Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Methodology for Testing High-Energy Materials Under Low Temperature Conditions

Modrzejewski Patryk, Janiszewski Jacek

Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa

|

2021

|

Vol. 12, Nr 2 (44)

63--74

EN

The methodology developed for testing gun propellants at low temperatures according to PN-EN ISO 604:2006 is presented in the paper. Brief characteristics are given of the materials tested and the most important static compression test conditions, such as specimen dimensions, deformation velocity and temperature range for selected propellants, i.e. JA-2 and SC. To verify the methodology developed, preliminary strength tests were performed at selected temperatures (25, 0, -25 and -50°C). Tests were carried out on specimens fabricated by shortening the propellant grain to the dimensions required by the reference standard. The results obtained confirmed the expected strength properties for both propellants (tensile strength and brittleness). Due to its chemical composition, the JA-2 propellant is a material of low brittleness even at -50°C. It does not crack completely and only its yield point increases. The results obtained for the JA-2 propellant were consistent with those published in reference literature. The SC propellant proved to be very brittle even at room temperature. At temperatures below 0°C, it fractures completely after reaching the desired deformation. The results obtained confirm that the adopted strength test conditions and the way the tests were prepared and performed enable acquisition of comparable and reliable results. It can be seen by analysing the results for the JA-2 propellant, which are consistent with the data in the available references. In contrast, the tests on the SC propellant proved the validity of strength tests on this type of material. Brittleness of propellant grains is a very undesirable phenomenon. A change in the combustion surface of low explosives caused by the process of propellant grain fracturing can adversely affect the magnitude and course of the pressure pulse, leading to failure of a cartridge chamber or gun barrel.

PL

W artykule przedstawiono opracowaną metodykę badania prochów w obniżonej temperaturze na podstawie normy PN-EN ISO 604:2006. Opisano krótką charakterystykę badanych materiałów oraz najważniejsze warunki przeprowadzania statycznej próby ściskania takie, jak: wymiary próbek, prędkość deformacji oraz zakres temperatur dla wybranych gatunków prochu, tj.: JA-2 oraz SC. W celu weryfikacji opracowanej metodyki wykonano wstępne badania wytrzymałościowe w wybranych temperaturach (25, 0, -25 i -50 °C). Testy przeprowadzono dla próbek powstałych poprzez skrócenie ziarna do wymiarów zgodnych z normą. Uzyskane wyniki potwierdziły oczekiwane właściwości wytrzymałościowe dla obu gatunków prochu (kruchość, wytrzymałość na rozciąganie). Proch JA-2 ze względu na skład chemiczny jest materiałem o niskiej kruchości nawet w temperaturze -50 °C. Nie ulega całkowitemu skruszeniu, rośnie jedynie jego granica plastyczności. Wyniki uzyskane dla prochu JA-2 są zbieżne z wynikami opublikowanymi w literaturze. Proch SC okazał się materiałem bardzo kruchym już w temperaturze pokojowej. W temperaturach poniżej 0 °C ulegał całkowitemu skruszeniu po osiągnięciu zakładanego odkształcenia. Uzyskane wyniki potwierdzają, że przyjęte warunki testu wytrzymałościowego oraz sposób przygotowania i przeprowadzenia badań umożliwia uzyskanie porównywalnych i wiarygodnych wyników. Można to zauważyć analizując wyniki dla prochu JA-2, który są zgodne z danymi zamieszczonymi w dostępnej literaturze. Badania prochu SC udowadniają natomiast zasadność badań wytrzymałościowych tego typu materiałów. Kruchość ziaren prochowych jest zjawiskiem bardzo niepożądanym. Zmiana powierzchni spalania prochu wynikająca z procesu pękania ziaren prochowych może wpłynąć negatywnie na wielkość i przebieg impulsu ciśnienia i doprowadzić do zniszczenia komory nabojowej lub lufy działa.

2

Analiza struktury i właściwości wybranych stopów wieloskładnikowych Mg-Li

Bednarczyk I.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2017

|

R. 62, nr 3

25--27

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań analizy mikrostruktury stopów magnezu z grupy Mg-Li-RE po procesie odlewania i homogenizacji oraz po procesie wyciskania. Wlewki o wymiarach ę 40x90 mm ze stopów AE42, LAE442, LAE842 poddano obróbce cieplnej, które następnie wyciskano w specjalnym przyrządzie umocowanym w prasie hydraulicznej. Za pomocą mikroskopii świetlnej i skaningowej mikroskopii elektronowej, określono zmiany powstałe w mikrostrukturze stopów w stanie odlanym, po homogenizacji oraz po wyciskaniu. W statycznej próbie ściskania w temperaturze pokojowej, wyznaczono wytrzymałość na ściskanie oraz wartość odkształcenia względnego do pęknięcia. Stwierdzono, że stopy LAE442 i LAE842 wykazują większą plastyczność niż stop AE42.

