Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Tribological properties of hybrid aluminium matrix composites reinforced with boron carbide and ilmenite particles for brake rotor applications

Gupta Rahul, Nanda Tarun, Pandey O. P.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2023

|

Vol. 23, no. 1

art. no. e47, 2023

EN

In the present study, stir casting process was employed to incorporate a blend mixture of ilmenite (FeTiO3) and boron carbide (B4C) particles in the matrix of LM13 base alloy. The study demonstrated the effect of individual reinforcement, weight percentage and mixing proportion on wear behaviour of LM13 alloy for brake rotor applications. Composite with 15 wt.% of reinforcement having 75% proportion of boron carbide (15BI-31 composite) shows change in silicon morphology to globular and highest refinement of silicon structure. Highest wear resistance, highest hardness, lowest coefficient of thermal expansion and lowest friction coefficient values were obtained for 15BI-31 composites. The addition of ilmenite particles enhances the properties of BI composites by making the strong interfacial bonding and enhancing the oxidation rate of sliding surface. However, the increase in dislocation density by boron carbide particles helps in enhancing the hardness of composites which contributes in providing the stability to mechanical mixed layer. The comparable wear property (17% higher wear rate), low processing cost and low material cost of 15BI-31 composite make it a suitable material for brake rotor applications. The predominant wear mechanism for composites was observed to be abrasive wear and delamination wear. However, the severity of wear mechanism changes as the applied load increases.

2

Use of computer modeling for defect engineering in Czochralski silicon growth

Artemyev Vladimir, Smirnov Andrey, Kalaev Vladimir, Mamedov Vasif, Sid'ko A., Wejrzanowski Tomasz, Grybczuk Mateusz, Dold Peter, Kunert Roland

Journal of Power Technologies

|

2019

|

Vol. 99, nr 2

163--169

EN

The yield and quality of silicon wafers are mostly determined by defects, including grain boundaries, dislocations, vacancies, interstitials, and vacancy and oxygen clusters. Active generation and multiplication of dislocations during Czochralski monosilicon crystal growth is almost always followed by a transition to multicrystalline material and is called structure loss. Possible factors in structure loss are related to high thermal stresses, fluctuations of local crystallization rate caused by melt flow turbulence, melt undercooling and incorporation of solid particles from the melt into the crystal. Experimental analysis of dislocation density distributions in grown crystals contributes to an understanding of the key reasons for structure loss: particle incorporation at the crystallization front and strong fluctuations of crystallization rate with temporal remelting. Comparison of experimental dislocation density measurements and modeling results calculated using the Alexander-Haasen model showed good agreement for silicon samples. The Alexander-Haasen model provides reasonably accurate results for dislocation density accompanying structure loss phenomena and can be used to predict dislocation density and residual stresses in multicrystalline Czochralski silicon ingots, which are grown for the purpose of manufacturing polysilicon rods for Siemens reactors and silicon construction elements.

3

Rozwój modelu naprężenia uplastyczniającego opartego na zmiennych wewnętrznych

Nowak J., Svyetlichnyy D., Łach Ł., Pidvysotskyy V.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2011

|

R. 56, nr 11

617-623

PL

W artykule przedstawiono model naprężenia uplastyczniającego opierającego się na teorii dyslokacji z uwzględnieniem rekrystalizacji. Model składa się z dwóch części: klasycznego modelu rozwoju dyslokacji oraz modelu rekrystalizacji. Druga część bierze pod uwagę różne rodzaje rekrystalizacji i rozpatruje te procesy jako jeden, który zawiera procesy zarodkowania nowych ziaren oraz ich rozrost. Wyniki identyfikacji parametrów modelu oraz symulacje pokazano w artykule. Rozważono wady modelu i przedstawiono propozycje poprawek do modelu. Zaprezentowano również wyniki wstępnych symulacji.

EN

In the paper a flow stress model based on the dislocation theory in consideration of the recrystallization is briefly presented. The model consists of two parts: the classic model of the dislocation evolution and recrystallization model. The latter deal with various types of recrystallization as the same process rooted in nucleation and grain growth. The results of the model parameters identification and the simulation are presented in this paper. Then disadvantages of the model are considered and new proposal for improvement the model are presented. The results of preliminary simulation are presented as well.

4

Effective dislocation lines in continuously dislocated crystals. II. Congruences of effective dislocations

Trzęsowski A.

Journal of Technical Physics

|

2008

|

Vol. 49, no 1

53-74

EN

The notion of a congruence of effective dislocation lines endowed with the nonvanishing local Burgers vector is introduced. Particularly, the class of congrunces of principal Volterra-type effective dislocation lines associated with the dislocation densities (tensorial as well as scalar) is distinguished in order to investigate the geometry of continuized defective crystals in terms of these densities. It is shown that effective dislocation lines can be endowed with the dislocation line tension and with a finite self-energy.

5

Effective dislocation lines in continuously dislocated crystals. I. Material anholonomity

Trzęsowski A.

