Nawrót i nieaktywność reologiczna drutów ze stopu AlMgSi jako skutek ujemnych gradientów obciążenia

• Autorzy: Smyrak B. , Knych T. , Mamala A.

Warianty tytułu

EN

Regress state and rheological inactivity of AlMgSi wires as the effect of negative stress gradients

• Konferencja: VI Konferencja Odkształcalność metali i stopów 22-25.11.2005; Bezmiechowa k/Leska, Polska
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule zamieszczono wyniki badań wpływu zmiany obciążenia na zachowanie reologiczne drutów ze stopu AlMgSi gat. 6201. Badano charakterystyki pełzania i relaksacji naprężeń w stanie jednoosiowego rozciągania w warunkach wymuszonych ujemnych gradientów obciążenia. Stwierdzono, że procesy te wykazują analogiczne zachowanie. W szczególności zaobserwowano trzy typy reakcji na odciążenie materiału z historią reologiczną, a mianowicie: osłabienie reologiczne (zmniejszenie intensywności procesów po spadku obciążenia), nieaktywność reologiczną (ustanie procesu pełzania bądź relaksacji naprężeń) oraz nawrót (skracanie długości materiału w przypadku pełzania lub wzrost obciążenia w przypadku procesu relaksacji). Zachowania te posiadają charakter przejściowy, przy czym o ile pierwsze dwa z wymienionych są charakterystyczne dla małych, o tyle nawrót jest już domeną dużych i szybkich spadków obciążenia. Analizowany problem obok niewątpliwej atrakcyjności naukowej posiada ważne znaczenie aplikacyjne wynikające z rzeczywistych problemów eksploatacyjnych bezrdzeniowych przewodów rozpiętych w przęsłach napowietrznych linii elektroenergetycznych, w których z samej natury rzeczy występują cyklicznie zmienne przebiegi naprężenia i temperatury. Umiejętność sterowania reologicznym zachowaniem się przewodu (osłabienie, czas martwy, nawrót) można wykorzystać m. in. do sterowania chwilową obciążalnością prądową linii, co w wielu przypadkach daje się przełożyć na wzrost ich mocy przesyłowych.

EN

The article treats about the results of a research on a creep process of AlMgSi (of the sort 6201) wires and conductors assigned for the production of overhead electro-energetic lines. The main aim of the research is an experimental analysis of a material's rheological behaviour in conditions of variable and in particular negative stress gradient. After implementing stress' negative gradient during a creep of AlMgSi wires tree ways of material's behaviour have been stated: rheological weakening (momentary decrease of a creep rate or stress relaxation), rheological inactivity (momentary pause of a creep deformation or stress relaxation) connected with a new material's thermodynamic state and regress state (shortening of the length of specimen in case of creep and increase of stress in case of stress relaxation). Detailed analysis of regress state demonstrated that his magnitude and his duration depend on the magnitude, the relieve velocity and the rheological history of the material in the case of the creep as well as the stress relaxation. Based on experimental analysis it was found out that negative stress gradients may use for the simulation of stress changes and creep deformation of overhead electro-energetic conductors. Results of simulation is creating a broad spectrum of possibilities to control the rheological processes (rheological weakening, rheological inactivity, regress state) by changing the creep function parameters (sigma, T). It forms the basis for using the simulation to dynamically control current-carrying capacity of power lines.

Słowa kluczowe

PL

pełzanie; relaksacja naprężeń; reologia; nawrót po pełzaniu; Al-Mg-Si; przewody; linie napowietrzne

EN

creep; stress relaxation; rheology; regress state; AlMgSi; conductors; overhead lines

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Rudy i Metale Nieżelazne
• Rocznik: 2005
• Tom: R. 50, nr 10-11
• Strony: 622--629
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., wykr., tab.

Twórcy

autor

Smyrak B.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Metali Nieżelaznych, Kraków

autor

Knych T.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Metali Nieżelaznych, Kraków

autor

Mamala A.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Metali Nieżelaznych, Kraków

Bibliografia

• 1. Charakterystyki pełzania drutów i przewodów ze stopu AlMgSi przeznaczonego na napowietrzne przewody samonośne w aspekcie parametrów technologii wytwarzania i przetwarzana walcówki na drut oraz budowy i sposobu wytwarzania żył, projekt badawczy nr 7T08B 008 15, Wydział Metali Nieżelaznych AGH, lipiec 2001.
• 2. Smyrak B., Knych T., Mamala A.: Wybrane zagadnienie Teologicznego zachowania się drutów ze stopu AlMgSi w warunkach zmiennego naprężenia i temperatury. Rudy Metale 2005, r. 50, nr 4, s. 183-192.
• 3. Smyrak B., Knych T., Mamala A.: Badania wpływu nieaktywnych faz procesu pełzania drutów ze stopu AlMgSi na stan mechaniczny przewodów
• w napowietrznych liniach wysokich napięć. III Sympozjum Mechaniki Zniszczenia Materiałów i Konstrukcji Augustów 2005, s. 389-393.
• 4. Smyrak B., Knych T., MamalaA.: Wpływ historii obciążenia na relaksację naprężeń drutów ze stopu AlMgSi. Rudy Metale 2005, r. 50, nr 7, s. 395-401.
• 5. Lubahn J. D., FelgerR. P.: Plasticity and creep of metals. John Wiley and Sons, new York-London 1961.
• 6. Malinin N. N., Rżysko J.: Mechanika materiałów. PWN, Warszawa 1981.
• 7. Trąmpczyński W.: Badanie wpływu historii obciążenia na pełzanie metali w złożonym stanie naprężenia, IPPT PAN, 1985.
• 8. Czech M., Anisimowicz M.: Analiza doświadczalna i teoretyczna pełzania wstecznego. I Sympozjum — Zagadnienia Pełzania Materiałów Białystok 1983, s. 53-60.
• 9. Osiputk W.: Efekty deformacyjne po obniżeniu naprężenia podczas pełzania stopu PA4. Pr. Nauk. Instytutu Inżynierii Lądowej Politechniki Wrocławskiej nr 38, seria Konferencje nr 14, 1987, s. 79-83.
• 10. Ahlquiat C. N., Nix W. D.: The measurement of interna! Stresses during creep of Al and AlMg alloys. Acta Metallurgica, 1971, nr 19.
• 11. Salomon A. A. Nix W. D.: Interpretation of high temperaturę plastic deformation in terms of measured effecn've stresses. Acta Metallurgica 1970, nr 18.
• 12. Gibeling J. C., Nix W. D.: Obseryations of anelastic backflow following stress reductions during creep of pure metals. Acta Metalurgica, 1981, vol. 29.
• 13. ĆadekJ.: Creep in metallic materials. Academia Prague 1988.
• 14. Neu R. W.. Scott D. T., Woodmansee M. W.: Measurement and modelling of back stress at intermediate to high homologous temperatures. International Journal of Plasticity 2000, nr 16.
• 15. Yawari P., Mohamed F. A. Langdon, T. G.: Creep and substructure formation in Al-5%Mg solid solution alloy. Acta Metalurgica 1981, nr 29.
• 16. Lee H., Zhang P., Bravman J. C.: Stress relaxation in free-standing aluminum beams. Thin Solid Films 2005, nr 476, s. 118-124.
• 17. Davics W., Nelmes G.. Williams K. R., Wihhire B.: Metal Science, 1983, nr 7, s. 87.