Tuning of deformation models by residual stress measurements

• Autorzy: Wierzbanowski K. , Baczmański A. , Wroński S. , Braham C. , Lodini A.

Warianty tytułu

PL

Skalowanie modelu deformacji na podstawie pomiaru naprężeń wewnętrznych

• Konferencja: Symposium on Texture and Microstructure Analysis of Functionally Graded Materials SOTAMA-FGM (03-07.10.2004 ; Kraków, Poland)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Deformation models are generally used for prediction of mechanical tests, crystallographic textures and for interpretation of residual stress measurements. Existing models have very different levels of interaction between a grain and the surrounding material. If an isotropic interaction is assumed, the relation between micro- and macroscopic quantities contains only one interaction parameter (L). The simplest plastic deformation models, proposed by Sachs and Taylor, are based on the limiting assumptions of strain or stress homogeneity within the polycrystalline material; consequently L=0 in Sachs model and L&rarr&infin in Taylor model. In more realistic approaches the L parameter has some finite value (and different from zero). In the early version of the self-consistent model (Berveiller and Zaoui), the L parameter was expressed as: L=&alphaG (G being the shear modulus and &alpha — the elasto-plastic accommodation parameter from the range [0, 1]). The aim of the present work is to find a real level of the interaction parameter for highly rolled steel. The estimation was done by comparing predicted and experimental data for residual stress and crystallographic textures.

PL

Modele deformacji sa na ogół używane do przewidywania rezultatów testów mechanicznych, tekstur krystalograficznych oraz do interpretacji pomiarów naprężeń wewnetrznych. Istniejące modele charakteryzują się bardzo różnym poziomem oddziaływania pomiędzy danym ziarnem i otaczającym materiałem. Jeśli założy się oddziaływanie izotropowe, to relacja pomiędzy wielkościami mikro- i makroskopowymi opisywana jest tylko jednym parametrem (L). Najprostsze modele deformacji, sformułowane przez Sachsa i Taylora, opierają się na granicznych założeniach jednorodności naprężenia lub deformacji w materiale; w konsekwencji otrzymujemy L=0 w modelu Sachsa oraz L&rarr&infin w modelu Taylora. W bardziej realistycznym opisie deformacji elasto-plastycznej, parametr L posiada określoną, skończoną wartość (i różną od zera). We wczesnej wersji modelu samo- uzgodnionego (Berveiller, Zaoui), parametr L wyrażony został jako: L=&alphaG (gdzie G jest modułem scinania, zas &alpha jest współczynnikiem akomodacji elasto-plastycznej, przyjmującym wartości z przedziału [0, 1]). Celem obecnej pracy jest znalezienie realistycznego poziomu parametru oddziaływania dla walcowanej stali. Oszacowania tego dokonano przez porównanie przewidywanych i zmierzonych naprężeń szczątkowych oraz tekstur krystalograficznych.

Słowa kluczowe

EN

deformation models; residual stress; second order stress; crystallographic texture; diffraction method; fitting procedure

PL

modele deformacji; naprężenie wewnętrzne; tekstura krystaliczna; metoda dyfrakcji

• 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. 2
• Strony: 463--470
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys.

Twórcy

autor

Wierzbanowski K.

• Wydział Fizyki i Informatyki Stosowanej, AGH, 30-059 Kraków, Al. Mickiewicza 30

autor

Baczmański A.

• Wydział Fizyki i Informatyki Stosowanej, AGH, 30-059 Kraków, Al. Mickiewicza 30

autor

Wroński S.

• Wydział Fizyki i Informatyki Stosowanej, AGH, 30-059 Kraków, Al. Mickiewicza 30

autor

Braham C.

• LM3 Ecole Nationale Superieure d’Arts Metiers, 151, BD, De l’Hospital, 75013 Paris, France

autor

Lodini A.

• LACM, Universite de Reims Champagne Ardenne, 9. BD. De La Paix, 51100 Reims, France

Bibliografia

• [1] G. Sachs, On the Derivation of a Condition of Flow, Z. Verein. Deutsch. Ing. 72, 739-747 (1928).
• [2] G. I. Taylor, Plastic Strain of Metals, J. Inst. Met. 62, 307-324 (1938).
• [3] E. Kroner, Zur plastischcn Verformung des Vielkristalls, Acta Met. 9,155-165 (1961).
• [4] M. Berveiller, A. Zaoui. An Extension of the self-consistent scheme to plastically flowing polycrystals, J. Mech. Phys. Solids, 26, 325 (1979).
• [5] T. Leffers, Computer Simulation of the Plastic Deformation in Face-Centred Cubic polycrystals and the Rolling Texture Derived, phys. stat. sol. 25, 337-344 (1968).
• [6] Wierzbanowski et al., FCC Rolling Texture Transitions in Relation to Constraint Relaxation, Cryst. Res. Technol. 27, 513- 522 (1992).
• [7] P. Franciosi, M. Berveiler, A. Zaoui, Latent Hardening in Copper and Aluminium Single Crystals, Acta Met. 28, 273-283 (1980).
• [8] A. Baczmański, K. Wierzbanowski et al., Examination of the residual stress field in plastically deformed polycrystalline material, Phil. Mag. A, 69, 437-449 (1994).
• [9] A. Baczmański, K. Wierzbanowski, J. Tarasiuk, Models of Plastic Deformation Used for Internal Stress Measurements, Zeit. Metallk. 86, 507-511 (1995).
• [10] A. Baczmański, C. Braham, W. Seiler, Microstresses in Textured Polycrystals Studied by the Multireflection Diffraction Method and Self-Consistent Model, Phil. Mag. 83, 3225-3246 (2003).
• [11] A. Baczmański, S. J. Skrzypek, Ch. Braham, W. Seiller, K. Wierzbanowski, Self-Consistent Diffraction Elastic Constants in Residual Stress Measurement with Grazing Incident Angle Geometry, Arch. Metall. 48, 137-149 (2003).