haku: @keyword welding / yhteensä: 8
viite: 5 / 8
| Tekijä: | Lehto, Pauli |
| Työn nimi: | Influence of grain size distribution on strength of welded shipbuilding structural steel |
| Raekoon hajonnan vaikutus hitsatun laivanrakennusteräksen lujuuteen | |
| Julkaisutyyppi: | Diplomityö |
| Julkaisuvuosi: | 2012 |
| Sivut: | vi + 47 s. + [20] Kieli: eng |
| Koulu/Laitos/Osasto: | Koneenrakennustekniikan laitos |
| Oppiaine: | Koneenrakennuksen materiaalitekniikka (Kon-67) |
| Valvoja: | Hänninen, Hannu |
| Ohjaaja: | Remes, Heikki ; Ilola, Risto |
| OEVS: | Sähköinen arkistokappale on luettavissa Aalto Thesis Databasen kautta.
Ohje Digitaalisten opinnäytteiden lukeminen Aalto-yliopiston Harald Herlin -oppimiskeskuksen suljetussa verkossaOppimiskeskuksen suljetussa verkossa voi lukea sellaisia digitaalisia ja digitoituja opinnäytteitä, joille ei ole saatu julkaisulupaa avoimessa verkossa. Oppimiskeskuksen yhteystiedot ja aukioloajat: https://learningcentre.aalto.fi/fi/harald-herlin-oppimiskeskus/ Opinnäytteitä voi lukea Oppimiskeskuksen asiakaskoneilla, joita löytyy kaikista kerroksista.
Kirjautuminen asiakaskoneille
Opinnäytteen avaaminen
Opinnäytteen lukeminen
Opinnäytteen tulostus
|
| Sijainti: | P1 Ark Aalto 3750 | Arkisto |
| Avainsanat: | grain size distribution volume-weighted Hall-Petch relation welding shipbuilding structural steel hardness stereology instrumented identation testing raekoko hajonta tilavuuspainotettu Hall-Petch yhtälö hitsaus laivanrakennusteräs kovuus EBSD stereologia instrumentoitu kovuusmittaus |
| Tiivistelmä (fin): | Raekoon hajonnalla on huomattava vaikutus metallisten materiaalien mekaanisiin ominaisuuksiin. Hitsatut liitokset ovat erityiskohde, joissa havaitaan laajaa raekokohajontaa. Tässä työssä tarkastellaan raekoon hajonnan vaikutusta hitsatun laivanrakennusteräksen (GL A36/D36) lujuuteen. Työssä on tarkasteltu kaari-, laser- ja laser-hybridihitsattuja ohuita levyjä (<=5 mm). Koesarjaan kuuluu kahdeksan hitsiaineen lisäksi kaksi perusmateriaalia. Mikrorakenteen ja mekaanisten ominaisuuksien määrittämiseen käytettiin edistyneitä tutkimusmenetelmiä, kuten pyyhkäisyelektronimikroskopiaa ja instrumentoitua kovuusmittausta. Perinteisesti mikrorakennetta kuvataan keskimääräisellä raekoolla. Tässä työssä esitetään vaihtoehtoinen tapa raekoon määrittämiseen, joka huomioi rakeiden tilavuuden vaikutuksen. Rakeiden tilavuus pitää huomioida, koska isojen rakeiden tilavuus rajatussa määrässä materiaalia on merkittävän suuri ja se vaikuttaa siten myös lujuuteen. Tilavuuspainotetun raekoon määrittämisessä käytetään hyödyksi stereologiaa ja hitsiaineille validoituja mittausmenetelmiä. Kokeelliset tulokset osoittavat, että raekoon hajonnan vaikutus lujuuteen katoaa, kun käytetään tilavuuspainotettua keskimääräistä raekokoa; kaikki raekokohajonnat noudattavat samaa lineaarista Hall-Petch -yhtälöä. Työn olennainen tulos on relaation löytäminen keskimääräisen ja tilavuuspainotetun keskimääräisen raekoon välille. Relaatio on sama kaikille tutkituille näytteille mikrorakenteen tyypistä tai rakeiden muodosta riippumatta. Löydettyä relaatiota käyttämällä Hall-Petch -yhtälö on johdettu uuteen muotoon ja sen antamia tuloksia verrataan kirjallisuuteen. Esitetty yhtälö on yleistä tasoa, eikä se ole riippuvainen raekoon hajontaa kuvaavan jakauman muodosta. Työssä esitetty menetelmä mahdollistaa tilavuuspainotetun keskimääräisen raekoon mittaamisen yleisesti käytetyillä menetelmillä. |
| Tiivistelmä (eng): | The grain size distribution of metals has a significant influence on their mechanical properties. Welded joints are a particular case where a large variety of grain size distributions are observed. In this thesis, the influence of grain size distribution on strength of welded shipbuilding structural steel (GL A36/D36) is investigated. Weld samples have been manufactured with arc, laser and laser-hybrid welding using thin plates (<=5 mm). In addition to eight weld metal microstructures, two base materials are included in the test series. The microstructure and mechanical properties are characterized using state of the art methods, such as electron backscatter diffraction (EBSD) and instrumented indentation testing (IIT). Typically, the mean grain size is used as the characteristic measure of a microstructure. This thesis presents an alternative approach for the measurement of grain size that considers the volume of grains. The volume of grains has to be accounted for, since large grains occupy a significantly large fraction in a finite material volume. The hypothesis is tested by weighting grain size measurement data with grain volume. Stereological principles are utilized for the determination of the volume-weighted mean grain size. The used test methods are validated for the characterization of weld metal. Experimental results show that the dependence of strength on grain size distribution is eliminated by using the volume-weighted mean grain size; a linear Hall-Petch relation is maintained for all grain size distributions. The key finding of the thesis is the linear correlation between the mean grain size and the volume-weighted mean grain size, which is valid for all tested specimens regardless of the type of microstructure or shape of grains. By applying the found correlation, the Hall-Petch equation is re-formulated and validated with data from the literature. The presented approach is of general nature and independent of known distribution functions. From a practical point of view, the presented approach enables the measurement of volume-weighted mean grain size to be carried out using existing standard methods. |
| ED: | 2012-12-05 |
INSSI tietueen numero: 45686
+ lisää koriin
INSSI