Nondestructive damage characterization with examples of thermal aging, neutron degradation and fatigue

• Autorzy: Dobmann G. , Altpeter I. , Szielasko K. , Kopp M.

Warianty tytułu

PL

Nieniszcząca charakteryzacja uszkodzenia materiału w odniesieniu do termicznego starzenia, degradacji neutronowej i zmęczenia

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Nondestructive Testing (NDT) in the engineering community is normally associated with the objective to detect, to classify and to size material nonconformities - for instance beginning with nonmetallic inclusions of a size of some ten $\mu$m in steel or Aluminum alloys up to so-called 'material defects' like macroscopic cracks of some mm size. This objective, however, is at the top of the list of activities concerning the number of applications in nondestructive material testing worldwide. Methodologies like UT (Ultrasonic Testing) and RT (Radiographic Testing) or MT (Magnetic Testing) are well introduced in a wide field of product and component examination standards. In the last 15 to 20 years, the NDT technology was also developed for characterizing materials, for instance in terms of microstructure parameters, i.e. lattice defects, like distributions and densities of dislocations, precipitates, micro-voids, in order to describe strengthening and/or softening in materials, mainly in metal alloys, but also to measure the applied and residual stresses (Dobmann et al., 1989).

PL

Badania nieniszczące (NDT) są zwykle, w społeczności inżynierskiej, wiązane ze zdolnością do wykrycia, klasyfikacji i wymiarowania niezgodności materiałowych - na przykład z początkiem niemetelicznych wtrąceń o rozmiarach kilku dziesiątek mikrometra dla stali lub stopów aluminium, aż do tak zwanych "defektów materiałowych" w rodzaju pęknięć makroskopowych o rozmiarach kilku milimetrów. Cel ten jest jednak na szczycie listy podejmowanych działań w szeroko rozumianych nieniszczących badaniach materiałowych. Metodologie w rodzaju BU (badań ultradźwiękowych), BR (badań radiograficznych) czy BM (badań magnetycznych) są dobrze wprowadzone w szerokiej dziedzinie standardowych badań wyrobów i ich składników. W ostatnich 15-20 latach techniki nieniszczące rozwijano również w odniesieniu do charakteryzacji materiału na przykład w zakresie parametrów mikrostruktury, tzn. do defektów sieciowych typu rozkładów i gęstości dyslokacji, wtrąceń, mikropustek, aby opisać wzmocnienie i/lub osłabienie materiałów, głównie stopów metali, ale również do mierzenia przyłożonych i resztkowych naprężeń (Dobmann et al., 1989).

Słowa kluczowe

EN

NDT; damage characterization; micromagnetic techniques

PL

NDT; charakterystyka uszkodzeń; techniki nieniszczące

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
• Czasopismo: Journal of Theoretical and Applied Mechanics
• Rocznik: 2006
• Tom: Vol. 44 nr 3
• Strony: 649--666
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Dobmann G.

autor

Altpeter I.

autor

Szielasko K.

autor

Kopp M.

• Institut fur Zerstorungsfreire Prufverfahren IZFP Fraunhofer-Gesellschaft University, Saarbrucken, Germany,

