svrhu što točnijeg definiranja fizikalnih pojava pri gašenju čelika. Sve veći zahtjevi u svezi kvalitete mehaničkih svojstava strojnih dijelova ukazuju na nužnost dobrog poznavanja povezanosti mikrostrukture, kemijskog sastava te mehaničkih svojstava. Iako je jednostavan za izvođenje, proces gašenja čelika spada u jedan od fizikalno najkompleksnijih inženjerskih postupaka jer pri gašenju čelika nastaje više procesa koji se međusobno isprepliću: fizikalni procesi mikrostrukturnih pretvorbi, procesi izmjene, prijelaza i provođenja topline, procesi stvaranja deformacija i zaostalih naprezanja te procesi formiranja i rasta pukotina. Na temelju provedenih teorijskih istraživanja, u radu su predložene metode određivanja kinetičkih parametara izotermičkog raspada austenita u ferit, perlit te bainit te izrazi za predviđanje kinetike raspada austenita. Nadalje, predloženi su izrazi za predviđanje vrijednosti termodinamičkih konstanti raspada austenita u ferit, perlit i bainit na temelju kemijskog sastava podeutektoridnih čelika. Također, predloženi su izrazi za procjenu tvrdoće mikrostrukturnih sastojaka čelika: ferita, perlita, binita i martenzita. Vlastiti algoritam razvijen u svrhu predviđanja kinetike raspada austenita i tvrdoće mikrostrukturnih sastojaka čelika implementiran je u računalni program za 3-D simulaciju ohlađivanja uzoraka, čime je omogućena 3-D simulacija raspada austenita pri gašenju čelika. Za provjeru rezultata računalne simulacije mikrostrukturnih pretvorbi te tvrdoće pri gašenju čelika korišten je nisko-legirani čelik za poboljšanje: 42CrMo4 (DIN). Rezultati računalne simulacije ukazuju na to da se razvijeni matematički modeli mikrostrukturnih pretvorbi te tvrdoće mogu uspješno koristiti pri predviđanju rezultata raspada austenita za vrijeme gašenja čelika.

U radu su opisana uobicajena sredstva za gašenje - voda, ulje, solne kupke, tehnicki plinovi, vodene otopine polimera, fluidizirane kupke. Usporedene su prednosti i nedostaci njihove primjene, njihove karakteristike te fizikalni procesi koji nastupaju tijekom gašenja. Provedena su ispitivanja krivulja hladenja u sljedecim sredstvima za gašenje bez strujanja prema normi ISO 9950: vodi, ulju 'Kalenol', vodenim PAG otopinama, emulziji vode i ulja te vodi onecišcenoj s 0.2% ulja. Takoder je provedeno i hladenje na mirnom zraku. Ispitivan je utjecaj temperature (i koncentracije vodenih PAG otopina) na krivulju hladenja i intenzitet gašenja. Sustavno su ispitana sredstva za gašenje s intenzitetom gašenja od H = 0, 17 (30%-tna vodena otopina PAG, 50°C) do H = 1 (mirna voda, 20°C). Iz snimljenih krivulja hladenja utvrden je znacajan utjecaj temperature sredstva za gašenje na intenzitet gašenja i maksimalnu brzinu gašenja, posebno za radne temperature više od 40°C. Takoder je utvrden znacajan utjecaj koncentracije polimera PAG na duljinu trajanja parnog omotaca, maksimalnu brzinu i intenzitet gašenja.

Centar za modeliranja u toplinskoj obradi metala (QRC) osnovan je početkom 2010. godine, kao centar izvrsnosti a uz financijsku potporu Ministarstva znanosti, obrazovanja i športa RH. QRC je integralni dio Zavoda za materijale Fakulteta strojarstva i brodogradnje Sveučilišta u Zagrebu (vidi http://qrc.fsb.hr). Osnove istraživačke mogućnosti i potencijali QRC-a jesu: - Ohlađivanje u tri različite vrste sredstava za gašenje: tekućinama (voda, ulje, polimerne otopine...), solnim kupkama i u plinovima pod visokim pritiskom – sve u jedinstvenim uređajima. - Mjerenje krivulja ohlađivanja u tekućim medijima i evaluacija podataka s cilindričnom probom promjera 12, 5 mm - prema standardima ISO 9950 i ASTM D 6200-01 . - Mjerenje tijeka ohlađivanja i generiranje podataka o dinamici prijenosa topline pri gašenju stvarnih osnosimetričnih dijelova. U tu svrhu razrađena je Metoda temperaturnog gradijenta, koja koristi vlastitu cilindričnu probu (50x200 mm) s tri ugrađena termoelementa. - Modeliranje: mikrostrukturnih transformacija ; raspodjele tvrdoće, zaostalih naprezanja i deformacija. - Formiranje baza podataka o intenzitetima gašenja različitih sredstava za ohlađivanje. - Razvoj i primjena novih medija za gašenje i tehnika ohlađivanja, npr. nanofluidi. QRC je jedan od inicijatora i predlagača a i aktivni sudionik u budućem projektu “Global database on cooling intensities of liquid quenchants” koji je koordiniran i upravljan od strane Interrnational Federation of Heat Treatment and Surface Engineering (IFTHSE). Predloženo je izvođenje projekta kroz dvije faze: 1. faza: prikupljanje i usporedba podataka mjerenja intenzivnosti ohlađivanja sa laboratorijskim metodama za različite tekuće medije I evaluacija podataka za prijelaz topline u realnim uvjetima ; 2. faza: korištenje podataka i znanja dobivenih iz 1. faze za razvoj i provođenje računalnih simulacija i optimalizacija uvjeta gašenja za realne kompleksne oblike izradaka ; predviđanje rezultirajuće tvrdoće, mikrostrukture, zaostalih naprezanja i deformacija.

Istražen je utjecaj iridija(IV) te rutenija(III)i rutenija(IV) na fluorescenciju huminske kiseline i salicilne kiseline. Turenij(III) irutenij(IV) gase fluorescenciju huminske kiseline u slabokiselim otopinama pH=4), pri λ ex=320 nm, λ em=430 nm.Iridij(IV) snažno gasi fluorescenciju salicilne kiselije. Najveća efikasnost gašenja u neutralnim otopinama pri λ ex=290 nm, λ em=409 nm. Smanjenje intenziteta fluorescencije jeproporcionalno koncentraciji iridij(IV) u području od 0.8-23 μ g cm-3 iridija(IV), ako je koncentracija salicilne kiseline 3x10-5 mol dm-3. Relativno standardno odstupanje pri oderđivanju 7, 69 μ g cm-3 odnosno 17, 29 μ g cm-3 Ir IV he 0, 48% odnosno 0, 50% (N=6).

Rad sadrži opis mehanizma mikrostrukturnih pretvorbi u procesu ohlađivanja čelika s temperature austenitizacije. Definirani su bitni parametri na temelju kojih se mogu predvidjeti mikrostrukturne pretvorbe u čeliku. Za konkretne čelike ohlađivane na zraku i rezultate JM&reg ; ; pokusa procijenjene su karakteristične krivulje TTT dijagrama.