Ocena odporności na pękanie kompozytu Al2O3-ZrO2 metodą kontrolowanego rozwoju pęknięć

• Autorzy: Szutkowska, M. , Boniecki, M.

Warianty tytułu

EN

Fracture toughness evaluation of Al2O3-ZrO2 composite by means of controlled Vickers crack growth

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Wyznaczono odporność na pękanie K(Ic) oraz parametr charakteryzujący pole naprężeń szczątkowych wokół odcisku po próbie twardości Vickersa, dla kompozytu Al2O3-ZrO2 i porównawczo dla ceramiki tlenkowej Al2O3. Zastosowano metodę wprowadzania kontrolowanych pęknięć wstępnych, wytwarzanych podczas wciskania wgłebnika twardości Vickersa w badany materiał. Wartości K(Ic) porównano z danymi otrzymanymi z badań własnych, metodą konwencjonalną, podczas trójpunktowego statycznego zginania próbek typu SENB w kształcie belek z karbem naciętym mechanicznie. Przeprowadzono obserwacje zachowania się krzywych R podczas kontrolowanego rozwoju pęknięć dla obu prezentowanych metod.

EN

Fracture toughness K(Ic) and dimensionless parameter characterizing the integrated effect of the residual indentation stress field over the half-penny crack for the Al2O3-ZrO2 composite and comparatively for alumina ceramics has been determined. Indentation induced crack growth in bending based on controlled precracks generated by indentation of Vickers hardness indenter into tested material was used. These K(Ic) values with data obtained from own measurements by means of conventional method based on static three-point bending of SENB bends mechanically notched were compared. The relations of K(R) versus crack length c (R curve) for alumina ceramics and alumina-zirconia composite were revealed only for conventional method.

Słowa kluczowe

PL

pękanie; odporność; kompozyt Al2O3-ZrO2; twardość Vickersa; kontrolowany wzrost pęknięcia; krzywe R

EN

fracture toughness; Al2O3-ZrO2 composite; Vickers' hardness; controlled crack growth; R-curve

• Czasopismo: Kompozyty
• Rocznik: 2003
• Tom: R. 3, nr 8
• Strony: 439-443
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Szutkowska, M.

• Instytut Obróbki Skrawaniem, Zakład Inżynierii Materiałowej, ul. Wrocławska 37a, 30-011 Kraków

autor

Boniecki, M.

• Instytut Technologii Materiałów Elektronicznych, Zakład Ceramiki, Złączy i Kompozytów, ul. Wólczyńska 133, 01-919 Warszawa

Bibliografia

• [1] Olszyna A.R., Ceramika, supertwarda, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2001, 121.
• [2] Lange F.F., Transformation Toughening, J. Mater. Sci. 1982, 17, 225-262.
• [3] Tomaszewski H., Boniecki M., Węglarz H., Wpływ wielkości ziarna i naprężeń wewnętrznych na krzywe R w kompozytach na osnowie tlenku glinu, Inżynieria Materiałowa 2001, 3, 137-142.
• [4] Gilbert C.J, Cao J.J., De Jonghe L.C., Ritchie R.O., Resis-tance Curve Behavior in Silicon carbide: Small versus Long Cracks, J. Am. Ceram. Soc. 1997, 80, 9, 2253-2261.
• [5] Librant Z., Boniecki M., Gładki A., Daszkiewicz M., Galas J., Recko W., Properties of Ceramics Derived from Direct Observation of Crack, Bulletin of the Polish Academy of Sciences 1999, 47, 4, 365-377.
• [6] Smith S.M., Scattergood R.O., Crack-shape effects for the surface crack, Eng. Fract. Mech. 1981, 15, 1, 2, 185-192.
• [7] Krause R.F., Flat and Rising R-curves for Elliptical Surface Cracks from Indentation and Superposed Flexure, J. Am. Ceram. Soc. 1994, 77 [1], 172-178.
• [8] Szutkowska M., Boniecki M., Crack Growth Resistance of Alumina Tool Ceramics, Proc. 2002 World Congress on Powder Metallurgy & Particulate materials 2002, 634-641.
• [9] Szutkowska M., Boniecki M., Badania krzywych R w materiałach narzędziowych - tworzywie tlenkowym i kompozycie tlenkowo-węglikowo-azotkowym, Kompozyty 2002, 2, 5, 378-383.