Metoda prognozowania zniszczenia i rozwoju mikrouszkodzeń w stalach Ni-Mo-Cr w zakresie temperatury przejścia materiału ze stanu plastyczności w stan kruchości

• Autorzy: Jackiewicz J.

Warianty tytułu

EN

Method of predicting the failure and micro-defects evolution in Ni-Mo-Cr steels in the ductile-to-brittle transition regime

• Konferencja: Sesja Naukowa "Machanika Stosowana"
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Treścią artykułu jest metoda prognozowania zniszczenia i ewolucji mikrouszkodzeń w stalach Ni-Mo-Cr w zakresie temperatury przejścia materiału ze stanu plastyczności w stan kruchości. W tym celu zastosowano hybrydowy model kruchego i ciągliwego pękania stali, wykorzystujący podstawowe założenia do mikromechanistycznego opisu pękania stali sformułowane przez Beremina [2] i Needlemana [8]. Model ten został ujednolicony w wyniku modyfikacji modelu Gursona [4], służącego pierwotnie jedynie do symulacji rozwoju sferoidalnych mikropustek wokół siarczków w stali, poprzez uwzględnienie możliwości pojawienia się również silnie spłaszczonych elipsoidalnych form uszkodzeń rozpatrywanych jako mikropęknięcia w sąsiedztwie węglików. Wyniki numerycznych symulacji prawdopodobieństwa pojawienia się kruchego przełomu standardowych próbek typu zwartego w zakresie temperatury przejścia materiału ze stanu plastyczności w stan kruchości zostały zweryfikowane próbami eksperymentalnymi szacującymi rozrzut wartości odporności materiału na pękanie kruche.

EN

The subject of the article is the method of predicting the failure and micro-defects evolution in Ni-Mo-Cr steels in the ductile-to-brittle transition regime. To achieve this goal, the hybrid model for the brittle and ductile cracking of steel, based on the micromechanical description of fracture founded by Beremin [2] and Needleman [8], was applied. This model was developed into the enhanced Gurson-type [4] model incorporating effects of the micro-void aspect ratio. According to the role of the dominant microdefects in the material, the fracture criterion was formulated for situations when the cleavage crack initiation is preceded by ductile crack growth giving a large scatter to the values of fracture toughness. The established method was checked by comparisons of standardised experimental fracture tests with micromechanical FEM-simulations.

Słowa kluczowe

PL

sprężysto-plastyczna mechanika pękania; ciągliwy wzrost pęknięcia; kruche pękanie; temperatura przejścia materiału ze stanu plastyczności w stan kruchości

EN

elastic-plastic fracture mechanics; ductile crack growth; cleavage fracture; ductile-to-brittle transition regime

• Wydawca: Wydawnictwa Uczelniane Akademii Techniczno-Rolniczej w Bydgoszczy
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe. Mechanika / Akademia Techniczno-Rolnicza w Bydgoszczy
• Rocznik: 2004
• Tom: Z. 54(243)
• Strony: 131--139
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz.

Twórcy

autor

Jackiewicz J.

• Katedra Mechaniki Stosowanej Wydział Mechaniczny ATR, ul. Prof. S. Kaliskiego 7, 85-796 Bydgoszcz

Bibliografia

• [1] Andrieux F., Sun D.-Z., Riedel H., 1999. Verbesserte konstitutive Modelle zur Beschreibung von Umformprozessen, Numerische Implementierung und Experimente. IWM-Bericht Z5/99, Fraunhofer Institut für Werkstoffmechanik IWM, Juli 1999.
• [2] Beremin F.M., 1983. A local criterion for cleavage fracture of a nuclear pressure vessel steel. Met. Trans. 14A, 2277-2287.
• [3] Gologanu M., Leblond J.B., Devaux J., 1993. Approximate models for ductile metals containing non-spherical voids. Case of axisymmetric prolate ellipsoidal cavities. J. Mech. Phys. Solids 41, 1723-1754.
• [4] Gurson A.L., 1977. Continuum theory of ductile rupture by void nucleation and growth, Part I: Yield criteria and flow rules for porous ductile media. J. Eng. Mater. Technolog. 99, 2-15.
• [5] Hencky H., 1943. Ermüdung, Bruch, Plastizität. Stahlbau 16, 95-97.
• [6] Jackiewicz J., Kuna M., 2003. Non-local regularization for FE simulation of dam-age in ductile materials. Comput. Mater. Sci. 28, 684-695.
• [7] Poussard C., Sainte Catherine C., 2003. ESIS TC 8 – Numerical Round Robin on Micro-Mechanical Models: Specification of Phase III for the Simulation of the Brittle to Ductile Transition Curve. CEA Saclay, SEMI/LCMI/RT/02-027/A, March 2003.
• [8] Tvergaard V., Needleman A., 1984. Analysis of the cup-cone fracture in a round tensile bar. Acta Metall. 32, 157-169.