Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Description of Residual Stress Distribution in the Surface Layer After Heat Treatment and Shot Peening

Skalski Konstanty, Mońka Grzegorz, Filipowski Ryszard

Transactions on Aerospace Research

|

2023

|

Nr 3 (272)

28--39

EN

The stress distribution function in the surface layer is created as a result of using stress measurements on the surfaces of C45 steel samples after shot peening. Stresses were measured by X-ray diffraction with the use of the PSF-3M device from the Rigaku Company. For measuring residual stresses, subsequent layers of the top surface of the material were used as a basis, and these were obtained through electrochemical etching. The test results i.e. distance into the material, sample hardness, shot type, stress) were entered into the stepwise multiple regression program. A record of residual stresses was obtained in the form of the second-degree regression function of three independent variables with interactions. The obtained analytical form of the residual stress function was used in the FUNVAL3.EXE program to calculate the tabular values of stresses permeating into the material. For the analytical description of the stress distribution, the REGPOLY.EXE regression program was used, which creates a polynomial functional form of the residual stress distribution. The plot form of the residual stress distribution was obtained using the EXCEL Microsoft Office 2000 program.

2

Mikrostruktura, chropowatość i twardość warstwy wierzchniej stopu Ti6Al4V po dynamicznej powierzchniowej obróbce plastycznej

Skroban Katarzyna, Cieślak Grzegorz, Mońka Grzegorz, Korzeniewski Wojciech, Jeleńkowski Jerzy

Inżynieria Powierzchni

|

2021

|

nr 3

23--29

PL

W pracy scharakteryzowano mikrostruktury stopu Ti6Al4V po wielowariantowej objętościowej obróbce cieplnej i dynamicznej powierzchniowej obróbce plastycznej - kulowaniu oraz dokonano pomiarów chropowatości i twardości powierzchniowej. Warunki obróbki cieplnej, zaczerpnięte z literatury, pozwoliły uzyskać mikrostruktury o różnym udziale objętościowym faz: płytkowej (α'), równoosiowej (α'+α+β) oraz bimodalnej (α+β). Twardość zwiększoną kulowaniem przyjęto za miarę umocnienia warstwy wierzchniej.

EN

The work characterizes the microstructures of the Ti6Al4V alloy after a multi-variant volumetric heat treatment and dynamic surface plastic working - shot peening and measurements of surface roughness and hardness were made. The conditions of heat treatment, taken from the literature, allowed to obtain microstructures with a different volume fraction of the phases: lamellar (α'), equiaxial (α'+α+β) and bimodal (α+β). Hardness increased by shot peening was taken as a measure of the strengthening of the surface layer.

3

Naprężenia własne w tytanie G4 przed i po obróbce plastycznej w podwyższonej temperaturze oraz kulowaniu określane metodą sin2ψ

Jeleńkowski Jerzy, Zdunek Joanna, Nawrocki Piotr, Mońka Grzegorz

Inżynieria Powierzchni

|

2020

|

nr 1-2

31--37

PL

W artykule przedstawiono ocenę stanu makroskopowych naprężeń własnych w tytanie, gatunku G4, wyznaczonych metodą rentgenograficzną sin2ψ. Porównywano wartości naprężeń zmierzone w materiale wyjściowym i w próbkach o sub/mikrostrukturze otrzymanej po obróbce plastycznej w plastomerze Gleeble, przy: temperaturze 875 K, zoptymalizowanym odkształceniu ε i prędkości odkształcenia έ. Po kulowaniu, niezależnie od zróżnicowania struktury, chropowatość polerowanych powierzchni próbek zwiększyła się niekiedy nawet ok. 10-krotnie. Niewielkie różnice wystąpiły w twardości, większej w bardziej plastycznej sub/mikrostrukturze, co też znalazło odzwierciedlenie i w wielkości naprężeń własnych.

EN

The article presents the assessment of the macroscopic residual stresses in titanium, grade G4, determined by the sin2ψ X-ray method. The values of stresses measured in the source material and in samples of sub/microstructure obtained after plastic processing in the Gleeble plastometer at the temperature 875 K, optimized strain ε and strain velocity έ were compared. After shot peening, regardless of the structure diversity, the roughness of the polished surfaces of the samples sometimes increased even about 10 times. Small differences occurred in hardness, higher in the more plastic sub/microstructure, which was also reflected in the magnitude of internal stresses.

4

Wstępne badania zmian właściwości mechanicznych kompozytu polimer-grafen z wykorzystaniem cyfrowej korelacji obrazu

Makuch Anna, Mońka Grzegorz, Klimek Joanna, Skalski Konstanty

Inżynieria Powierzchni

|

2019

|

nr 4

22--34

PL

W pracy podjęto problem możliwości wykorzystania cyfrowej korelacji obrazu do oceny zmian właściwości mechanicznych kompozytu polimerowego z dodatkiem grafenu (1% wag) w postaci płatków. Próbki do próby jednoosiowego rozciągania zostały wytworzone w procesie selektywnego spajania laserowego z cząstek proszku poliamidu i grafenu wielopłatkowego. W przeprowadzonych testach przy wykorzystaniu systemu trójkamerowego rejestrowano zmienny rozkład odkształceń w heterogonicznym materiale kompozytu PA-G. Opracowane w procesie ewaluacji mapy – w szczególności odkształceń stycznych pozwoliły sformułować wnioski odnośnie wpływu obciążenia osiowego na zachowanie PA-G w czasie w obszarze polimerowej osnowy, aglomeratów grafenowych i ich interfejsu. Przeprowadzone badania pokazały, że technika cyfrowej korelacji obrazu stanowi doskonałe uzupełnienie tradycyjnych testów mechanicznych przy określaniu właściwości nowych kompozytów heterogenicznych, a w szczególności kompozytu poliamid-grafen. Obserwacja w trybie rzeczywistym zmian w mapie materiału umożliwia przeprowadzenie szczegółowych analiz złożonych aspektów mikromechanicznych.