EN

The article presents the results of microstructure analyses of magnesium alloys from Mg-Li-REgroup after the process of casting, homogenisation and after extrusion process. The ingots sized ę 40x90 mm from alloys AE42, LAE442, LAE842 underwent heat treatment and afterwards were extruded in a special device attached to a hydraulic press. With the use of light, scanning microscopy techniąues the images of the changes which occurred in the microstructure of tested alloys in condition after casing homogenisation and extrusion were determined. The compressive strength was marked together with value of twe strain at fracture in static compression test in room temperaturę. It was found that alloys LAE442 and LAE842 are characterised with bigger plasticity than alloy AE42.

3

Mikrostruktura i właściwości stopów magnezu Mg-Li-Re

Bednarczyk I., Kuc D., Mikuszewski T.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2016

|

Vol. 83, nr 8

321--323

PL

W artykule zaprezentowano wyniki badań wpływu procesu wyciskania na gorąco na mikrostrukturę i właściwości mechaniczne stopów magnezu z litem i pierwiastkami ziem rzadkich − LAE442, LAE842. Stopy do procesu wyciskania otrzymano metodą wytapiania próżniowego i odlewania do form grafitowych. Przed przeróbką plastyczną odlewy poddano homogenizacji. Po procesie wyciskania przeprowadzono statyczną próbę ściskania w temperaturze pokojowej, która miała na celu określenie plastyczność stopów z grupy Mg-Li-Re. Wykazano, że stop LAE842 charakteryzuje się lepszą plastycznością w porównaniu do stopu LAE422.

EN

The article presents the results of the influence of the hot extrusion process on the microstructure and mechanical properties of magnesium alloys with lithium and rare earth elements − LAE442, LAE842. Alloys for extrusion process were achieved with the use of vacuum smelting and casting to graphite moulds. Before plastic treatment the castings underwent homogenisation. After extrusion process the static test of compression was conducted in room temperature which was aimed at determination of the plasticity of the alloys from group Mg-Li-Re. It was proved that the alloy LAE842 is characterised with better plasticity than the alloy LAE422.

4

The study of the connection between the zirconia substructure and veneering porcelain in dental crowns subjected to occlusal forces

Malara P., Paluch K., Sobolewska K., Pasieka A.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2016

|

Vol. 81, nr 1

5--13

EN

Purpose: The aim of the study was to examine the connection between the zirconia substructure and the porcelain in the dental crowns subjected to simulated occlusal forces. Design/methodology/approach: All-ceramic dental crowns were subjected to Vickers hardness examination, testing of compressive strength and observations of breakthroughs on the SEM. Findings: Based on the research, it was found that the compressive force at which ceramic crowns brake down, are in the range of maximum occlusal loads exerted by man. There is a mechanical connection between zirconia and porcelain. All-ceramic crowns of premolars showed the highest resistance to compressive force, while the crowns of canines are characterized by the lowest resistance to the loading force. In addition, through the research we found that ceramic crowns under static compressive loads brake down and the fracture line runs through the entire thickness of the wall, because zirconium oxide has more than twice the hardness of the porcelain. There is a difference of stresses between the materials, causing fracture of the restoration. Practical implications: The research work shows that the porcelain crowns on the substructure of zirconia (all-ceramic restoration) are a very good option of the restorative treatment in dentistry, rebuilding missing teeth. Originality/value: The article presents a study on the compressive strength of manufactured crowns, followed by a comparison to the natural forces of occlussion in human. The exact mapped tooth geometry and the appropriate veneering porcelain foundation of zirconium allows the use of prosthetic crowns in the patient's mouth without fear that porcelain will be broken.

5

Własności mechaniczne udowych kości bydlęcych o różnym stopniu uwodnienia

Szamatowicz B., Kajzer A.

Aktualne Problemy Biomechaniki

|

2016

|

z. 10

75--80

PL

Celem pracy było określenie własności wytrzymałościowych bydlęcych kości udowych o różnym stopniu uwodnienia. Podczas realizacji pracy przeprowadzono statyczną próbę trójpunktowego zginania oraz statyczną próbę jednoosiowego ściskania. W konsekwencji wyznaczono wartości wytrzymałości na zginanie oraz ściskanie wszystkich grup badawczych. Stwierdzono, że zarówno stopień uwodnienia, jak i kierunek pobierania próbek znacząco wpływa na wartości własności wytrzymałościowych.

EN

The aim of the study was determinate the mechanical properties of femoral bovine bones with varying degrees of hydration. During the execution of the work conducted the static three-point bending test and a static uniaxial compressive test. Consequently, were determine the values of bending strength and ultimate compressive strength for the all research groups. It was stated that the degree of hydration and direction of sampling significantly alters the studies strength parameters.

