دو روش مختلف اندازه‌گیری آسیب نرم برای فولاد ضد زنگ 316L

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه گیلان، رشت، ایران

2 استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران

3 استاد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه گیلان، رشت، ایران

4 دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه گیلان، رشت، ایران

چکیده

آسیب فرآیند فیزیکی پیشرونده­ای است که در نهایت منجر به شکست ماده می­گردد. در خلال فرآیند آسیب، ماده تغییراتی از قبیل جوانه­زنی، رشد و به هم پیوستن حفره­های میکروسکوپی و ترک­های ریز را تجربه می­کند. اگر ماده فلزی تحت کرنش پلاستیک قرار گیرد عیوبی مانند حفره­ها و میکروترک­ها ایجاد می­گردد. با افزایش کرنش پلاستیک، این عیوب توسعه پیدا کرده و در نتیجه ترک در ماده به­وجود می­آید که سبب شکست در آن می­شود. بنابراین اندازه­گیری آسیب دارای اهمیت زیادی بوده و تاکنون روش­های مختلفی برای تخمین آسیب در مواد ارائه گردیده است. در این مقاله ابتدا روش­های مختلف تعیین آسیب نرم بیان گردیده و سپس با استفاده از روش­های اندازه­گیری مدول الاستیک و نیز اندازه­گیری سرعت انتشار امواج آلتراسونیک به تخمین میزان آسیب نرم در فولاد ضد زنگ 316L پرداخته می­شود. در آخر مقدار پارامتر آسیب نرم بحرانی ماده با هر یک از این روش­ها محاسبه ­گردیده و مقایسه می­شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Lemaitre J., A course on damage Mechanics, Springer – Verlag, Germany, 1992.
[2] Lemaitre J., Handbook of materials behavior models, Wiley, USA, 2002.
[3] McClintock F.A., A criterion of ductile fracture by the growth of holes. J. Appl. Mech., 1968.
[4] Rice J.R., Tracey D. M., On the ductile enlargement of voids in triaxial stress fields. J. Mech. Phys. Solids, 1969.
[5] Gurson A., Continuum theory of ductile rupture by void nucleation and growth, part i –Yield criteria and flow rules for porous ductile media. J. Eng. Mat. Tech., 1977.
[6] Chu C.C. and Needleman A., Void nucleation effects in biaxially stretched sheets. J. Eng. Mat. Tech. 102(3): pp. 240-256. 1980.
[7] Tvergaard V. and Needleman A.,   Analysis of the cup-cone fracture in a round tensile bar. Acta Metallurgica 32(1): pp. 157-169, 1984.
[8] Leblond J.B., Perrin G., and Devaux J., An improved Gurson-type model for hardenable ductile metals. Eur. J. Mech. Solids 14(4): pp. 499-527, 1995.
[9] Gologanu M., Leblond J.B. and Devaux J., Approximate models for ductile metals containing nonspherical voids—case of axisymmetrical prolate ellipsoidal cavities. J. Mech. Phys. Solids 41(11): pp. 1723-1754, 1993.  
[10] Garajeu M., Michel J.C., and Suquet P., A micromechanical approach of damage in viscoplastic materials by evolution in size, shape and distribution of voids. Comp. Meth. Appl. Mech. Eng. 183(3-4): pp. 223-246, 2000.
[11] Pardoen T. and Hutchinson J.W., An extended model for void growth and coalescence. J. Mech. Phys. Solids 48(12): pp. 2467-2512, 2000.
 [12] Clausing, D.P. (1970). Effect of plastic strain rate on ductility and toughness. Int. J. Frac. Mech. 6(1): p. 71-85.
[13] Hancock J.W., Mackenzie A.C. On the mechanisms of ductile failure in high-strength steels subjected to multi-axial stress-states. J. Mech. Phys. Solids 1976;
[14] Hancock J.W., Brown D.K. On the role of strain and stress state in ductile failure. J. Mech. Phys. Solids 1983.
[15]Johnson G.R., Cook W.H. Fracture characteristics of three metals subjected to various strains, strain rates, temperatures and pressures. Eng. Frac. Mech. 1985.
[16] Bonara N., Ruggiero D., Gentile D., De Meo S., Practical Applicability and Limitations of the elastic Modulus Degradations Technique for damage Measurements in Ductile Metals. J. Strain 47(3), pp.241-254, 2011.
[17] Guelorget B., Francoice M., Lu J., Micro- indentation as a Local Damage Measurement Technique. Mat. Letters 61(1), pp.34-36, 2007.
[18] Lemaitre, J. Dufailly, J., Damage measurements, Eng. Frac. Mech., Vol. 28 pp.643-661, 1987.
[19] chaboche J.L., Lesne P.M.,  Anon – Linear continuous fatigue damage model, Fat. Frac. Eng. Mat. Struc. , Vol.11 , pp. 1 – 17 , 1988.
[20] Haji Aboutalebi F., Farzin M., Poursina M., Numerical simulation and experimental validation of a ductile damage model for DIN 1623 st14 steel”.  Int. J. Adv. Man. Tech. 53: pp. 157-165, 2011.