Full Record

New Search | Similar Records

Author
Title Ytinitierat utmattningsbrott vid mycket höga cykler : Utmattningsprovning med ultraljudsutrustning följt av karaktärisering av brottytor i ett svepelektronmikroskop av ett höghållfast stål
URL
Publication Date
Discipline/Department Karlstad University
University/Publisher Karlstad University
Abstract I detta projekt analyseras utmattningsbrott orsakade av ytdefekter i höghållfast stål som utsätts för fler än tio miljoner cykliska belastningar. Vanligen orsakas utmattningsbrott i denna region av interna materialdefekter där brottytan ofta innehåller ett område med grövre morfologi - fine granular area (FGA). FGA är en ackumulerad skada som bildas under sprickinitieringsstadiet och utgör cirka 99 % av den totala utmattningslivslängden. Resterande 1 % utgörs av spricktillväxt. På grund av detta är mekanismen som initierar sprickor i detta skede essentiell. Om FGA kan observeras vid ytinitierade utmattningsbrott för material som utsätts för fler än tio miljoner cykliska belastningar, är ännu inte fastställt. . Det här projektet syftar till att undersöka om FGA kan observeras i ytinitierat utmattningsbrott gällande material med väldigt långa livslängder, samt till att utreda hur ytinitieringar påverkar utmattningslivslängden. För att söka svar på dessa frågor utförs utmattningsprovning med ultraljudsutrustning, följt av karaktärisering av brottytorna i svepelektronmikroskop för att studera de morfologiska förändringarna. Vidare utförs finita element analyser med mjukvaran ABAQUS för att jämföra den maximala huvudspänningen mellan prov med, respektive utan ytdefekter. Resultatet från ABAQUS visar att proven med hårdhetsintryck utsätts för en större maximal huvudspänning än proven utan hårdhetsintryck, därigenom kan skillnaden i livslängder förklaras. . Testresultaten från utmattningsprovningen presenteras i ett S-N diagram som visar spänningsamplituden i förhållande till materialets livslängd. De analyserade bilderna från svepelektronmikroskopet av ytinitierat utmattningsbrott visar en antydan till FGA i två av 20 prov. Däremot tycks sprickorna, i samtliga fall, initiera på grund av ackumulering av plastisk deformation i ytan. Interna materialdefekter orsakade inte utmattningsbrott i något av de 20 testade proverna med ytdefekter. Två prover utan ytdefekter genomgick samma process och för båda dessa introducerades en spricka på grund av interna materialdefekter, båda innehöll ett tydligt FGA. Sammanfattningsvis indikerar resultaten från denna studie att FGA inte är lika uppenbara och eventuellt lika vanligt förekommande vid ytinitierat utmattningsbrott av höghållfasta stål med mycket långa livslängder. Även att ytdefekter introducerar en högre maximal huvudspänning i provets centrum, vilket resulterar i en kortare utmattningslivslängd. 
Subjects/Keywords Utmattningsbrott; FGA; utmattningsprovning med ultraljudsutrustning; svepelektronmikroskop; FEM; Other Physics Topics; Annan fysik
Language sv
Country of Publication se
Record ID oai:DiVA.org:kau-67746
Repository diva
Date Indexed 2020-01-03

Sample Search Hits | Sample Images

…utmattningsbrott observeras ofta ett område med grövre morfologi – kallat FGA, Fine granular area. Det är en ombildning kring där sprickan initieras, en ackumulerad skada, som har en avgörande roll i VHCF regionen. Spricktillväxten i FGA har visats kontrollera mer…

…n 90 % av den totala livslngden vid utmattning [6, 16]. Fljaktligen r frdjupad frstelse gllande bildningen av FGA av stor betydelse. Mekanismen gllande sprickinitiering och spricktillvxt i VHCF regionen har underskts av ett…

…flertal forskare. Drigenom har det uppmrksammats att omrdet kring den interna materialdefekten, dr en spricka har introducerats, ofta innehller FGA. Murakami och K. Shiozawa har presenterat tv olika teorier gllande sprickinitiering och…

…x28;GBF). Senare experiment verifierade att GBF r likgiltigt med Murakamis ODA. Shiozawa antydde att detta omrde bildades p grund av kvarvarande kolpartiklar. Dessa tv forskare faststllde att FGA kan indikeras i material med utmattningsbrott…

…orsakade av interna materialdefekter. Till dags dato saknas dremot forskning som kartlagt om ytdefekter som leder till utmattningsbrott i VHCF regionen kan innehlla FGA, vidare hur FGA bildas. Fr att f en djupare frstelse fr sprickinitiering vid…

…utmattningsbrott mste kunskapen gllande ytinitierat utmattningsbrott breddas genom experimentella provningar. Drigenom kan frstelse fr en mer kontrollerad defekt som introducerar sprickor erhllas. I detta projekt ligger fokus p att underska om FGA kan…

…stor betydelse då man behöver komma upp i VHCF regionen för att FGA ska kunna observeras. 12 1.5 Mål och frågeställning I denna studie prövas följande frågor: • Kan ytinitierat utmattningsbrott vid VHCF provning innehålla FGA? • Hur påverkar…

…svepelektronmikroskop karaktriseras brottytorna. Drigenom faststlls om FGA kan observeras. Detta fljs av FEM berkningar i ABAQUS fr att jmfra den maximala huvudspnningen mellan prov med respektive utan ytdefekter i form av hrdhetsintryck. 2.1 Material…

.