Materials Stress Diagnostics by X-Ray and Acoustic Techniques

• Autorzy: Bonarski J.T. , Tarkowski L. , Pawlak S. , Rakowska A. , Major Ł.

Identyfikatory

DOI

10.2478/amm-2014-0072

Warianty tytułu

PL

Diagnostyka naprężeń materiałów przy pomocy techniki rentgenowskiej i akustycznej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Performed investigations and obtained results concerned the analysis of residual stresses in near-surface areas of coppercorundum (Cu-Al2O3) composite and silicon carbide (SiC) samples. X-ray diffraction and acoustic tomography techniques, as well as the suitable calculation procedures, allowed to locate sample-areas with extreme values of stresses residing in the examined materials. The registered texture-stress characteristics reflects inhomogeneity of the samples structure identified by means of acoustic tomography. Obtained results provide valuable information on anisotropy of physical properties of structural elements produced by the technologies applied to the examined samples.

PL

Przeprowadzone badania i uzyskjane wyniki dotyczyły analizy naprężeń w pobliżu obszarów powierzchniowych dwóch typów materiałów: kompozytów CU-AI2O3 oraz węglika krzemu (SiC). Do zlokalizowania obszarów skrajnych wartości naprę- żeń w badanych materiałach użyto dwóch technik dyfrakcji rentgenowskiej i tomografii akustycznej wykorzystując skaningowy mikroskop akustyczny. Zarejestrowana tekstura krystalograficzna oraz naprężenia własne odzwierciedlają niejednorodność próbek zidentyfikowaną za pomocą tomografii akustycznej. Uzyskane wyniki stanowią cenne informacje na temat anizotropii właściwości fizycznych elementów konstrukcyjnych.

Słowa kluczowe

EN

metal-matrix composite; residual stresses; crystallographic texture; acoustic microscopy

PL

naprężenia resztkowe; kompozyty z matrycą metalową; tekstura krystalograficzna; mikroskopia akustyczna

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 59, iss. 2
• Strony: 437--441
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Bonarski J.T.

• Institute of Metallurgy and Materials Science of The Polish Academy of Science, Reymonta 25 Str., 30-059 Kraków, Poland

autor

Tarkowski L.

• Institute of Metallurgy and Materials Science of The Polish Academy of Science, Reymonta 25 Str., 30-059 Kraków, Poland

autor

Pawlak S.

• Institute of Metallurgy and Materials Science of The Polish Academy of Science, Reymonta 25 Str., 30-059 Kraków, Poland

autor

Rakowska A.

• Institute of Metallurgy and Materials Science of The Polish Academy of Science, Reymonta 25 Str., 30-059 Kraków, Poland

autor

Major Ł.

• Institute of Metallurgy and Materials Science of The Polish Academy of Science, Reymonta 25 Str., 30-059 Kraków, Poland

Bibliografia

• [1] T. W. Clyne, P. J. Withers, An Introductionto Metal Matrix Composites (Cambrigde University Press, Cambridge 1993).
• [2] J. Sobczak, S. Wojciechowski, Współczesne tendencje praktycznego zastosowania kompozytów metalowych. Kompozyty (Composites) 2, 3, 24-37 (2002).
• [3] H. Gul, F. Kilic, S. Aslan, A. Alp, H. Akbulut, Characteristics of electro-co-deposited Ni-Al2O3 nano-particlereinforced metal matrix composite (MMC) coatings, Wear 267, 976-990 (2009).
• [4] L. Du, B. Xu, S. Dong, H. Yang, X. Wu, Preparation, microstructure and tribological properties of nano-Al2O3/Ni brush plated composite coatings, Surface & Coatings Technology 192, 311-316 (2005).
• [5] Crystallographic Databese ICDD, PDF+4 package (2010).
• [6] I. C. Noyan, J. B. Cohen, Residual Stresses - Measurement by Diffraction and Interpretation (Springer-Verlag, Berlin 1987).
• [7] N. G. H. Mayendorf, P. B. Nagy, S. I. Rokhlin, Nondestructive Materials Characterization with application to Aerospace Materials (Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg 2004).
• [8] A. Baczmański, Stress field in polycrystalline materials studied using diffraction and self-consistent modeling (Thesis, AGH UST, Kraków 2005).
• [9] L. Lutterotti, P. Scardi, Simultaneous Structure and Size-Strain Refinement by the Rietveld Method, J. Appl. Cryst. 23, 246-252 (1990).
• [10] K. Pawlik, Determination of the orientation distribution from pole figures in arbitrarily defined cells. Physica Stat Solidi (B) 134, 477-483 (1986).
• [11] K. Kudłacz, Computer program SAM3D (IMIM PAN, Kraków 2009).
• [12] A. Reuss, Berechnung der Fliessgenze von Mischkristallen auf Grund der Plastizitätsbedingung für Einkristalle, A. Angew. Math. Mech. 9, 49 (1929).
• [13] A. Baczmański, K. Wierzbanowski, J. Tarasiuk, Models of plastic deformation used for internal stress measurements, Zeitschrift fuer Metallkunde/Materials Research and Advanced Techniques 86, 7, 507-511 (1995).
• [14] D. B. Hovis, A. Reddy, A. H. Heuer, X-ray elastic constants for Al2O3, Appl. Phys. Lett. 88, 131910-131913 (2006).
• [15] http://133.1.55.10/Cij_database/