Wyniki 1-10 spośród 11 dla zapytania: authorDesc:"Dariusz Rozumek"

Analiza rozwoju pęknięć zmęczeniowych w stali FeP04

Czytaj za darmo! »

Badania prędkości pękania zmęczeniowego stali należą do wyjątkowo prężnie rozwijającej się grupy badań zmęczeniowych [1]. Wiążą się one z bardzo szybkim postępem w budowie samolotów, statków morskich, elementów maszyn i urządzeń obliczanych ze względu na trwałość. Na prędkość pękania zmęczeniowego ma wpływ wiele czynników, takich jak: geometria próbki, mikrostruktura, widmo obciążeń, asymetr[...]

Analiza rozwoju pęknięć zmęczeniowych w stopie Ti-6Al-4V bez i po natlenianiu

Czytaj za darmo! »

Tytan należy do grupy metali lekkich i ma szerokie zastosowanie w przemyśle medycznym, zbrojeniowym, lotniczym, samochodowym i chemicznym. Jest to wynikiem zarówno dużej wytrzymałość względnej stopów tytanu, jak i bardzo dobrej odporności na działanie wielu środowisk korozyjnych. Badaniami stopów tytanu zajmuje się wiele ośrodków naukowych na świecie. Niektóre z tych badań dotyczą rozwoju pę[...]

Rozwój pęknięć zmęczeniowych w stopach Ti-2,5Cu i Ti-6Al-4V w warunkach zginania DOI:10.15199/28.2015.1.10


  Praca zawiera wyniki badań rozwoju pęknięć zmęczeniowych w próbkach z karbem wykonanych z dwóch stopów tytanu o zróżnicowanej mikrostrukturze. Do badań wybrano stop Ti-6Al-4V (IMI 318) jako typowy stop dwufazowy alfa + beta oraz stop Ti-2,5Cu (IMI 230) zaliczany do stopów o mikrostrukturze alfa, zawierający fazę międzymetaliczną Ti2Cu. Przedstawiono wyniki badań mikrostruktury oraz propagacji pęknięć zmęczeniowych w próbkach płaskich z zewnętrznym karbem jednostronnym poddanych zginaniu. Obserwowano wpływ mikrostruktury na ścieżki pękania. Słowa kluczowe: pekanie zmęczeniowe, stopy tytanu, karb, zginanie.1. WPROWADZENIE Stopy tytanu odznaczają się wśród materiałów konstrukcyjnych dużą wytrzymałością względną, dobrą odpornością na pełzanie (w temperaturze do około 600°C) oraz bardzo dobrą odpornością korozyjną w wielu agresywnych środowiskach. Podstawą klasyfikacji stopów tytanu jest ich mikrostruktura w stanie normalizowanym, co pozwala wyodrębnić stopy jednofazowe o osnowie fazy alfa lub beta, stopy dwufazowe alfa + beta oraz stopy o osnowie faz międzymetalicznych (przy dużej zawartości pierwiastków stopowych). Stop Ti-2,5Cu jest zaliczany do jednofazowych stopów tytanu α [1]. Oprócz roztworu stałego alfa w mikrostrukturze występuje faza międzymetaliczna Ti2Cu mogąca tworzyć eutektoid. Charakteryzuje się on dobrymi właściwościami plastycznymi przy zadowalającej wytrzymałości na rozciąganie Rm. W stopie tym przez utwardzanie wydzieleniowe można uzyskać Rm o wartości 750 MPa (dla porównania ze stopem w stanie wyżarzonym Rm = 500÷600 MPa) oraz moduł Younga E = 120 GPa. Możliwe jest również umocnienie stopu przez przemianę martenzytyczną, ale wiąże się to ze znaczną utratą plastyczności. Stop Ti-2,5Cu wykazuje dobrą wytrzymałość na pełzanie w temperaturze do 350°C oraz bardzo dobrą odpornością korozyjną w wielu środowiskach, takich jak: woda morska, płyny ustrojowe, słabe zasady i kwasy. Jest on stosowany do prod[...]

Badania procesu pękania stopów PA6 i PA7 w warunkach zginania wahadłowego DOI:10.15199/28.2015.2.5


