Dyfrakcyjny pomiar naprężeń w mikro- i makroskali



Podobne dokumenty
Badanie materiałów polikrystalicznych w aspekcie optymalizacji ich własności

Poprawa właściwości konstrukcyjnych stopów magnezu - znaczenie mikrostruktury

Badania właściwości zmęczeniowych bimetalu stal S355J2- tytan Grade 1

Międzynarodowa aktywność naukowa młodej kadry Wydziału Metali Nieżelaznych AGH na przykładzie współpracy z McMaster University w Kanadzie

Technologie Materiałowe II Wykład 2 Technologia wyżarzania stali

LABORATORIUM DYFRAKCJI RENTGENOWSKIEJ (L-3)

ZMĘCZENIE MATERIAŁU POD KONTROLĄ

INSTRUKCJA DO CWICZENIA NR 4

Instytut Technologii Informatycznych w Inżynierii Lądowej (L-5) powstał w roku 2006 z połączenia Instytutu Metod Komputerowych w Inżynierii Lądowej

Metoda DSH. Dyfraktometria rentgenowska. 2. Dyfraktometr rentgenowski: - budowa anie - zastosowanie

RENTGENOGRAFIA. Poziom przedmiotu Studia I stopnia niestacjonarne Liczba godzin/zjazd 1W e, 2L PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

Metody badań materiałów konstrukcyjnych

Materiałowe i technologiczne uwarunkowania stanu naprężeń własnych i anizotropii wtórnej powłok cylindrycznych wytłaczanych z polietylenu

PODSTAWY OBRÓBKI CIEPLNEJ

Integralność konstrukcji

Analiza powierzchni kontaktu w połączeniu nitowym

ANALYSIS OF FATIGUE CRACK GROWTH RATE UNDER MIXED-MODE LOADING

PEŁZANIE WYBRANYCH ELEMENTÓW KONSTRUKCYJNYCH

STATYCZNA PRÓBA ROZCIĄGANIA

WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE PLASTYCZNOŚĆ. Zmiany makroskopowe. Zmiany makroskopowe

OBRÓBKA CIEPLNA STOPÓW ŻELAZA. Cz. I. Wyżarzanie

Stochastic modelling of phase transformations using HPC infrastructure

MODELOWANIE POŁĄCZEŃ TYPU SWORZEŃ OTWÓR ZA POMOCĄ MES BEZ UŻYCIA ANALIZY KONTAKTOWEJ

Spis treści Przedmowa

PODSTAWY OBRÓBKI CIEPLNEJ STOPÓW ŻELAZA WYŻARZANIE 1. POJĘCIA PODSTAWOWE 2. PRZEMIANY PRZY NAGRZEWANIU I POWOLNYM CHŁODZENIU STALI 3.

Trwałość zmęczeniowa złączy spawanych elementów konstrukcyjnych

Zmęczenie Materiałów pod Kontrolą

Spis treści. Przedmowa 11

Zadania badawcze realizowane na Wydziale Inżynierii Materiałowej Politechniki Warszawskiej

Tekstura krystalograficzna pomocna w interpretacji wyników badań materiałowych

OCENA ROZWOJU USZKODZEŃ ZMĘCZENIOWYCH W STALACH EKSPLOATOWANYCH W ENERGETYCE.

INSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH

Krzepnięcie Metali i Stopów, Nr 26, 1996 P Ai'l - Oddział Katowice PL ISSN POCICA-FILIPOWICZ Anna, NOWAK Andrzej

Temat 1 (2 godziny): Próba statyczna rozciągania metali

Politechnika Białostocka INSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH

Problemy trwałości zmęczeniowej połączeń spawanych wykonanych ze stali S890QL

ĆWICZENIE 15 WYZNACZANIE (K IC )

Recenzja Pracy Doktorskiej

STATYCZNA PRÓBA ROZCIĄGANIA

Materiałoznawstwo optyczne CERAMIKA OPTYCZNA

Adres do korespondencji: Instytut Metalurgii i Inżynierii Materiałowej PAN, Kraków, ul. Reymonta 25

NOWA GENERACJA OSPRZĘTU SIECI TRAKCYJNEJ ZE STOPÓW ALUMINIUM

Modelowanie Wspomagające Projektowanie Maszyn

Badanie mechanizmów rekrystalizacji w metalach

Wykład 8. Przemiany zachodzące w stopach żelaza z węglem. Przemiany zachodzące podczas nagrzewania

BADANIA PÓL NAPRĘśEŃ W IMPLANTACH TYTANOWYCH METODAMI EBSD/SEM. Klaudia Radomska

ANALIZA BELKI DREWNIANEJ W POŻARZE

Politechnika Białostocka INSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH

