Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Testing of asphalt mixtures containing an addition of reclaimed asphalt shingles

Zieliński Piotr

Roads and Bridges - Drogi i Mosty

|

2022

|

Vol. 21, no. 4

277--292

EN

The article presents test results of chosen properties of asphalt concrete mixtures with addition of asphalt shingle offcuts (reclaimed asphalt shingles, RAS). The presented research supplements previous works on the subject. Asphalt concrete AC 16 W 50/70 was adopted as the reference mixture. Results obtained for laboratory-produced mixture containing 4% RAS and plant-produced mixture containing 1% RAS were compared with the results of the reference mixture. Statistical analysis of void content in asphalt mixtures did not indicate significant differences; therefore, performance properties of mixtures may be compared without concern about the influence of physical properties. The research confirmed a significant increase in mixture stiffness with an increase in RAS content, especially at medium (15°C) and high (30°C) service temperatures. Compared to the reference mixture, mixtures incorporating RAS displayed an increase in indirect tensile strength as well. Lower temperature sensitivity of mixtures with RAS was also observed, both in terms of stiffness modulus and indirect tensile strength. Fatigue tests confirmed the positive effect of RAS on the obtained value of strain corresponding to fatigue life of 1 million load cycles.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań wybranych właściwości betonu asfaltowego z dodatkiem ścinków bitumicznych gontów papowych (RAS), będące uzupełnieniem wcześniejszych prac. Jako mieszankę referencyjną przyjęto AC 16 W 50/70, do której odniesiono wyniki uzyskane dla mieszanki laboratoryjnej z dodatkiem 4% RAS oraz mieszanki z dodatkiem 1% RAS (wyprodukowanej w wytwórni). Analiza statystyczna w zakresie zawartości wolnych przestrzeni w mieszankach mineralno-asfaltowych nie wykazała istotnych różnic, co pozwala porównać cechy eksploatacyjne mieszanek bez obciążenia wpływem cech fizycznych. Badania potwierdziły istotny wzrost sztywności mieszanek wraz ze zwiększeniem dodatku RAS, zwłaszcza w średnich (15°C) wyższych (30°C) temperaturach użytkowych. Mieszanki z dodatkiem RAS wykazały wzrost w stosunku do mieszanki referencyjnej także w zakresie wytrzymałości na rozciąganie pośrednie. Jednocześnie stwierdzono mniejszą wrażliwość termiczną mieszanek z RAS, zarówno w aspekcie modułu sztywności jak i wytrzymałości na rozciąganie pośrednie. Badania zmęczeniowe potwierdziły pozytywny efekt dodatku gontów papowych do mieszanki na uzyskaną wartość odkształcenia odpowiadającego trwałości 1 miliona cykli obciążeń.

2

Experimental study on fatigue mechanical properties of sandstone after dry and wet cycle

Jin-Song Zhang, Yu Lu, Heng-Liang Zhang, Yu-Di Yang, Yi-Shun Bu

Archives of Civil Engineering

|

2022

|

Vol. 68, nr 4

377--387

EN

At present, many studies have been carried out on the fatigue mechanical properties of conventional rocks, but there are few studies on the mechanical properties of rocks after water rock interaction. The aim is to better study the fatigue mechanical characteristics of sandstone after dry wet cycle and the research object we take was sandstone samples after a certain number of drying and wetting cycles. The WAW-2000 electro-hydraulic servo pressure system was used to carry out uniaxial fatigue cyclic loading and unloading tests with different amplitudes and different upper limit stresses. The test found that: when the sample is damaged under fatigue load, the stress-strain curve shows a sharp downward trend and a sudden instability failure occurred in the sample. With the increase of the upper limit stress and amplitude, the life of the sample decreases gradually which also conforms to the change of power function. Then the relationship between fatigue life and stress is obtained. The fatigue stress-strain curve is characterized by sparse-dense-sparse. With the increase of cycle time, the axial strain of the sample shows an inverted “S” shape. The strain change can be divided into three stages: initial stage, constant velocity stage and acceleration stage.

