Pomiar powierzchniowych naprężeń własnych w stali o standardzie powierzchni do próby rozciągania

• Autorzy: Kucharska B. , Nitkiewicz Z.

Warianty tytułu

EN

X-ray measurement of residual stresses in steel with surface standard as for tensile test

• Konferencja: Ogólnopolska Konferencja Naukowa "Obróbka Powierzchniowa" (VI; 20-23.09.2005; Kule k. Częstochowy, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono wyniki pomiarów stanu naprężeń w warstwie powierzchniowej stali C45. Badano stan naprężenia w stali poddanej obróbce szlifowania, w standardzie typowym dla próby rozciągania a następnie obciążonej statycznie z odkształceniem efektywnym 1 %. Pomiarów naprężen dokonano metodą sin2 psi w wersji klasycznej oraz z zastosowaniem stałego kąta padania promieniowania rentgenowskiego (K alfa co=O,179 nm) na powierzchnię stali. Obliczono naprężenia w powierzchniowych warstwach stali o grubościach 17,74 mi m i 15,14 mi m. Dla powierzchni stali po szlifowaniu wartości naprężeń wyniosły odpowiednio -297,9 MPa w warstwie cieńszej i -143,8 MPa w warstwie grubszej. Wprowadzenie odkształcenia spowodowało 3-krotnie mniejszy wzrost naprężeń w warstwie cieńszej w stosunku do wzrostu naprężeń w warstwie grubszej. Średni gradient naprężeń na grubości warstwy stali 2,6 mi m położonej na głębokości 15,14 mi m od powierzchni wyniósł: (-)152,1 MPa dla stali szlifowanej i (-)88,5 MPa dla stali dodatkowo odkształconej.

EN

The results of measurements of the state of stress in the sub-surface layer of steel C45 have been presented. The state of stress was examined in steel that had been previously ground, in a standard typical of the tensile test, and then static ally loaded with an effective strain of 1 %. Stress measurements were, made by the sin2 psi method in a classical version and using a constant angle of incidence of X-ray radiation (K alpha co=O,179 nm) to the steel surface. Stresses in surface steel layers of thicknesses of 17,74 mi m and 15,14 mi m, respectively, were calculated. For the steel surface in an as ground state the values of stresses amounted to, respectively, -297,9 MPa in the thinner layer and -14MPa in the thicker layer. Introducing the strain resulted in an stress increase in the thinner layer smaller by 3 times compared to the stress increase in the thicker layer. The average stress gradient over the steel layer thickness of 2.6 mi m situated at a depth of 15,14 mi m below the surface amounted to (-)152,1 MPa for the ground steel and (-)88.5 MPa for the steel ground and deformed.

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2005
• Tom: Vol. 26, nr 5
• Strony: 657--660
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys. tab.

Twórcy

autor

Kucharska B.

• Politechnika Częstochowska, Instytut Inżynierii Materiałowej

autor

Nitkiewicz Z.

• Politechnika Częstochowska, Instytut Inżynierii Materiałowej

Bibliografia

• [1] Senczyk D., Badania składowych tensora naprężenia w technologicznej warstwie wierzchniej polikrystalicznych materiałów i części maszyn, Mat.Konf. XX Jesienna Szkoła Tribologiczna „Tribologia a inżynieria powierzchni”, Spała X.1995, 316-319.
• [2] Calik Y., Evans J.T., Shaw B.A., Residual shear stress near ground surfaces, Scr. Mater., Vol.34, No.7 (1996), 1101-1106.
• [3] Chen X., Rowe W.B., McCormack D.F., Analysis of transitional temperature for tensile residual stress in grinding, J. Mater. Proc. Techn. 107 (2000), 216-221.
• [4] Kucharska B., Starzyński G., Powierzchniowe naprężenia własne w stali 45 cyklicznie odkształcanej do stanu ustalonego, V Międzynarodowa Konf. Nauk.”Nowe technologie i osiągnięcia w metalurgii i inżynierii materiałowej”, Wyd. PCz seria Metalurgia 39, V.2004 Częstochowa, 497-482.
• [5] Behnken H., Hauk V., Determination of steep stress gradients by X-ray diffraction – results of join investigation, Mat. Sc. & Eng. A300 (2000), 41-51.
• [6] Senczyk D., Dyfraktometria rentgenowska w badaniu stanów naprężenia i własności sprężystych materiałów polikrystalicznych, Wyd.Polit.Poznańskiej, 1998.
• [7] Kämpfe B., Investigation of residual stress in microsystems using X-ray diffraction, Mat. Sc. & Eng. A288 (2000), 119-125.
• [8] Skrzypek S.J., Nowe możliwości pomiaru makronaprężeń własnych materiałów przy zastosowaniu dyfrakcji promieniowania X w geometrii stałego kąta padania, Ucz. Wyd. Nauk.-Dydakt. AGH, Kraków 2002.