Ograniczanie wyników
Czasopisma help
Autorzy help
Lata help
Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 32

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  prędkość odkształcenia
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
EN
Tensile deformation behavior of nuclear grade Austenitic Stainless Steel (SS) and its welded joints fabricated by Gas Tungsten Arc Welding (GTAW) and Activated Flux Gas Tungsten Arc Welding (AGTAW) processes were studied and correlated with relevant microstructural morphologies using Infrared Thermography (IRT) technique. The microstructure of base metal showed a complete austenite phase. GTAW Fusion Zone (FZ) exhibited both primary ferrite and primary austenite mode of solidification. Meantime, AGTAW FZ exhibited only primary austenite mode of solidification. A strain rate of 4.4x10-4 s-1 was used during the tensile test of the base metal and welded joints. The failure locations of the base metal, GTAW and AGTAW samples were noticed at the center of the gauge portion, the base metal side away from Fusion Line (FL) and Heat Affected Zone (HAZ) respectively. The temperature variations of the base metal and weld zones were recorded in the form of thermograms using the IR camera at the different stages of the tensile deformation. During deformation study, peak temperature of 39.2 °C, 38.8 °C and 34 °C were observed at the base metal, GTAW and AGTAW samples respectively. The lesser peak temperature of the AGTAW sample compared to the base metal and GTAW samples indicated that the AGTAW sample undergone lesser deformation. Moreover, tensile deformation behaviours of the base metal and welded joints were correlated with their microstructural morphologies using corresponding temperature curves.
PL
W pracy zbadano zachowanie deformacji podczas rozciągania austenitycznej stali nierdzewnej i jej połączeń spawanych wykonanych metodą GTAW (Gas Tungsten Arc Welding) oraz AGTAW (Activated Flux Gas Tungsten Arc Welding), a następnie skorelowano je z odpowiednimi morfologiami mikrostrukturalnymi za pomocą termografii w podczerwieni (ang. lnfrared Thermography). Mikrostruktura materiału bazowego wykazała całkowitą fazę austenitu. Spoina GTAW wykazywała zarówno ferryt, jak i austenit, podczas gdy spoina AGTAW wykazywała jedynie austenit. Podczas próby rozciągania materiału bazowego i złączy spawanych zastosowano prędkość odkształcania o wartości 4,4x10-4 s-1. Do zerwania poszczególnych próbek doszło odpowiednio na środku próbki materiału bazowego, w linii wtopienia złącza spawanego GTAW i w strefie wpływu ciepła (SWC) złącza spawanego AGTAW. Zmiany temperatury w materiale rodzimym i poszczególnych obszarach złączy spawanych rejestrowano w formie termogramów za pomocą kamery na podczerwień, przy różnych etapach deformacji podczas rozciągania. Podczas badań odkształceń zaobserwowano maksymalne wartości temperatury: 39,2 °C, 38,8 °C i 34 °C odpowiednio w próbkach z materiału bazowego, spawanych GTAW i spawanych AGTAW. Niższa maksymalna temperatura próbki spawanej metodą AGTAW w porównaniu z pozostałymi próbkami wskazała, że uległa ona mniejszemu odkształceniu. Ponadto zachowania deformacji przy rozciąganiu materiału rodzimego i złączy spawanych zostały skorelowane z obrazami ich mikrostruktur przy użyciu odpowiednich krzywych temperatur.
