Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Đặc tính sức mạnh và độ nhớt của các loại cermet carbide tungsten thương mại được sử dụng trong thiết bị áp suất cao
Tóm tắt
Đường cong ứng suất-biến dạng nén một trục đã được đo trên một loạt 26 loại cermet carbide tungsten thương mại và ba loại thép maraging được quan tâm để sử dụng trong thiết bị áp suất cao. Các thử nghiệm được tiến hành trên các mẫu hình trụ với tỷ lệ chiều dài so với đường kính là hai. Tải trọng được áp dụng lên các mẫu bằng các mũi đập carbide tungsten được đệm bằng các đĩa chì có thể ép. Các vòng liên kết vừa khít bằng thép maraging được ép vào hai đầu của các mẫu để ngăn chặn hiện tượng gãy sớm ở các góc. Các cảm biến đo biến dạng điện trở liên kết được sử dụng để đo cả biến dạng trục và biến dạng tiếp tuyến. Biến dạng cực kỳ đồng nhất trong phần giữa của các mẫu được đo. Các thử nghiệm được thực hiện ở một tỷ lệ biến dạng kỹ thuật không đổi là 1×10−5s−1. Thành phần của các mẫu chủ yếu là WC/Co với một lượng nhỏ các loại carbide khác trong một số trường hợp. Tỷ lệ khối lượng Co dao động từ 2 đến 15%. Sức chịu nén quan sát được dao động từ khoảng 4 đến trên 8 GPa. Biến dạng trục tại thời điểm gãy dao động từ ∼1,5% đến ∼9%. Các đường cong ứng suất-biến dạng điển hình và bảng xếp hạng các loại cermet về sức bền chảy và biến dạng tại thời điểm gãy đã được trình bày. Một quan hệ cứng hóa theo phương pháp lũy thừa và phương trình ứng suất-biến dạng Ramberg-Osgood đã được phù hợp với dữ liệu. Các điều chỉnh này rất tốt cho cả hai hàm đối với biên độ biến dạng trục khoảng 2%. Sự thất bại của các hàm này đi kèm với một sự thay đổi đột ngột trong xu hướng của biến dạng thể tích, phù hợp với sự khởi đầu của khối lượng vi nứt đáng kể.
Từ khóa
#cermet carbide tungsten #thép maraging #ứng suất #biến dạng #thiết bị áp suất caoTài liệu tham khảo
Brace, W. F., Paulding, B. W., andScholz, C. (1966),Dilatancy in the Fracture of Crystalline Rocks, J. Geophys. Res.71, 3939–3953.
Dol, H., Fujiwara, Y., andMiyake, K. (1969),Mechanism of Plastic Deformation and Dislocation Damping of Cemented Carbides, Trans. Met. Soc. of AIME245, 1457–1470.
Exner, H. E. (1979),Physical and Chemical Nature of Cemented Carbides, International Metals Reviews4, 149–173.
Exner, H. E., andGurland, J. (1970),A Review of Parameters Influencing Some Mechanical Properties of Tungsten Carbide-cobalt Alloys, Powder Metallurgy13, 13–31.
Fischmeister, H. F., Schmauder, S., andSigl, L. S. (1988),Finite Element Modeling of Crack Propagatin in WC-Co Hard Metals, Mater. Sci. Engr. A105/106, 305–311.
Godse, R., andGuriand, J. (1988),Applicability of the Critical Strain Fracture Criterion to WC-Co Hard Metals, Maten. Sci. Engr. A105-106, 331–336.
Han, D., andMecholsky Jr., J. J. (1990),Fracture Analysis of Cobalt-Tungsten Carbide Composites, J. Mater. Sci.25, 4949–4956.
Han, D., andMecholsky Jr, J. J. (1991),Fracture Behavior of Metal Particulate-reinforced WC-Co Composites, Mater. Sci. Engr. A144, 293–302.
Hanabusa, T., Nishioka, K., andFujiwara, H. (1983),Criterion for the Triaxal X-ray Residual Stress Analysis, Z. Metallkde.74, 307–313.
Hara, A., andIkeda, T. (1972),Behavior of Compressive Deformation of WC-Co Cemented Carbide, Trans. Jpn. Inst. Met.13, 129–133.
Haygarth, J. C., andKennedy, G. C. (1967),Crushing Strength of Cemented Tungsten Carbide Pistons, Rev. Sci. Instru.38, 1590–1592.
