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

…instrument som kan anvndas fr att utreda och karaktrisera komponenter med mycket hga frstoringar [12]. Den vanligaste typen av elektronmikroskop r svepelektronmikroskop som anvnds p grund av dess frmga till hga frstoringar och stort…

…skrpedjup. r 1948 utvecklades det frsta svepelektronmikroskopet av Oatley [12]. Den grundlggande tekniken fr svepelektronmikroskop har frblivit densamma sedan den introducerades. Datortekniken och upplsningen r dremot under stndig…

…karaktrisering i svepelektronmikroskop och analytiska jmfrelser av maximala huvudspnningar i ABAQUS. 1.4 Materialbeskrivning Verktygsstl anvnds ofta inom tillmpningsomrden dr utmattning r central. Detta p grund av dess hga hllfasthet och duktilitet…

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…

…genom svepelektronmikroskop och i ABAQUS. 15 För att söka svar på problemformuleringen används nedan nämnda val av utrustning och testmetoder i kronologisk ordning: • Stereomikroskop • Vickers hårdhetsprovningsmetod • Utmattningsprovning med…

…ultraljudsutrustning • Svepelektronmikroskop • Finita element beräkningar 2.2.1 Stereomikroskop Den första delprocessen av den experimentella delen innefattar kontroll av defekternas placering. Detta genom användning av stereomikroskop, ett optiskt mikroskop som…

…17 2.2.4 Svepelektronmikroskop I detta projekt anvnds ett svepelektronmikroskop av modellen LEO 1530. Innan karaktrisering i svepelektronmikroskop r det viktigt att kontrollera om provet r av lmplig storlek. r proverna fr stora mste de kapas…

…fr att uppn lmplig storlek och mjliggra den efterfljande processen i SEM. Genom avbildning i svepelektronmikroskop kan brottytan karaktriseras och analyseras. 2.2.5 Finita element berkningar Utmattningsspnningen som provet erhller frn…

.