Investigation of correlations between images of a fracture surface and material structure

• Autorzy: Lauschmann H. , Kasl J. , Herviaux P.
• Konferencja: STERMAT 2008 : VIII International Conference on Stereology and Image Analysis in Materials Sciences (VIII ; 02-06.09.2008 ; Zakopane, Polska)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

A specimen modeling welded joints in steam turbine rotor was fractured by a fatigue crack in the section of material P9 (EN 12070). Fracture surface was documented by SEM, material microstructure close under it by a light microscope, both in the same magnification 500x. Images covering the range of crack rates from about 2 to 20 (am/cycle were analyzed. Fourier decomposition was used to find characteristic dimensions of image textures in both image sets. Due to the mechanism of crack growth, fracture surface is anisotropic and must be analyzed with respect to direction. Three fatigue-independent characteristic dimensions were identified in fracture morphology. Within microstructure, the substructure of martensitic laths could be related to these dimensions. It was analyzed locally in 176 places. Two interpretations of mutual relations were proposed, giving significant agreement of characteristic dimensions in both sets of images.

PL

Próbki modelowe połączeń spawanych w wirnikach turbin parowych były łamane w warunkach zmęczenia w części materiału P9 (EN 12070). Powierzchnię przełomów dokumentowano za pomocą skaningowej mikroskopii elektronowej, strukturę materiału w jego pobliżu rejestrowano za pomocą mikroskopii świetlnej, zawsze przy powiększeniu 500x. Analizowano obrazy obejmujące prędkości rozwoju szczeliny od 2 do 20 |um/cykl. W celu określenia wymiaru charakterystycznego tekstury obrazów w obu zbiorach stosowano dekompozycję Fouriera. Z powodu mechanizmu rozprzestrzeniania się szczeliny, powierzchnia przełomu wykazuje cechy anizotropowe i musi być analizowana z uwzględnieniem kierunku. Zidentyfikowano trzy, niezależne od warunków zmęczenia, wymiary charakterystyczne morfologii przełomów. Do tych wymiarów można odnieść substrukturę martenzytu listwowego. Lokalnie analizowano 176 miejsc. Zaproponowano dwie interpretacje wzajemnych związków, wykazując istotną zgodność wymiarów charakterystycznych w obu zbiorach obrazów.

Słowa kluczowe

PL

powierzchnia przełomu; struktura materiału; morfologia przełomu; badanie korelacji

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 29, nr 4
• Strony: 176--180
• Opis fizyczny: bibliogr. 4 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Lauschmann H.

autor

Kasl J.

autor

Herviaux P.

• Faculty of Nuclear Sciences and Physical Engineering, CTU Prague, Czech Rep.,

Bibliografia

• [1] Kasl, J.: Fatigue tests of weld joints, Technical report VYZ/52/106/06, SKODA RESEARCH Ltd., Pilsen (2006) (in Czech).
• [2] Lauschmann H., Tůma M., Ráček O., Nedbal I.: Textural fractography, Image Analysis and Stereology 21 Special issue (2002) 49-59.
• [3] Herviaux P.: Correlations between material structure and morphology of fracture surface, Report of the training course at FNSPE CTU Prague, November 18th – February 15th (2008).
• [4] Lundin C. D., Khan K. K., Yang D.: Effect of Carbon Migration in Cr-Mo Weldments on Metallurgical Structure and Mechanical Properties, Welding Research Councile Bulletin 407 (1995) 1-48.