A próbatest méretének és szemcseméretének hatása a mechanikai tulajdonságokra
A műszaki tudományok rohamos fejlődésével a 21. században egyre kiemeltebb az igény a szerkezetek folyamatos monitorozására és vizsgálatára. Ennek kiemelt fontosságú oka az, hogy az elmúlt néhány évtizedben bekövetkezett gyors iparosodás következtében az energiatermelő, az űrhajózási, a vegyipari és a feldolgozóüzemek szerkezeti elemei közül sok közeledik tervezett élettartalmának végéhez. A használatban lévő szerkezeti elemek anyagtulajdonságai megváltoznak az üzemi igénybevételek, termikus öregedés, besugárzás és egyéb kedvezőtlen körülmények okozta mikroszerkezeti változások miatt. Ez a korábban számolt élettartam csökkenéséhez, így az alkatrész idő előtti meghibásodásához vezethet. A szerkezeti anyagok megbízható integritásának felméréséhez és az erőművek maradék élettartamának pontos előrejelzéséhez nagyon fontos a mechanikai tulajdonságaik változásának ismerete. Ily módon a roncsolásos és roncsolásmentes anyagvizsgálat kutatása és fejlesztése kiemelt figyelmet kell, hogy élvezzen az akadémikusok és az ipari szakemberek között. A korábban felsorolt esetekben magától az alkatrészből kell adatokat nyerni, hogy mind a mikroszerkezeti állapot, mind a mechanikai tulajdonságok közvetlenül értékelhetők legyenek aktuális károsodási állapotukban. A használatban lévő alkatrészek mechanikai tulajdonságainak hagyományos technikákkal, például szakítóvizsgálattal, Charpy ütvehajlító vizsgálattal és törési szilárdsági tesztekkel történő értékelése destruktív jellegű, mivel az alkatrészből terjedelmes mintákat von ki, ezáltal jelentős károkat okoz, és veszélyezteti annak szerkezeti integritását. Ez akár rövidtávon kényszerleállást eredményezhet, és gyakran javítási műveleteket igényel a további működés érdekében. Ezen szempont szerint indult fejlődésnek a miniatürizált próbatestekkel végzett anyagvizsgálata, amelynek pontos értékelése a jelen műszaki ismeretek szerint problémába ütközik, tekintettel arra, hogy ezek a próbatestek méretük miatt kiszámíthatatlan eredményeket produkálhatnak. Ugyanakkor előnyeik nem elhanyagolhatók, így a belőlük kinyert eredmények kiismerése, statisztikai elemzése, esetleges új anyagmodellek felállítása lehetőséget adhat ennek az új, kvázi roncsolásmentes anyagvizsgálati módszertannak az elterjedéséhez. Dolgozatunkban az Al99.5 anyagú próbatesteken végzünk újrakristályosító hőkezeléseket, azzal a céllal, hogy olyan szemcseméretű és szerkezetű próbatesteket alakítsunk ki, amellyel megkísérelhetjük reprodukálni, egy megfelelően kis méretű próbatest méretéhez arányos szemcseméretét és számát. Ezt követően ezeken a próbatesteken mechanikai vizsgálatokat végzünk, ezeket statisztikailag értékeljük, hogy meghatározhassuk az összefüggéseket a próbatestek keresztmetszete, szemcseszáma, szemcsemérete és mechanikai tulajdonságai között. Az így meghatározott összefüggések lehetőséget teremtenek arra, hogy a miniatürizált próbatesteken mért vizsgálati eredményeket a tömbi anyag viselkedésére kiterjesszük.
szerzők
-
Varga Dorottya
Gépészmérnöki mesterképzési szak
mesterképzés (MA/MSc) -
Korsós Krisztián
Gépészmérnöki mesterképzési szak
mesterképzés (MA/MSc)
konzulens
-
Dr. Szlancsik Attila
Adjunktus, Anyagtudomány és Technológia Tanszék
