Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Właściwości termiczne i termomechaniczne jako kryterium doboru materiałów ogniotrwałych w piecach szklarskich

Suwak R.

Szkło i Ceramika

|

2016

|

R. 67, nr 6

19--24

PL

Doskonalenie technologii produkcji materiałów ogniotrwałych stosowanych do budowy pieców szklarskich związane jest z dążeniem do niezawodności eksploatacyjnej tych pieców. Wymagania jakościowe wobec stosowanych materiałów wynikają ze złożoności warunków ich pracy, które charakteryzują trzy podstawowe oddziaływania: dominujące oddziaływania korozyjne, naprężenia cieplne i obciążenia mechaniczne. W artykule przedstawiono wnioski z okresowej analizy stosowania i pracy materiałów ogniotrwałych w przemyśle szklarskim, które określają m.in. kryteria doboru tych materiałów. Podstawowe właściwości, takie jak: skład, gęstość i porowatość decydują o właściwościach termicznych i termomechanicznych materiału m.in.: przewodności cieplnej, rozszerzalności i skurczliwości cieplnej, ogniotrwałości pod obciążeniem, pełzaniu przy ściskaniu. Przedstawiono bezpośrednią zależność wybranych właściwości od temperatury i obciążenia mechanicznego. Wskazano na istotne znaczenie właściwości termicznych i termomechanicznych jako kryterium doboru oraz kryterium oceny pracy zastosowanych materiałów. Zaproponowano badanie pracy pękania jako dodatkowego kryterium, które pozwala określić podatność materiału na propagację obecnych w nim mikropęknięć w zależności od temperatury.

EN

Improving the technology of refractory materials used in the construction of glass furnaces associated with the desire to operational reliability of the furnaces. The quality requirements for materials used stem from the complexity of their working conditions, which are characterized by three basic impacts: the dominant influence corrosion, thermal stress and mechanical stress. The article presents the conclusions from the periodic review of the application and working of refractory materials in the glass industry, which specify, among others, criteria for selection of these materials. The basic properties such as: composition, density and porosity determine the thermal and thermomechanical properties of the material, among others: thermal conductivity, thermal expansion and shrinkage, refractoriness under load, creep compression under load. It shows a direct correlation of the selected properties of the temperature and mechanical stress. It indicated the importance of thermal and thermo-mechanical properties as the selection criterion and the criterion of evaluation of the materials used. It proposed to examine the work of fracture as an additional criterion which allows to determine the susceptibility of the material to propagate existing microcracks depending on the temperature.

2

Effect of temperature on work-of-fracture (impact strength) of ferritic ductile iron

Dudyk M., Krzywoń R., Płonka S., Raszka T.

Archives of Mechanical Technology and Automation

|

2012

|

Vol. 32, no. 3

15--23

EN

The paper presents test results of ferritic ductile iron EN-GJS-400-15 Grade (according to PN¬EN 1563:2000 standard) manufactured within industrial environment. Properly prepared and performed physical-chemical processes enabled to obtain suitable structure and mechanical properties of castings to automotive applications, fulfilling requirements of domestic and foreign customers. There were performed in wide range tests of effect of low temperatures (from -60 °C to 20 °C) on work-of-fracture and impact strength of specimens without notch, with U-notch, and specimens with F-notch. On base of performed analysis of obtained work-of-fracture results and impact strength as well as performed the least-squares approximation, it has been demonstrated that decrease of temperature of the specimens below 0 °C reduces significantly plasticity of ferritic ductile iron.

3

Zależność pracy pękania od rozmiaru strefy przemiany fazowej w materiałach ceramicznych na bazie ZrO2.

Tomaszewski H., Węglarz H., Strzeszewski J.