3

Analityczne podejście do wyznaczenia wysokocyklowej charakterystyki zmęczeniowej

Strzelecki Przemysław, Sempruch Janusz

Transport Przemysłowy i Maszyny Robocze

|

2020

|

Nr 1

70--74

PL

Istotnym ograniczeniem praktycznej implementacji obliczeń zmęczeniowych w praktyce inżynierskiej jest długotrwałość i przez to kłopotliwość przeprowadzenia badań eksperymentalnych prowadzących do wyznaczenia podstawowych charakterystyk. Z faktu tego wynika pewien nurt prac o charakterze naukowym nawiązujących do typowo analitycznych sposobów wyznaczania tych charakterystyk (np. prace Schijve [1]). Ze względu na dominujące znaczenie podejścia fenomenologicznego do nauki o zmęczeniu, próba zaproponowania metody analitycznej nie wydaje się ani niewłaściwa, ani niewystarczająca.

EN

The paper presents its own proposition of an analytical method for determining the S-N characteristic. The method is based on the value of the directional coefficient of the limited fatigue life line, determined based on the database of these parameters for a given group of materials. In addition, the parameters of the method are: tensile strength and number of load cycles assigned to the knee point of the characteristic.

4

Charakterystyki zmęczeniowe stopu aluminium 2017A-T4 uzyskane przy różnych sposobach obciążenia

Kurek A., Koziarska J., Kluger K., Łagoda T.

Transport Przemysłowy i Maszyny Robocze

|

2018

|

Nr 1

63--68

PL

W artykule przedstawiono porównanie wyników eksperymentalnych badań zmęczeniowych stopu aluminium 2017A-T4 przeprowadzonych dla dwóch rodzajów obciążeń: rozciągania-ściskania (przy sterowaniu odkształceniem oraz parametrem energetycznym) i zginania wahadłowego (przy kontrolowanym momencie zginającym), stosując do tego charakterystyki zmęczeniowe: naprężeniową Basquina oraz odkształceniowe: Mansona-Coffina-Basquina, Kandila, Langera oraz własną. Wykorzystując własne badania eksperymentalne oraz odpowiednie związki fizyczne, dokonano przeliczenia amplitud naprężenia i odkształcenia, występujących w zginanych prętach bez karbu geometrycznego według modelu ciała sprężysto-plastycznego. Wyniki posłużyły do porównania obu rodzajów obciążeń przy różnym sposobie sterowania.

EN

The paper presents a comparison of experimental results of aluminium alloy tests 2017A-T4 carried out for two types of loads: tension-compression (in the control of strain and energy parameter) and pendulum bending (at controlled bending moment) using fatigue characteristics: stress Basquin, and strain: Manson-Coffin-Basquin, Kandil, anger and Author’s new fatigue characteristic. Using their own experimental investigations and appropriate physical relationships, the amplitudes of strain and strain occurring in the bent bars without geometrie notch were made according to the model of the elastic-plastic body. The results were used to compare both types of loads with different control methods.

5

Quality and fatigue characteristics relation

Trsko L., Bokuvka O., Novy F., Lago J

Production Engineering Archives

|

2016

|

Vol. 10, No. 1

9--12

EN

This paper will explore the mutual correlation of fatigue characteristics ((Kath, σc, ac = f (Rm)) of five structural steels tested at high frequency loading based on tests (f ≈ 20 kHz, T = 20 ± 10 °C, R = -1). Different fatigue resistance parameters have different meanings and misunderstanding can lead to significant quality problems in component operation. Consequently, it is necessary to completely understand the relation between the two most important fatigue characteristics which are fatigue limit σc and the threshold value of the stress intensity factor amplitude Kath and how they act with changing of steel ultimate tensile strength.

