Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The use of computed tomography and scanning microscopy methods for assessing the alkaline reactivity of aggregate

Zapała-Sławeta Justyna

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2024

|

Vol. 72, nr 3

art. no. e149814

EN

The reaction of alkalis with aggregate containing reactive forms of silica (ASR) plays a significant role in shaping the durability of concrete, as the strongly hygroscopic reaction products generated lead to internal stress, causing its expansion and cracking. This study presents an extended analysis of corrosive processes occurring in mortars with reactive natural aggregate from Poland, using computed tomography and scanning microscopy methods. Numerous cracks in the grains and the surrounding cementitious matrix were observed, indicating a high degree of advancement of corrosive processes. Over time, the proportion of pores with reduced sphericity increased, indicating ongoing degradation of the mortars. The usefulness of computed tomography in studying the progress of ASR was demonstrated. Scanning microscopy confirmed that the cause of mortar degradation is the formed ASR gel with a typical composition, located within the volume of reactive grains, cracks propagating into the cementitious matrix, and accumulated in air voids.

2

Mikrostruktura i właściwości mechaniczne stali bainitycznej Cr-Mo po eksploatacji

Golański Grzegorz, Kolan Cezary, Bruneè Krzysztof, Staszałek Kamil

Energetyka

|

2022

|

nr 3

155--157

PL

Badaniu poddano próbki pobrane z wycinka rury wykonanej ze stali bainitycznej P5 (X11CrMo5). Badany materiał pracował w temperaturze 534°C przez ponad 93 000 godzin. Po eksploatacji badana stal charakteryzowała się nadal zachowaną mikrostrukturą bainityczną z licznymi wydzieleniami. Wydzielenia typu M23C6 obserwowano na granicach ziaren byłego austenitu, na granicach listew bainitu, natomiast wewnątrz listew bainitu ujawniono obecność cząstek M2C i M23C6. Badana stal charakteryzowała się względnie niewielkim stopniem degradacji mikrostruktury i właściwościami wytrzymałościowymi wyższymi od wymagań normatywnych.

EN

The samples taken from the pipe section made of P5 bainitic steel (X11 CrMo5) were tested. The test material was operated at 534°C for over 93,000 hours. After operation, the tested steel was still characterized by bainitic microstructure with numerous precipitates. The M23C6 type precipitates were observed at the former austenite grain boundaries, at the boundaries of the bainite laths, while the M2C and M23C6 particles were revealed inside the bainite laths. The tested steel was characterized by a relatively low degree of microstructure degradation and strength properties higher than the standard requirements.

3

Microstructural aspects of long-term ageing of martensitic 9% Cr steel with and without boron addition

Golański Grzegorz, Merda Agata, Klimaszewska Klaudia

Journal of Metallic Materials

|

2019

|

Vol. 71, no. 1

27--33

EN

The study covered 9% Cr martensitic steels - X10CrMoVNb9-1 (P91) and X13CrMoCoVNbNB9-2-1 (PB2) after long-term ageing at the temperature of 620°C and soaking time up to 50,000 hours. The microstructural investigations of the tested steels were carried out using a TITAN 80-300 transmission electron microscope. The analysis of the changes in the microstructure included the identification of precipitates and computer image analysis: the measurement of dislocation density and mean diameter of the precipitates. The tests showed that the analysed steels still retained the lath martensitic microstructure, but also the processes of matrix softening were observed. The microstructure of the examined steels also showed numerous precipitates with various morphologies. The micro-addition of boron in the PB2 steel, compared with the P91 steel, influenced the retardation of the microstructure degradation processes through the limitation of the growth of M23C6 precipitates and Laves phase. This resulted in a slowdown in the processes of recovery and polygonisation of the matrix of the tested steel.

PL

Badaniu poddano martenzytyczne stale typu 9% Cr - X10CrMoVNb9-1 (P91) oraz X13CrMoCoVNbNB9-2-1 (PB2) po długotrwałym starzeniu w temperaturze 620°C i czasie wygrzewania do 50 000 godzin. Badania mikrostrukturalne badanych stali przeprowadzono za pomocą transmisyjnego mikroskopu elektronowego TITAN 80–300. Analiza zmian w mikrostrukturze obejmowała identyfikację wydzieleń oraz komputerową analizę obrazu: pomiar gęstości dyslokacji i średniej średnicy wydzieleń. Przeprowadzone badania wykazały, że analizowane stale posiadały nadal zachowaną listwową mikrostrukturę martenzytyczną, ale także obserwowano procesy mięknięcia osnowy. W mikrostrukturze badanych stali widoczne były również liczne wydzielenia o różnej morfologii. Mikrododatek boru w stali PB2 w porównaniu do stali P91 wpłynął na spowolnienie procesów degradacji mikrostruktury poprzez ograniczenie wzrostu wydzieleń M23C6 i fazy Lavesa. Wpłynęło to na spowolnienie procesów zdrowienia i poligonizacji osnowy badanej stali.