6

Fractographic discoveries: investigation of bulk metallic glasses fracture surfaces after static compression test

Błyskun P., Cieślak G., Kowalczyk M., Latuch J., Kulik T.

Inżynieria Materiałowa

|

2015

|

Vol. 36, nr 2

54--59

EN

The aim of these studies was to broaden the knowledge of bulk metallic glasses failure mechanisms. Two glass forming systems: Zr48Cu36Al16 – xAgx (x = 0, 6, 12, 16 at. %) and Cu48Zr36Ag16 – yTiy (y = 3, 5, 8 at. %) were selected for the studies. Rod shape samples with a diameter of 3 mm were produced from pure elements by the copper mould casting. X-ray diffraction allowed to determine the crystalline phase presence within the samples (Fig. 1). Both partially crystalline and fully amorphous samples were subjected to the static compression tests. The fractography of the resultant scraps was performed by the scanning electron microscopy. The studies reveal several new issues and confirm a few already known related to deformation and fracture mechanisms of metallic glasses. Authors carefully observed and insightfully discussed issues like: main fracture surface exclusiveness for vein-like patterns (Fig. 2), plastic strain implementation by the slip bands proliferation (Fig. 3), vein-like pattern development degree dependence on the fracture stress (Fig. 4), temperature rise relics presence on the main fracture surface (Fig. 5) or determining the origin of a crystalline phase just by the fracture surface observations (Fig. 6, 7). The results presented in this manuscript might be useful for future materials expertise that would potentially be done on metallic glass scraps from failed constructions.

PL

Celem pracy było poszerzenie wiedzy o mechanizmach zniszczenia masywnych szkieł metalicznych. Do badań wybrano dwa układy szkłotwórcze: Zr48Cu36Al16 – xAgx (x = 0, 6, 12, 16 at. %) i Cu48Zr36Ag16 – yTiy (y = 3, 5, 8 at. %). Z czystych pierwiastków wytworzono pręty o średnicy 3 mm metodą odlewania do formy miedzianej. Badania dyfrakcji promieni rentgenowskich pozwoliły ustalić obecność fazy krystalicznej w próbkach. Zarówno próbki częściowo krystaliczne, jak i w pełni amorficzne zostały poddane statycznej próbie ściskania w temperaturze pokojowej. Za pomocą skaningowej mikroskopii elektronowej przeprowadzono obserwacje fraktograficzne otrzymanych przełomów. Badania te umożliwiły potwierdzenie kilku znanych zagadnień oraz odkrycie nowych zjawisk związanych z odkształcaniem i pękaniem szkieł metalicznych. Autorzy dokonali obserwacji oraz omówienia takich kwestii, jak: wyłączność głównej powierzchni pęknięcia na obecność struktury żyłowej, realizowanie odkształcenia plastycznego przez mnożenie pasm poślizgu, zależność stopnia rozwinięcia struktury żyłowej od naprężenia pękania, obecność pozostałości po wzroście temperatury na głównej powierzchni pęknięcia czy określanie pochodzenia fazy krystalicznej na podstawie obserwacji powierzchni pęknięcia. Wyniki przedstawione w pracy mogą być przydatne w przypadku przyszłych ekspertyz materiałowych wykonywanych na złomach elementów konstrukcyjnych ze szkła metalicznego.

7

Metoda oceny podatności ziarna pszenicy orkiszowej na uszkodzenia mechaniczne w czasie omłotu

Frączek J., Reguła T.

Inżynieria Rolnicza

|

2010

|

R. 14, nr 4

51-58

PL

W pracy zaprezentowano metodę badawczą mającą na celu ocenę podatności oplewionego ziarna pszenicy orkiszowej na uszkodzenia wywołane działaniem sił ściskających. Do oceny zaproponowano wskaźnik, który jest liczbowo równy tangensowi kąta nachylenia prostoliniowego odcinka krzywej ściskania. Wskaźnik ten może zostać wykorzystany do porównania podatności na uszkodzenia mechaniczne różnych odmian pszenicy orkiszowej. Przeprowadzone badania wstępne wykazały znaczną różnicę wartości wskaźnika pomiędzy kłoskami jednokwiatowymi a dwukwiatowymi.

EN

The work presents the research method aimed at evaluating the susceptibility of weeded grains of spelt to damages caused by compressive forces. The indicator proposed for the evaluation is numerically equal to the tangent of the angle of straight inclination of the section of the compression curve. This indicator can be used for comparing the susceptibility of different varieties of spelt to mechanical damages. The preliminary analysis showed a significant difference in the values of the indicator between single-flower and double-flower spikelets.

8

Badania właściwości spieków ODS o osnowie Fe40Al

Durejko T., Zarański Z., Sulej S.