6

Porównanie właściwości stali X20CrMoV12.1 poddanej zmęczeniu cieplno-mechanicznemu w stanie wyjściowym i po eksploatacji

Marek A., Junak G.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2016

|

Vol. 83, nr 8

357--359

PL

W pracy porównano właściwości zmęczeniowe stali X20CrMoV12.1 w stanie wyjściowym i po eksploatacji. Stwierdzono, że stal X20CrMoV12.1 po eksploatacji ma wyższą trwałość w warunkach zmęczenia cieplno-mechanicznego niż ta sama stal w stanie wyjściowym. Dotyczy to zarówno przypadku, w którym cykl temperatury jest zgodny w fazie z cyklem odkształcenia mechanicznego, jak i przypadku, gdy cykle te pozostają w fazach przeciwnych. Dokonano strukturalnej interpretacji zachowania się rozpatrywanych materiałów. Stwierdzono, że zróżnicowanie ich właściwości zmęczeniowych związane jest ze zmianami struktury wywołanymi długotrwałym oddziaływaniem podwyższonej temperatury.

EN

The article provides a discussion on a comparison of properties of the X20CrMoV12.1 steel in the initial state and in a state after many years of service. It has been found that, in the post-operation state the X20CrMoV12.1 steel is characterised by higher fatigue life compared to the same steel grade in the initial state. The foregoing applies to a case where the temperature cycle conforms with the mechanical strain cycle in the phase as well as to one where both these cycles remain in opposite phases. What has been provided is a structural interpretation of the behaviour displayed by both the materials examined. It has been established that diversification of their fatigue characteristics is related to changes occurring in the structure, triggered by prolonged impact of increased temperature.

7

Wpływ kulowania rozproszonego na trwałość zmęczeniową elementów konstrukcyjnych pojazdów

Kamiński S., Łagoda T.

Zeszyty Naukowe. Transport / Politechnika Śląska

|

2015

|

z. 88

61--67

EN

The theme of this work is to know about the current state of knowledge in the field of materials processing using a distributed circular pellet of shot peening steel surfaces. The paper presents an analysis of the issues and test their own dedicated fatigue life specimens made of steel S355 J2 + N subjected to shot peening, and to compare these results with the strength of the specimens not subjected to this treatment. The results will be presented in the fatigue characteristics S-N double logarithmic system.

PL

Tematem artykułu jest zapoznanie się z obecnym stanem wiedzy z zakresu obróbki materiałowej metodą kulowania śrutem rozproszonym okrągłym powierzchni stalowych. W pracy przedstawiono analizę zagadnienia oraz badania własne poświęcone trwałości zmęczeniowej próbek wykonanych ze stali S355 J2+N poddanych kulowaniu oraz porównanie tych wyników z wytrzymałością próbek niepoddanych tej obróbce. Wyniki zostaną zaprezentowane na wykresach zmęczeniowych S-N w układzie podwójnie logarytmicznym.

8

Naprężeniowa charakterystyka zmęczeniowa dla zakresu małej i dużej liczby cykli

Kurek A., Kulesa A., Łagoda T.

Modelowanie Inżynierskie

|

2015

|

T. 25, nr 56

77--82

PL

W pracy przedstawiono propozycję modelu naprężeniowej charakterystyki zmęczeniowej przeznaczonej do opisu badań z zakresu niskiej i wysokiej liczby cykli. Proponowane rozwiązanie uwzględnia często zauważany w praktyce fakt, że charakterystyka zmęczeniowa dla większości materiałów nie przyjmuje, w układzie podwójnie logarytmicznym, kształtu linii prostej lecz przypomina raczej pochyloną literę S. W pracy wykorzystano proponowany model do wyznaczenia charakterystyk stali z trzech podstawowych grup tj. niskostopowych, wysokostopowych i niestopowych.

EN

This paper proposes a model of stress life curve intended to describe research in low and high number of cycles. The proposed solution takes into account, often noticed in practice, the fact that the fatigue life curves of most materials do not take, in a double logarithmic system, the shape of a straight line, but are more like a tilted letter S. The study was based on the proposed model to determine the stress life curves of the steel of the three main groups: low-alloy steels, high-alloy steels, unalloyed steels.

9

Porównanie charakterystyk zmęczeniowych stali C45 i stopu aluminium 2024 dla zginania

Marcisz E.