4

The mechanical properties and the microstructural degradation effect in an old low carbon steels after 100-years operating time

Lesiuk G., Szata M., Bocian M.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2015

|

Vol. 15, no. 4

786--797

EN

The paper presents the results of historical types of steel after over 100 years of operating. The object of interest were parts of steel structure of the hall historic 19th-century Main Railway Station in Wroclaw. The study has shown the presence of the microstructural degradation processes in puddled steel. In all the analysed steels (low carbon puddled steel) microstructure degradation processes were related to: presence of numerous precipitations of carbides and nitrides (or the carbides–nitrides) of iron inside the ferrite grains, presence of continuous precipitations of cementite at ferrite grain boundaries. In order to restore the initial state of the microstructure, all tests were carried out in two stages of heat treatment; as-received state and after the normalisation (950 °C, 2 h, cooled in air) state. The microstructures degradation significantly influenced the mechanical properties. Its influence is most strongly emphasized in the impact resistance test results. It has been shown that the presence of degradation processes significantly changes the type of fracture; from ductile to the cleavage. This fact is well illustrated by the SEM-images of crack path. Results of the fatigue crack growth rate test indicate for worsening of resistance to the fatigue crack propagation of the material depending on the degree of degradation processes intensity in tested steel. The differences in the kinetics of fatigue cracking are also well illustrated by the SEM-images along the fatigue crack path. The authors have proposed a new kinetic equation of the fatigue crack growth rate for puddled steel.

5

Assessment of technical condition demonstrated by gas turbine blades by processing of images for their surfaces

Błachnio J., Spychała J., Pawlak W., Kułaszka A.

Journal of KONBiN

|

2012

|

No. 1 (21)

41--50

EN

The paper presents a non-destructive test method that makes it possible to assess condition of gas turbine blades based on the analysis of their images acquired in visible light. The results of high temperature’s influence on the condition of blades are revealed. The direct relationship between the temperatures of blades and discoloration of their surfaces is demonstrated. These relationships have been found out by the analysis of images in the form of first order statistical parameters derived wherefrom. The studies revealed alterations of the blade superalloy microstructures entailed by the effect of high temperature, hence the results in the form of first order statistical parameters could be correlated against alterations of the blade superalloy microstructures. Eventually, the variations of first order statistical parameters as well as variations of the blade superalloy microstructures could be determined as the functions of temperature. These relationships make it possible to assess how much the alloy microstructure is altered due to high temperature merely by discoloration of the blade surface. The innovative method can be used for in-flight evaluation of the superalloy overheating for gas turbine blades in operation.

PL

W artykule przedstawiono nieniszczącą metodę oceny stanu łopatek turbiny gazowej, opartej na przetwarzaniu obrazów ich powierzchni w świetle widzialnym. Zaprezentowano wyniki badań oddziaływania wysokiej temperatury na łopatki. Wykazano związki pomiędzy temperaturą wygrzewania łopatek, a zmianą barwy ich powierzchni. Związki te reprezentowano przez wyniki analizy obrazów w postaci parametrów statystyki pierwszego rzędu. Przedstawiono zmiany mikrostruktury nadstopu łopatek pod wpływem działania wysokiej temperatury. Wyniki w postaci statystyki pierwszego rzędu skorelowano z wynikami zmiany mikrostruktury nadstopu łopatek. W rezultacie otrzymano zależności parametrów statystyki pierwszego rzędu oraz zmiany mikrostruktury nadstopu łopatek w funkcji temperatury. Zależności te są przydatne do oceny zmian mikrostruktury w wyniku oddziaływania temperatury z wykorzystaniem zmian barwy powierzchni łopatek. Zaprezentowana metoda może służyć do oceny stanu przegrzania nadstopu podczas eksploatacji łopatek turbiny gazowej.

6

Mikroanaliza złączy spawanych nadstopów żelaza IN519 i H39WM po eksploatacji

Jasiński W., Zawada P., Kochmański P.

