The effect of secondary metalworking processes on susceptibility of aircraft to catastrophic failures and prevention methods

• Autorzy: Dzidowski E. S.

Identyfikatory

DOI

10.2478/amm-2013-0152

Warianty tytułu

PL

Analiza wpływu procesów wtórnego kształtowania materiałów na skłonność samolotów do uszkodzeń katastroficznych oraz na dobór metod zapobiegania tym uszkodzeniom

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The causes of plane crashes, stemming from the subcritical growth of fatigue cracks, are examined. It is found that the crashes occurred mainly because of the negligence of the defects arising in the course of secondary metalworking processes. It is shown that it is possible to prevent such damage, i.e. voids, wedge cracks, grain boundary cracks, adiabatic shear bands and flow localization, through the use of processing maps indicating the ranges in which the above defects arise and the ranges in which safe deformation mechanisms, such as deformation in dynamic recrystallization conditions, superplasticity, globularization and dynamic recovery, occur. Thanks to the use of such maps the processes can be optimized by selecting proper deformation rates and forming temperatures.

PL

Dokonano analizy przyczyn katastrof lotniczych wskutek podkrytycznego rozwoju pęknięć zmęczeniowych. Stwierdzono, że do katastrof tych dochodziło głównie z powodu nieuwzględniania uszkodzeń powstających podczas wtórnego kształtowania materiałów. Wykazano, że istnieje możliwość eliminowania takich uszkodzeń, to jest powstawania: pustek, pęknięć klinowych, pęknięć między krystalicznych oraz adiabatycznych pasm ścinania i lokalizacji odkształceń. Wymaga to jednak stosowania map procesów kształtowania, określających zakresy występowania w/w uszkodzeń oraz zakresy występowania bezpiecznych mechanizmów odkształceń, do jakich należy odkształcanie w warunkach rekrystalizacji dynamicznej, superplastyczności. globularyzacji i zdrowienia dynamicznego. Stosowanie takich map umożliwia optymalizację procesów poprzez dobór odpowiedniej prędkości odkształceń i temperatury kształtowania.

Słowa kluczowe

EN

aircraft; materials; cracking; prevention; workability optimization

PL

samolot; materiały; pękanie; zapobieganie; optymalizacja obróbki

• 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: 2013
• Tom: Vol. 58, iss. 4
• Strony: 1207--1212
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys.

Twórcy

autor

Dzidowski E. S.

• Wroclaw University of Technology, 25 Smoluchowskiego Str., 50-372 Wroclaw, Poland

Bibliografia

• [1] R. G. Eastin, Contrasting FAAand USAFdamage tolerance requirements. ASIP 2005.
• [2] J. B. Chang, J. L. Rudd, Damage tolerance of metallic structures: Analysis methods and applications. ASTM Special Technical Publication 842, ASTM, Philadelphia 1984.
• [3] U. G. Goranson, Damage tolerance-facts and fictions, International Conference on Damage Tolerance of Aircraft Structures, Delft Technical University, Delft 2007, 1-58.
• [4] M. Janssen, J. Zuidema, R. J. H. Wanhill, Fracture mechanics, Delft University Press, Delft 2002.
• [5] D. Broek, Elementary engineering fracture mechanics, Martinus Nijhoff Publishers, Dorrecht 1986.
• [6] G. R. Romanoski (Jr.), The fatigue behaviour of small cracks in aircraft turbine disk alloys. Massachusetts Institute of Technolopgy, 28 (1990).
• [7] T. Seshacharyulu at al., Microstructural mechanisms during hot working of commercial grade Ti-6Al-4Vwith lamellar starting structure, Materials Science and Engineering A 325, 112-125 (2002).
• [8] Y. V. R. K. Prasad at al., Titanium alloy processing, Advanced Materials and processes, 85-89, June 2002.
• [9] T. Seshacharyulu at al., Hot working of commercial Ti-6Al-4Vwith an equiaxed a-b microstructure: materials modelling considerations, Materials Science and Engineering A 284, 184-194 (2000).
• [10] T. Seshacharyulu at al., Hot deformation and microstructural damage mechanisms in extra-low interstitial (ELI) grade Ti-6Al-4V, Materials Science and Engineering A 279, 289-299 (2000).
• [11] Acompendium of processing maps, Edited by Prasad Y. V. R. K., Sasidhara S., ASM International, Materials Park 1997.