Strength analysis of nitrided layers on austenitic stainless steel based on acoustic emission (AE) mesurements

• Autorzy: Wojnar J.

Warianty tytułu

PL

Analiza wytrzymałościowa warstw azotowanych wytworzonych na austenitycznej stali nierdzewnej na podstawie pomiarów emisjii akustycznej (AE)

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The aim of this work was to characterize deformation and failure mechanisms of layers formed during nitriding on austenitic stainless steel. The characterization was based on acoustic emission measurements performed during the static tensile test. The experimental work included the plasma nitriding process of stainless steel grade 304 samples, microhardess measurements, microstructural investigation and XRD phase analysis. The main investigation technique used was the acoustic emission measurement. The acoustic characteristics - RMS voltage, and energy, have turned out to be especially useful, as they enable to determine the real yield limit, the exact stress-strain conditions of fracture initiation at the nitrided surface and the dynamics of the fracture progress.

PL

Detonacja jest zjawiskiem, które znane jest nauce od ponad stu lat. Na ogół rozumiemy ten proces szybkiego spalania, jednak szczegóły struktury detonacji i jej mechanizm chemiczny są nadal przedmiotem intensywnych badań ze względu na ich znaczenie praktyczne. W ostatnim okresie prace badawcze nad silnikiem z wirującą detonacją (RDE) dały nowy impuls dla badań nad zjawiskiem detonacji. Z powodu geometrycznej złożoności zjawiska wirującej i obracającej się detonacji, konieczne są nowe narzędzia do badań, eksperymentalne i numeryczne. Szczególnie ważne są bardzo silne programy do symulacji silników z wirującą detonacją. Powinny one umożliwić rozwiązanie szczegółów w polu przepływu, które są niedostępne lub nawet niemożliwe do uzyskania z analizy wyników eksperymentalnych. Z drugiej strony, jeżeli zostaną one potwierdzone, mogą być one użytecznym narzędziem w przyszłości do optymalizacji silnika z wirującą detonacją. W artykule przedstawiono najnowsze próby wykorzystania takich metod, które mają umożliwić trójwymiarowe modelowanie detonacji – w ogólności, a w szczególności – modelowanie silnika z wirującą detonacją.

Słowa kluczowe

EN

strength analysis; austenitic stainless steel based; acoustic emission (AE)

PL

analiza wytrzymałościowa; stal austenityczna nierdzewna; pomiary emisji akustycznej

• Wydawca: Wydawnictwa Naukowe Instytutu Lotnictwa
• Czasopismo: Prace Instytutu Lotnictwa
• Rocznik: 2009
• Tom: Nr 5 (200)
• Strony: 198--204
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Wojnar J.

• Institute of Aviation

Bibliografia

• [1] J. Wojnar: Badania zjawisk emisji akustycznej zachodzących podczas odkształcenia plastycznego i pękania warstw azotowanych na stali austenitycznej, Praca magisterska, prom. J. Bucki, Wydział Inżynierii Materiałowej Politechniki Warszawskiej, 2007.
• [2] L. Dobrzański: Metalowe Materiały Inżynierskie, Wydawnictwo Naukowo Techniczne, Warszawa, 2004, s. 321-336.
• [3] Norma PN-EN 10088-1: 2005 (u).
• [4] E. Menthe, A. Bulak, J. Olfe, A. Zimmermann, K. T. Rie: Improvement of the mechanical properties of austenitic stainless steel after plasma nitriding, Surface and Coatings Technology 133-134 (2000), s. 259-263.
• [5] B. Larisch, U. Brusky, H. -J. Spies: Plasma nitriding of stainless steels at low temperatur es, Surface and Coatings Technology 116-119 (1999), s. 205-211.
• [6] V. Singh, K. Marchev, C. V. Cooper, E. I. Meletis: Intensified plasma-assisted nitriding of AISI 316L stainless steel, Surface and Coatings Technology 160 (2002), s. 249-258.
• [7] Wang Liang: Surface modification of AISI 304 austenitic stainless steel by plasma nitriding, Applied Surface Science 211 (2005), s. 308-314.
• [8] Standard Definition of Terms Relating to Acoustic Emission, Philadelphia, PA: American Society for Testing and Materials (ASTM) (1982).
• [9] R. K. Miller.: Nondestructive Testing Handbook. Acoustic Emission Testing – vol. 5, ASTN, Columbus 1987.
• [10] I. Malecki, J. Ranachowski: Emisja Akustyczna. Źródła, metody, zastosowania, Biuro PASCAL, Warszawa 1994.