Metaloznawstwo II Metal Science II

Materiały Reaktorowe. Właściwości mechaniczne

WYZNACZANIE NAPRĘŻEŃ WŁASNYCH ZA POMOCĄ METODY RENTGENOGRAFICZNEJ W MATERIAŁACH TRUDNOSKRAWALNYCH

WPŁYW OBCIĄŻEŃ ZMĘCZENIOWYCH NA WYSTĘPOWANIE ODMIAN POLIMORFICZNYCH PA6 Z WŁÓKNEM SZKLANYM

Wykład IX: Odkształcenie materiałów - właściwości plastyczne

Dobór materiałów konstrukcyjnych cz. 10

Rentgenografia - teorie dyfrakcji

Wyznaczanie stopnia krystaliczności wybranych próbek polimerów wykorzystanie programu WAXSFIT

ĆWICZENIE 1 STATYCZNA PRÓBA ROZCIĄGANIA METALI - UPROSZCZONA. 1. Protokół próby rozciągania Rodzaj badanego materiału. 1.2.

Adres do korespondencji: Instytut Metalurgii i Inżynierii Materiałowej PAN, Kraków, ul. Reymonta 25

Nauka o Materiałach. Wykład IX. Odkształcenie materiałów właściwości plastyczne. Jerzy Lis

Dobór materiałów konstrukcyjnych cz. 11

DWUTEOWA BELKA STALOWA W POŻARZE - ANALIZA PRZESTRZENNA PROGRAMAMI FDS ORAZ ANSYS

Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć

BADANIA NAUKOWE WSPIERAJĄCE PROCES EKSPLOATACJI SAMOLOTÓW F-16 W SIŁACH ZBROJNYCH RP

Politechnika Białostocka INSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH

Rys. 1. Próbka do pomiaru odporności na pękanie

ĆWICZENIE Nr 7/N Opracowali: dr Hanna de Sas Stupnicka, dr inż. Sławomir Szewczyk

10. Analiza dyfraktogramów proszkowych

S. Baran - Podstawy fizyki materii skondensowanej Dyfrakcja na kryształach. Dyfrakcja na kryształach

SYMULACJA TŁOCZENIA ZAKRYWEK KORONKOWYCH SIMULATION OF CROWN CLOSURES FORMING

Adres do korespondencji: Instytut Metalurgii i Inżynierii Materiałowej PAN, Kraków, ul. Reymonta 25

WPŁYW PARAMETRÓW OBRÓBKI CIEPLNEJ TAŚM ZE STALI X6CR17 NA ICH WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE I STRUKTURĘ

Badanie dylatometryczne żeliwa w zakresie przemian fazowych zachodzących w stanie stałym

Zaawansowane Metody Badań Strukturalnych. Badania strukturalne materiałów Badania właściwości materiałów

43 edycja SIM Paulina Koszla

CZYNNIKI TECHNOLOGICZNE WPL YW AJĄCE NA. ONYSZKIEWICZ Emilian Instytut Techniki, WSP Rzeszów

Fizyka, technologia oraz modelowanie wzrostu kryształów Dyfrakcja i Reflektometria Rentgenowska

Metaloznawstwo I Metal Science I

INSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH

Laboratorium Podstaw Fizyki. Ćwiczenie 100a Wyznaczanie gęstości ciał stałych

Załącznik nr 2 AUTOREFERAT

Wytrzymałość Materiałów

BADANIA URZĄDZEŃ TECHNICZNYCH ELEMENTEM SYSTEMU BIEŻĄCEJ OCENY ICH STANU TECHNICZNEGO I PROGNOZOWANIA TRWAŁOŚCI

BIOMECHANIKA KRĘGOSŁUPA. Stateczność kręgosłupa

Dr inż. Adam Bunsch RENTGENOWSKA ANALIZA STRUKTURALNA MATERIAŁY DO ĆWICZEŃ CZĘŚĆ II. Tekst w opracowaniu wersja z dnia

Stopy tytanu. Stopy tytanu i niklu 1

Karta (sylabus) modułu/przedmiotu Inżynieria Materiałowa Studia I stopnia

ANALIZA ROZDRABNIANIA WARSTWOWEGO NA PODSTAWIE EFEKTÓW ROZDRABNIANIA POJEDYNCZYCH ZIAREN

Adres do korespondencji: Instytut Metalurgii i Inżynierii Materiałowej PAN, Kraków, ul. Reymonta 25

Mechanika Doświadczalna Experimental Mechanics. Budowa Maszyn II stopień (I stopień / II stopień) ogólnoakademicki (ogólno akademicki / praktyczny)