Kompozyty

|

2005

|

R. 5, nr 2

39-42

PL

Materiał do badań uzyskano, wykorzystując autorski proces technologiczny, nawiązujący do metalurgii proszków. Mieszaninę proszków żelaza i aluminium z jednoprocentowym wagowo dodatkiem nanometrycznego Al2O3 prasowano/spiekano wstępnie pod obciążeniem statycznym i cyklicznie zmiennym, a następnie spiekano swobodnie w celu uzyskania jednorodnej struktury FeAl. Wsad przed spiekaniem homogenizowano w młynie kulowym. W prezentowanym opracowaniu przeanalizowano wpływ granulacji wsadu wejściowego i rodzaju obciążenia (statyczne i cyklicznie zmienne) na właściwości wytrzymałościowe spieków. Wraz ze wzrastającą szerokością przedziału wymiarowego wsadu wzrasta granica wytrzymałości na ściskanie badanych spieków. Zmiany parametru Rc wynikające ze zmiany rodzaju ciśnienia prasowania są w tym przypadku statystycznie nieistotne. Obserwuje się natomiast jego wyraźny wpływ na wartość odkształcenia względnego Ac. Odkształcenie próbek, wykonanych z proszków o tej samej granulacji, spiekanych z udziałem obciążenia statycznego jest około 10% wyższe niż dla dogęszczanych ciśnieniem cyklicznie zmiennym. Poszerzenie przedziału wymiarowego - wsad poniżej 38 žm - umożliwia odkształcanie spieków do poziomu 42% przy wartości 37% dla frakcji 40+/-38 žm. Dla próbek wykonanych z proszków z przedziału 53+/-38 žm zaobserwowano spadek plastyczności do wartości 34%. Optimum wytrzymałościowe uzyskano dla spieków wykonanych z proszków o frakcji poniżej 38 žm spiekanych z udziałem obciążenia statycznego. Dla tego przypadku zarejestrowano poziom naprężeń niszczących równy 2482 MPa przy odkształceniu względnym 42%.

EN

The iron aluminides FeAl have been among the most widely investigated intermetallics. For example, they have relatively Iow density, high stiffness, and excellent resistance to oxidation and corrosion at elevated temperature. Their major disadvantages is the susceptibility to environmental embrittlement at room temperature, very poor strength and creep resistance above 600°C. This problem can be partially solved by microalloying and oxide dispersion strengthening (ODS). Oxide dispersion strengthening (ODS) iron aluminides alloys based on FeAl have been formed by two stages sintering process. The elemental iron and aluminum powders with addition of nanometer size Al2O3 (1 wt.%) were mixed together to give a composition of Fe-40 at.% Al by ball milling. Three variants of powders mixture size: 40+/38, 53+/-38, < 38 žm were used. The initial stage of manufacturing was mechanical forming of prepared mixture by pressing at elevated temperature. Two value of cyclic pressure frcquency was used - static version (0 Hz) and 40 Hz. Second stage of manufacturing led to change of chemically and structurally heterogencous pre-sintered materials into homogeneous Fe40Al-based intermetallics. Changes in mechanical properties of sintered materials were studied. The essential strength parameters of intermetallic sinters were calculated on the base of stress-strain compression curves. Influence of mixture powders size on compression strength and equivalent strain was analysed. It was stated that size of powders influence on sinters compression strength. With increase powders dimensionally range increase value of Rc too. Samples obtained from < 38 žm powders, Consolidated by static pressure have the highest strength of the order of 2482 MPa at 42% strain. Kind of used loading has a negligible effect on sinter strength. However, cyclic loading decrease in plastic deformation. Decrcase about ten percent in equivalent strain was observed for all variants.

9

Nieliniowa charakterystyka sztywności hydraulicznych elementów pomiarowych

Zbrowski A.

Problemy Eksploatacji

|

2000

|

nr 1

49-59

PL

W artykule zaprezentowana została charakterystyka sprężysta hydraulicznego przetwornika siły. Przetwornik ten określa obciążenie na podstawie zmiany ciśnienia wewnątrz odkształcanego elementu sprężystego wypełnionego cieczą. Przeprowadzone badania pozwoliły na wyznaczenie zmiennego modułu Younga w pełnym zakresie pracy przetwornika. W zakresie tym wyznaczono także krzywą ściskania. Dokonano porównania naprężeń obliczonych z zależności wytrzymałościowych z ciśnieniem wewnętrznym przetwornika. Przeprowadzona została ocena liniowości przemieszczeń i naprężeń.

EN

The paper presents elastic characteristic of a hydraulic force transducer. The transducer assigns the load on the basic of change pressure inside the deformed elastic element filled with liquid. The executed investigation enabled to define the variable Young modulus in the full range of the transducer’s work. The compression curve was also assigned in this range. Comparison of strains calculated from resistance dependencies with the transducer’s internal pressure was made. The assessment of the linearity of dislocations and strains was carried out.