Problem kruchości stali zgrzewnych w warunkach strukturalnej degradacji - badania statyczne, cykliczne i dynamiczne

• Autorzy: Lesiuk G. , Rabiega J. , Szata M.

Warianty tytułu

EN

Brittleness problem of puddled steel resulting from microstructural degradation processes in terms of static, cyclic and dynamic tests

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań stali zgrzewnych pochodzących z XIX-wiecznych stalowych elementów konstrukcyjnych. Zaprezentowano rezultaty badań statycznych po przeszło 130-letnim okresie eksploatacyjnym - statyczną próbę rozciągania, całkę J, a także wyniki badań cyklicznych - rozwój pękania zmęczeniowego oraz dynamicznych - udarność. Wyniki wskazują na znaczący wpływ procesów degradacji mikrostruktur na właściwości eksploatacyjne stali zgrzewnych. Badania prowadzono dla materiału w dwóch stanach, tj. poeksploatacyjnym i normalizowanym. Zgodnie z wytycznymi opracowanymi w ramach teorii degradacji [4] i jej materiałowymi aspektami [8], normalizowanie ma na celu odtworzenie mikrostruktury stali w stanie wyjściowym. Przedstawione w pracy wyniki pozwalają wyciągnąć wnioski dotyczące określenia charakteru i tendencji przyszłych zmian właściwości wytrzymałościowych.

EN

In the paper the investigation results of puddled steel from nineteenth-century constructions are presented. The results of static tensile tests after more than BO-year operating period: fracture toughness, the critical value of the J integral and the fatigue crack growth, and dynamic tests toughness results are presented in this article. The results show a significant effect of degradation processes. The abovementioned processes caused the brittleness of puddled steel. All the tests were performed for the material in two states, i.e. post-operated and normalised ones. In accordance with the guidelines developed in the framework of the degradation theory [4J and its material aspects [8J, normalising is designed to reproduce the microstructure of steel in the initial state. The results presented allow us to draw the conclusions about trends related to the nature and future negative changes in mechanical properties.

Słowa kluczowe

PL

stal zgrzewna; degradacja; całka J; udarność; kruchość; pękanie zmęczeniowe

EN

puddled steel; degradation; J integral; fracture toughness; brittleness; fatigue cracking

• Wydawca: Wydawnictwo Akademii Wojsk Lądowych imienia generała Tadeusza Kościuszki
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe / Wyższa Szkoła Oficerska Wojsk Lądowych im. gen. T. Kościuszki
• Rocznik: 2011
• Tom: Nr 4
• Strony: 254--269
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Lesiuk G.

autor

Rabiega J.

autor

Szata M.

• Instytut Materiałoznawstwa i Mechaniki Technicznej Politechniki Wrocławskiej

Bibliografia

• [1] ASTM E 813-89, Standard Test Method for JIC, A Measure of Fracture Toughness, ASTM International.
• [2] ASTM E647, Standard Test Method for Measurement of Fatigue Crack Growth Rates, ASTM International.
• [3] Bień J., Uszkodzenia i diagnostyka obiektów mostowych, WKŁ, Warszawa 2010.
• [4] Dudek D. Oziemski S., Sobczykiewicz W., Elementy teorii degradacji maszyn, [w:] „Problemy Maszyn Roboczych”, 4/1994, Warszawa 1994.
• [5] Lesiuk G., Szata M., Degradacja mikrostruktur elementów konstrukcyjnych pochodzących z mostów wzniesionych na przełomie XIX i XX wieku, [w:] „Zeszyty Naukowe WSOWL”, nr 1/2010, Wrocław 2010.
• [6] Lesiuk G., Szata M., Numeryczno – doświadczalna analiza zachowania się elementów konstrukcyjnych ze stali zgrzewnych w warunkach statycznych i cyklicznych obciążeń przy obecności procesów degradacji mikrostruktur, Materiały konferencyjne XXV konferencji naukowej „Problemy Maszyn Roboczych”, Zakopane 2012 (w druku).
• [7] Murakami Y., Stress intensity factors handbook, Pergamon Press, 1987.
• [8] Pękalski G., Aspekty materiałowe degradacji maszyn górnictwa odkrywkowego oraz teorie zachodzących procesów, Raport serii SPR nr 14/99, Wrocław 1999.
• [9] PN-88/H-04336, Metale. Metody określania odporności na pękanie przez wyznaczenie krytycznej wartości całki J, JIC, Polski Komitet Normalizacyjny.
• [10] PN-EN 10002-1:2004N.: Metale – Próba rozciągania – Część 1: Metoda badania w temperaturze otoczenia, Polski Komitet Normalizacyjny.
• [11] PN-EN ISO 148-1:2010N.: Metale – Próba udarności sposobem Charpy'ego - Część 1: Metoda badania, Polski Komitet Normalizacyjny.