Technika sensorowa. Czujniki piezorezystancyjne. dr inż. Wojciech Maziarz Katedra Elektroniki C-1, p.301, tel

Wybrane prace badawcze naukowców z Wydziału Metali Nieżelaznych AGH w zakresie technologii przetwórstwa metali nieżelaznych

MODELOWANIE PROCESU FORMOWANIA SIĘ SZYJKI W WALCOWEJ PRÓBCE ROZ- CIĄGANEJ

Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć

Materiałoznawstwo. Wzornictwo Przemysłowe I stopień ogólnoakademicki stacjonarne wszystkie Katedra Technik Komputerowych i Uzbrojenia

LABORATORIUM NAUKI O MATERIAŁACH

Wykład 8: Lepko-sprężyste odkształcenia ciał

Politechnika Poznańska Wydział Budowy Maszyn i Zarządzania. Projekt: Metoda Elementów Skończonych Program: COMSOL Multiphysics 3.4

Spis treści: Oznaczenia Wstęp Metale w budownictwie Procesy wytwarzania stali Podstawowe pojęcia Proces wielkopiecowy Proces konwertorowy i

MIKROSKOPIA METALOGRAFICZNA

Transkrypt:

Dyfrakcyjny pomiar naprężeń w mikro- i makroskali Elżbieta Gadalińska (Lot) Andrzej Baczmański (WFiS, AGH) Jerzy Kaniowski (Lot) Sebastian Wroński (WFiS,AGH) Rim Dakhlaoui (ENSAM, Paris) Léa Le Joncour (UTT, Troyes)

nstytut Lotnictwa Cztery piony merytoryczne Centrum Nowych Technologii Engineering Design Center Centrum Badań Materiałów i Konstrukcji Net nstytut

SPNA Sympozjum Pomiarów i nterpretacji Naprężeń nicjatywa nstytutu Lotnictwa, Oddziału Metali Lekkich nstytutu Metali Nieżelaznych w Skawinie i dr inż. Andrzeja Wojtasa (METLAB Proto) Cel: integracja środowiska naukowców zajmujących się metodą, rozpowszechnianie wiedzy o metodzie i zainteresowania nią przemysłu, wymiana doświadczeń i dobrych praktyk

SPNA Sympozjum Pomiarów i nterpretacji Naprężeń Uczestnicy 1. Spotkania (Lot) AGH (Wydział Fizyki i nformatyki Stosowanej i Wydział nżynierii Metali i nformatyki Przemysłowej) nstytut Lotnictwa Oddział Metali Lekkich nstytutu Metali Nieżelaznych w Skawinie MM PAN Politechnika Rzeszowska Politechnika Łódzka Metlab Sp. Z o.o. Uczestnicy 2. Spotkania (OML w Skawinie) + Politechnika w Pradze Uniwersytet Śląski Politechnika Częstochowska

Naprężenia w materiałach polikrystalicznych klasyfikacja rzędu rzędu rzędu V A

Metodologia pomiarów

Odkształcenia sieci krystalicznej i naprężenia (counts) 12 1 8 6 4 K K powder (X-ray) powder (Voigt) rolled (X-ray) rolled (Voigt) 2 93.5 o 94. o 94.5 o 95.o 95.5 o 96.o 96.5 o 97. o Promieniowanie rentgenowskie (counts) 8 6 4 stress free stress 65 MPa 2 88. 88.5 89. o 89.5 9. 9.5 91. o o o o o o Promieniowanie neutronowe

Pomiar dyfrakcyjny odkształceń sieci krystalicznej - idea 8 stress free stress 65 MPa 6 (counts) 4 2 88. 88.5 89. o 89.5 9. 9.5 91. o o o o o o d hkl d hkl hkl d hkl M 11 M 11 n 2d hkl sin

Jak wyznaczyć naprężenia? 8 6 stress free stress 65 MPa G5.2 Saclay: (counts) 4 2 88. 88.5 89. 89.5 9. 9.5 91. o o o o o o o < (, )> hkl =F ij (hkl,, ) ij F ij (hkl,, ) dyfrakcyjne stałe sprężyste

Najprostszy przypadek próbka bez tekstury dla = o : czyli: d(, ) hkl 1 2 s 2 d hkl σ 11 sin 2 ψ s 1 d hkl (σ 11 σ 22 ) d hkl d(, ) hkl a sin 2 ψ b gdzie: a 1 2 s 2 σ11d{hkl}.816 Ti s 2 =25.4 1-6 MPa -1 σ 11 s 2 2a d {hkl} <d> {32} (A).814.812.81.88.86.84.82.8 11 = -145.8 9.7 MPa pomiar dopasowana prosta..2.4.6.8 z niepewnością pomiaru: Δσ 11 2a d s {hkl} 2 Δa a 2 Δd d {hkl} {hkl} 2 sin 2