Journal of Technical Physics

|

2007

|

Vol. 48, no 3-4

193-214

EN

A continuous geometric description of Bravais monocrystals with many dislocations and secondary point defects created by the distribution of these dislocations is proposed. Namely, it is distinguished, basing oneself on Kondo and Kröner's Gedanken Experiments for dislocated bodies, an anholonomic triad of linearly independent vector fields. The triad defines local crystallographic directions of the defective crystal as well as a continuous counterpart of the Burgers vector for single dislocations. Next, the influence of secondary point defects on the distribution of many dislocations is modeled by treating these local crystallographic directions, as well as Burgers circuits, as those located in such a Riemannian material space that becomes an Euclidean 3-manifold when dislocations are absent. Some consequences of this approach are discussed.

6

Effect of high strain rate on the dislocation structure of microalloved and if steels

Stefańska-Kądziela M., Majta J., Dymek S., Muszka K.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2007

|

Vol. 52, iss. 2

223-229

EN

The problem of quality and quantity evaluation of dislocation structure under very high strain rates was analyzed. The investigation was performed for two steels of common application: high strength microalloyed Nb(Y) steel and interstitial free (IF) steel. Investigation of microalloyed steel allowed the analysis of dislocation structure evolution in strengthened material (both via precipitations and solid solution). In such conditions, the dislocation movement is difficult and forming substructures are significantly different from those observed in IF steel. In present studies, for suitable evaluation of dislocation structure, an attempt of modification of existing relationships was made. Bergstr¨om’s proposition was utilized and relationships between dislocation cell size and mean dislocation density were determined. The axisymmetrical compression tests were performed with different strain rates at room temperature using static and dynamic testing machines and dropweight. The analysis of microstructure of deformed materials was also performed using transmission electron microscopy (TEM). The estimation of the effect of strain rate on microstructure evolution and, first of all, on dislocation cell structure, was made. It was observed that dislocation structure evolution depends on thermomechanical history of deformed material, strain and strain rate. On the basis of measurements and characteristics of dislocation structure and using B e r g s t r ¨o m’s model it is possible to determine the total dislocation density, taking into account basic process parameters including strain rate under dynamic loading conditions. Obtained results showed a good accuracy of established model to estimate dislocation density on the basis of dislocation cell size.

PL

W pracy podjęto problem oceny jakościowej i ilościowej struktury dyslokacyjnej powstałej w wyniku zastosowania bardzo dużych prędkości odkształcenia. Badania przeprowadzono dla dwóch szeroko stosowanych gatunków stali: mikrostopowej o podwyższonej wytrzymałości (Nb(Y)) oraz IF. Badanie stali mikrostopowej umożliwiło przeprowadzenie analizy rozwoju struktury dyslokacyjnej w materiale umocnionym wydzieleniowo oraz przez roztwór stały. W takich warunkach przemieszczanie się dyslokacji jest utrudnione, a tworzące się podstruktury różnią się znacząco od tych obserwowanych w stali IF. Dla właściwej oceny struktury dyslokacyjnej w obecnych badaniach podjęto próbę modyfikacji istniejących zależności. Wykorzystując propozycje Bergstr¨oma, wyznaczono związki pomiędzy wielkością komórek dyslokacyjnych a średnią wartością gęstości dyslokacji. Przeprowadzono testy osiowosymetrycznego spęczania z różnymi prędkościami odkształcenia, w temperaturze pokojowej przy użyciu statycznej i dynamicznej maszyny wytrzymałościowej oraz młota spadowego. Odkształcony materiał poddano badaniom mikrostruktury z wykorzystaniem mikroskopii elektronowej. Ocenie poddano wpływ prędkości odkształcenia na rozwój mikrostruktury, w tym przede wszystkim na strukturę komórkową. Zaobserwowano, że rozwój struktury dyslokacyjnej uzależniony jest od rodzaju odkształcanego materiału oraz wielkości i prędkosci odkształcenia. Na podstawie pomiarów i charakterystyki struktury dyslokacyjnej oraz wykorzystując wzór B e r g s t r ¨o m a można wyznaczyć całkowitą gśstość dyslokacji z uwzględnieniem podstawowych parametrów procesu, w tym z uwzględnieniem prędkości odkształcenia w dynamicznych warunkach obciążenia. Otrzymane wyniki wskazują na poprawność przyjętego modelu do oceny gęstości dyslokacji na podstawie pomiarów wielkości komórek dyslokacyjnych.

