Mapowanie wiedzy o mechanizmach umacniania metali jako sposób na innowacyjne projektowanie i wytwarzanie blach karoseryjnych

• Autorzy: Dzidowski E.S. , Dzidowski A.

Identyfikatory

DOI

11.15 199/67.2015.10.13

Warianty tytułu

EN

Mapping knowledge about the strengthening mechanisms of metals as a method for innovative designing and production of car body sheets

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Na przykładzie połowiczności wyników uzyskanych w dotychczasowym rozwoju materiałów na lekkie i wysoko wytrzymałe karoserie samochodowe omówiono znaczenie i zalety mapowania wiedzy. Wykazano, że mapowanie wiedzy może być narzędziem poprawiającym efektywność wszelkich innowacji. Mapowanie wiedzy pozwala bowiem ujawnić istotne luki oraz określić brakujące elementy wiedzy, niezbędne z punktu widzenia udanego procesu innowacji. W rozważanym tu przypadku luka taka wynikała z niedocenienia wiedzy na temat innych, niż tradycyjne, sposoby umacniania metali. Efektem tego, jest wytwarzanie wysoko wytrzymałych materiałów o mocno zaniżonej odkształcalności (tłoczności). Oznacza to, że osiągnięty cel nie stanowi kompleksowego rozwiązania problemu. Kompleksowe rozwiązanie problemu powinno bowiem polegać na jednoczesnym uzyskiwaniu wysokiej wytrzymałości i dużej zdolności do odkształceń plastycznych. Dlatego też, mapowanie wiedzy na temat mechanizmów umacniania metali, pozwoliło unaocznić istniejącą tu lukę. Luka ta wynika z niedocenienia i niedostatecznego wykorzystania wiedzy na temat umocnienia odkształceniowego wskutek płaskiego poślizgu dyslokacji i bliźniakowania. Okazało się, że dopiero zagospodarowanie tej luki daje szanse na stworzenie pożądanych materiałów, to jest cechujących się zarówno wysoką wytrzymałością, jak i doskonałą odkształcalnością (tłocznością). Wykazano, że kryterium wyboru pożądanego mechanizmu odkształceń plastycznych powinna stanowić energia błędu ułożenia oraz mapy mechanizmów odkształceń, sporządzone z uwzględnieniem tej energii. Ponadto, zwrócono uwagę na nowy problem, jakim jest skłonność w/w materiałów do pękania odroczonego w czasie. Wskazano możliwości rozwiązania tego problemu poprzez głębsze poznanie mechanizm rozwoju pasm ścinania i czynników przyspieszających/opóźniających pękanie wzdłuż tych pasm.

EN

Knowledge mapping is a method to identify significant gaps and/or weaknesses of the currently applied knowledge, and to determine the missing elements of knowledge necessary to answer the key questions of innovation process. However, there are strong indications that the principles of knowledge mapping are not commonly known or applied. This assumption is supported, amongst others, by the efforts taken by automotive industry, i.e. its endeavours to improve the safety of passengers and to decrease: car weight, fuel consumption, and carbon dioxide emissions by increasing the strength of car body sheets. As a result of these efforts, low strength and deep-drawing sheets have been replaced by high strength sheets with reduced formability, which makes the shaping of these metal sheets more difficult. The basic reason for such a status quo was a focus on these metal hardening mechanisms which only ensured considerably increased strength. These mechanisms include solution strengthening and precipitation strengthening, as well as strengthening by grain fragmentation. Owing to the application of knowledge mapping principles, a significant gap in the process mentioned above was identified. As it turned out, this gap primarily resulted from too traditional an approach to the role and meaning of strain hardening. The reason is that this approach did not take into account the potential intensification of strain hardening by planar dislocation slip and twinning. Therefore, only the use of knowledge about the role and meaning of the stacking fault energy value as a factor causing changes in the mechanism of plastic strains resulted in the production of TWIP car body sheets characterised by high strength and excellent plasticity at the same time. The conclusion is that there is an urgent need to promote the principles of knowledge mapping as a tool to improve the efficiency of innovation processes through integration and a fuller and more effective use of knowledge by various specialists.

Słowa kluczowe

PL

metale; wytrzymałość; tłoczność; umocnienie; mapowanie wiedzy; innowacyjność

EN

metals; strength; ductility; strengthening; knowledge mapping; innovativeness

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Rudy i Metale Nieżelazne Recykling
• Rocznik: 2015
• Tom: R. 60, nr 11
• Strony: 610--619
• Opis fizyczny: Bibliogr. 31 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Dzidowski E.S.

• Politechnika Wrocławska, Wydział Mechaniczny, Katedra Materiałoznawstwa, Wytrzymałości i Spawalnictwa, Wrocław

autor

Dzidowski A.