Objętość próbkowania ~1 mm ~1 m 33= mm Promieniowanie neutronowe Promieniowanie rentgenowskie Promieniowanie synchrotronowe ABSORPCJA 5%

Techniki pomiarowe z użyciem różnych rodzajów promieniowania

Promieniowanie rentgenowskie pomiary powierzchniowe

Promieniowanie neutronowe Geometria omega G5.2 Saclay: x, y : +/-75 mm, z: 3 mm (precyzja.1 mm) masa próbki: 5 kg 6T1, Saclay:

Neutron counts / s Detector bank (left) TD Promieniowanie neutronowe Źródło spalacyjne ncident beam Scattering vector (Left) Slits Scattering vector (right) RD Time of flight (TOF) n h m v n 2d hkl =9 o ht m L n sin 311 22 211 22 L Radial collimator Tensile axis for optional loading rig 2 Sample 2 R Radial collimator Positioning table : Translation and rotation (X,Y,Z) 11 α Detector bank (right) 111 222 d-spacing (A )

Promieniowanie synchrotronowe ESRF Wysokoenergetyczne promieniowanie synchrotronowe (9keV) Tryb transmisyjny (2Θ=1,8-6 ) Krótki czas akwizycji (kilka sekund)

Uzyskane wyniki

Moje wcześniejsze prace EUREKA! MPERJA 27-211 MPROVNG THE FATGUE PERFORMANCE OF RVETED JONTS N ARFRAMES Cel: poprawa trwałości zmęczeniowej połączeń nitowych poprzez: Wydłużenie czasu eksploatacji Mniejszą liczbę inspekcji Zmniejszenie kosztów operacyjnych konstrukcji lotniczych Środki: Zbadanie i udoskonalenie procesu nitowania Udoskonalenie metod przewidywania trwałości zmęczeniowej

EUREKA! MPERJA Pomiar gradientu naprężeń wokół nitów - tensometria

EUREKA! MPERJA Pomiar gradientu naprężeń wokół nitów - tensometria

EUREKA! MPERJA Pomiar gradientu naprężeń wokół nitów nit z łbem wpuszczanym bez kompensatora 4 σ [MPa] WP6.2.1.1, naprężenia obwodowe 1 σ [MPa] WP6.2.1.1, naprężenia promieniowe 3 2 1-1 r [mm] 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11-2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 r [mm] -1-2 -3-3 -4 MES -4 MES pomiar dyfrakcyjny pomiar tensometryczny -5 pomiar dyfrakcyjny pomiar tensometryczny

Grant realizowany pod opieką promotora dr hab. A. Baczmańskiego Grant NCN: PRELUDUM(V.212) finansowanie projektów badawczych, realizowanych przez osoby rozpoczynające karierę naukową nieposiadające stopnia naukowego doktora Badanie własności mikromechanicznych polikrystalicznych materiałów dwufazowych z wykorzystaniem metod dyfrakcyjnych oraz modeli krystalograficznych

Eksperymenty w SS, LLB(neutrony) ESRF(synchrotron) Główne cele pracy doktorskiej oraz grantu NCN Badanie własności mikromechanicznych dla ziaren w próbkach poddanych odkształceniom plastycznym Wyznaczenie tensora lokalizacji naprężeń w materiale polikrystalicznym podczas obciążenia mechanicznego Badanie efektów mechanicznych mikrozniszczeń powstających podczas odkształceń plastycznych w materiałach polikrystalicznych Badanie materiały: Stal dwufazowa (ferryt i austenit) badania zrealizowane, Kompozyty: Al/SiC, Ti/TiC (w planie)

dea pomiaru RD ND Left detecor bank Scattering vector ncident beam TD 11 11 studied volume 3 (4x4x4mm ) Right detecor bank Scattering vector 11 11 studied volume 3 (4x4x4mm ) b) Pomiar dyfrakcyjny {311} {211} n 2 d {hkl} sin hkl d d hkl hkl d hkl

Model samouzgodniony Własności mechaniczne w skali ziaren podczas deformacji elastoplastycznej Odkształcenie w zakresie elastycznym: g ( el ) ij g ij c g ijkl g ( el ) kl Odkształcenie w zakresie elastoplastycznym: g g ( el ) g ( pl) ij ij ij Chcemy wyznaczyć - krytyczne naprężenia ścinające potrzebne do uaktywnienia poślizgów oraz zależność od stopnia deformacji (dla ziaren lub grup ziaren)

Model samouzgodniony Tensor lokalizacji naprężeń / odkształceń g ij A g ijkl E kl g ij B g ijkl kl Chcemy wyznaczyć tensor lokalizacji naprężeń B Czy możliwe jest zaobserwowanie efektów mechanicznych zniszczeń zachodzących w ziarnach?