PL
Podstawy: Pomimo faktu prowadzenia wielu badań wiadomo, że właściwości mechaniczne świńskiego rdzenia kręgowego poddawanego obciążeniom nie zostały jeszcze dostatecznie wyjaśnione. Metody: Próbki zostały obciążone przy różnych prędkościach odkształcenia: 0,02 (1/ s) i 0,002(1/ s)do wielkości odkształcenia od 5% do 10%. Po osiągnięciu określonej wartości odkształcenia próbki pozostawiono przy stałym odkształceniu po to aby utrzymać relaksację naprężeń. Wyniki: Testy rozciągania przedstawiające relację naprężenie-odkształcenie są znacząco nieliniowe z krzywą odpowiadającą niskiej sztywności. W poniższym obszarze naprężenie wzrasta wykładniczo wraz z przyłożonym odkształceniem. Największe wartości obliczonych naprężeń dla 10% odkształcenia wynosiły 0,014 MPa ( przy prędkości odkształcenia 0,02 (1/s)) i 0,008 MPa (przy prędkości 0,002 (1/s)).Liniowa aproksymacja naprężeń określona metodą minimum kwadratów pozwala wyznaczyć wartość modułu Younga: 39,68 kPa przy prędkości odkształcenia 0,02 (1/s) i 31,07 kPa przy prędkości odkształcenia 0,002 (1/s). Współczynnik statystyczny dopasowania R dla obu regresji miał wartość ponad 0,99 i potwierdził dobrą jakość aproksymacji. Współczynniki A i β (w równaniu Cloyd i Fujita) wynosiły odpowiednio 1,5 MPa i 31,3 przy prędkości odkształcenia 0,02 (1/s) oraz 1,3 MPa i 25,3 przy prędkości 0,002 (1/s). Względna relaksacja naprężeń została osiągnięta po 60 s w zakresie od 20% do 37%. Bezwzględna relaksacja naprężeń wynosiła od 0,4 kPa do 2,4 kPa przy prędkości odkształcenia 0,002 (1/s) przy 5 proc. maksymalnym odkształceniu oraz odpowiednio 0,02 (1/s) przy 10 proc. max. odkształceniu. Interpretacja: Charakterystyki mechaniczne przedstawiły też widoczną zależność odkształcenia i prędkości jako, że sztywność znacząco wzrasta wraz ze wzrostem prędkości odkształcenia.
EN
Background: In spite of a number of researchers, it is well known that mechanical behaviour of a spinal cord under loading has not yet been studied extensively enough. Methods: Specimens were loaded at various strain rates: 0.02/s and 0.002/s to 5% and 10% strain. After reaching defined strain value, samples were left at a constant strain for stress relaxation. Findings: The demonstrated tensile testing stress-strain response is a highly non-linear curve corresponding to low stiffness. In the toe region stress increases exponentially with the applied strain. The highest calculated stress value for 10% strain was 0,014 MPa (strain rate 0.02/s) and 0.008 MPa (strain rate 0.002/s). Linear approximation of the stress by the least square method allowed to derive Young modulus of the value: 39.68 kPa at strain rate 0.02/s and 31.07 kPa at strain rate 0.002/s. R squared value for both regressions was above 0.99 and confirmed a good quality of approximation. A and β coefficients (in Cloyd and Fujita equation) were 1.5 MPa and 31.3 at 0.02/s strain rates and 1.3 MPa and 25.3 at 0.002/s strain rates correspondingly. Relative stress relaxation increased from 20% to 37% after 60 s. Absolute stress relaxation was from 0.4 kPa to 2.4 kPa, at 0.002/s strain rate by 5% maximum strain and 0.02/s strain rate by 10% respectively. Interpretation: Mechanical characteristics demonstrated a visible strain-rate dependence as stiffness was significantly increasing with an increase of strain rate.
PL
W artykule przedstawiono wpływ parametru przemieszczenia niszczącego Uf na wyniki symulacji numerycznej procesu skrawania w programie Abaqus/CAE. W symulacji wykorzystano model konstytutywny Johnsona-Cooka, opracowany dla stopu tytanu Ti6Al4V. Omówiono warunki brzegowe oraz wpływ zmiękczenia termicznego stopu tytanu przy różnych prędkościach skrawania na wyniki symulacji MES. Wykazano znaczący wpływ przemieszczenia niszczącego Uf na przebieg dekohezji i kształtowanie wióra.
EN
In the article the effect of displacement at failure Uf on the simulation results of machining process conducted in Abaqus/CAE program is presented. A Johnson-Cook constitutive model with parameters adequate for Ti6Al4V titanium alloy was used in the simulation. Boundary conditions and the effects of thermal softening at different cutting speeds on the simulation results were described. The results shows a substantial effect of displacement at failure value on decohesion and chip formation.
PL
Celem pracy było ustalenie przydatności równań stanu mechanicznego przy doborze warunków przeróbki plastycznej tytanu (Ti)typu Grade 4 metodą Gleeble. Poszukiwano takich parametrów obróbki jak: prędkość odkształcania ( ), zakres odkształcenia (ε), temperatura (T) oraz naprężenie (σ), które skutkują rozdrobnieniem ziarna i jego umocnieniem. Eksperyment plastometryczny został zweryfikowany empirycznymi równaniami stanu mechanicznego Dorna oraz Sellarsa-Tegartta. Określone w badaniach parametry procesu pozwolą na opracowanie innowacyjnej technologii z zaadaptowaniem jej potencjalnie do praktyki przemysłowej.
