Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Material symmetry: a key to specification of interatomic potentials

Nalepka K.

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2013

|

Vol. 61, nr 2

441--450

EN

The paper shows that symmetry forms a basis for relations between different properties of material. In this way, the key quantities for specification of an atomistic model are identified. Material symmetry distinguishes representative processes of small strains. It is proved that the errors in the densities of the energies stored in these processes determine the range of inaccuracies with which an atomistic model recreates processes of small deformations. The errors are equal to the inaccuracies in the eigenvalues of the elasticity tensor, that is in the Kelvin moduli. For cubic crystals, the elementary processes indicated by the symmetry initiate the key paths of large deformations: Bain and trigonal ones. Therefore, the substantial errors in the Kelvin moduli lead to incorrect reconstructing the metastable phases: bcc, sc and bct. The elastic constants commonly used in the literature do not provide such information as the Kelvin moduli. Using the eigenvalues of the elasticity tensor as well as other key properties indicated by the symmetry, the EAM model proposed by A.F. Voter for copper is specified. The obtained potential more accurately reproduces small and large deformations and additionally, correctly describes defect formation as well as Cu dimer properties.

2

Oddziaływanie energii wybuchu na strukturę dyslokacyjną warstwy wierzchniej staliwa Hadfielda.

Stradomski Z., Olszewski J.

Inżynieria Materiałowa

|

2002

|

R. XXIII, nr 5

593-596

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań wybranych elementów substruktury związanych z wybuchowym umacnianiem staliwa Hadfielda w warunkach obróbki energią detonacji. Umocnienie przeprowadzono na płytach staliwnych o grubości około 30 mm, które po przesyceniu w wodzie z temperatury 1323 K poddano wielowariantowej obróbce detonacyjnej. Umocnienie przeprowadzono przez jednokrotne, dwu- lub trzykrotne zdetonowanie na powierzchni płyt, cienkich- o grubościach 2, 3, lub 4 mm warstw materiału wybuchowego. Stwierdzono, że umocnienie staliwa Hadfielda w warunkach działania bardzo szybkiej, o dużej energii fali detonacyjnej jest wynikiem silnego i złożonego z wielu elementów, zdefektowania austenitycznej osnowy. Składnikami substruktury, które w stosunku do wyjściwego stanu przesyconego uległy najsilniejszym zmianom są gęstość, wielkość, rozkład dyslokacji, silne zaburzenie sekwencji ułożenia płaszczyzn atomowych, przejawiające się obecnością licznych błędów ułożenia, redystrybucja atomów węgla w otoczeniu atomów żelaza, obecność mikrobliźniaków odkształcenia. Badania ilościowe występowania podstawowych elementów tego zdefektowania, umożliwiły hierarchizację ich wkładu w umocnienie.

EN

The paper presents experimental results for selected crystal substructure elements occuring in Hadfield cast steel strengthened by explosion method. The strengthening has been performed for cast steel plates of about 30 mm thick, which after solution in water from the temperature of 1323 K have been explosion-treated according to the multioptional programme. It included single, double or triple detonation of flat charges (being 2,3 and 4 mm thick) of explosive placed on the plate surfaces. It has been found that the strengthening of Hadfield cast steel caused by a detonation wave of great energy and velocity is a result of multiple defects of various kinds introduced into the austenitic matrix. The most significant changes of the matrix substructure, as compared to the initial supersaturated state, are as follows: change in density, size and distribution of dislocations, significant disturbances in a sequence of atomic planes resulting in a presence of numerous stacking faults, redistribution of carbon atoms in the vicinity of iron atoms, the presence of deformation microtwins. Quantitative measurements concerning the occurence of main types of defects have enabled to give the hierarchical order to their contribution to the strengthening effect.

3

Błędy ułożenia - czym są i od czego zależy ich energia.

Wróbel M.

Inżynieria Materiałowa

|

2001

|

R. XXII, nr 6

1024-1032

PL

W pracy przedstawiono definicje błędów ułożenia (BU) i energii błędu ułożenia, rozróżniając energię hipotetycznego (nieograniczenie rozciągłego) błędu ułożenia, na który nie wpływają dyslokacje (EBU) od energii błędu ułożenia ograniczonego dyslokacjami częściowymi (efektywna energia błędu ułożenia EEBU). Przedyskutowano również ograniczenia traktowania energii błędu ułożenia jako miary względnej stabilności struktur krystalicznych. Krótko przedstawiono podstawy związku EBU z oddziaływaniami atomów i elektronów oraz przedyskutowano przyczyny wyznaczonych zależności EBU od składu chemicznego stopów i od temperatury.

EN

The concept of the stacking faults (SF), the stacking energy (SFE) and selected examples of typical SFs in the face-centered cubic (fcc) structure and in the hexagonal close-packed (hcp) structure is presented. The sequence of stacking and SFs have been described by some letters which designate position of the successive atomic planes. Additionally, Frank notation system as well as notation introduced by Jagodziński were explained and used. Some experimental SFE values for selelcted metals are collected.

