New approach to surface layer characterisation after mechanical and thermo-chemical treatment of high nickel austenitic alloy

• Autorzy: Jeleńkowski J. , Skrzypek S. , Ratuszek W. , Wierzchoń T.

Warianty tytułu

PL

Nowa charakterystyka warstw powierzchniowych po mechanicznej i cieplno-chemicznej obróbce wysokoniklowego stopu austenitycznego

• Konferencja: Symposium on Texture and Microstructure Analysis of Functionally Graded Materials SOTAMA-FGM (October 3-7, 2004 ; Kraków, Poland)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Various kinds of fatigue experiments, machining and surface treatments can cause a phase transformation and/or non-uniform plastic deformation in surface layers of heat-treated and stainless steels or other materials containing metastable phases. It is connected with a volume change and non-uniform elasto-plastic deformation, which create residual macro and/or micro- stresses. The phase composition and distribution of residual stresses reveal gradient-like properties in most cases. A surface preparation usually requires a treatment like grinding and/or polishing and burnishing before the coating deposition. It was found that burnishing caused large compressive residual stresses and phase transformation of austenite in thin surface layer whereas grinding caused tensile surface stresses. An application of (...) method based on the grazing angle X-ray diraction geometry makes possible to obtain the real value and also the distribution of residual macro-stresses. The incorporation of this geometry to the X-ray diraction phase analysis enables to analyse the phase contents under the surface in non-destructive means.

PL

Różnorodne eksperymenty zmęczeniowe, obróbka mechaniczna i niektóre obróbki powierzchniowe mogą wywołać przemianę fazową, niejednorodne odkształcenie sprężyste i plastyczne w warstwach powierzchniowych obrobionych cieplnie stali lub innych materiałów zawierających metastabilne fazy. Takie zjawisko jest związane z lokalną zmianą objetości, co z kolei wywołuje niejednorodne odkształcenia sprężysto-plastyczne, które wytwarzają makro i mikro-naprężenia własne. Skład fazowy i rozkład naprężeń własnych sa cechami gradientowymi w tego typu przpadkach. Badania wykazały, że nagniatanie kuleczkami spowodowało duży stan ściskających naprężeń własnych i znaczną przemianę fazową stopowego austenitu, natomiast szlifowanie wywoływało rozciągające naprężenia własne. Zastosowanie metody (...) opartej na dyfrakcji promieni X w geometrii stałego kąta padania (zwanej też geometrią kąta poślizgowego) umożliwiło pomiary rzeczywistych wartości gradientowego rozkładu naprężeń własnych. Zastosowanie tej dyfrakcji do ilosciowej analizy fazowej umozliwiło badania rozkładu zawartości faz wzdłuż głębokości w nieniszczący sposób.

Słowa kluczowe

EN

high nickel alloy; non-destructive structural examinations; surface layers; grazing incidence angle X-ray diffraction geometry; phase composition; residual macrostresses

PL

stop wysokoniklowy; warstwy powierzchniowe; dyfrakcja promieniowania X; geometria stałego kąta padania; skład fazowy; rozkład naprężeń własnych

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2005
• Tom: Vol. 50, iss. 1
• Strony: 251--259
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Jeleńkowski J.

• Wydział Inżynierii Materiałowej, Politechnika Warszawska, 02- 527 Warszawa, ul. Wołoska 141

autor

Skrzypek S.

• Wydział Metalurgii i Inżynierii Materiałowej, Akademia Górniczo-Hutnicza, 30-059 Kraków, Al Mickiewicza 30

autor

Ratuszek W.

• Wydział Metalurgii i Inżynierii Materiałowej, Akademia Górniczo-Hutnicza, 30-059 Kraków, Al Mickiewicza 30

autor

Wierzchoń T.

• Wydział Inżynierii Materiałowej, Politechnika Warszawska, 02- 527 Warszawa, ul. Wołoska 141

Bibliografia

• [1] J. Jeleńkowski, Materials Science and Technology 10, 1073 (1994).
• [2] Yu. Zhiwej, Xu. Xiaolci, W. Liang, at all.. Surface and Coatings Technology 153, 125 (2002).
• [3] A. I. Uvarov, T. P. Vasechkina, Phys. Met. Metallov. 4 .92 (2001).
• [4] T. Burakowski, T. Wierzchoń. Inżynieria powierzchni metali. WNT Warszawa 1995.
• [5] J. Jeleńkowski, K. J. Kurzydłowski, K. Rożniatowski, Inżynieria Materiałowa 6, 505 (2003).
• [6] S. J. Skrzypek, A. Baczmański, Adv. X-ray Anal., 44, 134 (2001).
• [7] S. J. Skrzypek, A. Baczmański, W. Ratusze k, E. J. Kusior, J. Appl. Cryst. 34, 427 (2001).
• [8] B. D. Cullity, S. R. Stock. Elements of X-Ray Diffraction, 3-rd edition. Prentice Hall Upper Saddle River, NJ 07458 2001.
• [9] I. Kraus, N. Ganev, X-ray analysis of the inhomogeneous stress state. In: Defects and Microstructure Analysis by Diffraction, Eds. R. L. Snyder, J. Fiala and H. J.Bunge, Oxford University Press Inc., New York, 367-401 (1999).
• [10] J.T. Bonarski, Rentgenowska tomografia teksturowa. Polska Akademia Nauk, Inst. Metalurgii i Inż. Materiałowej Kraków 2001.
• [11] S. J. Skrzypek, Nowe możliwości pomiaru makro-naprężeń własnych w materiałach przy zastosowaniu dyfrakcji promieniowania X w geometrii stałego kąta padania, ROZPRAWY i MONOGRAFIE 108, Uczelniane Wyd. Nauk.-Dydaktyczne AGH, Kraków 2002.