Thermoelastic effect in austenitic steel referred to its hardening

The effect of thermomechanical coupling occuring in metal during consecutive tensile tests, were examined. The temperature, stress and strain characteristic were found both in elastic and plastic ranges. The change of the character of the sample temperature was employed as a criterion for the limit between the elastic and plastic regimes. The thermomechanical coupling effects were interpreted in terms of the material microstructure evolution and referred to its strain hardening degree. A quite precise evaluation unloading seems to be particularly valuable.

W pracy wykazano w sposób doświadczalny, że ze wzrostem umocnienia, co wiąże się ze zwiększeniem ilości i ewolucją defektów w materiale, wzrasta efekt termosprężysty oraz efekt termosprężystego odciążania. Umocnienie realizowano drogą kolejnych cyklicznych obciążeń, jak również odpowiednią wstępną obróbką materiału. Badaniom poddano próbki takiej samej stali austenitycznej o dwóch różnych stanach wyjściowych: po wygrzewaniu ujędrniającym oraz po 50% umocnieniu w wyniku walcowania na zimno. Badania przeprowadzono na maszynie wytrzymałościowej, rejestrując jednocześnie zmiany temperatury przy wykorzystaniu zestawu termowizyjnego z komputerową rejestracją i obróbką wyników doświadczalnych. Na podstawie charakterystyk mechanicznych oraz zmiany temperatury materiału próbki zbadano termosprężyste oraz termoplastyczne efekty sprzężeń termo-mechanicznych. Wykazano, że efekty tych sprzężeń wzrastają w miarę wzrostu umocnienia materiału. W próbkach po walcowaniu przeanalizowano rozwój lokalizacji odkształcenia plastycznego. Zaobserwowano, że odkształenie plastyczne zlokalizowane podczas pierwszego cyklu, rozwija się w tym samym miejscu w kolejnych cyklach deformacji. Wyższy wzrost temperatury w próbkach po walcowaniu występuje w miejscu lokalizacji, natomiast w miarę wzrostu odległości od tego miejsca stwierdzono coraz mniejsze przyrosty temperatury.