Naprężenia własne w tytanie G4 przed i po obróbce plastycznej w podwyższonej temperaturze oraz kulowaniu określane metodą sin2ψ

• Autorzy: Jeleńkowski Jerzy , Zdunek Joanna , Nawrocki Piotr , Mońka Grzegorz

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0014.4477

Warianty tytułu

EN

Internal stress in titanium G4 before and after metal forming in increased temperature and shot peening determinated by sin2ψ method

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono ocenę stanu makroskopowych naprężeń własnych w tytanie, gatunku G4, wyznaczonych metodą rentgenograficzną sin2ψ. Porównywano wartości naprężeń zmierzone w materiale wyjściowym i w próbkach o sub/mikrostrukturze otrzymanej po obróbce plastycznej w plastomerze Gleeble, przy: temperaturze 875 K, zoptymalizowanym odkształceniu ε i prędkości odkształcenia έ. Po kulowaniu, niezależnie od zróżnicowania struktury, chropowatość polerowanych powierzchni próbek zwiększyła się niekiedy nawet ok. 10-krotnie. Niewielkie różnice wystąpiły w twardości, większej w bardziej plastycznej sub/mikrostrukturze, co też znalazło odzwierciedlenie i w wielkości naprężeń własnych.

EN

The article presents the assessment of the macroscopic residual stresses in titanium, grade G4, determined by the sin2ψ X-ray method. The values of stresses measured in the source material and in samples of sub/microstructure obtained after plastic processing in the Gleeble plastometer at the temperature 875 K, optimized strain ε and strain velocity έ were compared. After shot peening, regardless of the structure diversity, the roughness of the polished surfaces of the samples sometimes increased even about 10 times. Small differences occurred in hardness, higher in the more plastic sub/microstructure, which was also reflected in the magnitude of internal stresses.

Słowa kluczowe

PL

tytan; kulowanie; chropowatość; naprężenia własne; metoda sin2Ψ

EN

titanium; shot peening; surface roughness; sin2Ψ method

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Mechaniki Precyzyjnej
• Czasopismo: Inżynieria Powierzchni
• Rocznik: 2020
• Tom: nr 1-2
• Strony: 31--37
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Jeleńkowski Jerzy

• Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Mechaniki Precyzyjnej, Warszawa

autor

Zdunek Joanna

• Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Materiałowej

autor

Nawrocki Piotr

• Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Mechaniki Precyzyjnej, Warszawa

autor

Mońka Grzegorz

• Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Mechaniki Precyzyjnej, Warszawa

Bibliografia

• 1. Bańczerowski J., Jeleńkowski J., Skalski K., Sawicki S., Wachowski M.: Structure and mechanism of the deformation of Grade 2 titanium in plastometric studies. „Materials Science and Technology” 2018, vol. 35, issue 3, p. 253–259.
• 2. Bańczerowski J., Jeleńkowski J., Płociński T., Skalski K.: The titanium structure after a thermoplastic compression at elevated temperatures. „Materials Science and Technology” 2019, vol. 35, issue 16, p. 1997–2003.
• 3. Leyens C., Peters M.: Titanium and titanium alloys: Fundamentals and applications. Weinheim: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA 2003.
• 4. Bylica A., Sieniawski J.: Tytan i jego stopy. PWN, Warszawa 1985.
• 5. Zeng Z., Zhang Y., Jansson S.: Deformation behavior of commercially pure titanium during simple hot compression. „Materials & Design” 2009, vol. 30, issue 8, p. 3105–3111.
• 6. Huang K., Logé R.E.: A review of dynamic recrystallization phenomena in metallic materials. „Materials & Design” 2016, vol. 111, p. 548–574.
• 7. Shixiong Zhang, Ying Chun Wang, Alexander P. Zhi-lyaev et al.: Temperature and strain rate dependence of microstructural evolution and dynamic mechanical behavior in nanocrystalline Ti. „Materials Science and Engineering: A” 2015, vol. 641, p. 29–36.
• 8. Zezhou Li, Bingfeng Wang, Shiteng Zhao: Dynamic deformation and failure of ultrafine-grained titanium. „Acta Materialia” 2017, vol. 125, p. 210–218.
• 9. Derewnicka D., Mońka G. Jeleńkowski J.: Kształtowanie struktury tytanu w warunkach jednoosiowego rozciągania w podwyższonej temperaturze. Sprawozdanie z pracy statutowej, IMP 2015.
• 10. Čadek J.: Creep kovových materiálů. Academia Praha, 1984.
• 11. Oikawa H., Cui M.-X.: High Temperature Deformation of Alpha-Titanium. Strength of Metals and Alloys (ICSMA 7), Pargamon Press 1985, p. 601–606.
• 12. Nakonieczny A., Mońka G. i in.: Sposób dynamicznej powierzchniowej obróbki plastycznej przedmiotów i urządzeń do dynamicznej powierzchniowej obróbki plastycznej przedmiotów. Pat. PL 204718 (2007).
• 13. Skrzypek S.J.: Nowe możliwości pomiaru makronaprężeń własnych materiałów przy zastosowaniu dyfrakcji promieniowania X w geometrii stałego kąta padania. Wyd. Akademii Górniczo-Hutniczej im. Stanisława Staszica, Kraków 2002, s. 61–70.
• 14. Skrzypek S.J., Baczmański A.: Progress in X-Ray Diffraction of Residual Macro-stress Determination Related to Surface Layer Gradients and Anisotropy.„Advances in X-ray Analysis” 2001, vol. 44, p. 134–145.
• 15. Gawroński Z.: Technologiczna warstwa wierzchnia w kołach zębatych i mechanizmach krzywkowych. Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej, Łódź 2006.
• 16. Choroszyński M., Choroszyński M.R., Skrzypek S.J.: Biomaterials for hip implants – important considerations relating to the choice of materials. „Bio-Algorithms and Med-Systems 2017, vol. 13, issue 3, p. 133–145.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).