Zeszyty Naukowe. Mechanika / Politechnika Opolska

|

2014

|

z. 104

117-120

EN

The paper presented result of fatigue tests under bending with controlled stress parameter. Two kinds of materials were tested normally stainless C45 and aluminium alloy 2024.Thre results of fatigue tests are shown in the form of the fatigue stress characteristics.

10

Przewidywanie trwałości zmęczeniowej stali stopowej 30CrNiMo8 w warunkach obciążeń eksploatacyjnych

Kurek M., Łagoda T.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2013

|

Vol. 80, nr 9

644--648

PL

Artykuł dotyczy szacowania trwałości zmęczeniowej stali stopowej 30CrNiMo8 w warunkach obciążeń cyklicznych i eksploatacyjnych. Materiał ten charakteryzuje się brakiem wzajemnej równoległości charakterystyk zmęczeniowych dla zginania i skręcania. Dla takich materiałów nie ma spójnego rozwiązania przy szacowaniu trwałości zmęczeniowej, ponieważ należy uwzględnić zmienność stosunku naprężeń normalnych do stycznych w zależności od liczby cykli do zniszczenia.

EN

The paper concerns the estimation of the fatigue life of steel 30CrNiMo8 under cyclic and random loading. This material is characterized by lack of mutual parallelism of fatigue characteristics for bending and torsion. For such materials the standard models of fatigue life estimation, shouldn’t be used, because they do not take into account the variability relative to the tangential and normal stress.

11

Wpływ rodzaju charakterystyki zmęczeniowej na trwałość obliczeniową przy obciążeniu losowym

Kurek A., Niesłony A.

Modelowanie Inżynierskie

|

2011

|

T. 10, nr 41

221-228

PL

W algorytmie wyznaczania trwałości zmęczeniowej elementów maszyn poddanych obciążeniu losowemu korzysta się z charakterystyk zmęczeniowych materiału wyznaczanych przy obciążeniu stałoamplitudowym. Są to najczęściej charakterystyki naprężeniowe, odkształceniowe i wykorzystujące parametr energetyczny. Ich odpowiedni dobór decyduje o poprawności otrzymanych wyników w odniesieniu do eksperymentu. W pracy dokonano próby analizy zbieżności obliczeniowych trwałości zmęczeniowych wybranych materiałów konstrukcyjnych poddanych obciążeniu losowemu w jednoosiowym stanie obciążenia. Dla obliczeń dotyczących jednego materiału założono ten sam stan obciążenia oraz wykorzystano cztery różne charakterystyki zmęczeniowe wyznaczone na podstawie badań stałoamplitudowych. W wyniku obliczeń otrzymano dla każdego przypadku cztery trwałości, które porównano ze sobą w celu zbadania ich zbieżności. Zauważono, że w zależności od rodzaju materiału zbieżność trwałości obliczeniowych jest różna. Wyniki tych porównań przedstawiono w pracy w formie wykresów.

EN

In the process of estimating fatigue life of machines elements under random loading in its algorithm uses fatigue life characteristics of the material. They are mainly strain, stress and energy characteristics. Their proper choice decides about correctness of the calculated results with experimental ones. This paper contains analysis of concurrence of calculated fatigue life of some selected constructional materials under random uniaxial loading. For each material same state of load was implied, characteristics were determined from constant amplitude test. Fatigue life using different fatigue life characteristics was calculated and compared for each state of loading. Results of that comparison are shown as figures.

12

Badanie kompatybilności pomiędzy modelami Mansona-Coffina-Basquina i Ramberga-Osgooda na podstawie wybranych materiałów konstrukcyjnych

Niesłony A., Kurek A.

