Original title: Využití metody digital image correlation při studiu vývoji plastické deformace kovových materiálů
Translated title: Application of digital image correlation technique in studies of plastic deformation evolution in metallic materials
Authors: Pavelčík, Dalibor ; Hutařová, Simona (referee) ; Šmíd, Miroslav (advisor)
Document type: Bachelor's theses
Year: 2024
Language: cze
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract: [cze] [eng]
Tato práce se zabývá studiem rozvíjející se plastické deformace kovových materiálů při jednoosém tahovém zatížení. Konstrukční zařízení jsou při plnění své funkce značně namáhána, riziko vyřazení dílce z provozu nebo nehody v důsledku deformace je proto vážné. Proto byly vyvinuty mnohé nedestruktivní metody zkoumání materiálové odezvy na zatížení. Příkladem je digitální obrazová korelace (DIC), pomocí které lze pozorovat plastickou deformaci v průběhu zatěžování na volitelné úrovni - od zkoumání chování celé součástky (světelná optika) až po detailní pozorování na submikronové úrovni (elektronová mikroskopie). V rámci této práce byl navrhnut a proveden experiment přerušované tahové zkoušky vzorku austenitické nerezové oceli X2CrNi18-9 za současného pozorování rozvoje plastické deformace metodou DIC pomocí rastrovacího elektronového mikroskopu během jednotlivých přerušení zkoušky. Zároveň byla v průběhu deformace vyšetřována krystalografie deformovaného vzorku pomocí EBSD. Získaná krystalografická data umožnila identifikaci aktivních skluzových systémů vybraných pozorovaných zrn, čímž bylo možné získat ucelený přehled o vývoji lokalizace plastické deformace v pozorované oblasti. Získané výsledky ukázaly, že distribuce plastické deformace je ve struktuře studované oceli značně heterogenní, kdy lokálně může významně přesáhnout dosaženou makroskopickou deformaci testovaného vzorku. Navržená metodologie se tak prokázala jako efektivní nástroj pro popis vztahu mezi mikrostrukturou a mechanickými vlastnostmi. This thesis studies evolving plastic deformation of metallic materials under uniaxial tensile load. The risk of disabling or accidents due to deformation is serious because of considerable loading of engineering components during their operational period. Therefore, many non-destructive methods have been developed to investigate the material response to loading. A good example is digital image correlation (DIC), which can be used to observe plastic deformation during loading at an optional level - from examining the behavior of the entire component (light optics) to detailed observations at the submicron level (electron microscopy). Within this work, an interupted tensile test experiment of an austenitic stainless steel sample X2CrNi18-9 with simultaneous observation of the development of plastic deformation by the DIC method using a scanning electron microscope during individual test interruptions was proposed and performed. At the same time, crystallography of the deformed sample using EBSD was investigated during the deformation. The obtained crystallographic data enabled the identification of active slip systems of selected observed grains, which made it possible to obtain a comprehensive overview of the development of the localization of plastic deformation in the observed area.The obtained results showed that the distribution of plastic deformation in the structure of the studied steel is very heterogeneous, where locally it can significantly exceed the achieved macroscopic deformation of the tested sample. The proposed methodology has proven to be an effective tool for describing the relationship between microstructure and mechanical properties.
Keywords: digital image correlation; electron microscopy; Plastic deformation; slip systems; tensile test; digitální obrazová korelace; elektronová mikroskopie; Plastická deformace; skluzové systémy; tahová zkouška

Institution: Brno University of Technology (web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library.
Original record: https://hdl.handle.net/11012/247071

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-617555


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Brno University of Technology
Academic theses (ETDs) > Bachelor's theses