EN
he purpose of this work was to determine the suitability of mechanical state equations for the selection of plastic processing conditions of Grade 4 titanium (Ti) by Gleeble method. The process parameters such as: strain rate ( ), strain (ε), temperature (T) and stress (σ), which result in the fragmentation of grain and its strengthening, were looked for. The plastometric experiment was verified by Dorn and Sellars-Tegartt mechanical state equations. The process parameters identified in the research will allow for the development of an innovative technology with its potential adaptation to industrial practice.
PL
W pracy przedstawiono analizę numeryczną testu balistycznego pocisku kalibru 7,92 × 33 przeprowadzoną na podstawie wytycznych norm opracowanych przez niemieckie towarzystwo VPAM. Test balistyczny polegał na penetracji przez pocisk płyty stalowej, wykonanej ze stali Weldox 700E o grubości 8 mm, w zależności od kąta natarcia. Analiza numeryczna dotyczyła weryfikacji literaturowych danych dotyczących kąta natarcia pocisku i skutecznej penetracji płyty stalowej.
EN
This paper presents some ways of modeling the bullet impact in the LS-Dyna. An attempt was made to verify the literature data the angle of impact of the projectile with the effective penetration of steel plate.
PL
Mając na uwadze aplikację tytanu w organizmie człowieka [1, 2, 3], przeprowadzono próby rozdrobnienia ziaren czystego technicznie α-tytanu (αTi, Grade 4a), wykorzystując do tego celu metodę plastometryczną Gleeble. Z wykresu pełzania Ashby’ego wybrano charakterystyczny (dla wielu metali) obszar płynięcia materiału, wynikający z mechanizmu odkształcenia wraz z dominującym udziałem dyfuzji wzdłuż jąder dyslokacji. Obszar ten określony jest zakresem temperaturowym (0,3–0,5)Tm i znormalizowanym naprężeniem τ/G od 10-3 do 10-5[5]. Na tej podstawie opracowano plan eksperymentu obróbki plastycznej w zakresie temperatur 300–700⁰C, odkształcenia (0,2–0,5) i prędkości odkształcania (10-2–102)s-1. W procesie obróbki plastycznej w wymienionych warunkach możliwe jest minimalizowanie zjawisk strukturalnych kontrolowanych dyfuzją objętościową (na korzyść zjawisk kontrolowanych dyfuzją po granicach ziaren) oraz wzdłuż jąder dyslokacji umacniających materiał poprzez rozdrobnienie ziaren. Celem podjętych badań jest analiza empirycznego równania = f (σs; T; ε; Sj), (gdzie Sj – symbol parametrów strukturalnych), dla procesu obróbki plastycznej tytanu αTi z możliwością wpływania na wielkość ziarna i umożliwiającego dobór właściwości mechanicznych do określonych zastosowań. Przeprowadzone eksperymenty plastometryczne pozwolą na rozszerzenie badań w kierunku uzyskania wyników możliwych do wdrożenia do praktyki przemysłowej.
EN
Taking into consideration the application of titanium in a human body [1, 2, 3] the experiments of the disintegration of technically pure α-titanium grains (αTi, Grade 4a) were conducted with the use of Gleebe’s plastometric method. The area of material flow resulting from the deformation mechanism together with the dominating participation of diffusion along the dislocation nuclei, which is characteristic for many metals, was chosen from Ashby’s creep diagram. This area is defined by the temperature range: (0.3–0.5)Tm and by the normalised stress τ/G from 10-3 to 10-5. On this basis the plan of plastic processing experiment was worked out within the range of temperatures 300–700°C, of deformation (0.2–0.5) and of deformation rate (10-2 –102)s-1. In the process of plastic processing under the determined conditions it is possible to minimize the structural phenomena which are controlled by volumetric diffusion (for the advantage of the phenomena which are controlled by diffusion on the borders of grains) and along the dislocation of nuclei which strengthen the material thanks to grain disintegration. The aim of the undertaken research was to analyse an empirical equation: = (σs; T; ε; Sj), (where Sj is a symbol of structural parameters) for the process of plastic processing αTi with the possibility of the influence on the grain size and enabling the choice of mechanical properties according to the determined applications. The conducted plastometric experiment will enable to extend the research in the direction of gaining the results which can be practically applied in industry.
