Badanie lokalizacji naprężeń na ziarnach materiału polikrystalicznego przy użyciu metod dyfrakcyjnych oraz modelu samouzgodnionego

Promotor: Dr hab. inż. Andrzej Baczmański

tel. +12 617 29 94

e-mail: baczman@ftj.agh.edu.pl

Opis planowanych badań:

Współczesne materiały technologiczne, takie jak metale, stopy i kompozyty powinny cechować się podwyższonymi parametrami użytkowymi aby sprostać rosnącym wymaganiom przemysłu i rynku. Przykładowo materiały używane do produkcji części samochodów i samolotów powinny być lekkie oraz posiadać podwyższoną wytrzymałość mechaniczną. Materiały używane w energetyce, szczególnie w przypadku reaktorów jądrowych powinny być odporne na zniszczenia powodowane wysoką temperaturą oraz promieniowaniem.

W ramach pracy badane będą rozkłady naprężeń i odkształceń powstających w materiałach jedno i dwufazowych pod wpływem przyłożonych do próbek sił zewnętrznych (kompozyty Al/SiC oraz stale jedno i dwufazowe). Pomiary wykonywane będą głównie przy użyciu dyfrakcji neutronowej podczas testu rozciągania (źródło spalacyjne neutronów ISIS, RAL, Wielka Brytania, LLB, Saclay, Francja oraz ILL, Grenoble, Francja). Następnie rezultaty doświadczalne zostaną skonfrontowane z wynikami obliczeń (samouzgodniony model sprężysto-plastyczny).

Głównym celem badań jest wyznaczanie naprężeń zlokalizowanych na ziarnach polikryształu oraz określanie ich wpływu na zniszczenia materiałów (np. na powstawanie mikro-pęknięć i ich propagację). We współpracy z grupą z Uniwersytetem w Troyes (Francja) rozwinięta została metodologia badania mechanizmów zniszczeń materiałów jedno i dwufazowych na podstawie wyników pomiarów dyfrakcyjnych. Powstał również nowy algorytm obliczeniowy (zaimplementowany do modelu samouzgodnionego) pozwalający przewidywać zniszczenia powstające w materiałach polikrystalicznych. Algorytm ten będzie rozwijany w ramach niniejszej pracy.