The use of Weibull statistics to quantify property variability in Fe-3Mn-0.8C sinter-hardened structurally inhomogeneous steels

• Autorzy: Ciaś A. , Czarski A.

Identyfikatory

DOI

10.2478/amm-2013-0124

Warianty tytułu

PL

Zastosowanie statystyki Weibulla do ilościowego opisu zmienności własności strukturalnie niejednorodnej stali Fe-3mn-0.8C wytworzonej techniką sinter-hardening

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Low carbon ferro-manganese and graphite powders were admixed to Hoganas sponge, NC100.24, and water atomised, ABC 100.30 and ASC 100.29, iron powders - to produce three variants of sintered Fe-3Mn-0.8C steel. These were pressed into tensile and bend specimens at 660 MPa, sintered in semi-closed containers for 1 hour in dry nitrogen or hydrogen at 1120 or 1250°C and cooled at 64°C/min. Both tensile strength and transverse rupture strength were examined using Weibull statistics. This paper presents the results of a study to develop and evaluate goodness of fit tests for the two- and three-parameter Weibull distributions. The study was initiated because of discrepancies in published critical values for two-parameter Weibull distribution goodness of fit tests and the lack of general three-parameter Weibull distribution goodness of fit tests for properties of PM steels.

PL

Aby uzyskać trzy warianty spiekanej stali Fe-3Mn-0.8C wytworzono mieszanki proszków: niskowęglowego żelazomanganu, grafitu oraz proszków żelaza firmy Hoganas: gąbczastego - NC100.24 i rozpylanych - ABC 100.30 oraz ASC 100.29. Z proszków tych zostały sprasowane, przy ciśnieniu 660MPa, kształtki próbek wytrzymałościowych przeznaczonych do wykonania prób rozciągania i zginania, spieczone następnie w półhermetycznych pojemnikach, w czasie 1 godziny, w suchym azocie lub wodorze, w temperaturze 1120 lub 1250°C, po czym chłodzone z szybkością 64°C/mia Zbadano wytrzymałość na rozciąganie i zginanie otrzymanych próbek przy zastosowaniu statystyki Weibulla. W artykule zaprezentowano wyniki badań mających na celu wykorzystanie i ocenę testów zgodności dla dwu- i trzyparametrowych rozkładów Weibulla. Badania podjęto z powodu rozbieżności publikowanych krytycznych wartości testów zgodności dla dwuparametrowego rozkładu Weibulla oraz ogólnego braku testów zgodności dla trzyparametrowego rozkładu Weibulla, w odniesieniu do własności stali wytworzonych techniką metalurgii proszków.

Słowa kluczowe

EN

strength of sintered steels; Weibull statistics; goodness of fit tests

PL

wytrzymałość stali spiekanych; statystyki Weibulla; testy zgodności

• 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: 2013
• Tom: Vol. 58, iss. 4
• Strony: 1045--1052
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz., rys.

Twórcy

autor

Ciaś A.

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Metal Engineering and Industrial Computer Science, Department of Physical Metallurgy and Powder Metallurgy, Al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland

autor

Czarski A.

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Metal Engineering and Industrial Computer Science, Department of Physical Metallurgy and Powder Metallurgy, Al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland

Bibliografia

• [1] A. Ciaś, S. C. Mitchell, K. Pilch, H. Ciaś, M. Sułowski, A. Wroński, Powder Metallurgy 46, 2, 165-170 (2003).
• [2] M. Sułowski, A. Ciaś, Archives of Metallurgy and Materials, 49, 55-72 (2004).
• [3] M. Sułowski, A. Ciaś, M. Stoytchev, T. Andreev, Materials Science Forum 534-536, 753-756 (2007).
• [4] M. Sułowski, A. Ciaś, H. Frydrych, J. Frydrych, I. Olszewska, R. Golen, M. Sowa, Materials Science Forum 534-536, 757-760 (2007).
• [5] P. Dudek, A. Ciaś, Archives of Metallurgy and Materials 53, 3, 809-814 (2008).
• [6] R. M. German, Powder metallurgy science, 2nd edn, Princeton, NJ, MPIF 1994, 378.
• [7] A. Ciaś, Development and properties of Fe-Mn-(Mo)-Cr-Csintered structural Steels, ed. AGH Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne, Kraków 2004.
• [8] A. Ciaś, A. S. Wroński, Powder Metallurgy 53, 4, 328-335 (2010).
• [9] G. E. Dieter, Mechanical metallurgy, 3edn, NY, Mc Graw-Hill, 1986, 370.
• [10] R. B. Abernethy, The New Weibull Handbook, 4th edition, 536 Oyster Road, North Palm Beach, Florida, November 2000.
• [11] J. W. Newkirk, S. Thakur, Powder Metallurgy 45, 4, 354-358 (2002).
• [12] N. Biery, M. De Graef, J. Beuth, R. Raban, A. Elliot t, T. M. Pollock, C. Austin, Metallurgical and Materials Transactions A 33, 10, 3127-3136 (2002).
• [13] J. I. Mc Cool’s, Journal of Quality Technology 30, 2, 119-126 (1998).
• [14] A. Khalili, K. Kromp, J. Mater. Sci. 26, 6741-52 (1991).
• [15] S. H. Zanakis, J. Stat. Comput. Simul. 9, 101-116 (1979).
• [16] B. Bergman, J. Mat. Sci, Lett. 3, 689-92 (1984).
• [17] D. Sullivan, P. H. Lauzon, J. Mater. Sci. Lett. 5, 1245-47 (1986).
• [18] Wu Dingfang, Lu Guanzhon g, J. Am. Ceram. Soc. 87(9), 1799-1802 (2004).
• [19] J. F. Lawless, Statistical models and methods for lifetime data. John Wiley and sons, NY, 1982.
• [20] M. Alqam, R. M. Benett, A-H. Zureick, Composite Structures 58, 497-503 (2002).
• [21] S. W. Rust, F. R. Todt, B. Harris, D. Neal, M. Vamgel, Statistical methods for calculating material allowables for MIL-HDBK-17 in: Test methods for design allowables for fibrous composites ASTM STP 1003, 136-149 (1989).
• [22] A. Ciaś, S. C. Mitchell, A. Watts, A. S. Wroński, Powder Metallurgy 42, 3, 227-233 (1999).