Materiał (SS, LLB, ESRF) Stal nierdzewna: 5% ferryt 5% austenit Skład:,15C; 1,6Mn; 22,4Cr; 5,4Ni; 2,9Mo;,12Cu;,1S;,17N obróbka cieplna a) wygrzewanie w 15 C i szybkie chłodzenie w wodzie b) wyżarzanie w temperaturze 4 C przez 1h (starzenie) i powolne chłodzenie w powietrzu ferryt ferryt EBSD Tekstura austenit austenit

Wcześniejsze badania w SS i LLB prace doktorskie: Rim Dakhlaoui (26,ENSAM, Paris) oraz Léa Le Joncour (211, Universytet w Troyes, Francja) SS, Engine-Xpromieniowanie neutronowe; źródło spalacyjne G5.2, LLB, Saclay (Francja) reaktor jądrowy; promieniowanie neutronowe

Mikromechaniczne własności stali dwufazowej Pomiar in situ jednoosiowe rozciąganie TOF na ENGNE-X w SS plastyczność austenitu (FCC) - plastyczność ferrytu (BCC) < 11 > {hkl}.1.8.6.4 (11) model (2) model (211) model (11) exp. (2) exp. (211) exp. ferrite < 11 > {hkl}.1.8.6.4 (111) model (2) model (22) model (311) model (111) exp. (2) exp. (22) exp. (311) exp. austenite.2.2. 2 4 6 8 1 11. 2 4 6 8 1 11 A.Baczmański and C. Braham, Acta Materialia, 59, 1133-1142 (24) R. Dakhlaoui, A. Baczmanski, C. Braham, S. Wronski, K. Wierzbanowski and E.C. Oliver, Acta Materialia, 54, 527-539 (26)

Mikromechaniczne własności stali dwufazowej- LLB neutrony(wpływ procesu termicznego) 1 9 8 7 6 5 4 3 2 1 Quenched..1.2.3.4 E 11 (total) experiment model 1 9 8 7 6 5 4 3 2 1 Aged..1.2.3.4 a) E 11 (total) experiment model b) A. Baczmański, R. Dakhlaoui, C. Braham, K. Wierzbanowski, Arch. of Metall. and Mat., 53, 89-96 (28)

Mikromechaniczne własności stali dwufazowej- SS neutrony Prawo Voce w modelu samouzgodnionym gr ph ph ph gr 1 1 1 exp ph ph 1 gr Powyżej punktu widoczny efekt zniszczeń A. Baczmanski, L. Le Joncour, B. Panicaud, M. Francois, C. Braham, B. A. M. Paradowska, S. Wroński, S. Amara and R. Chirone, Journal of Applied Crystallography, 44, (211) 966-982.

Wyznaczanie tensora lokalizacji SS neutrony < 11 > {hkl}.1.8.6.4 (11) model (2) model (211) model (11) exp. (2) exp. (211) exp. ferrite < 11 > {hkl}.1.8.6.4 (111) model (2) model (22) model (311) model (111) exp. (2) exp. (22) exp. (311) exp. austenite ij B ij11 11.2. 2 4 6 8 1 11.2. 2 4 6 8 1 11 Obliczamy iloraz różnicowy: < > {hkl} / (MPa -1 ) 2.e-5 1.5e-5 1.e-5 5.e-6 (11) experiment (2) experiment (211) experiment (11) model (2) model (211) model ferrite < > {hkl} / (MPa -1 ) 2.e-5 1.5e-5 1.e-5 5.e-6 (111) experimental (2) experimental (22) experimental (311) experimental (111) model (2) model (22) model (311) model austenite s 11ijB ij 11 11 11 { hkl} { hkl}.. 2 4 6 8 1 11 e) 2 4 6 8 1 11 A.Baczmański, A.Gaj, L.Le Joncour, S.Wroński, M.Francois, B.Panicaud, C.Braham, A.M.Paradowska Philosophical Magazine, 92(212) 315-335