Inżynieria Materiałowa

|

2002

|

R. XXIII, nr 6

729-736

PL

W pracy podjęto próbę oceny rozmiaru stref przemiany fazowej i ich wpływu na wielkość pracy pękania tworzyw ceramicznych zawierających dwutlenek cyrkonu. W tym celu przygotowano szeroką gamę materiałów różniących się zarówno ilością, rodzajem stabilizatora odmiany tetragonalnej ZrO2 (Y2O3, MgO i CeO2), jak i wielkością ziaren. Dla dwu typów matryc cyrkonowych (stabilizowanych Y2O3 i CeO2) przygotowano także kompozyty z tlenkiem glinu w ilościach zmieniających się od 10 do 80% objętościowych. Rozmiar i kształt strefy przemiany oceniano za pomocą spektroskopii Ramana poprzez pomiar zmian składu fazowego ZrO2 w funkcji odległości do wprowadzonego w sposób kontrolowany pęknięcia. Przeprowadzone pomiary wykazały, że szerokość strefy gwałtownie maleje ze wzrostem udziału tlenku itrowego, natomiast wyraźnie wzrasta z wielkością ziaren ZrO2 dla obu typów tlenków stabilizujących (Y2O3 i CeO2). Wprowadzenie tlenku glinu o zbliżonym rozmiarze ziaren prowadzi do istotnego zmniejszenia szerokości strefy przemiany. Do oceny pracy pękania (work-of-fracture), próbki badanych tworzyw obciążono w układzie zginania trójpunktowego przy szybkości odkształcania 1 mikrometra/min. Zarejestrowane komputerowo wartości siły P w funkcji ugięcia d każdej z badanych belek, przy zastosowaniu programu komputerowego traktującego powierzchnię pod taką krzywą jako pracę wykonaną na utworzenie dwu nowych powierzchni, pomniejszoną o pracę włożoną na odkształcenie sprężyste układu i próbki badanej, pozwoliły na obliczanie pracy pękania. Największe wartości pracy pękania zaobserwowano w przypadku ZrO2 stabilizowanego MgO. Znaleziono korelację pomiędzy pracą pękania i szerokością mierzonych stref przemiany fazowej.

EN

Raman microprobe spectroscopy was employed to measure transformation zone size in zirconia based ceramics. To do these, samples of zirconia stabilised by a different type and amount of oxides (Y2O3 or CeO2) with different zirconia grain size were prepared. A composite zirconia/alumina samples having 10/80 vol. % of Al2O3 were also prepared. All samples were characterised by means of Raman spectroscopy. The size and shape of transformation zone was determined by measuring the volume fraction of the transformed monoclinic phase as a function of distance from the crack and crack tip. Influence of zirconia grain size and alumina content on transformation zone width and monoclinic zirconia concentration in the crack plane was observed. As it was found the size of the zone increases with increasing zirconia grain size, but decreases with increasing alumina content. The work of fracture, gamma F, for all ceramics studied was determined from bending test realised at loading speed of 1 micrometre/min. The maximum value of gamma F for zirconia ceramics stabilised by magnesia was obtained. Linear work-of-fracture dependence on transformation zone size was found.

4

Praca pękania ceramiki korundowej i cyrkonowej oraz kompozytów korundowo-cyrkonowych

Boniecki M., Librant Z.M., Tomaszewski H., Rećko W.M.

Materiały Elektroniczne

|

1998

|

T. 26, nr 2

55-17

PL

Opracowano metodę pomiaru pracy pękania polecaną szczególnie do materiałów ceramicznych kompozytowych o złożonej mikrostrukturze, dla których parametry materiałowe wyliczane na podstawie liniowo-sprężystej mechaniki pękania nie wystarczają do ich prawidłowego opisu. Zastosowana metoda wymagała precyzyjnej techniki przygotowywania próbek szczególnie w zakresie wprowadzania karbu i bardzo wolnego obciążania belki. Na podstawie prób przeprowadzonych za pomocą maszyny wytrzymałościowej Zwick 1446 wykazano, że w przypadku materiałów o jednorodnej strukturze (w szczególności dla ceramiki korundowej) praca pękania jest zbliżona do powierzchniowej energii pękania liczonej na podstawie odporności na pękanie KIC. Dla materiałów o złożonej mikrostrukturze, a przede wszystkim dla kompozytu warstwowego, gdzie obserwowany profil pękania jest linią łamaną., powierzchniowa energia pękania jest prawie dwukrotnie większa od zmierzonej pracy pękania. Tak wiec praca pękania jest niezbędnym parametrem charakterystyki własności mechanicznych ceramicznych tworzyw kompozytowych.

EN

The work-of-fracture, considered as total energy required to produce a unit a of fracture surface during complete fracture, was determined for several cera-having a composed microstructure. The special procedure of specimen preparations and loading was applied. Single-edge-notched beams were used to obtain of load-displacement curve by means of Zwick 1446 universal testing machine. It was found that for ceramics having homogenous microstructure ( especially pure alumina) values of surface fracture energy (related to critical stress intensity factor) and work-of-fracture are nearly the same. For ceramics having composed microstructure alumina-zirconia disperse and layered composite), surface fracture energy and work-of-fracture are quite different. For layered ceramic composite, where multiple crack arrest may be observed (crack path is rather complicated), surface fracture energy calculaled is nearly twice higher than work-of -fracture measured. These results show that it is not sufficient to evaluate surface fracture energy of ceramics and composites basing on the critical stress intensity factor only. The work-of-fracture containing total energy balance during fracture is a valuable material property and allows also to avoid confusion at critical stress intensity factor measurements.