Badanie odporności kompozytów metalowo-ceramicznych na kruche pękanie przy użyciu próbek kompaktowych (CT)

• Autorzy: Szymczak T. , Kowalewski Z. L.

Warianty tytułu

EN

Fracture toughness investigations of metal-ceramic composities using compact specimens (CT)

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule omówiono wybrane zagadnienia z zakresu mechaniki pękania dotyczące wyznaczania współczynnika intensywności naprężenia i jego krytycznej wartości (K_IC). Zaprezentowano projekt zminiaturyzowanej próbki kompaktowej (CT) o wymiarach czterokrotnie mniejszych niż jej wersja standardowa. Zamieszczono wyniki z badań odporności na kruche pękanie materiałów kompozytowych wytworzonych na bazie odlewniczego stopu aluminium 44200 z różną zawartością Al2O3. Analiza rezultatów przeprowadzonych testów wykazała brak wpływu udziału Al2O3 i jego postaci, tj. włókien bądź cząstek, na zmianę krytycznej wartości współczynnika intensywności naprężenia.

EN

Selected aspects of fracture mechanics focused on determination of the stress intensity factor and its critical values denoted as K_IC are presented in the paper. A design of compact tension (CT) specimen four times smaller than typical one is shown. The results from testing of composites made on the basis of 44200 cast aluminium alloy with different content of Al2O3 are presented. An analysis of experimental data showed a negligible influence of Al2O3 contribution and its form, i.e. fibres and particles, on critical values of the stress intensity factor.

Słowa kluczowe

PL

kompozyty metalowo-ceramiczne; próbka kompaktowa; kruche pękanie; odporność; współczynniki intensywności naprężenia

EN

metal-ceramic composites; compact specimen; fracture toughness; stress intensity factor

• Wydawca: Wydawnictwo ITS
• Czasopismo: Transport Samochodowy
• Rocznik: 2012
• Tom: z. 3
• Strony: 119--131
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., tab., wykr., zdj.

Twórcy

autor

Szymczak T.

• Instytut Transportu Samochodowego

autor

Kowalewski Z. L.

• Instytut Transportu Samochodowego
• Instytut Podstawowych Problemów Techniki PAN

Bibliografia

• [1] L. Dobrzański, R. Nowosielski, Metody badań metali i stopów, tom I, „Badania własności mechanicznych i fizycznych", Politechnika Śląska, Gliwice 1986.
• [2] Standard Test Method for Plane-Strain Fracture Toughness of Metallic Materials, Annual Book of ASTM Standards, Metals Test Methods and Analytical Procedures, Metals-Mechanical Testing: Elevated and Low-Temperature Tests; Metalography, Vol. 03.01, 509-539, 1993.
• [3] BS 186:1991, Method for determination of threshold stress intensity factors and fatigue crack growth rates in metallic materials, 1991.
• [4] PN-EN ISO 12737: 2011, Metale - Określanie odporności na pękanie w płaskim stanie odkształcenia, 2011.
• [5] A. Neimitz, Mechanika pękania, PWN, 1998.
• [6] R.O. Ritchie, K.J. Bathe, On the calibration of the electrical potential technique for monitoring crack growth using finite element methods, International Journal of Fatigue, 15, 1, 1979.
• [7] A. Neimitz, A phenomenological model of the elastic-plastic CCT specimen containing a growing crack, Engineering Fracture Mechanics, 68, 1219-1239, 2001.
• [8] Z.L. Kowalewski, Kierunki i perspektywy rozwoju badań wytrzymałościowych, Warszawa, 2008.
• [9] Z.L. Kowalewski, J. Deputat, Identyfikacja wad materiałowych w ujęciu mechaniki pękania - podstawy teoretyczne, Dozór Techniczny, 5, 2005.
• [10] PN-H-04336:1998, Metale, Metoda badania odporności na pękanie przez wyznaczanie krytycznej wartości całki J, JIC.
• [11] ASTM E813-88, Standard Test Method for JIC, a measure of fracture toughness, Annual book of ASTM Standards, Vol. 03.01, Philadelphia, 1988.
• [12] PN-EN 1676:2011, Aluminium i stopy aluminium - Gąski stopowe do przetopienia - Specyfikacje.
• [13] K. Naplocha, J.W. Kaczmar, Własności trybologiczne materiałów kompozytowych na osnowie stopu aluminium 7075 umacnianych włóknami A12O3, Archives of Foundry Engineering, 11, Special Issue 2, 30/2, 153-158, 2011.
• [14] H. Dieringa, N. Hort, K.U. Kainer, Compression creep of short fibre reinforced magnesium alloy AE42, Composites, 3, 7, 275-278, 2003.
• [15] http://www.saffil.com/index/fibre home/property information.aspx.