• Politechnika Wrocławska, Wydział Informatyki i Zarządzania, Wrocław

Bibliografia

• 1. Baldwin D. A.: The continuum of understanding. 2014. http://www.davebaldwinconsalting.com/UnderstandingContinuum.html.
• 2. Ebener S. et al.: Knowledge mapping as a technique to support knowledge translation. Bulletin the World Health Organization 2006, vol. 84, pp. 636÷642.
• 3. Firestone J. M.: How knowledge management can help identify and bridge knowledge gaps. CKO, Executive Information Systems, Inc. April 2003, pp. 5÷23.
• 4. Grajcar A.: Nowoczesne stale wysokowytrzymałe dla motoryzacji I generacji. STAL Metale & Nowe Technologie 2013, majczerwiec, s. 150÷153.
• 5. Grajcar A.: Nowoczesne stale wysokowytrzymałe dla motoryzacji II generacji. STAL Metale & Nowe Technologie 2013, lipiec-sierpień, s. 10÷13
• 6. Grajcar A.: Nowoczesne stale wysokowytrzymałe dla motoryzacji III generacji. STAL Metale & Nowe Technologie 2014, marzec-kwiecień, s. 52÷56.
• 7. Gronostajski Zb., Kuziak R.: Metalurgiczne, technologiczne i funkcjonalne podstawy zaawansowanych wysokowytrzymałych stali dla przemysłu motoryzacyjnego. Prace IMŻ 2010, t. 1, s. 22÷26.
• 8. Keeler., Kimchi M., Eds. Advanced High -Strength Steels. Application Guidelines Version 5.0. 2014, WorldAutoSteel, pp. 20, 21.
• 9. Baluch N. et al.: Advanced high strength steel in auto industry: an overview. Engineering, Technology & Applied Science Research, 2014, vol. 4, pp. 686÷689.
• 10. Madrak-Grochowska M.: Gospodarka oparta na wiedzy jako etap rozwoju gospodarki. VII-th International Conference on Applied Economics Contemporary Issue in Economy under the title MARKET OR GOVERNMENT?. 2015, IER, Toruń, s. 14.
• 11. Mikuła B.: Organizacje oparte na wiedzy. Wyd. AE, Kraków 2006, s. 255.
• 12. Bhat S. P.: Advances in high strength steels for automotive applications. www.autosteel.org
• 13. Ramazani A., Edit-al. Editors: Structural materials eng. proces fet in transportation. Wiley – VCH – 2013, 5:43.
• 14. Averkijev A. Ju.: Metody ocenki sztampujemosti listovogo metalla. Maszinostroenie, 1985, s.174.
• 15. Martin S. et al.: Deformation mechanisms in austenitic TRIP/TWIP steel as a function of temperature. Metallurgical and Materials Transactions A, 2014 December (published online), pp. 10.
• 16. De Cooman B. C. et al.: State-ofithe-science of high mangabese TWIP steels for automotive applications. W:. Proc. Of the International Conference on Microstructure and texture in steels and other materials, 2008, Jamshedpur, India, pp. 165÷182.
• 17. De Cooman B. C.: High Mn TWIP steels for automotive applications. W; New Trends and Developments in Automotive system Engineering, ed. By Chiaberge M., InTech 2011, pp. 101÷128.
• 18. Ferestone J. M.: How knowledge management can help identify and bridge knowledge gaps. An EIS Professional Paper, 2003, pp. 5÷23.
• 19. Huang H., Singh J.: A/SP standardization of hole expansion test. Gread Designs in steel, 2014, www.autosteel.org.
• 20. Hong C. S. et al.: Nucleation and thickening of shear bands in nano-scale twin/matrix lamellae of a Cu-Al alloy processed by dynamic plastic deformation. Acta Materialia, 2019, vol. 58, pp. 3103÷3116.
• 21. Dzidowski E. S., Chruścielski G.: Wpływ energii błędu ułożenia na mezoskopowo-makroskopowy mechanizm tworzenia się wióra przy ścinaniu z jednym koncentratorem naprężeń. Przegląd Mechaniczny 2005, 7-8, s. 31÷34.
• 22. Dzidowski E. S.: Wpływ dodatkowych naprężeń rozciągających na zmianę kształtu trajektorii pękania w procesie cięcia plastycznego. PAN, Post. Technologii Maszyn i Urządzeń, 1977, vol. 1, pp. 65÷79.
• 23. Paul H et al.: Shear band microtexture formation in twinned face centered cubic single crystals. Materials Science and Engineering 2003, A359, pp. 178÷191.
• 24. Dzidowski E. S.: Physical concept of shear fracture mesomechanism and its applications. Central European Journal of Engineering, 2011, vol. 1, no. 3, pp. 217÷233.
• 25. Dzidowski E. S., Dzidowski A.: Zarządzanie w iedzą o m mechanizmach uszkodzeń jako sposób na osiąganie jakości i niezawodności oraz redukcję ich kosztów. s. 149÷164. Zarządzanie Operacyjne w Teorii i Praktyce: Systemy Techniczne i Społeczne, Wydaw. Politechniki Gdańskiej
• 26. Dzidowski A.: Pomiędzy jakością a czasem — rola niezawodności w doskonaleniu procesów i budowaniu przewagi konkurencyjnej. Prace Naukowe Uniwersytetu Ekonomicznego we Wrocławiu, 2011, nr 169, s. 202÷211.
• 27. Saeed-Akbari A. et al.: Derivation and variation in composition- dependent stacking fault energy maps based on subregular solution model in High-Manganese steels. Metallurgical and Materials Transactions A, 2009, 40A, pp. 3076÷3089.
• 28. Alloy and process design using the stacking fault energy for mechanisms cards in the systems Fe-Mn-C. . http://www.iehk.rwth-aachen.de.
• 29. Alloy and proces design in Fe-Mn-C system using mechanism maps. http://www.iehk.rwth-aachen.de
• 30. Hall R., Andriani P.: Managing Knowledge for innovation. Long Rage Planning, 2002, vol. 35, pp. 29÷48.
• 31. Asi N. S., Rahmanseresht H.: Knowledge management approaches and knowledge gaps in organizations. Managing Worldwide Operations & Communications with Information Technology, 2007, pp. 1427÷1431.