Degradacja mikrostruktur elementów konstrukcyjnych pochodzących z mostów wzniesionych na przełomie XIX i XX wieku

• Autorzy: Lesiuk G. , Szata M.

Warianty tytułu

EN

Microstructural degradation processes in elements of bridges erected at the turn of the 19th and 20th centuries

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wnioski z badań dotyczących starych, stalowych konstrukcji szczególnie tych wzniesionych na przełomie XIX i XX w. Obiektem zainteresowań autorów były wrocławskie mosty Pomorskie; Środkowy i Północny (1885r., 1930) oraz most Piaskowy (1861r.). Materiałem stosowanym na konstrukcję tych mostów była stal zgrzewna lub zlewna. W toku wieloletniej eksploatacji stale te (zwłaszcza zgrzewna) wykazują skłonności do procesów degradacyjnych. W pracy zamieszczono wyniki badań metalograficznych (mikroskopia świetlna, SEM) oraz badań własności mechanicznych (pomiary twardości, próba statycznego rozciągania) obrazujących stan strukturalnego zdegradowania. Zaprezentowano takSe wstępne wyniki badań stali zgrzewnej pochodzącej z mostu Piaskowego dotyczące procesu rozwoju szczeliny zmęczeniowej. Wyznaczono podstawowe wielkości opisujące kinetykę pękania zmęczeniowego.

EN

Structural degradation processes are taken into account in old steels. It is particularly visible in the steels manufactured at the turn of 19th and 20th centuries. Structural degradation processes consist of the decomposition of pearlite or bainite areas into carbides and ferrite. Also, separation processes (carbides and nitrides) are taken into account. These structural changes strongly influence the rudimentary mechanical properties, i.e. an increase in material hardness and strength, and a decrease in ductility, impact resistance and crack resistance. These processes are more intense in puddled steels (produced until the end of 19th century) rather than in cast steels. In the paper, the authors present the study of a cyclic behaviour of old puddled steel taken from the oldest bridge in Wroclaw: the Piaskowy Bridge (erected in 1861). With the ASTM E64 the measurement stand and an experimental procedure were set up. The M(T) specimens were tested on the testing machine MTS 810 with the force controlling method. The tests were performed for 10 Hz frequency and the sinusoidal force signal. The specimens were tested in two states: the post operational state and the normalised one.

Słowa kluczowe

PL

mosty stalowe; stal zgrzewna; stal zlewna; degradacja struktury stali; pęknięcia zmęczeniowe; mechanika pękania

EN

steel bridges; cast steel; steel structure degradation; fatigue fractures; fracture mechanics

• Wydawca: Wydawnictwo Akademii Wojsk Lądowych imienia generała Tadeusza Kościuszki
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe / Wyższa Szkoła Oficerska Wojsk Lądowych im. gen. T. Kościuszki
• Rocznik: 2010
• Tom: Nr 1
• Strony: 96--109
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Lesiuk G.

autor

Szata M.

• Instytut Materiałoznawstwa i Mechaniki Technicznej Politechniki Wrocławskiej

Bibliografia

• [1] Cremona C., A. Patron, B. Johansson, T. Larsson, B. Eichler, S. Höhler, B. Kühn, Improved Assessment Methods for Static and Fatigue Resistance of Old Steel Railway Bridges, Research Project “Sustainable Bridges - Assessment for Future Traffic Demands and Longer Lives” funded by the European Commission within 6th Framework Programme, 2007.
• [2] Bodarski Z., Czapliński K., Materiały konferencyjne: Naprawy i wzmocnienia konstrukcji metalowych, lekkiej obudowy i posadzek przemysłowych – „Dawne konstrukcyjne tworzywa żelazne w świetle rozwoju historycznego”, Ustroń 2000.
• [3] Czapliński K., Dawne wyroby ze stopów Ŝelaza, Dolnośląskie Wydawnictwo Edukacyjne, Wrocław 2009.
• [4] Dudek D., Oziemski S., Sobczykiewicz W., Elementy teorii degradacji maszyn, [w:] „Problemy Maszyn Roboczych” 4/1994, Warszawa 1994.
• [5] Dudziński W., Haimann K., Ocena stopnia degradacji materiałów stosowanych w maszynach górnictwa odkrywkowego z zastosowaniem metod mikroskopii elektronowej, III konferencja naukowa „Metody doświadczalne w budowie i eksploatacji maszyn”, Wrocław – Szklarska Poręba 1997.
• [6] Helmrich R., Alte Stähle und Stahlkonstruktionen Materialuntersuchungen, Ermüdungsversuche an originalen Brückenträgern und Messungen von 1990 bis 2003, Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), Berlin 2005.
• [7] Madaj A., Wołowicki W., Budowa i utrzymanie mostów, WKŁ, Warszawa 2007.
• [8] Pękalski G., Material aspects of the degradation theory - conception of a multicriterion system of estimation of the state of material, Systems (Wrocław), 1998, vol. 3, nr 2, Wrocław 1998.
• [9] Pękalski G., Aspekty materiałowe degradacji maszyn górnictwa odkrywkowego oraz teorie zachodzących procesów, Raport serii SPR nr 14/99, Wrocław 1999.
• [10] Rabiega J., Pękalski G., Badania materiałowe mostów Pomorskich: Południowego, Środkowego i Północnego na rzece Odrze we Wrocławiu, Raport serii SPR 9/2007, Wrocław 2007.
• [11] Staub F. i inni, Metaloznawstwo, Wydawnictwo “Śląsk”, Katowice 1979.
• [12] [online]. [dostęp: 2009]. Dostępny w Internecie: www.transportation.org., AASHTO Bridging the Gap final report, USA, 2008.