4

Analiza ilościowa błędów ułożenia i mikrobliźniaków w wybuchowo umacnianym staliwie Hadfielda

Stradomski Z.

Archiwum Nauki o Materiałach

|

2001

|

T. 22, nr 1

69-84

PL

W artykule przedstawiono założenia metodyczne oraz wyniki wybranych elementów substruktury związanych z wybuchowym umacnianiem staliwa Hadfielda. Wstępne umacnianie staliwa Hadfielda energią detonacji jest alternatywną technologią zwiększania własności użytkowych elementów wykonywanych tradycyjnie z tego materiału, w których poziom nacisków roboczych nie gwarantuje wystarczająco silnego umocnienia w czasie eksploatacji. Materiał badań stanowiły płyty staliwne o grubości 30 mm, umacniane energią wybuchu cienkowarstwowych ładunków plastycznego materiału wybuchowego HARDEX-70, o prędkości detonacji 7200 m/s. Umacnianie przeprowadzono falą skośną przez zdetonowanie bezpośrednio na powierzchni płyt (jedno-, dwu- lub trzykrotnie) materiału wybuchowego o grubości 2 mm, 3 mm i 4 mm. Korzystając z techniki cienkich folii stwierdzono znaczny, w stosunku do wyjściowego stanu przesyconego, wzrost gęstości dyslokacji, obecność licznych błędów ułożenia oraz mikrobliźniaków. Wiąże się to z niską, określoną na około 13 mJ/metr kwadratowy, energią błędu ułożenia, prowadzącą do tworzenia równomiernej struktury dyslokacyjnej, oraz sprzyjającą dysocjacji dyslokacji całkowitych i tworzeniu licznych błędów ułożenia. Równomierny rozkład BU i ich niewielka grubość, związana z impulsowym, mikrosekundowym czasem eksplozji, nie upoważnia do traktowania ich jako heksagonalnej fazy epsilon. W wybuchowym umacnianiu staliwa Hadfielda mechanizm bliźniakowania ze względu na bardzo niewielki ich udział jest jedynie dopełniający. W badaniach ilościowych błędów ułożenia oraz mikrobliźniaków zastosowano mało znane metody oparte na badaniach rentgenowskich, wyzyskujące charakterystyczne zmiany kątowych położeń odbić dyfrakcyjnych oraz asymetrię pików dyfrakcyjnych. W przypadku metody "nakładania pików" wykazano bardzo silny wpływ czynników metodycznych na uzyskane wyniki.

EN

The paper presents methodical assumptions and experimental results for selected crystal substructure elements occuring in Hadfield cast steel strengthened by the explosion method. Initial strengthening of Hadfield cast steel by means of explosion energy constitutes an alternative technology of increasing the functional properties of elements traditionally made of this material, for which the level of working pressures is not satisfactory for self-strengthening of the material during its exploitation. Cast steel plates 30 mm thick served as the investigated material, strengthened by detonation of flat charges of HARDEX-70 plastic explosive at a rate of 7200 m/s. The strengthening effect was produced by the angle shock caused by single, double, or triple detonation of the 2 mm, 3 mm, and 4 mm thick charges of explosive directly on the material surface. The thin foil technique made it possible to find a significant increase in the dislocation density, in comparison with the initial superaturated state and also confirmed the presence of numerous stacking faults and microtwins. This can be attributed to a very low (about 13 mJ/square metre) stacking fault energy, which leads to the creation of the uniform dislocation structure. It also promotes dissociation of perfect dislocations and creation of multiple stacking faults. The uniform distribution of SF and their rather small thickness caused by a very short time of explosion (impulse of microsecond order) does not allow us to treat them as the hexagonal epsilon-phase. In the explosion-strengthening of Hadfield cast steel the mechanism of twinning is only the additional one, due to a rather small quantity of twins. For quantitative analyses of stacking faults and microtwins less known X-ray methods were used, based on measuring characteristic changes of angle position of diffraction reflections and asymmetry of peaks in diffraction lines. In the case of the "peak superimposing" method, a strong influence of methodic factors on the obtained results was observed.

5

Microstructural characterization of ordered intermetallic phase Al5MnTi2 with Ll1 superstructure.

Jezierska E.

Inżynieria Materiałowa

|

1998

|

R. XIX, nr 4

888-891

EN

Macroalloyed with manganese Al3Ti+Mn alloys (4 and 10,5% at. Mn) were investigated by transmission electron microscopy (TEM) using JEM 100B and JEM 3010 Jeol microscopes. TEM samples were prepared by electrochemical polishing and ion beam thinning. Fine tetragonal precipitates of Al2Ti observable by TEM in cubic Ll2 ordered matrix might be responsible for the unusual brittleness of the off-stoichiometric composition of the Al67Mn4Ti29 alloy. For Al63Mn10,5Ti26,5 alloy more typical are antiphase domains with the size less than 30 nm. Long range order Ll2, and symmetry group were confirmed from the results of conventional and convergent beam electron diffraction (CBED) on Al3Ti+Mn polycrystals. The dislocations structure is typical for ordered phases; superdislocations, complex stacking faults, by-passing mechanism.