Bulk modulus as a material characteristic independent of texture

• Autorzy: Witczak P. , Witczak Z.

Warianty tytułu

PL

Moduł sprężystości objętościowej jako charakterystyka materiałowa niezależna od tekstury

• Konferencja: SOTAMA Symposium on Texture and Microstructure Analysis (2; 26-28.09.2007; Cracow, Poland)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

It was shown, using as an example a stoichiometric NiAI intermctalic compound of a cubic B2 structure, that the bulk modulus, as an invariant of the tensor of elasticity is a physical quantity describing the properties of a porous polycrystalline material independently of its texture. To show this, the tensor of elasticity for materials of different texture and porosity resulting from different processing routes was measured using ultrasonic method. Variety of texture and porosity in materials were achieved by combination of the following technological processes: casting, self-sustained high temperature synthesis, hydroextrusion and hot isostatic pressing. It was also shown that the value of the bulk modulus is related to the porosity of the material more explicitly than the mean value of Young's modulus.

PL

Na przykładzie stechiometrycznego związku międzymetalicznego NiAI o strukturze regularnej B2, pokazano, że moduł sprężystości objętościowej, jako niezmiennik tensora sprężystości, jest dla porowatego materiału polikrystalicznego wielkogcią niezależną od tekstury. W tym celu, metodami ultradźwiękowymi zmierzono tensor sprężystości materiałów o różnej teksturze i porowatości wytworzonych kilkoma technologiami. Zmiany tekstury i porowatości osiągnięto poprzez kombinację nastepujących procesów technologicznych: odlewanie, samopodtrzymująca się synteza wysokotemperaturowa, hydroekstruzja, izostatyczne prasowanie na gorąco. Pokazano także, że wartość modułu sprężystości objętościowej wyraźniej zależy od porowatości materiału niż średnia wartość modułu Younga.

Słowa kluczowe

EN

elastic properties; texture; porosity; intermetallic NiAl; ultrasonic

PL

właściwości sprężyste; tekstura; porowatość; intermetalik; ultraakustyka

• 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: 2008
• Tom: Vol. 53, iss. 1
• Strony: 283--288
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys.

Twórcy

autor

Witczak P.

autor

Witczak Z.

• INSTITUTE OF HIGH PRESSURE PHYSICS. POLISH ACADEMY OF SCIENCES, UL. SOKOLOWSKA 29, 01-142 WARSZAWA, POLAND

Bibliografia

• [1] J. F. Nye, Physical properties of crystals, Oxford at the Clarendon Press, 1964.
• [2] K. K. Phani, S. K. Niogi, Young’s modulus of porous brittle solids, J. Mater. Sci. 22, 257-263 (1987).
• [3] K. K. Phani, S. K. Niogi, Elastic modulus-porosity relationship for Si 3N4 , J. Mater. Sci. Lett. 6, 511-515 (1987).
• [4] N. Ramakrishnan,V. S. Arunachalam, Effective elastic moduli of porous solids, J. Mater. Sci. 25, 3930-3937 (1990).
• [5] M. Kachanov, I. Tsurkov, B. Shafiro, Effective moduli of solids with cavities of various shapes, Appl. Mech. Rev. 47, 1, Part 2, S151-S174 (1994).
• [6] M. L. Dunn, H. Ledbetter, Poisson’s ratio of porous and microcracked solids: Theory and application to oxide superconductors, J. Mater. Res. 10, 11, 2715-2722 (1995).
• [7] R. D. Sudduth, A generalized model to predict the effect of voids on modulus in ceramics. J. Mater. Sci. 30, 4451-4462 (1995).
• [8] R. W. Rice, Comparison of physical property-porosity behaviour with minimum solid area models, J. Mater. Sci. 31, 1509-1528 (1996).
• [9] N. Rusović, H. Warlimont, The elastic behaviour of ß2 -NiAl alloys, phys. stat. sol. (a) 44, 609-619 (1977).
• [10] P. Zhu, J. C. M. Li, C. T. Liu, Reaction mechanism of combustion synthesis of NiAl, Mater. Sci. Eng. A329-331, 57-68 (2002).
• [11] M. Hoffmann, R. Birringer, Elastic and plastic behavior of submicrometer-sized polycrystalline NiAl, Acta Mater. 44, 7, 2729-2736 (1996).