|
|
Applicability of small punch test to determine the material mechanical properties at room and high temperatures
Dymáček, Petr ; Ječmínka, M.
The paper is focused on testing of mechanical properties by small punch test (SPT) and comparison of these properties with mechanical properties obtained by conventional tensile tests of steels P92 and AISI 316L. The yield stress and ultimate tensile stress obtained by SPT at constant deflection rate (SPT-CDR) were evaluated. Values of initial stress and residual stress were evaluated from relaxation small punch test (SPT-R). Mechanical properties obtained by SPT-CDR and SPT-R are compared with mechanical properties obtained by conventional tensile test and relaxation tensile test, respectively. Modified empirical relationships for an assessment of tensile test properties from quantities determined by small punch test are proposed. Good agreement of results of SPT-R and relaxation tensile test is shown by their comparison.
|
|
|
Prediction of static materials properties of P92 steel based on small punch test
Dymáček, Petr ; Ječmínka, M. ; Abendroth, M.
Small punch testing under constant deflection rate of P92 steel at room temperature was performed. The experimental SPT curves were used for prediction of yield and ultimate strength based on empirical formulas published in the literature and also by numerical inverse analysis with help of finite element method. Conventional tensile tests were performed for verification of the data derived from small punch testing. Good agreement was found in the case of ultimate strength. Determination of the yield strength is less accurate mainly due to significantly lower values of force at yield compared to maximum force measured by SPT. Two approaches for evaluation and determination of the force at yield limit in SPT diagram and estimation of the yield strength of the material are described in the article.
|
|
|
Influence of atmosphere on small punch testing of P91 steel
Dymáček, Petr ; Dobeš, Ferdinand
The small punch testing (SPT) under constant force condition was performed in various atmospheres: air, hydrogen and argon. The material selected for the study was P91 steel and testing temperature 873 K. The effect of atmosphere on the test results such as time to rupture, minimum deflection rate and other parameters was measured and evaluated. The results show that there is not very strong but definite effect of atmosphere on SPT creep rupture time. The longest times to rupture were obtained in hydrogen atmosphere for whole range of tested forces. However the difference between tests in hydrogen and tests in air or in argon diminished with decreasing force and longer time to rupture.
|
|
|
The Influence of Carbon on Small Punch Testing of Niobium-alloyed Iron Aluminide
Dobeš, Ferdinand ; Dymáček, Petr
Iron-aluminium-based alloys are promising candidates for various applications at high temperatures. Unfortunately, creep resistance of these alloys is relatively low. It could be improved by introducing second-phase particles, e. g., by additions of carbon and carbide forming elements. On the other hand, the presence of carbides can influence ductility of the alloys with enhanced creep resistance. In the present study, the effect of niobium and carbon additions on the ductility of a Fe3Al-type alloy is investigated. The constant-deflection mode of the small punch test is used to compare fracture properties and their temperature dependence in the alloy with different amounts of carbon. It is shown that both the fracture energy and the deflection at maximum load are greater in the alloy with the greater carbon and that the ductility is not reduced by the presence of niobium carbides. The ductile-to-brittle transition temperature closely correlates with the temperature of phase transformation from D03 to B2 lattice. This temperature is greater in the alloy with lower carbon owing to greater amount of niobium solved in Fe3Al lattice. Complicated temperature dependence of the yield force can be ascribed to the flow stress anomaly inherent for this type of intermetallic alloys
|
|
| |
|
| |
|
|
MKP studie protlačovacích zkoušek na miniaturních discích při podmínkách konstantního zatížení
Dymáček, Petr
Článek prezentuje srovnání výsledků protlačovacích zkoušek na miniaturizovaný discích (SPT) s výsledky jejich modelování pomocí metody konečných prvků (MKP). Pro studii byla vybrána pokročilá žárupevná chromová ocel P91. V numerických modelech byly použity Nortonův a exponenciální vztah. Parametry obou vztahů byly odvozeny ze závislosti minimální rychlosti creepu na napětí získané z konvenčních creepových zkoušek při teplotě 873 K. MKP model obsahuje kontaktní prvky tak, aby se zohlednilo tření mezi všemi kontaktními plochami v testovacím přípravku. Několik modelů elastického materiálu a creepu, elasto-plastického a creepu byly aplikovány v MKP modelu. Dosažené výsledky z numerických analýz byly porovnány s experimentálními výsledky. Tyto výpočetní výsledky nám umožňují lépe pochopit chování vzorku při zrychlených creepových zkouškách a pochopit některé z důležitých podmínek SPT.
|
|
|
Vývoj poškození u protlačovacích zkoušek na miniaturních discích při konstantní rychlosti deformace
Dymáček, Petr ; Milička, Karel ; Hrubý, V.
V tomto příspěvku byla vybrána skupina tři ocelí s různými tažnostmi a testována pomocí protlačovacích zkoušek na miniaturních discích (SPT). Sada vzorků bylo zkoumána v dílčícm způsobem, aby bylo možné určit, na které úrovni zatížení dochází k iniciaci poškození. Umístění iniciace trhliny bylo vyhodnoceno a porovnáno s rozložením ekvivalentní plastické deformace pomocí MKP modelu vzorku. Výsledky by měly pomoci k lepšímu porozumění mechanismů poškození, které mohou nastat při SPT a rozpoznávání hlavních rozdílů mezi konvenčními zkouškami a SPT.
|
|
|
Parametrická studie protlačovacích zkoušek na miniaturních discích při podmínkách konstantní rychlosti zatěžování
Dymáček, Petr
Byly provedeny mechanické zkoušky a numerické modelování protlačovacích zkoušek prováděných na miniaturních discích oceli typu ČSN 41 5313. Současná intenzivní metodická i aplikační analýza možností těchto zkoušek je zaměřena především na relaci mezi jejich výsledky a výsledky konvenčních mechanických zkoušek na masivních vzorcích. Jednou z cest je empirické odvození těchto relací, druhou pak je numerické modelování. K vytvoření parametrického modelu schopného simulovat průběh těchto zkoušek je použito metody konečných prvků systému ANSYS. Parametrický MKP model umožňuje studovat vliv geometrických i materiálových charakteristik na výsledky zkoušek. Výsledky experimentů a numerického výpočtu uváděné v příspěvku jsou pro protlačování za podmínek konstantní rychlostí deformace jak při pokojové teplotě tak při povozní teplotě daného materiálu.
|
|
| |
host ::
RSS.