EN
W pracy przedstawiono wyniki wstępnych badań dynamicznego rozciągania wysokomanganowej stali gatunku X20MnAlSi16-3-3. Badania przeprowadzono na młocie rotacyjnym, który posiada możliwość realizacji prób dynamicznego rozciągania i udarowego zginania w zakresie prędkości liniowej elementu wymuszającego od 5÷40 m/s. Badana stal charakteryzuje się bardzo dobrymi właściwościami mechanicznymi. Wyniki badań uzyskano na podstawie statycznej próby rozciągania, próby dynamicznego rozciągania na młocie rotacyjnym oraz pomiaru twardości metodą Vickersa. Przeanalizowano powierzchnie przełomów powstałych w miejscu zerwania podczas prób rozciągania, które wskazują na obecność przełomów transkrystalicznych ciągliwych. Badania strukturalne wykonano z wykorzystaniem techniki mikroskopii świetlnej, skaningowej mikroskopii elektronowej i skaningowej transmisyjnej mikroskopii elektronowej. Przeprowadzone badania substruktury ujawniły obecność mechanizmu bliźniakowania mechanicznego, indukowanego w warunkach dużych prędkości odkształcenia.
PL
W artykule przedstawiono charakterystykę zmodernizowanego młota rotacyjnego oraz nowego, opartego na czujnikach tensometrycznych, systemu rejestracji danych pomiarowych, który pozwolił na poprawę jakości uzyskiwanych wyników pomiarów. Na stanowisku możliwa jest realizacja prób dynamicznego rozciągania i udarowego zginania w zakresie prędkości liniowej elementu wymuszającego od 5 m/s do 40 m/s. Wstępne badania dynamicznego odkształcania przeprowadzono dla wybranej grupy materiałów metalicznych. Badania strukturalne oraz identyfikacja przełomów pozwoliły na określenie korelacji „prędkość odkształcenia – odkształcenie  struktura”.
EN
Characteristics of a modernized flywheel machine has been presented in the paper. The laboratory stand enables to perform dynamic tensile tests and impact bending with a linear velocity of the enforcing element in the range of 5÷40 m/s. A new data acquisition system, based on the tensometric sensors, allows for significant qualitative improvement of registered signals. Some preliminary dynamic forming tests were performed for the selected group of metallic materials. Subsequent microstructural examinations and identification of the fracture type enabled to describe a correlation between strain rate, strain and microstructure.
PL
Artykuł prezentuje wyniki prac eksperymentalnych, których celem była analiza wpływu prędkości suwaka prasy mechanicznej na wielkość sprężynowania powrotnego blachy w procesie gięcia. Do badań wykorzystano wysokowytrzymałą stal martenzytyczną MS-W 1200 z grupy AHSS (Advanced High Strength Steel). W celach porównawczych przeprowadzono również analizę dla stali mikrostopowej o podwyższonej wytrzymałości HX340LAD. Przedstawione wyniki wskazują na wzrost wielkości (kąta) sprężynowania wraz ze wzrostem prędkości stempla.
EN
This paper presents experimental investigation of the influence of press side velocity on the springback amount in sheet metal bending process conducted by using a mechanical press. Tested part was made of martensitic high strength steel MS-W 1200 which belongs to AHSS (Advanced High Strength Steel). The experimental test was carried out aIso for micro-alloyed high strength steel HX340LAD for comparative purposes. The obtained results show the increase of springback amount (angle) with increasing the punch velocity.
10
Content available remote Rubber structure under dynamic loading – computational studies
EN
This study focuses on the rubber structure behaviour assessment under dynamic loading using numerical methods. Dynamic simulations of the TNT explosion under the tiresuspension system were performed using the explicit LS-Dyna code using Arbitrary LagrangianEulerian formulation with Jones Wilkins Lee (JWL) equation defining the explosive material. During analyses two different constitutive materials were used: Mooney-Rivlin without ratedependency and Ogden rubberlike material (MAT 181 Simplified Rubber) which includes strain rate effects. Consequently, tire rubber material behaviour was investigated and compared for two simulated cases.