Inżynieria Materiałowa

|

2010

|

Vol. 31, nr 2

157-160

PL

Jedną z metod otrzymywania wodoru jest reforming parowy. Endotermiczny proces rozkładu mieszaniny metanu z parą wodną pod ciśnieniem do 4,0 MPa prowadzony jest w temperaturze do 780°C w odlewanych odśrodkowo austenitycznych rurach wypełnionych katalizatorem niklowym. W pracy przedstawiono wyniki badań mikroanalizy rentgenowskiej złączy spawanych odlewanych odśrodkowo rur katalitycznych ze stopu drugiej generacji IN 519 oraz stopu trzeciej generacji H39WM. Badania przeprowadzono na złączach spawanych doczołowo, pobranych z obszaru wlotu substratów o temperaturze pracy ok. 500°C oraz z obszaru maksymalnej prędkości pełzania rur. W warunkach pracy reformerów amoniaku temperatura ścianki zewnętrznej rur przy wylocie produktów zbliża się do 900°C. Efektem długotrwałej eksploatacji są zmiany fazowe i strukturalne zależne od lokalnej temperatury materiału rury. Zmiany te wpływają na właściwości mechaniczne materiału rur i przyczyniają się do inicjacji procesu pełzania, objawiającego się makroskopowo lokalnym powiększeniem średnicy rur. Krańcowym stadium procesu wysokotemperaturowej degradacji mikrostruktury są makropęknięcia doprowadzające do utraty szczelności rur.

EN

Steam reforming is one of the methods to produce hydrogen. The endothermic decomposition process of the mixture consisting of methane and water vapour under a pressure up to 4.0 MPa is conducted at a temperature up to 780°C in austenite iron based alloy pipes cast centrifugally and filled with nickel catalytic agent. The results of microstructure investigations of the welded joints of catalytic pipes cast centrifugally, made of the second generation alloy IN 519 and the third generation alloy H39WM were presented in the article. The microstructural tests were conducted on butt welds drawn from the area of the substrate inlet of a temperature approx. 500°C and from the area of maximum speed of pipe creep. The temperature of the pipe external wall at the outlet of the products approaches 900°C under the operation conditions of ammonia reformers. Long- lasting operation results in phase and structural changes depending on the local temperature of the pipe material. These changes affect the mechanical properties of the pipe material and contribute to initiation of creep process which manifests itself in macroscopic aspect as a local increase in the diameter of the pipes. The extreme stage of the high temperature degradation of the microstructure reveals as macrocracks leading to the loss of pipe leak-tightness.

7

Fracture of metals: the effect of microstructure degradation.

Kurzydłowski K.

Prace Naukowe Instytutu Materiałoznawstwa i Mechaniki Technicznej Politechniki Wrocławskiej. Konferencje

|

2007

|

Vol. 65, nr 11

47-54

EN

Engineering materials are susceptible to environmental degradation. In industrial practice, the degradation is always a negative phenomenon. In bioengineering, the degradation may be undesirable (e.g. corrosion of metallic implants, wear of artitlcial joint implant) or desirable (biodegradable devices and tissue engineering). In both cases, the knowledge of the kinetics of degradation is crucial for safe use of materials. The methods for predicting remaining life commonly used in industrial practice will be presented in the context of metals. Non destructive techniques for monitoring degradation will be discussed and some ideas about their application proposed.

PL

Materiały mają swój duży udział w rozwoju cywilizacji przemysłowej. Szeroka wiedza na temat mikrostruktury i właściwości materiałów jest gromadzona w oparciu o badania z zakresu inżynierii materiałowej. Znajomość materiałów jest szczególnie istotna w sektorze przemysłowym, w tym w transporcie (lotnictwo) i przemyśle energetycznym (elektrownie jądrowe ), które to gałęzie wymagają długotrwałego, ciągłego działania przy zachowaniu wysokich standardów bezpieczeństwa. Analiza zjawiska pękania jest bardzo ważna dla oceny wytrzymałości materiałów. Wiele badań prowadzonych jest w celu rozwoju metod pomiaru i oceny odporności na pękanie metali. Do analizy rzeczywistych struktur i właściwości elementów w warunkach pracy, szczególnie polecane są metody nieniszczące. Wyniki ciągłego monitorowania mogą być następnie użyte do przewidywania procesów pękania nowoczesnymi metodami symulacji komputerowej.

8

Analiza matematyczna sygnału ultradźwiękowego w ocenie degradacji mikrostruktury stali niskostopowej w instalacjach przemysłowych

Manaj W., Kurzydłowski K.J., Sieniawski J.

Mechanik

|

2005

|

R. 78, nr 5-6

502-505