Janyaram, V., Kronenberg, A., andKirby, S. H. (1986),Plastic Deformation of WC-Co at High Confining Pressure, Scripta Metallurgica20, 701–705.
Johannesson, B., andWarren, R. (1988),Subcritical Crack Growth and Plastic Deformation in the Fracture of Hard Metals, Mater. Sci. Engr. A.105/106, 353–361.
Johansson, I., Persson, G., andHiltscher, R. (1970),Determination of Static and Fatigue Compressive Strength of Hard Metals, Powder Metallurgy13, 449–464.
Kerper, M. J., Mong, L. E., Stiefel, M. B., andHolley, S. F. (1958),Evaluation of Tensile, Compressive, Torsional, Transverse, and Impact Tests and Correlation of Results for Brittle Cermets, J. Res. Nat. Bureau of Standards61, 149–169.
Krawitz, A. D., Reichel, D. G., andHitterman, R. L. (1989),Residual Stress and Stress Distribution in a WC-Ni Composite, Mater. Sci. Engr. A119, 127–134.
Krawitz, A. D., Roberts, R., andFaber, J.,Residual stress relaxation in cemented carbide composites. InProc. 2nd Int. Conf. on the Science of Hard Materials (ed. Almond, E. A., Brookes, C. A., and Warren, R.) (Adam Hilger Ltd., 1986) pp. 577-589.
Laugier, M. T. (1988),Elevated Temperature Properties of WC-Co Cemented Carbides, Mater. Sci. Engr. A105/106, 363–367.
Lamaitre, J., andChaboche, J.,Mechanics of Solid Materials (Cambridge University Press, Cambridge, 1990).
Lubliner, J.,Plasticity Theory (Macmillan Publishing Co., New York, 1990).
Nabarro, F. R. N., andVekins, G. (1988),Pre-compression, Internal Stresses and Coercivity in MC-Co, Mater. Sci. Engr. A105/106, 337–342.
Paterson, M. S.,Experimental Rock Deformation, The Brittle Field (M. S., Springer-Verlag, New York, 1978).
Pelepelin, V. M. (1965),Effect of Plastic Deformation of the Physicomechanical Properties of Tungsten Carbide-cobalt Hard Alloys, Poroshkovaya Metallurgica35, 76–82.
Pelepelin, V. M. (1967),Variation in Density and Coefficient of Transverse Deformation of Hard Alloys, Poroshkovaya Metallurgica59, 108–110.
Press, W. H., Flannery, B. P., Teuklsky, A. S., Vetterling, W. T.,Numerical Recipes in C, The Art of Scientific Computing (Cambridge University Press, Cambridge, 1988).
Rowcliffe, D. J., Jayaram, V., Hibbs, M. K., andSinclair, R. (1988),Compressive Deformation and Fracture in WC Materials, Mater. Sci. Engr. A105/106, 299–303.
Sarin, V. K., andJohannesson, T. (1975),On the Deformation of WC-Co Cemented Carbides, Metal Science9, 472–476.
Schmid, H. G., Mari, D., Benoit, W., andBonjour, C. (1988),The Mechanical Behavior of Cemented Carbides at High Temperatures, Mater. Sci. Engr. A105/106, 343–451.
Seely, F. B., andSmith, J. O.,Advanced Mechanics of Materials (John Wiley and Sons, Inc., New York, 1967).
Shanley, F. R.,Strength of Materials (The Maple Press, York, PA 1957).
Spiegler, R., andFischmeister, H. F. (1992),Prediction of Crack Paths in WC-Co Alloys, Acta Metall. Mater.40, 1653–1661.
Suresh, S. (1988),The Failure of Hard Materials in Cyclic Compression: Theory, Experiments and Applications, Mater. Sci. Engr. A105/106, 323–329.
Vandeput, R. R., andMastrantonis, N. (1988),A Comparison of the Strength of WC-Co Measured by Ring and Transverse Rupture Strength Specimens, Mater. Sci. Engr. A105/106, 423–428.
Vasel, C. H., Krawitz, A. D., Drake, E. F., andKenik, E. A. (1985),Binder Deformation in WC-(Co, Ni) Cemented Carbide Composites, Metall. Trans. A16A, 2309–2317.
Vekinis, G., andLuyckx, S. B. (1987),The Effects of Cyclic Precompression on the Magnetic Coercivity of WC-6wt%Co, Mater. Sci. Engr.96, L21-L23.