Bibliografia

• 1. Altpeter I., 1990, Spannungsmessung und Zementitgehaltsbestimmung in Eisenwerkstoffen mittels dynamischer magnetischer und magnetoelastischer Messgrossen, PhD-Thesis, Saarland University (in German), Saarbrucken, Germany
• 2. Altpeter I., Becker R., Dobmann G., Kern R., Theiner W., Yashan A., 2002, Robust solutions of inverse problems in electromagnetic nondestructive evaluation, Inverse Problems, 18, 1-15, Institute of Physics Publishing
• 3. Bassler H.-J., 1999, Wechselverformungsverhalten und verformungsinduzierte Martensitbildung bei dem austenitischen Stahl X6 CrNiTi 1810, PhD-Thesis, University Kaiserslautern (in German)
• 4. Borsutzki M., 1998, Process-Itegrated Dtermination of the Yield Strength and Deep Drawability Parameters rm und Δr at Cold-Rolled and Hot-Dip- Galvanized Steel Sheets, Ph.D. Thesis, Saarland University (in German), Saarbrucken
• 5. Dobmann G., 2002, On-line monitoring of fatigue in the LCF and HCF range by using micro-magnetic NDT at plain carbon and austenitic stainless steel, 8th ECNDT, Barcelona, Spain, June 17-21, Technical Area Material Characterization, Conference Proceedings, Spanish Society for NDT
• 6. Dobmann G., et al., 1989, Progress in the micromagnetic multiparameter microstructure and stress analysis (3MA), In: Nondestructive Characterization of Materials, III, P. Holler, V. Hauk, G. Dobmann, C. Ruud, R. Green (edit.), Springer-Verlag, Berlin, p. 516
• 7. Dobmann G., et al., 1998, Barkhausen noise measurements and related measurements in ferromagnetic materials, In: Topics on Nondestructive Evaluation Series, B.B. Djordjevic, H. Dos Reis (edit.), Vol. 1: Sensing for Materials Characterization, Processing, and Manufacturing, G. Birnbaum, B. Auld (edit.), The American Society for Nondestructive Testing, Inc., ISBN 1-57117-067-7
• 8. Dobmann G., Debarberis L., Coste J.-F., 2001, Aging material evaluation and studies by non-destructive techniques (AMES-NDT), a European network project, Nuclear Engineering and Design, 26, 363-374
• 9. Dobmann G., Holler P., 1990, Non-destructive determination of material properties and stresses, 10th Int. Conf. NDE in the Nuclear and Pressure Vessels Industries, Glasgow, ASM Int.
• 10. Dobmann G., Kroning M., Theiner W., Willems H., 1993, Nondestructive characterization of materials by ultrasonic and micro-magnetic techniques for strength and toughness prediction and the detection of early creep damage, Staatliche Materialprufungsanstalt -MPA, Stuttgart: German-Japanese Joint Seminar on Structural Strength and NDE Problems, Nuclear Engineering. Sec. 3.4, Stuttgart
• 11. Dobmann G., Lang M., Eifler D., Bassler H.-J., 2001, On-line fatigue monitoring of austenitic stainless steel using a GMR-sensor, In: Studies in Applied Electromagnetics and Mechanics, J. Pavo, G. Vertesy, T. Takagi, S.S. Udpa (edit.), Amsterdam, Washington, Tokyo: IOS Press, p. 342, Proceedings of the International Workshop on Electromagnetic Non-Destructive Evaluation, June 2000, Budapest, ISSN: 1383-7281
• 12. Dobmann G., Seibold A., 1992, First attempts towards the early detection of fatigued substructures using cyclic-loaded 20MnMoNi 55 steel, Nuclear Engineering and Design, 137, 363-369
• 13. Eifler D., Macherauch E., 1990, Microstructure and cyclic deformation behaviour of plain carbon and low-alloyed-steels, Int. Journal of Fatigue, 12, 3, 165-174
• 14. GRETE, 1999, Evaluation of NDT techniques for monitoring of material degradation, EURATOM programme, FIS5-1999-00280
• 15. Grunberg P., 1995, Riesenmagnetowiderstand in magnetischen Schichtstrukturen, Physikalische Blatter, 51, 1077-1081
• 16. Kittel Ch., 1971, An Introduction to Solid State Physics, J. Wiley and Sons, New York
• 17. Lang M., 2000, Zerstorungsfreie Charakterisierung des Wechselverformungsverhaltens und der verformungsinduzierten Martensitbildung bei dem austenitischen Stahl X6 CrNiTi 1810 mittels empfindlicher Magnetfeldsensoren, PhDThesis, Saarland University (in German), Saarbrucken
• 18. Mikheev M.N., Gorkunov E.S., 1979, Magnetic methods of monitoring quality of heat treatment, Ninth World Conference on Non-Destructive Testing, 4A-10, Melbourne
• 19. NVE Electronics, Magnetizable Bead Detector, United States Patent Application, 20020060565, 2002
• 20. Pitsch H., 1989, Die Entwicklung und Erprobung der Oberwellenanalyse im Zeitsignal der magnetischen Tangentialfeldstarke als neues Modul des 3MAAnsatzes (Mikromagnetische Multiparameter Mikrostruktur und Spannungsanalyse), PhD-Thesis, Saarland University (in German), Saarbrucken, Germany
• 21. Tschuncky R., 2004, Entwicklung eines Mustererkennungs- und Klassifikationsmoduls fur die indirekte Charakterisierung von Werkstoffeigenschaften, Diploma Thesis, Saarland University (in German), Germany