Czasopismo Techniczne. Mechanika

|

2011

|

R. 108, z. 5-M

53-64

PL

Artykuł zawiera próbę klasyfikacji wybranych materiałów konstrukcyjnych ze względu na odstępstwo rzeczywistych własności tych materiałów od założeń teoretycznych modeli Mansona-Coffina-Basquina (MCB) oraz Ramberga-Osgooda (RO) wykorzystywanych w opisie odkształceniowych charakterystyk zmęczeniowych. Użyto trzy sposoby wyznaczania zmęczeniowych stałych materiałowych występujących w modelach MCB i RO: metodę konwencjonalną, numeryczną oraz niedawno opracowaną metodę 3D, które pozwalają na wyznaczenie współczynnika wytrzymałości cyklicznej K', wykładnika cyklicznego umocnienia n', współczynnika i wykładnika zmęczeniowego odkształcenia plastycznego [epsilon]'[f] i c oraz współczynnika i wykładnika wytrzymałości zmęczeniowej [sigma]'[f] i b. Spośród materiałów konstrukcyjnych wybrano 5 grup i wskazano, które z nich można opisać modelami MCB i RO z zadawalającą dokładnością.

EN

The paper contains a proposal for the classification of some selected constructional materials considering departure of the actual properties of the materials from assumptions of the models formulated by Manson-Coffin-Basquin (MCB) and Ramberg-Osgood (RO), applied in a description of strain fatigue characteristics. Three methods for determination of fatigue material constants occurring in the MCB and RO models, namely, the conventional, numerical and 3D methods, were used. They allow us to determine the model parameters. The compatibility between the parameters derived from the aforementioned models was checked by evaluating the fatigue results for five groups of selected constructional materials.

13

Zestawienie charakterystyk zmęczeniowych na zginanie i skręcanie wybranych materiałów konstrukcyjnych

Kurek M.

Zeszyty Naukowe. Mechanika / Politechnika Opolska

|

2010

|

z. 96

55-56

EN

The paper presents fatigue characteristics for some chosen materials under bending and torsion. The amplitude ratio of normal stresses to shear stresses was determined.

14

Metoda obliczeń trwałości zmęczeniowej elementów konstrukcyjnych z zastosowaniem dwuparametrycznych charakterystyk zmęczeniowych

Ligaj B., Szala G.

Acta Mechanica et Automatica

|

2009

|

Vol. 3, no. 2

47-51

PL

W obliczeniach trwałości zmęczeniowej elementów konstrukcyjnych poddanych w warunkach eksploatacji obciążeniom losowym o szerokim widmie należy przyjąć odpowiednią hipotezę sumowania uszkodzeń oraz odpowiednią charakterystykę zmęczeniową materiału. W pracy przedstawiono algorytm obliczeń trwałości zmęczeniowej oparty na dwuparametrycznej charakterystyce zmęczeniowej. Opis metody i algorytm obliczeń zilustrowano przykładem obliczeń elementu konstrukcyjnego wykonanego ze stopu aluminium D16CzATW.

EN

Suitable damage accumulation hypothesis and suitable fatigue life characteristics of a material should be assumed in fatigue life calculations of constructional elements in servis conditions under random loading with a wide-band spectrum. The paper presents the algorithm of fatigue life calculations based on two-parametric fatigue life characteristics. Description of the method and the algorithm was performed on the example of fatigue life calculations of a constructional element made of D16CzATW aluminum alloy.

15

Problemy związane z definiowaniem środowiska sztucznej sieci neuronowej do modelowania charakterystyk zmęczeniowych

Nowicki K., Sempruch J.

Zeszyty Naukowe Politechniki Świętokrzyskiej. Nauki Techniczne

|

2007

|

Z. 4

96-97

PL

W latach 1996 - 2006 zrealizowano w Katedrze Sterowania i Konstrukcji dwa projekty badawcze związane z próbą definiowania środowiska sztucznej sieci neuronowej dla potrzeb wspomagania decyzji w procesie oceny trwałości zmęczeniowej materiałów konstrukcyjnych. O wyborze tego środowiska zadecydowały następujące przesłanki: - uwolnienie wielkości od formalnego związku funkcyjnego na etapie ich gromadzenia; jako informacja gromadzona może być dowolna wielkość pozyskiwana eksperymentalnie w próbie zmęczeniowej, - wprowadzenie i wykorzystanie miar podobieństwa na etapie gromadzenia i przetwarzania informacji, - równoległe przetwarzanie informacji na etapie obliczeń z wykorzystaniem zaistniałego środowiska; każda rejestrowana informacja ma szanse wpływać na uzyskiwany wynik. W projektach tych przyjęto zasadniczo różne podejście do koncepcji zadań formułowanych wobec tworzonego środowiska informatycznego. Pierwsze z przebadanych podejść bazuje na koncepcji, w której znane związki analityczne wyznaczają obszar poszukiwań rozwiązań dla sztucznej sieci neuronowej. Drugie bazuje na całkowitym odejściu od takich powiązań. Cechą charakterystyczną budowanego środowiska jest wykorzystanie pojęcia atraktorów, czyli pewnych punktów charakterystycznych o szczególnym znaczeniu dla zbioru znanych charakterystyk zmęczeniowych, które mogą być wykorzystane do przyspieszonego generowania charakterystyk pochodnych i zastępują formalnie miary podobieństwa, których brak jest w rozwiązaniach analitycznych.