PL
W artykule pokazano wpływ prędkości odkształcenia na charakterystyki mechaniczne taśmy ze stopu aluminium EN AW-5182, wyznaczone w próbie rozciągania (Rp0,2, Rm, A50 mm, krzywe rozciągania [sigma] - [epsilon]). Dokonano też obserwacji powierzchni próbek po rozciąganiu.
EN
The strain rate effects of the mechanical characteristics of the EN AW-5182 sheet aluminum alloy, determined in the tensile test (Rp0,2, Rm, A50 mm, stress-strain curve) have been given in this paper. Observation of specimens surface after tension also has been performed.
12
Content available remote Modelowanie numeryczne kucia zmodyfikowanego kształtu wsadu na obręcze kolejowe
PL
Produkcja obręczy kół pojazdów szynowych jest procesem wieloetapowym, w którym nadawanie kształtu końcowego odbywa się przez walcowanie poprzedzone kuciem spęczającym z jednoczesnym wykonaniem otworu. Proces kucia ma istotny wpływ nie tylko na osiągnięcie wymaganych własności mechanicznych w całej objętości wyrobu, lecz również na ich jednorodność. Stosowana technologia spęczania bloczków utrudnia przemieszczenie się materiału i stwarza zagrożenie powstawania wad powierzchniowych. Ten aspekt jakości obręczy kolejowych jest analizowany w niniejszej pracy. Badano wpływ kształtu matryc spęczających na przemieszczenie metalu, zarówno w procesie spęczania, jak również dziurowania, z uwzględnieniem kilku kształtów matryc. Analizę procesu wykonano w oparciu o modelowanie numeryczne.
EN
Production of railway wheel tyres is a multistage process, during which finishing shaping is realized by transverse rolling preceded by upset forging with concurrent punching. Forging process has a considerable influence not only on achievement of the required mechanical properties in all the product's volume but also on their homogeneity. The currently applied technology of stock blocks upsetting hinders material flow and poses a risk of surface defects formation. This aspect of railway wheel tyres quality was analyzed in the concerned paper. The influence of the shape of upsetting dies on flow of material during upsetting and punching processes was examined, several shapes of dies have been examined. Analysis of the process was carried out based on numerical modelling.
PL
W artykule przedstawiono charakterystykę zmodernizowanego młota rotacyjnego oraz nowego, opartego o czujniki tensometryczne, systemu rejestracji danych pomiarowych, który pozwolił na poprawę jakości uzyskiwanych wyników pomiarów. Na stanowisku możliwa jest realizacja prób dynamicznego rozciągania i udarowego zginania w zakresie prędkości liniowej elementu wymuszającego od 5-50 m/s. Wstępne badania dynamicznego odkształcania przeprowadzono dla wybranej grupy materiałów metalicznych. Przeprowadzone badania strukturalne oraz identyfikacja przełomów, pozwoliły na określenie korelacji "prędkość odkształcenia - odkształcenie - struktura".
EN
Characteristics of a modernized flywheel machine has been presented in the paper. The laboratory stand enables to perform dynamic tensile tests and impact bending with a linear velocity of the enforcing element in the range of 5-50 m/s. A new data acquisition system, based on the tensometric sensors, allows for significant qualitative improvement of registered signals. Some preliminary dynamic forming tests were performed for the selected group of metallic materials. Subsequent microstructural examinations and identification of the fracture type enabled to describe a correlation between strain rate, strain and microstructure.
PL
W pracy przedstawiono charakterystykę zmodernizowanego młota rotacyjnego oraz nowego, opartego na czujnikach tensometrycznych, systemu rejestracji danych pomiarowych, który pozwolił na poprawę jakości uzyskiwanych wyników pomiarów. Na stanowisku możliwa jest realizacja prób dynamicznego rozciągania i udarowego zginania w zakresie prędkości liniowej elementu wymuszającego od 5÷50 m/s. Wstępne badania dynamicznego odkształcania przeprowadzono dla wybranej grupy materiałów metalicznych. Przeprowadzone badania strukturalne oraz identyfikacja przełomów, pozwoliły na określenie korelacji „prędkość odkształcenia – odkształcenie – struktura”.
EN
Characteristics of a modernized flywheel machine has been presented in the paper. The laboratory stand enables to perform dynamic tensile tests and impact bending with a linear velocity of the enforcing element in the range of 5÷50 m/s. A new data acquisition system, based on the tensometric sensors, allows for significant qualitative improvement of registered signals. Some preliminary dynamic forming tests were performed for the selected group of metallic materials. Subsequent microstructural examinations and identification of the fracture type enabled to describe a correlation between strain rate, strain and microstructure.