EN

The problem of the possibility of using digital image correlation to assess changes in the mechanical properties of a polymer composite with the addition of graphene (1% by weight) in the form of flakes was taken up in the paper. Samples for uniaxial tensile testing were produced by selective laser sintering from polyamide powder particles and multi-flake graphene. In the tests carried out using the three-camera system, a variable strain distribution was recorded in the heterogenic PA-G composite material. Maps developed in the evaluation process – in particular, tangential deformations – allowed to conclude the impact of axial load on PA-G behaviour in time in the area of the polymer matrix, graphene agglomerates, and their interfaces. The research showed that the digital image correlation technique is a perfect complement to traditional mechanical tests when determining the properties of new heterogeneous composites, in particular, polyamide-graphene composite. Real-time observation of changes in the material map allows for a detailed analyzes of complex micromechanical aspects.

5

Pomiary naprężeń własnych tytanu Ti6Al4V po procesach kulowania na potrzeby inżynierii biomedycznej

Bańczerowski Jakub, Mońka Grzegorz, Skalski Konstanty

Inżynieria Powierzchni

|

2019

|

nr 4

10--17

PL

W pracy przedstawiono wyniki pomiarów naprężeń własnych odpowiednio przygotowanych próbek tytanu Grade 5 (Ti6Al4V). Próbki były uprzednio kulowane śrutem stalowym o średnicach 0,6 mm, i 1,2 mm i twardości 640 HV. Przeprowadzono pomiary naprężeń własnych metodą Waismana-Philipsa polegającą na pomiarze strzałki ugięcia próbki w próbie trawienia stopu tytanu Ti6Al4V w roztworze kwasu fluorowodorowego (HF) i siarkowego (H2SO4). Badanie przeprowadzono na stanowisku zaprojektowanym i wykonanym wcześniej w Instytucie Mechaniki Precyzyjnej (IMP). W celu oceny wpływu parametrów procesu kulowania na próbki wykonano pomiary chropowatości ich powierzchni przed trawieniem. Wyznaczenie wartości i rozkładów naprężeń własnych sprowadza się, jak nadmieniono, do określenia zmian krzywizny w funkcji zmian grubości badanej próbki, a następnie wykonaniu niezbędnych obliczeń. Wyniki pomiaru przemieszczeń w funkcji czasu oraz grubości próbek uzyskane po trawieniu posłużyły do wyznaczenia wartości naprężeń własnych w funkcji odległości od powierzchni próbki. Obliczenia wykonano przy pomocy programu NWW 11.

EN

The paper presents results of measurements of residual stresses of the properly prepared Grade 5 titanium (Ti6Al4V) samples. The samples previously underwent the process of shot-peening with steel shots with 0.6 mm, and 1.2 mm in diameter and 640 HV hardness. Measurements of residual stresses were carried out using the Waismman-Philips method consisting in measuring the sample deflection arrow in the etching test of Ti6Al4V titanium alloy in the solution of hydrofluoric acid (HF) and sulfuric acid (H2SO4). Tests were carried out on the stand designed and constructed earlier at the Institute of Precision Mechanics (IMP). In order to assess the impact of the shot-peening process parameters on the samples, roughness measurements of the surface before etching were carried out. Determining the values and distributions of the residual stresses is reduced, as mentioned, to determining the changes in curvature as a function of changes in the thickness of the sample tested, and then conducting the necessary calculations. The results of the measurement of displacements as a function of time and thickness of the samples obtained after etching were used to determine the value of residual stresses as a function of distance from the sample surface. Calculations were conducted with using the NWW.11 program.

6

Analysis of residual stress in 1.4539 austenitic steel joints welded with TIG method

Nasiłowska Barbara, Bogdanowicz Zdzisław, Mońka Grzegorz, Tomaszewski Rafał, Zdunek Joanna

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2019

|

Vol. 68, nr 1

101--110

EN

The article compares the results of tests of residual stress determined based on Knoop microhardness measurements and obtained experimentally with the use of an x-ray diffractometer. Distribution of residual stress in the weld after strengthening of the surface layer, resulting from shot peening, was specified. A method of residual stress determination proposed by Oppel, based on Knoop microhardness distribution, was applied. An analysis of residual stress of 1.4539 austenitic steel welded joints, made with the use of TIG method and additionally strengthened with shot peening of the surface, showed good agreement of the results obtained both with the sin²ψ method and based on the microhardness measurement. The highest compression stress has occurred in a so-called Belayev point, approximately of 35 ÷ 40 μm from the surface.

PL

W artykule porównano wyniki badań naprężeń własnych wyznaczonych na podstawie pomiarów mikrotwardości Knoopa i doświadczalnie przy użyciu dyfraktometru rentgenowskiego. Określono rozkład naprężeń własnych w spoinie po umocnieniu warstwy wierzchniej w wyniku kulowania. Zastosowano metodę wyznaczania naprężeń własnych zaproponowanych przez Oppela na podstawie rozkładu mikrotwardości Knoopa. Analiza naprężeń własnych połączeń spawanych ze stali austenitycznej 1.4539 wykonanych metodą TIG dodatkowo umocnionych przez kulowanie powierzchni wykazała dobrą zgodność wyników uzyskanych za pomocą metody sin²ψ oraz na podstawie pomiaru mikrotwardości. Największe naprężenia ściskające występowały w tzw. punkcie Bielajewa ok. 35 ÷ 40 μm od powierzchni.