EN

The possibilities of a one- and two dimensional fatigue curves generalization in neural network environment have been presented in the paper. Application of neural networks in two different scientific projects visualize essential problems and conditions with this environment.

16

Charakterystyki zmęczeniowe metali w ujęciu energetycznym

Mroziński S., Boroński D.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Mechanika

|

2007

|

z. 217

91-96

EN

New concept of the fatigue properties determination was presented in the paper. Experimental procedures based on the strain-life fatigue tests assumption were developed. Total strain energy parameter calculated during loading cycle was applied as the control signal for fatigue testing of specimens. The developed procedure extends the range of fatigue testing methods in the low-cycle fatigue, which should bring a new quality in the case of its use in the fatigue life calculations.

17

Assessment of realistic fatigue data for hydraulic cylinders

Jakubczak H., Rojek J., Roquet F. P.

Problemy Maszyn Roboczych

|

2006

|

Z. 27

63-73

EN

Fatigue data needed for life assessment of hydraulic cylinders were estimated based on results of laboratory tests of full-scale hydraulic cylinders. It is believed that such data can provide more accurate life assessments since they reflect the realistic shape of component's welded joints, and their loading. The test results and methods of derivation S-N curves from these results are described in the paper.

PL

W pracy przedstawiono charakterystyki zmęczeniowe do prognozowania trwałości zmęczeniowej siłowników hydraulicznych, które zostały wyznaczone na podstawie badań siłowników w pełnej skali. Tego typu dane zmęczeniowe mogą zapewnić bardziej poprawne prognozowanie trwałości, bowiem odzwierciedlają one geometrię tych elementów, jak również jakość ich wykonania. W pracy przedstawiono wyniki badań oraz trzy sposoby wyznaczania krzywych Woehlera.

18

The Fatigue Characteristics of Special Materials under High Frequency Loading

Bella V., Kuffova M.

Mechanika / Akademia Górniczo-Hutnicza im. St. Staszica

|

2004

|

T. 23, z. 3

363-369

EN

Requirements on increasing of a siutable properties of machines and machineries in view of their lifetime and safety cause an increase of interest in research experimental studies in areas with cycles amo-uting to Nc = 10 9. Continous obtained experimental resuts in con-structional materials by highfreąuency cycle loading with working fregmences about 20 kHz show possibility of verification of fatigue characteristics beyond limit Nc =10 7cycles.

PL

Wzrastające oczekiwania podwyższenia bezpieczeństwa eksploatacji maszyn i urządzeń wymagają rzetelnej oceny trwałości zmęczeniowej, nawet w zakresie do 10 9 cykli. Kontynuując eksperymentalne badania zmęczeniowe materiałów konstrukcyjnych (stal mikrostopowa KODUR 100 TS, stal stopowa odlewnicza) pracujących w warunkach zmiennych obciążeń (o wysokich częstotliwościach tych zmian (około 20 kHz)), przeprowadzono weryfikację charakterystyki zmęczeniowej tych materiałów dla ilości cykli przekraczających granicę Nc = 10 7.

19

Badania zmęczeniowe stali 10HNAP przy kontrolowanym parametrze gęstości energii odkształceń

Będkowski W., Macha E., Słowik J.