Wyznaczanie tensora lokalizacji SS neutrony < 11 > {hkl} < > {hkl} / (MPa -1 ).1.8.6.4.2. 2.e-5 1.5e-5 1.e-5 5.e-6..1 (11) model ferrite (111) model (2) model (2) model (211) model (22) model (11) exp..8 (311) model (2) exp. (111) exp. (211) exp. (2) exp. DOBRA ZGODNOŚC EKSPERYMENTU.6 (22) Z exp. MODELEM (311) exp. 2 4 6 8 1 11 < 11 > {hkl} Ale są problemy: - Mało punktów pomiarowych - Nie obliczamy bezpośrednio B (11) experiment (2) experiment (211) experiment (11) model (2) model (211) model ferrite < > {hkl} / (MPa -1 ).4.2. 2.e-5 1.5e-5 1.e-5 5.e-6. 2 4 6 8 1 11 (111) experimental (2) experimental (22) experimental (311) experimental (111) model (2) model (22) model (311) model austenite austenite s ij B ij11 11ijB ij 11 11 11 { hkl} { hkl} 11 Obliczamy iloraz różnicowy: 2 4 6 8 1 11 e) 2 4 6 8 1 11 A.Baczmański, A.Gaj, L.Le Joncour, S.Wroński, M.Francois, B.Panicaud, C.Braham, A.M.Paradowska Philosophical Magazine, 92(212) 315-335

Wyznaczanie tensora lokalizacji (LLB) praca doktorska E. Gadalińska LLB, Saclay, 6T1, neutrony, dyspersja 2 = 1.159 A Objętość próbkowania 1x1x4 mm 3 Metoda grup krystalitów Korzyść: tensor naprężeń dla kilku orientacji Problem: długi pomiar (jeden punkt kilkanaście godzin)

Wyznaczanie tensora lokalizacji (LLB) praca doktorska E. Gadalińska LLB, Saclay, 6T1, neutrony, dyspersja 2 = 1.159 A Objętość próbkowania 1x1x4 mm 3 {311} n 2d hkl sin {211}

LLB- wyniki makromechaniczne (z użyciem metody DC oraz tensometru) 1 9 8 7 model strain gauge DC 9 8 7 6 5 4 3 2 1..5.1.15.2 6 5 4 3 2 1..5.1.15.2 gr ph ph ph gr 1 1 1 exp ph ph 1 gr

Naprężenia dewiatoryczne 14 12 1 8 6 austenite {11}<211> austenite {1}<1> ferrite {1}<11> ferrite {1}<11> austenite {11}<211> austenite {1}<1> 14 12 1 8 6 austenite {11}<211> austenite {1}<1> ferrite {1}<11> ferrite {1}<11> austenite {11}<211> austenite {1}<1> Metoda grup krystalitówa model samouzgodniony porównanie d 4 d 4 d d 2-2 1 8 6 4 2-2 -4-6 12 1 8 6 4 2-2 -4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 austenite {11}<211> austenite {1}<1> ferrite {1}<11> ferrite {1}<11> austenite {11}<211> austenite {1}<1> 1 2 3 4 5 6 7 8 9 austenite {11}<211> austenite {1}<1> ferrite {1}<11> ferrite {1}<11> austenite {11}<211> austenite {1}<1> 1 2 3 4 5 6 7 8 9 d d 2-2 14 12 1 8 6 4 2-2 14 12 1 8 6 4 2-2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 austenite {11}<211> austenite {1}<1> ferrite {1}<11> ferrite {1}<11> austenite {11}<211> austenite {1}<1> 1 2 3 4 5 6 7 8 9 austenite {11}<211> austenite {1}<1> ferrite {1}<11> ferrite {1}<11> austenite {11}<211> austenite {1}<1> 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ij d 11 21 31 12 d 22 32 13 23 d 33 dewiatoryczne + hydrostatyczne h 14 12 1 8 6 4 2-2 h 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ( ) /3 11 22 33 Naprężenia hydrostatyczne ferrite {1}<11> austenite {11}<211> austenite {1}<1> austenite {11}<211> austenite {1}<1> ferrite {1}<11> h h h

3 2 austenite {11}<211> austenite {1}<1> ferrite {1}<11> austenite {11}<211> austenite {1}<1> ferrite {1}<11> 2 1 austenite {11}<211> austenite {1}<1> ferrite {1}<11> austenite {11}<211> austenite {1}<1> ferrite {1}<11> (dev) 1 (dev) -1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 2 austenite {11}<211> austenite {1}<1> ferrite {1}<11> austenite {11}<211> 1 austenite {1}<1> ferrite {1}<11> -1-2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 2 1 austenite {11}<211> austenite {1}<1> ferrite {1}<11> austenite {11}<211> austenite {1}<1> ferrite {1}<11> TENSOR LOKALZACJ NAPRĘŻEŃ uzyskany bezpośrednio z eksperymentu dla kierunków o SLNEJ TEKSTURZE (dev) -1 (dev) -1 g ( dev) B ij 11 g ( dev) ij 11-2 1 2 3 4 5 6 7 8 9-2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (dev) 2 austenite {11}<211> austenite {1}<1> ferrite {1}<11> austenite {11}<211> 1 austenite {1}<1> ferrite {1}<11> -1 (dev) 2 1-1 austenite {11}<211> austenite {1}<1> ferrite {1}<11> austenite {11}<211> austenite {1}<1> ferrite {1}<11> WYZNACZYLŚMY tensor lokalizacji B DOBRA ZGODNOŚC Z MODELEM ale mało punktów pomiarowych -2 1 2 3 4 5 6 7 8 9-2 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Wnioski z dotychczasowych eksperymentów Pomiary dyfrakcyjne w połączeniu z modelem samouzgodnionym pozwalają badać własności mikromechaniczne polikryształów. Zaobserwowano efekty mechaniczne zniszczeń w fazie ferrytycznej Możliwy jest pomiar pełnego tensora naprężeń dla materiałów o silnej teksturze (metoda grup krystalitów). Ewolucja naprężeń hydrostatycznych (pomiędzy dwiema fazami w stali dwufazowej) nie może być przewidziana przez model samouzgodniony

