Název projektu
Studium anizotropie mikromechanických vlastností vybraných typů ocelí
Kód
SP2011/170
Předmět výzkumu
Předmětem projektu je studium a vyhodnocení anizotropie mikromechanických vlastností vybraných typu ocelí. Hlavní úlohou zkoumání bude analýza ocelí s kubickou plošně centrovanou a kubickou prostorově centrovanou mříží, se záměrem zjistit rozdílnost elastoplastického chování materiálu v jednotlivých směrech.
Experimentální analýzy budou zahrnovat studium krystalografie a orientace zrn v oceli difrakcí zpětně odražených elektronů – EBSD [1]. Metoda je založena na analýze Kikuchiho linií vystupujících z povrchu silně nakloněného vzorku. Experiment bude dále obsahovat bodovou nanoindentační zkoušku Berkovichovým indentorem, liniový nanoscratch test a plošný nanowear test [2]. Experimentální práce budou provedeny na nanoindentačním systému Triboindenter TI-950. Nanoindentace je metoda, užívaná pro charakterizování mechanických vlastností materiálu v mikro-strukturním měřítku. Metody EBSD a nanoindentace budou spolu využity k identifikaci vlivu lokální změny struktury na mechanické vlastnosti (tvrdost, modul pružnosti).
Výsledky z indentačních zkoušek budou sjednoceny s výsledky z EBSD analýzy a bude vyhodnocena závislost mikromechanických vlastností na orientaci zrna [3], typu kubické mříže a chemickém složení. Pro stanovení výsledků nanoscratch testů a vyhodnocení odolnosti materiálů proti poškrábání bude vyvinut matematický model pro analýzu ekvivalentní deformační energie pro porušení jednotkového objemu během testu [4]. Z odebraného objemu materiálu během nanowear testu bude kvantifikována otěruvzdornost zkoušeného materiálu. Otěruvzdornost materiálu a energie spotřebovaná během scratch testu bude opět srovnávána na základě orientace zrna a daného typu kubické mříže.
[1] N. Zaafarani, D. Raabe,R.N. Singh, F. Roters, S. Zaefferer - Three-dimensional investigation of the texture and microstructure below a nanoindent a Cu single crystal using 3D EBSD and crystal plasticity finite element simulations, Acta Materialia 54 (2006) 1863-1876.
[2] Fischer-Cripps, Antony C. - Nanoindentation, (2004), Springer –Verlag New York
[3] Y.Liu, S. Varghese, J. Ma, M. Toshib, H. Lu, R. Komanduri – Orientation effects in nanoindentation of single crystal copper, International Journal of Plasticity 24 (2008) 1990-2015.
[4] A.W. Ruff, H. Shin and C.J. Švand - Damage processes resulting from diamond tool indentation and scratching in various environments, Wear 181–183 (1995), pp. 551–562
Rok zahájení
2011
Rok ukončení
2011
Poskytovatel
Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy
Kategorie
SGS
Typ
Specifický výzkum VŠB-TUO
Řešitel