  Praca zawiera wyniki badań rozwoju pęknięć zmęczeniowych w dwóch stopach aluminium o podobnej mikrostrukturze. Próbki miały karb zewnętrzny, jednostronny o głębokości 2 mm, z promieniem zaokrąglenia dna karbu ρ = 0,2 mm (rys. 2). Do badań wybrano stopy PA6 (EN AW-2017A) i PA7 (EN AW- 2024) zaliczane do stopów o mikrostrukturze α, zawierające fazę międzymetaliczną Al2Cu. Badania doświadczalne rozwoju pęknięć zmęczeniowych prowadzono przy cyklicznym zginaniu na maszynie zmęczeniowej MZGS-100. Próbki jednostronnie utwierdzone poddawano zginaniu przy stałej amplitudzie momentu zginającego Ma = 7,92 N·m, co odpowiadało nominalnej amplitudzie naprężenia normalnego σa = 92,8 MPa. Badania zmęczeniowe wykonano w zakresie wysokiej liczby cykli przy współczynniku asymetrii cyklu R = -1 i częstotliwości obciążenia 28,4 Hz. Przyrosty długości pęknięć mierzono za pomocą mikrometru umieszczonego na mikroskopie przy powiększeniu 25 razy i dokładności 0,01 mm. W tym samym czasie rejestrowano liczbę cykli obciążenia. Wyniki badań zmęczeniowych przy cyklicznym zginaniu przedstawiono na wykresach długości pęknięć a w funkcji liczby cykli N (rys. 5) oraz prędkości wzrostu pęknięć zmęczeniowych da/dN w funkcji zakresu zmian współczynnika intensywności naprężenia ΔK (rys. 6). Pękanie próbek ze stopów aluminium o mikrostrukturze fazy α zachodzi w płaszczyźnie poślizgu przy naprężeniu stycznym prawie niezależnym od orientacji przestrzennej ziarna. Różne powiększenia pęknięć dobrano tak, aby przedstawić drogę głównego pęknięcia około 0,7 mm (rys. 3a, 4a). Rysunki 3b i 4b przedstawiają końcowe długości pęknięć, około 250 μm, powiększone fragmenty rysunków 3a i 4a w celu analizy rozwoju tych pęknięć. Obserwowano wpływ mikrostruktury na ścieżki pękania w próbkach. Na przełomach obserwowano transkrystaliczne pęknięcia przez ziarna fazy α. Słowa kluczowe: cykliczne zginanie, mikrostruktura, karb, ścieżki pękania.1. WPROWADZENIE Na św[...]

Wpływ parametrów obróbki cieplnej na strukturę i rozwój pęknięć zmęczeniowych bimetalu stal-tytan DOI:10.15199/28.2016.2.4

Czytaj za darmo! »

1. CEL PRACY Celem pracy było zbadanie zmian strukturalnych oraz trwałości zmęczeniowej po cyklicznym zginaniu bimetalu stal-tytan poddanego uprzednio wygrzewaniu w różnej temperaturze. 2. MATERIAŁ I METODYKA BADAŃ Badaniom poddano próbki pobrane z blach wykonanych za pomocą metody zgrzewania wybuchowego przez Z.T.W EXPLOMET S.J., w których materiałem podstawowym była płyta stalowa SA-516 Gr. 60, natomiast materiałem nakładanym tytan SB-265 Gr. 1. Skład chemiczny materiałów przed połączeniem (z certyfikatu załączonego do materiału) przedstawiają tabele 1 i 2. W celu eliminacji naprężeń własnych powstałych w procesie zgrzewania wybuchowego plater został poddany wygrzewaniu w temperaturze 500°C, 600°C, 700°C, 800°C i 900°C z szybkością nagrzewania 90°C/h. Następnie materiały wygrzewano przez 2 h i chłodzono z piec[...]

Właściwości mechaniczne wybranych materiałów wytwarzanych metodą zgrzewania wybuchowego DOI:10.15199/148.2016.6.2


  Mechanical properties of explosion welded selected materials Materiały wytworzone metodą wybuchowego zgrzewania są coraz częściej wykorzystywane w przemyśle. Dzięki odporności korozyjnej stopów niklu, stali austenitycznej, stali super duplex oraz tytanu, materiały te stosowane są w wielu gałęziach przemysłu, między innymi w przemyśle chemicznym, petrochemicznym i spożywczym przy produkcji rurociągów, zbiorników, cystern, pomp, aparatury i wielu innych. Wysoka cena tych materiałów powoduje, że przedsiębiorstwa w celu obniżenia kosztów stosują materiały platerowane, w których wymienione stale stanowią jedynie cienką warstwę (około 3 ÷ 6 mm) nałożoną na materiał bazowy (podstawowy). Proces zgrzewania wybuchowego polega na ułożeniu materiału podstawowego na pryzmie piasku, następnie rozłożeniu elementów dystansujących, na które nałożony zostaje materiał nakładany, na koniec zostaje rozsypany materiał wybuchowy na materiale nakładanym. Schemat takiego zestawu przedstawiono na rys. 1. W wyniku eksplozji płyta nakładana zderza się z płytą podstawową z bardzo dużą prędkością, powodując ich stałe połączenie [1, 2]. W trakcie zderzenia obu płyt (blach) dochodzi do połączenia materiałów i znacznego umocnienia w strefie złącza. Proces ten oraz zachodzące zjawiska dokładnie opisano w publikacjach [3, 4]. W pracach [5, 6] opisano rozwój pęknięć zmęczeniowych w bimetalu tytan-stal. Różne grubości materiału nakładanego (tytan) w stosunku do materiału podstawowego (stal) były badane i analizowane w [5]. Wpływ różnych temperatur wygrzewania na trwałość zmęczeniową oraz na inicjację i rozwój pęknięć w bimetalu tytan- stal był badany i został opisany w [6]. Rozwój pęknięć następował od strony stali lub tytanu, w zależności od zastosowanej obróbki cieplnej (związane jest to z wielkością ziarna). Badania powierzchni przełomów zmęczeniowych plateru wskazują na rozwój pęknięć zarówno transkrystaliczny, jak i po granicach ziaren. Proces platerowan[...]