Promieniowanie synchrotronowe ESRF (D11) pomiary wykonane w listopadzie 212 Wysokoenergetyczne promieniowanie synchrotronowe (9keV, l=.14 A), tryb transmisyjny (2Θ=1,8-6 ) Skanowanie z objętością próbkującą.1 x.1 x 1.5 mm 3 umożliwiły pomiary w przewężeniach, tuż przed zerwaniem próbki (badanie mikrozniszczeń)

Promieniowanie synchrotronowe ESRF (D11) pomiary wykonane w listopadzie 212 Krótki czas akwizycji (kilka sekund). Możliwe pomiary on line czyli w trakcie deformacji Tensor lokalizacji naprężeń może zostać określony z większą dokładnością. Pomiary z dużą gęstością punktów. Pomiary wykonano dla próbek ze stali dwufazowej, stali perlitycznej (1% cementytu druga faza), tytanu, częściowo dla Al/SiC

Moje dotychczasowe prace: PUBLKACJE: 1. Gadalińska E., Kaniowski J., Wronicz W. Porównanie modelowania MES z wykorzystaniem elementów bryłowych i osiowosymetrycznych na przykładzie zamykania nitu na prasie, Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej, nr 4/21 (66). str. 379-398. 2.M. François, B. Panicaud, L. Le Joncour, A. Baczmański, A. Paradowska, S. Wroński, E. Gadalińska, Comparison of strain/stress behaviour of a duplex stainless steel between mesoscopic and macroscopic scales by neutron measurements extended to the necking range. Thin Solid Films (212), http://dx.doi.org/1.116/j.tsf.212.7.65 - w druku KONFERENCJE: 1. Conference Fatigue of Aircraft Structures, Warszawa 15..28. Referat: Gadalińska E., Kaniowski J., Wojtas A. Dyfraktometryczne badania naprężeń własnych wokół nitów. 2. 11th European Powder Diffraction Conference, EPDC-11, Warszawa 18 22.X.28. 3. Conference Fatigue of Aircraft Structures, Warszawa 15-16..29. oral 4. 31st Conference and 25th Symposium of the nternational Committee on Aeronautical Fatigue CAF 29, Rotterdam 25 29.V.29. Plakat: Gadalińska E., Kaniowski J., Wojtas A. Dyfraktometryczne pomiary naprężeń na stopach aluminium. Optymalizacja parametrów pomiarowych. poster 5. E. Gadalińska, J. Kaniowski, A. Baczmański, W. Wronicz, Stress distribution around rivets. Comparison of results of strain gauges and X ray stress measurements. The novel methodology presentation. 9th nternational Conference on Residual Stresses, CRS 9, October 7-9, 212, Conference Centre Garmisch-Partenkirchen, Germany. oral