EN
As part of a broader study of the thermomechanical processing of P/M FeAl alloys, this research is focused on the influence of processing strain rate on the microstructural evolution and mechanical behavior of the processed materials. For the purposes of this study, water atomized FeAl powder was consolidated by hot pressing resulting in fully dense products. The consolidated P/M samples were thermomechanically processed in compression at 800 and 900oC at strain rates of 0.1 s-1 and 10 s-1, to a true strain of 1. The influence of thermomechanical processing parameters on the material flow and microstructural development of investigated alloy was analyzed. Considerable strain rate sensitivity of investigated alloy was observed, specially with reference to microstructural development.
PL
W niniejszej pracy przedstawiono wybrane wyniki badań wpływu prędkości odkształcenia na rozwój mikrostruktury oraz charakter odkształcenia plastycznego stopu z grupy FeAl. W badaniach zastosowano rozpylany wodą proszek stopu. W pełni zagęszczone poprzez prasowanie na gorąco próbki z proszków poddano próbie ściskania w temperaturach 800°C oraz 900°C przy prędkościach odkształcenia równych 0.1 s(-1) oraz 10 s(-1), do wartości odkształcenia rzeczywistego równej 1. W materiałach odkształconych w temperaturze 800°C rozdrobnienie mikrostruktury nastąpiło tylko przy większej prędkości odkształcenia (10 s(-1) ), natomiast w temperaturze 900°C materiał uległ rekrystalizacji niezależnie od prędkości odkształcenia. Badania wykazały stosunkowo dużą czułość stopu na prędkość odkształcenia, szczególnie w odniesieniu do zmian strukturalnych związanych z procesami rekrystalizacji.
16
Content available remote Theory of Straining of Materials Sensitive to Strain Speed
EN
Basing on physical and structural properties of macromolecular materials there established mathematical model describing mechanics of different strain processes. There had been taken into account materials structure changes under influence of their load history, load run, its speed and direction and temperature. Physical interpretation of straining processes was presented.
PL
Analizie poddano proces kucia odkuwki charakteryzującej się dużym stosunkiem powierzchni do objętości, wykonywanej z dwufazowego stopu tytanu Ti-6Al-4V. Warunki brzegowe opracowano dla kilku technologii, przy założonej temperaturze wsadu i narzędzi, tarciu powierzchniowym oraz prędkości odkształcenia (młot, prasa hydrauliczna). Ocenę procesu kucia oparto na mapach rozkładu intensywności prędkości odkształcenia, temperatury i naprężeń średnich. Otrzymane wyniki stanowią podstawę do określenia parametrów procesu kształtowania w warunkach przemysłowych wyrobów ze stopów tytanu czułych na prędkość odkształcenia.
EN
Forging process of parts with high surface/volume ratio made of two-phase titanium alloy Ti-6Al-4V was analysed. Boundary conditions was prepared for several technologies, assums stock forging and tools temperature, friction factor and strain rate which is determined by velocity of tools (hammer and hydraulic press). The process estimation was carried out based on maps of distribution for effective strain rate, temperature and mean stress. The results of analysis are the base for definition forging process in industrial for products in titanium alloys which are sensitive to strain rate.
EN
This paper presents the results of conventional triaxial compression tests conducted on samples of the Carboniferous and Triassic sandstones. The test results related to the Carboniferous sandstones from the Upper Silesian Coal Basin have been obtained for strain rates and confining pressures ranging from [...] and from O MPa to 70 MPa, respectively. The authors paid particular attention to the post-peak failure modulus, as it is the parameter which is most difficult to determine from the post-peak branch of the stress-strain curve obtained in a series of triaxial tests. Furthermore, a method is presented that has been designed to study microscopic deformational structures under conditions of high confining pressures of the order of 200 MPa to 300 MPa and the progressive axial shortening of the specimens ranging from 5% to 15%. The method makes it possible to determine the orientation of the microscopic fractures and cracks in rocks as a function of the distance from the macroscopic sliding surface.