Zeszyty Naukowe Politechniki Świętokrzyskiej. Mechanika

|

2003

|

Z. 78

11-18

PL

Przedmiotem pracy jest propozycja nowej procedury dokładnego wyznaczania charakterystyki zmęczeniowej materiałów konstrukcyjnych. Proponowana procedura oparta jest na nowej definicji parametru gęstości energii odkształceń, stosowanego do opisu własności zmęczeniowych materiałów i w konsekwencji na nowym algorytmie sterowania w pętli sprzężenia zwrotnego maszyn zmęczeniowych. Na podstawie przeprowadzonych badań w warunkach jednoosiowego rozciągania-ściskania przy kontrolowanym parametrze energetycznym wykazano, że charakterystyki energetyczne, wyznaczone bezpośrednio z badań oraz pośrednio na podstawie parametrów krzywej Mansona-Coffina przy kontrolowanym odkształceniu, dla testowanego materiału, wykazującego cykliczną stabilność, są zbliżone.

EN

The main aim of this paper is to propose a new procedure of a precise determing the fatigue characteristics of the structural materials with the use of the strength stands. The proposed procedure is based on a new, orginal definition of the strain energy density parameter, applied for a better description of the fatigue properties of the materials and, as a consequence, on a new algorithm for digital closed loop control system of the fatigue stands. The uniaxial tension-compression fatigue test with the strain energy density amplitude control for structural steel was carried out. It has been found that for the chosen material the energy-based fatigue characteristics obtained from the direct strain energy density control test and in indirect way from the strain control test give reasonable degree of agreement between them.

20

The improvement in fatigue characteristic of sintered steel by vacuum carburizing

Widanka K.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2003

|

Vol. 3, no 1

33-38

EN

The P/M low-alloy steel with sintered density of 7.0 g/cm3 was surface hardened by means of vacuum carburizing method. The fatigue strength of steel in case-hardened and sintered state was determined. Fatigue tests were conducted in the axial loading mode (R = –1, f = 25 Hz) on unnotched specimens. Comparing the S–N curves obtained for case-hardened and sintered specimens, the influence of vacuum carburizing on fatigue limit of examined steel was estimated.

PL

Przedstawiono sposób poprawienia charakterystyki zmęczeniowej niskowęglowej i nisko-stopowej stali spiekanej o gęstości 7,0 g/cm3. Poprawę wytrzymałości zmęczeniowej na rozciąganie–ściskanie osiągnięto dzięki zastosowaniu nawęglania próżniowego połączonego z hartowaniem i niskim odpuszczaniem. Proces nawęglania według tak dobranych parametrów, aby otrzymać założone parametry warstwy wierzchniej, prowadzono w laboratoryjnym piecu próżniowym (Seco/Warwick) typu V3/2. Wykorzystano tu własne oprogramowanie do sterowania i kontroli przebiegu procesu. Próby zmęczeniowe przeprowadzano na pulsatorze hydraulicznym MTS 810 w warunkach wahadłowego rozciągania–ściskania (R= -1, f = 25 Hz) próbek płaskich bez karbu o kształcie i wymiarach zgodnych z normą PN-86/H-04937. Wyniki prób na próbkach w stanie spiekanym i utwardzonym powierzchniowo przedstawiono w postaci krzywych Wöhlera na wykresie w skali półlogarytmicznej i wyznaczono wartości wytrzymałości na zmęczenie materiału w stanie spiekanym i obrobionym. Porównując otrzymane wartości, stwierdzono, że w wyniku zastosowania wspomnianej obróbki nastąpił 100-procentowy wzrost wytrzymałości zmęczeniowej z 80 MPa dla stanu spiekanego do 160 MPa dla stanu utwardzonego powierzchniowo. Uzyskany rezultat wskazuje na bardzo korzystny wpływ tej metody nawęglania próżniowego na poprawę charakterystyki zmęczeniowej badanej stali i jednocześnie potwierdza celowość jej stosowania – także ze względu na inne jej zalety szczególnie istotne w przypadku porowatości otwartej [1]–[3] – do stalowych wyrobów spiekanych.