Dislokační struktura, efektivní a interní napětí cyklicky deformované feritické oceli

DISLOCATION STRUCTURES, EFFECTIVE AND INTERNAL STRESSES OF CYCLIC STRAINED FERRITIC STAINLESS STEEL

conference paper

cs

Byly digitálně zaznamenaný mechanické hysterezní smyčky polykrystalické feritické oceli X10CrAl24 a analyzovány pomocí obecné statistické teorie hysterézní smyčky, k oddělení složek interního a efektivního napětí. Určené hodnoty efektivních modulu pružnosti Eeff, pravděpodobného saturovaného efektivního napětí es a maxima funkce hustoty pravdě-podobnosti f(ic) byly vyhodnoceny v závislosti na počtu cyklů a diskutovány s pozorovanými dislokačními strukturami. Ty podporují model vysvětlující existenci dvou maxim na 2. derivaci půl-smyčky. Model je založen na rozdílné pohyblivosti šroubových a hranových segmentů. Metodou transmisní elektronové mikroskopie (TEM) byly studovány dislokační struk-tury v cyklicky deformovaných zrnech. Materiálové vzorky byly zatěžovány v režimu řízené amplitudy plastické deformace v symetrickém tahu-tlaku za pokojové teploty do konce života. Tenké orientované folie byly připraveny ze vzorků zatěžovaných při amplitudách plastické deformace 1∙10–5, 2∙10–5, 1∙10–4, 5∙10–4, 1∙10–3, 3∙10–3, 1∙10–2. V závislosti na ap byly zjištěny tři základní typy dislokačních struktur. Nevýrazné prostorového uspořádání dislokaci při nej-nížších hodnotách ap přechází do shluku dislokačních smyček, žil, zdí (labyrintů) a při nejvyš-ších hodnotách převládají buňky.

Byly digitálně zaznamenaný mechanické hysterezní smyčky polykrystalické feritické oceli X10CrAl24 a analyzovány pomocí obecné statistické teorie hysterézní smyčky, k oddělení složek interního a efektivního napětí. Určené hodnoty efektivních modulu pružnosti Eeff, pravděpodobného saturovaného efektivního napětí es a maxima funkce hustoty pravdě-podobnosti f(ic) byly vyhodnoceny v závislosti na počtu cyklů a diskutovány s pozorovanými dislokačními strukturami. Ty podporují model vysvětlující existenci dvou maxim na 2. derivaci půl-smyčky. Model je založen na rozdílné pohyblivosti šroubových a hranových segmentů. Metodou transmisní elektronové mikroskopie (TEM) byly studovány dislokační struk-tury v cyklicky deformovaných zrnech. Materiálové vzorky byly zatěžovány v režimu řízené amplitudy plastické deformace v symetrickém tahu-tlaku za pokojové teploty do konce života. Tenké orientované folie byly připraveny ze vzorků zatěžovaných při amplitudách plastické deformace 1∙10–5, 2∙10–5, 1∙10–4, 5∙10–4, 1∙10–3, 3∙10–3, 1∙10–2. V závislosti na ap byly zjištěny tři základní typy dislokačních struktur. Nevýrazné prostorového uspořádání dislokaci při nej-nížších hodnotách ap přechází do shluku dislokačních smyček, žil, zdí (labyrintů) a při nejvyš-ších hodnotách převládají buňky.

The hysteresis loops of ferritic X10CrAl24were digitally recorded and analysed in order to separate the effective and internal stresses and to evaluate the influence of asymmetry cycle on them. By means of the „Generalised statistical theory of the hysteresis loop” average characteristics as the effective elastic modulus Eeff, the saturated effective stress es and the probability density function f(ic) in relation to the mean stress m were determined. The cyclic plastic response of austenitic steel can be accurately described by this statistical theory (low es ≈ 58 MPa) without an influence of m on this response. As for the ferritic steel, the second local maximum on f(ic), which depends on m, was revealed. This phenomenon was discussed together with an observed dislocation arrangement by TEM methods and the orientation of crystals was determined by Kikuchi lines. Dislocation structures were studied in cyclical deformed polycrystalline ferritic stain-less steel X10CrAl24 using transmission electron microscope (TEM). Specimens were strained in plastic strain amplitude ap controlled tests (symmetric tension-compression) at room temperature to failure. Thin foils were prepared from specimens cycled with plastic strain amplitudes = 1∙10–5, 2∙10–5, 1∙10–4, 5∙10–4, 1∙10–3, 3∙10–3, 1∙10–2. In dependence on three basic dislocation structures were identified. Nerveless space dislocation arrangements at low ap change into bunch dislocation loops, veins, walls (labyrinths) and cell dislocation arrangements prevail at high ap.

CYCLIC STRAINED ferritic steel, dislocation structures, probability density function, effective and internal stresses,hysteresis loops,Generalised statistical theory of the hysteresis loop

2002

15.09.2001

ÚMI F. Píška VUT FSI v Brně ve spolupráci s Českou společností pro nové materiály a technologie

Brno

80-214-1885-0

JUNIORMAT ´01 - sborník přednášek a posterů

1

2