PL
W artykule przedstawiono wyniki testów konwencjonalnego trójosiowego ściskania karbońskich i triasowych piaskowców drobnoziarnistych. Eksperymenty w trójosiowym stanie naprężenia, w warunkach konwencjonalnego trójosiowego ściskania zmierzające do określenia zależności pomiędzy modułem pokrytycznym a prędkością odkształcenia i ciśnieniem okólnym, prowadzono w serwosterowanej maszynie wytrzymałościowej MTS-810 NEW. Sterowanie maszyną wytrzymałościową odbywało się za pomocą prędkości przemieszczenia tłoka; różnym stałym prędkościom przemieszczenia odpowiadały prędkości odkształcenia próbek z przedziału od [...]. W badaniach stosowano komorę ciśnieniową typu KTK firmy UNIPRESS, która umożliwiła prowadzenie eksperymentów przy ciśnieniu okólnym sięgającym 70 MPa. Wyniki badań modułu pokrytycznego piaskowców karbońskich z Górnośląskiego Zagłębia Węglowego przedstawiono w postaci zależności między modułem pokrytycznym a prędkością odkształcenia, przy ciśnieniu okólnym jako parametrze. Wartości modułu pokrytycznego jako funkcji prędkości odkształcenia dla piaskowca drobnoziarnistego zmieniają się zgodnie z funkcją potęgową, podobnie jak w wielu innych przypadkach ciała stałego. Ponieważ jednak prędkości zmieniają się w szerokim zakresie pięciu rzędów wielkości, bo od W-s do 10-1 S-I, moduł pokrytyczny wyrażono jako funkcję dziesiętnego logarytmu prędkości odkształcenia uzyskując zależność liniową. Oceniając wpływ wzrostu ciśnienia okólnego na moduł pokrytyczny stwierdzono, że wielkość modułu jest zróżnicowana i zależy od wartości ciśnienia i od typu skały. Generalnie jednak wzrost ciśnienia okólnego powoduje zmniejszenie się wartości modułu pokrytycznego. W przypadku piaskowców drobnoziarnistych zależność tę dla stosowanego zakresu ciśnień od O do 70 MPa najlepiej opisuje funkcja wielomianu drugiego stopnia. W dalszej części artykułu zaprezentowano metodę badań mikroskopowych struktur deformacji w warunkach wysokich ciśnień okólnych od 125 do 300 MPa i postępującego skrócenia osiowego próbek w zakresie od 5 do 15%, która pozwala określić orientację mikropęknięć i mikroszczelin w skale w funkcji odległości od makroskopowej powierzchni poślizgu. Badaniami objęto mikroskopowe struktury deformacji powstałe w próbkach piaskowca tumlińskiego podczas przeprowadzonego testu trójosiowego ściskania. Na podstawie obserwacji mikroskopowych struktur deformacji w próbkach piaskowca stwierdzono dwa typy niszczenia materiału skalnego. Pierwszy typ zniszczenia, który charakteryzuje się wyraźnym pojedynczym pęknięciem zaobserwowano w próbkach piaskowca badanych przy ciśnieniu okólnym poniżej 200 MPa. Drugi typ zniszczenia występował przy ciśnieniu okólnym powyżej 200 MPa. W próbkach piaskowca pojawiały się wtedy pojedyncze lub podwójne intensywnie spękane strefy w postaci pasm biegnących między dolną a górną podstawą próbki piaskowca. Znajomość wartości parametrów pozniszczeniowych skał i górotworu ma pierwszorzędne znaczenie dla rozwiązywania wielu złożonych zagadnień inżynierskich, w tym do prognozowania zachowania się górotworu na różnych głębokościach, projektowania obudowy wyrobisk górniczych czy prognozowania zagrożenia tąpaniami. Szeroka analiza struktur deformacyjnych obserwowanych w skali mikro, które powstają w skałach w wyniku ich zniszczenia, może znaleźć, poprzez pewne podobieństwo z powstającymi strukturami deformacyjnymi w warunkach naturalnego zalegania skał, zastosowanie przy wykrywaniu stref uskokowych i spękań wokół nich. Przy szerszym rozpoznaniu zagadnienia analiza ta może również okazać się przydatna w prognozowaniu niekorzystnych zjawisk geomechanicznych w górotworze.
