Wpływ dyspersji perlitu w stali węglowej na procesy zmęczeniowe

• Autorzy: Vakulenko I. , Proydak S. , Kawałek A. , Vakulenko L.

Warianty tytułu

EN

Influence of perlite dispersion of carbon steel on the fatigue

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

W stali węglowej o strukturze perlitycznej charakterystyczny jest wpływ grubości płytek ferrytu w perlicie na rozwój procesów zmęczeniowych. Poza znaną zależnością wytrzymałości zmęczeniowej od dyspersji kolonii perlitycznych, stwierdzono także istnienie korelacji pomiędzy pojawieniem się zaburzeń w monotonicznym przebiegu krzywej zmęczeniowej. Z analizy przebiegów wykresów zmęczeniowych wynika, że jednocześnie ze spadkiem dyspersji perlitu występuje przesunięcie punktu pojawienia się odchyleń w obszarze granicznej wytrzymałości zmęczeniowej, a co za tym idzie, spadek amplitudy cyklu. Po przekształceniu zależności analitycznej, opisującej przebieg krzywej zmęczeniowej, otrzymano zależność współczynnika kątowego stycznej od jej położenia na określonym punkcie krzywej. Jeśli zwiększenie grubości płytek ferrytu w perlicie dla małej liczby cykli zmęczeniowych jest zależnością odwrotnie proporcjonalną, to dla dużej liczby cykli uzyskuje się określoną zależność z przeciwnym znakiem. Na podstawie przeprowadzonych badań wykazano, że wartość współczynnika kątowego stycznej może być wielkością charakterystyczną, co umożliwia wyznaczenie ograniczonej wytrzymałości zmęczeniowej w warunkach zróżnicowanego cyklicznego obciążania metalu.

EN

An example of carbon steel with perlite structure is the character of the effect of thickness ferrite layer of perlite on the development of fatigue processes. In addition to the known dependence of the strength of fatigue on the dispersion of the perlite colony, in addition, a correlation connection was found between the appearance of violations on the monotonous course of the curve. An analysis of the appearance of the curves of fatigue determined that, when the perlite dispersion decreases simultaneously with the shift of the moment of occurrence of the anomaly in the region of increasing the limited endurance during fatigue, there is a decrease in the throw of magnitude amplitude of the cycle. After converting the analytic dependence, which determines the course of the fatigue curve, we obtained the relation for the angular coefficient of the tangent at a definite point of the curve. If for area of the low cycle fatigue an increase in the thickness of the ferrite layer of perlite is accompanied by an inversely proportional relation, then for regions with high cyclic fatigue, an opposite sign-dependence is obtained. On the basis of the analysis of obtained results, it was determined that the magnitude of the angular coefficient of the tangent can be proposed as a characteristic, which allows to estimate the resource of limited endurance under conditions of different degrees of cyclic overload of the metal.

Słowa kluczowe

PL

stal węglowa; perlit; dyspersja; wytrzymałość zmęczeniowa; mikrostruktura

EN

carbon steel; perlite; dispersion; fatigue endurance; microstucture

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Obróbki Plastycznej
• Czasopismo: Obróbka Plastyczna Metali
• Rocznik: 2018
• Tom: T. 29, nr 3
• Strony: 243--252
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz., wykr.

Twórcy

autor

Vakulenko I.

• Dnipropetrovsk National University of Railway Transport after V. Lazaryan, uł. Lazaryana 2, 49010 g. Dnipro, Ukraine

autor

Proydak S.

• Dnipropetrovsk National University of Railway Transport after V. Lazaryan, uł. Lazaryana 2, 49010 g. Dnipro, Ukraine

autor

Kawałek A.

• Politechnika Częstochowska, Wydział Inżynierii Produkcji i Technologii Materiałów, Instytut Przeróbki Plastycznej i Inżynierii Bezpieczeństwa, Al. Armii Krajowej 19, 42-200 Częstochowa, Poland

autor

Vakulenko L.

• Management of the Dnieper railway, Pr .D. Jawornickogo 108, 49000 g. Dnipro, Ukraine

Bibliografia

• [1] Boardman B. 1990. Fatigue resistance of Steels. ASM Handbook, v.1.
• [2] Kareem A, S. Talabi, J. Adebisi et al. 2015. „Fatigue Behaviour of Medium Carbon Steel of Different GrainStructures”. Industrial Engineering Letters 5 (3): 10.
• [3] Shao W., P. Zhang, R. Liu et al. 2016. „A remarkable improvement of low-cycle fatigue resistance of high-Mn austenitic TWIP alloys with similar tensile properties: Importance of slip mode”. Acta Materialia118: 196.
• [4] Vakulenko І. 2012. Vtoma metalevikh materіalіv v konstrukcіyakh rukhomogo skladu. Dnіpropetrovsjk: Makovecjkiyj.
• [5] Vakulenko I., V. Boljshakov. 2008. Morfologiya strukturih i deformacionnoe uprochnenie stali. Dne-propetrovsk: Makoveckiyj.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).