7

Porównanie modeli naprężenia uplastyczniającego

Svyetlichnyy D., Pidvysotskyy V.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2005

|

R. 50, nr 10-11

560-566

PL

W artykule przedstawiono dwa modele naprężenia uplastyczniającego. Pierwszy z nich opracowany został przez Sellarsa i jego współpracowników, zaś drugi, dwuczęściowy model, oparty jest na teorii dyslokacji oraz teorii rekrystalizacji Kołmogorowa-Johnsona-Mehla-Avra- miego. Są to modele naprężenia uplastyczniającego jak też powstawania mikrostruktury. Naprężenie uplastyczniające oblicza się w oparciu o znajomość gęstości dyslokacji. Model dyslokacyjny uwzględnia zjawiska utwardzenia, zdrowienia i rekrystalizacji zachodzące podczas odkształcania. Model rekrystalizacji nie bierze pod uwagę różnic typów rekrystalizacji, traktując je jako taki sam proces oparty na zarodkowaniu i rozroście ziaren. W artykule przedstawiono wyniki wyznaczania parametrów obydwu modeli naprężenia uplastyczniającego. Potrzebne do tego celu dane otrzymano z prób plastometrycznych przeprowadzonych w IMŻ w Gliwicach przy użyciu symulatora Gleeble-3800. Dokonano też porównania i analizy otrzymanych wyników.

EN

The paper deals with two models of flow stress. The first one is a model developed by Sellars with co-workers. The second one based on dislocation theory and Kolmogorov-Johnson-Mehl-Avrami recrystallization theory consists of two parts. They are models of flow stress and microstructure development. Flow stress is calculated using dislocation density. During the deformation process the dislocation model takes into account hardening, recovery and recrystallization. The recrystallization model does not distinguish different kinds of recrystallization. It considers them as the same process rooted in nucleation and grain growth. In the paper are presented results of identification of parameters of both flow stress models. Plastometric test data for identification were obtained using Gleeble-3800 simulator in IMŻ (Gliwice). Comparison and analysis of the results were carried out as well.

8

Dislocation density measurements by X-Ray profile analysis in texture components of deformed metals

Borbely A., Driver J. H.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2005

|

Vol. 50, iss. 1

65-76

EN

Recent X-ray methods for determining dislocation densities in texture components of deformed metals are described. They are based on the Wilkens’ model of a restrictedly random distribution of dislocations and new methods for separating out the respective broadening contributions due to strain and domain size. By appropriate choice of the goniometer angles of a diractometer one can obtain peaks from selected texture components in a deformed metal. The basic principles for the profile analysis are described and the method then applied, using both laboratory equipment and high energy Synchrotron radiation, to the determination of the orientation dependency of stored energy in cold rolled iron and hot rolled Al-Mg. It is also shown how the results of a Taylor type crystal plasticity calculation can be used to understand anisotropic peak broadening.

PL

W pracy opisano nowe metody określania gęstosci dyslokacji zdeformowanego metalu odpowiadającej poszczególnym składowym tekstury. Z jednej strony bazują one na dystrybucji opartej na modelu Wilkensa a drugiej na nowej metodzie, którą zastosowano do rozseparowania wkładu wnoszonego do pszerzenia piku dyfrakcyjnego zarówno przez naprężenie jak i wielkość badanego obszaru. Poprzez własciwy wybór kątów goniometru na dyfraktometrze możliwym było uzyskanie pików odpowiadających wybranym składowym tekstury odkształconego metalu. W pracy opisano genie laboratoryjne (dyfrakcja rentgenowska) jak i wysoko energetyczne promieniowanie Synchrotronowe. Zastosowano je do określenia zależności energii zmagazynowanej do orientacji w walcowanym na zimno żelazie oraz gorąco walcowanym stopie Al.-Mg. Pokazano także jak można zastosowac model uplastycznienia podany przez Taylora do analizy i zrozumienia anizotropowego poszerzenia piku dyfrakcyjnego.

9

Computer Aided Identification of Transport Properties of Wood and Wood Based Panels

Olek W., Weres J.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2005

|

Vol. 50, iss. 1

139-146

EN

The concept of solving inverse heat and mass transfer problems with the use of optimization techniques and adequate mathematical models corresponding to direct problems of transport was applied to identify transport properties of solid wood and wood-based panels. The paper presents examples of the application of the inverse method in the following areas: thermal conductivity of solid wood in the three principal anatomic directions as a function of temperature, the diusion coecient dependency on the bound water content together with the boundary condition estimation, and gas permeability of mats during pressing of wood-based panels.

PL

W celu identyfikacji właściwosci fizycznych drewna i materiałów drewopochodnych zastosowano metodę rozwiązywania zagadnień odwrotnych wymiany ciepła i masy wraz z technikami optymalizacyjnymi jak i modelami matematycznymi odpowiadającymi zagadnieniom prostym. Artykuł przedstawia przykłady zastosowań metody zagadnienia odwrotnego w nastepujących obszarach: określenie wartosci współczynnika przewodzenia ciepła litego drewna jako funkcji temperatury dla trzech głównych kierunków anatomicznych, wyznaczenie zależności współczynnika dyfuzji od zawartości wody związanej w drewnie wraz z identyfikacją współczynnika warunku brzegowego oraz określenie w trakcie procesu prasowania przepuszczalności wobec gazów kobierców służących do wytwarzania materiałów drewopochodnych.