6. E. Gadalińska, J.Kaniowski, A.Baczmański, S.Wronski, M.Wróbel, Methodological Aspects of Stress Measurements with X-ray Diffraction, XXV Sympozjum Mechaniki Eksperymentalnej Ciała Stałego im. Prof. Jacka Stupnickiego, 17-2 Października 212, Jachranka koło Warszawy. poster 7. A. Baczmański, E. Gadalińska, S. Wroński, L. Le Joncour, B. Panicaurd, M. François, C. Braham, A. Paradowska, V. Klosek, Differential Method for Study of Stress Localization Using Neutron Diffraction. 9th nternational Conference on Residual Stresses, CRS 9, October 7-9, 212, Conference Centre Garmisch-Partenkirchen, Germany. - oral Materiały konferencyjne 1. Gadalińska E., Kaniowski J., Wojtas A. Dyfraktometryczne pomiary naprężeń na stopach aluminium. Optymalizacja parametrów pomiarowych, 25. Sympozjum CAF, Rotterdam 27-29 maj 29. 2. Gadalińska E., Kaniowski J. Pomiar naprężeń własnych metodą dyfraktometrii rentgenowskiej na próbkach aluminiowych. Dobór parametrów pomiarowych, EUROPEAN KONES 29. 3. Gadalińska E., Korzeniewski B., Kaniowski J. Metoda dyfraktometrii rentgenowskiej przy pomiarze naprężeń własnych na próbkach wykonanych ze stopów aluminium - dobór i optymalizacja parametrów pomiarowych, XXV Sympozjum Mechaniki Eksperymentalnej Ciała Stałego, Wrocław, 22 września 21. 4. Gadalińska E., Kaniowski J., Dyfraktometryczne pomiary naprężeń własnych wokół nitów, X Krajowa Konferencja Naukowo-Szkoleniowa Mechaniki Pękania, Kraków, 6-9 września 29. 5.Gadalińska E., Wronicz W., Kaniowski J., Korzeniewski B. Obliczenia i weryfikacja eksperymentalna naprężeń własnych w połączeniu nitowym płatowca samolotu, XX Sympozjum Zmęczenie i Mechanika Pękania, Bydgoszcz Pieczyska, maj 21 6. Korzeniewski B., Kaniowski J., Gadalińska E., Methodology of residual stress measurements for rivet joints, 4 Conference Fatigue of Aircraft Structures, Warszawa, 13-14 styczeń 211. 7. Wronicz W., Kaniowski J., Korzeniewski B., Gadalińska E., Experimental and numerical study of stress and strain field around the rivet, 26 th CAF Symposium Montréal, 1 3 czerwiec 211.

Dziękuję za uwagę

14 12 1 8 6 4 2-2 austenite {11}<211> austenite {1}<1> ferrite {1}<11> ferrite {1}<11> austenite {11}<211> austenite {1}<1> 1 2 3 4 5 6 7 8 9 14 12 1 8 6 4 2-2 austenite {11}<211> austenite {1}<1> ferrite {1}<11> ferrite {1}<11> austenite {11}<211> austenite {1}<1> 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Sprawdzenie metody grup krystalitów 14 12 1 8 6 4 2-2 -4-6 14 12 1 8 6 austenite {11}<211> austenite {1}<1> ferrite {1}<11> ferrite {1}<11> austenite {11}<211> austenite {1}<1> 1 2 3 4 5 6 7 8 9 austenite {11}<211> austenite {1}<1> ferrite {1}<11> ferrite {1}<11> austenite {11}<211> austenite {1}<1> 14 12 1 8 6 4 2-2 14 12 1 8 6 austenite {11}<211> austenite {1}<1> ferrite {1}<11> ferrite {1}<11> austenite {11}<211> austenite {1}<1> 1 2 3 4 5 6 7 8 9 austenite {11}<211> austenite {1}<1> ferrite {1}<11> ferrite {1}<11> austenite {11}<211> austenite {1}<1> modelowanie dla 2 rotujących ziaren (początkowe orientacje dane z eksperymentu) 4 4 2 2-2 -2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Stiffness and tagent modulus ij C ijkl E kl ij L ijkl E kl ε ε A A E E A?

Model samouzgodniony Deformacja sprężysta: ε A E and σ c ε where : A T : (c - C ) 1 Rozwiązanie: Problem: C? C C eff where: C eff N 1 f c A Σ C eff E where : Σ N N f σ and E 1 1 f ε

Model samouzgodniony Deformacja elastoplastyczna: L Σ L eff L E eff A ε A where : where : T E Rozwiązanie: gdzie: Σ N : (l L and eff - L σ ) N 1 σ 1 f l l L A N 1 f and E ε Problem:? 1 f ε

DEC Próbka kwasi-izotropowa M g M M a) Reuss ' M < (, )>(hkl) = F11 [ hkl,, ] 11 4 M M g g M X g(sc) M M b) c) Voigt F 11 (1-6 MPa -1 ) Samouzgodniony 3 2 1-1 -2 self-cons.(sphere) Reuss Voigt..2.4.6.8 sin 2 M g X g(sc-fs) M d) Samouzgodniony (free surface)

Prawo Voce dla ziarna

d ) sin2 sin + cos ( s 2 1 + s 2 1 + +σ +σ σ s ψ sin sin2φ φ+σ sin σ φ+ σ cos σ σ s 2 1 = d )> < d( hkl M 23 M 13 2 M 33 2 M 33 M 22 M 11 1 2 M 12 2 M 33 M 22 2 M 33 M 11 2 hkl hkl } { } { } {,