EN
The work presents some researches about immediate strength in tensile test in a increasing temperature. It has been noticed that immediate strength of uncoated steel grade 45 is distinctly decreased after crossing the temperature 400°C. However, in case of steel grade 45 with two-ply Cd+Zn coating, clearly decrease of immediate strength is noticed just crossing the tensile temperature 320°C. Our investigations shows fundamental influence of latent crack on immediate strength of steel grade 45 in temperature range between 320–525 K. It was also noticed and ascertained that intensity of latent cracking process is a function of deformation velocity strain rate “ε” and this process is more intensified during diminution of deformation velocity (especially when ε< 2 10-3s-1). The results of our investigations on polycrystalline material (steel grade 45 with two-ply Cd+Zn coating) are the same as in literature where investigations were conducted on Zinc mono crystals. In both cases it was noticed that together with decrease of deformation velocity material is not plasticized. On the contrary, the fractography of testified steel samples by low deformation velocity, shows the symptoms of brittle scrap-metal. It can be noticed more than in other cases. The results of investigations conducted on polycrystalline samples with two-ply Cd+Zn coating did not confirm the expectations of latent cracking intensification connected with increasing of deformation velocity. This is also not confirmed that plastic properties of samples are decreasing. Whereas, during the investigations we got the coefficients of plasticity on constant level – A5 = 7–13%, Z = 2–8% in principle, and there are independent from deformation velocity.
PL
W artykule przedstawiono badania wytrzymałości doraźnej, w próbie rozciągania w podwyższonej temperaturze. Stwierdzono, że wytrzymałość doraźna stali 45 bez powłoki ochronnej obniża się wyraźnie po przekroczeniu temperatury rozciągania 400°C. Natomiast w wypadku stali 45 pokrytej dwuwarstwową powłoką Cd+Zn, istotny spadek wytrzymałości doraźnej odnotowuje się już przy temperaturach rozciągania przekraczających 320°C. W badaniach wykazano istotny wpływ utajonego pękania na wytrzymałość doraźną stali gat. 45 w zakresie temperatur 320–525 K. Stwierdzono również, że intensywność procesu utajonego pękania jest funkcją prędkości odkształcenia “ε”. Przy czym proces ten jest intensyfikowany w miarę spadku prędkości odkształcenia (szczególnie przy ε < 2 10-3s-1). Uzyskano pełną zbieżność wyników badań na polikrystalicznym materiale (stal gat. 45 z dwuwarstwowym pokryciem Cd+Zn) z wynikami badań przedstawianych w literaturze fachowej – prowadzonymi na monokryształach cynku. W obydwu przypadkach stwierdzono, że wraz ze spadkiem prędkości odkształcenia nie następowało uplastycznianie się materiału. Wręcz przeciwnie, fraktografia przełomu próbek stalowych testowanych przy niskich prędkościach odkształcania wykazywała nawet w większym stopniu przejawy złomu kruchego – w porównaniu z innymi. Wyniki badań na polikrystalicznych próbkach z dwuwarstwowym pokryciem Cd+Zn nie potwierdzają również tego, że należałoby oczekiwać nasilania się procesu utajonego pękania wraz ze wzrostem prędkości odkształcenia, a więc przede wszystkim spadku właściwości plastycznych. Natomiast podczas badań uzyskiwano wskaźniki plastyczności w zasadzie na stałym poziomie – A5 = 7–13%, Z = 2–8% niezależnym od prędkości odkształcenia.
EN
Purpose: This paper presents the results of the research focused on the influence of both the starting FeAl alloy powder particle characteristics and the thermomechanical processing parameters on the microstructural evolution of these materials. Design/methodology/approach: Fully-dense FeAl alloy powder compacts were tested in compression on servohydraulic Gleeble testing machine, at the temperature range of 700*C to 1100*C, and at strain rates of 0.1 s -1 and 10 s -1. After processing, the microstructure of each deformed specimen was examined using optical microscopy. Findings: Considerable strain rate sensitivity of the investigated alloy was observed, especially with reference to microstructural development. The use of alloy powders in thermomechanical processing of FeAl alloys can substantially enhance the possibility to control both the microstructure and mechanical behavior of these alloys. Research limitations/implications: The influence of starting FeAl alloy powder particle morphology and processing strain rate on the microstructural evolution of investigated alloy was discussed. Practical implications: The results of this research could be directly employed in the design of deformation schedules for the industrial processing of FeAl alloys. Originality/value: FeAl alloy powder morphology influences the thermomechanical processing of P/M FeAl alloys, what was proved in this paper.
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.