Wpływ karbu na zmiany wartości współczynnika intensywności naprężenia podczas wzrostu pęknięć zmęczeniowych dla stopu PA6 DOI:10.15199/148.2016.7.5


  W pracy przedstawiono wyniki badań doświadczalnych rozwoju pęknięć zmęczeniowych w próbkach o przekroju poprzecznym prostokątnym, wykonanych ze stopu aluminium PA6 przy cyklicznym zginaniu. W próbkach zostały wykonane ostre i łagodne jednostronne karby. Badania doświadczalne przeprowadzono na maszynie zmęczeniowej MZGS-100 w zakresie niskiej i wysokiej liczby cykli, przy współczynniku asymetrii cyklu R = -1. Wyniki badań przedstawiono w postaci wykresów długości pęknięć zmęczeniowych a, w funkcji liczby cykli N oraz prędkości wzrostu pęknięć zmęczeniowych w funkcji zakresu zmian współczynnika intensywności naprężeń ΔKI. Słowa kluczowe: koncentrator naprężeń, prędkość wzrostu pęknięć zmęczeniowych, zakres współczynnika intensywności naprężeń, cykliczne zginanie.Podstawą do analizy prędkości wzrostu pęknięć zmęczeniowych i ich modelowego opisu są badania doświadczalne, otrzymane w postaci długości pęknięć zmęczeniowych w funkcji liczby cykli. Dobór odpowiedniego modelu, opisującego prędkość wzrostu pęknięć zmęczeniowych, powinien wykorzystywać znajomość zjawisk i parametrów, jakie występują w badaniach doświadczalnych i ich wzajemnego oddziaływania na siebie. Badania prędkości wzrostu pęknięć zmęczeniowych należą do wyjątkowo intensywnie rozwijającej się grupy badań zmęczeniowych. Wyniki badań doświadczalnych przyczynią się do poprawy jakości budowanych elementów i urządzeń. Wiążą się one z szybkim postępem w budowie samolotów, statków morskich, zbiorników ciśnieniowych oraz innych maszyn i urządzeń. Podczas badań doświadczalnych rejestruje się wzrost pęknięć zmęczeniowych, a następnie dokonuje się analizy prędkości tych pęknięć. Prędkość wzrostu pęknięć zmęczeniowych jest bezpośrednio połączona z istniejącymi koncentratorami naprężeń w badanych elementach. Inicjacja pęknięcia zazwyczaj następuje w dnie karbu. W wielu przypadkach kształt karbu wpływa na trwałość zmęczeniową oraz na prędkość wzrostu pęknięć zmęczeniowych [...]

Wpływ obróbki cieplnej na właściwości wytrzymałościowe różnych materiałów zgrzewanych wybuchowo DOI:10.15199/148.2017.6.1


  Zgrzewanie wybuchowe jest to proces technologiczny, dzięki któremu istnieje możliwość połączenia dwóch lub więcej materiałów o różnych właściwościach. Wyjątkową cechą zgrzewania wybuchowego jest możliwość połączenia takich materiałów, których nie da się połączyć innymi metodami, np. stali węglowej z aluminium bądź tytanu z aluminium. Materiały platerowane stosuje się w celu obniżenia kosztów wyrobu, ponieważ droższe materiały, jak np. stopy niklu, tytan itp., stanowią jedynie cienką warstwę. Sam proces platerowania wybuchowego polega na nałożeniu na materiał podstawowy dystansów technologicznych, na które nanoszony jest materiał nakładany. Następnie na powierzchni materiału nakładanego rozsypywany jest materiał wybuchowy. Wskutek detonacji materiału wybuchowego płyty zderzają się z dużą prędkością, powodując ich stałe połączenie. Więcej na ten temat można znaleźć w pracach [1, 2]. W niniejszej pracy opisano wpływ obróbki cieplnej na własności wytrzymałościowe materiałów platerowanych, gdzie materiałem bazowym jest stal węglowa SA-516 Gr.70 o grubości 10 mm, zaś materiałami nakładanymi są stale austenityczne 316L i 254 SMO, super-duplex SAF 2507 (o strukturze ferrytyczno austenitycznej) oraz stopy niklu alloy 625 i C-276. Materiały te wykorzystywane są w przemyśle petrochemicznym, geotermalnym i innych. Główną zaletą tych materiałów jest odporność korozyjna, dzięki czemu mogą być również stosowane do budowy zbiorników, rurociągów oraz aparatury, w której występuje styczność z wodą bądź innymi cieczami. Podczas procesu zgrzewania wybuchowego pomiędzy łączonymi materiałami powstają silne naprężenia oraz umocnienie w strefie złącza. Skutkuje to często wzrostem własności wytrzymałościowych, co może spowodować, że otrzymane wyniki nie będą spełniały wymagań norm. W celu zniwelowania umocnienia, jak i zmniejszenia bądź usunięcia naprężeń, stosuje się obróbkę cieplną [3]. W przypadku uprzednio wymienionych platerów zastosowano wyża[...]

 Strona 1  Następna strona »