Záměrem této studie jsou analýzy změn dynamických vlastností jemnozrnné oceli po svařování. Použity byly dva druhy ocelí ? S 355N a Domex 700MC. Jedná se o materiály se zvýšenou mezí kluzu, vhodné pro použití v konstrukci kolejových vozidel s nižší hmotností. Svařování bylo provedeno metodou ručního obloukového svařování, použitím optimalizovaných svařovacích parametrů. Vyhotoven byl tupý svarový spoj dvou desek. Mikrostrukturní změny vyvolané procesem svařování byly analyzovány elektronovou mikroskopií. Měření tvrdosti bylo provedeno v liniích od svarového kovu, přes fúzní zónu, tepelně ovlivněnou oblast do základního materiálu. Z experimentálních svarů byly vyhotoveny vzorky pro instrumentovanou rázovou zkoušku pro vyhodnocení dynamické lomové meze kluzu a absorbované energie v souladu s EN ISO 14556:2000 Steel, Charpy V Notch Pendulum Impact Test ? Instrumented Test Method. Lomové plochy po rázové zkoušce byly vyhodnoceny fraktograficky pro rozlišení mechanizmu lomu a vlivu primárních nehomogenit v oceli. Souhrnně byl vyhodnocen vliv svařování na dynamickou pevnost a lomové chování u srovnávaných ocelí; zjištěn byl zejména degradační vliv u oceli Domex 700MC.
Anotace v angličtině
This study aims to analyze the changes of impact properties in fine grained steel after welding process. Two kind of steel were used, first one was S 355N steel and second one was Domex 700MC. Both of that steels are the type of steel with an improved yield strength and are suitable for light weight construction parts of railway vehicles. Welding was performed through metal arc welding (SMAW) methods, with optimum welding process parameters. Butt joint was used for bringing two steel plates together. The microstructure changes occurring during the welding process were analyzed with scanning electron microscopy (SEM). Hardness measurements were performed started from welding pool and continued to fusion zone, heat affected zone and base material respectively. To determine the dynamic fracture yield strength and absorbed impact energy, samples were prepared for instrumented Charpy test which were taken from steel plates. All of the samples were evaluated according to EN ISO 14556:2000 Steel, Charpy V Notch Pendulum Impact Test ? Instrumented Test Method. After impact test, fractography evaluation was performed to distinguish the fracture mode and influence of primary heterogeneity of steel. The dynamic strength and fracture behavior changes after welding process were summarized; substantial degradation process was find out in Domex 700MC steel.
Klíčová slova
SMAW, heterogenity jemnozrnné oceli, svarové spoje, konstrukce kolejových vozidel, instrumentovaná Charpyho zkouška, rázová energie
Klíčová slova v angličtině
SMAW, heterogeneities of fine grain steel, welded joints, construction of rail vehicles, Instrumented Charpy Test, impact energy
Rozsah průvodní práce
67 s. + 29 s. příloh
Jazyk
AN
Anotace
Záměrem této studie jsou analýzy změn dynamických vlastností jemnozrnné oceli po svařování. Použity byly dva druhy ocelí ? S 355N a Domex 700MC. Jedná se o materiály se zvýšenou mezí kluzu, vhodné pro použití v konstrukci kolejových vozidel s nižší hmotností. Svařování bylo provedeno metodou ručního obloukového svařování, použitím optimalizovaných svařovacích parametrů. Vyhotoven byl tupý svarový spoj dvou desek. Mikrostrukturní změny vyvolané procesem svařování byly analyzovány elektronovou mikroskopií. Měření tvrdosti bylo provedeno v liniích od svarového kovu, přes fúzní zónu, tepelně ovlivněnou oblast do základního materiálu. Z experimentálních svarů byly vyhotoveny vzorky pro instrumentovanou rázovou zkoušku pro vyhodnocení dynamické lomové meze kluzu a absorbované energie v souladu s EN ISO 14556:2000 Steel, Charpy V Notch Pendulum Impact Test ? Instrumented Test Method. Lomové plochy po rázové zkoušce byly vyhodnoceny fraktograficky pro rozlišení mechanizmu lomu a vlivu primárních nehomogenit v oceli. Souhrnně byl vyhodnocen vliv svařování na dynamickou pevnost a lomové chování u srovnávaných ocelí; zjištěn byl zejména degradační vliv u oceli Domex 700MC.
Anotace v angličtině
This study aims to analyze the changes of impact properties in fine grained steel after welding process. Two kind of steel were used, first one was S 355N steel and second one was Domex 700MC. Both of that steels are the type of steel with an improved yield strength and are suitable for light weight construction parts of railway vehicles. Welding was performed through metal arc welding (SMAW) methods, with optimum welding process parameters. Butt joint was used for bringing two steel plates together. The microstructure changes occurring during the welding process were analyzed with scanning electron microscopy (SEM). Hardness measurements were performed started from welding pool and continued to fusion zone, heat affected zone and base material respectively. To determine the dynamic fracture yield strength and absorbed impact energy, samples were prepared for instrumented Charpy test which were taken from steel plates. All of the samples were evaluated according to EN ISO 14556:2000 Steel, Charpy V Notch Pendulum Impact Test ? Instrumented Test Method. After impact test, fractography evaluation was performed to distinguish the fracture mode and influence of primary heterogeneity of steel. The dynamic strength and fracture behavior changes after welding process were summarized; substantial degradation process was find out in Domex 700MC steel.
Klíčová slova
SMAW, heterogenity jemnozrnné oceli, svarové spoje, konstrukce kolejových vozidel, instrumentovaná Charpyho zkouška, rázová energie
Klíčová slova v angličtině
SMAW, heterogeneities of fine grain steel, welded joints, construction of rail vehicles, Instrumented Charpy Test, impact energy
Zásady pro vypracování
1. Application of fine-grained steel with higher yield stress for railway construction parts.
2. Review of theoretical weldability of fine-grained steel, description of degradation processes in welding joints.
3. Proposal and realization of experimental welding, preparing of referential samples.
4. Evaluation of hardness differences in heat affected zone of experimental welding joints.
5. Structural and phase analysis of critical layers.
6. Testing of dynamic durability in selected layers of welding joints.
7. The summary evaluation of influence of welding on dynamic response of fine-grained steel.
Zásady pro vypracování
1. Application of fine-grained steel with higher yield stress for railway construction parts.
2. Review of theoretical weldability of fine-grained steel, description of degradation processes in welding joints.
3. Proposal and realization of experimental welding, preparing of referential samples.
4. Evaluation of hardness differences in heat affected zone of experimental welding joints.
5. Structural and phase analysis of critical layers.
6. Testing of dynamic durability in selected layers of welding joints.
7. The summary evaluation of influence of welding on dynamic response of fine-grained steel.
Seznam doporučené literatury
[1] ABBASHIAN, R., ABBASHIAN, L., REED-HILL, R. E.: Physical Metallurgy Principles. USA: Stamford, 2010. ISBN 978-0-495-43851-9.
[2] AHMED, N.: New Developments in Advanced Welding. Cambridge: Woodhead Publ. Ltd., 2005. ISBN 1-85573-970-4.
[3] ASHBY, M. F., JONES, D. R. H.: Engineering Materials I, II. Exeter, 1988.
[4] BOWMANN, K.: Mechanical Behavior of Materals, 2004.
Seznam doporučené literatury
[1] ABBASHIAN, R., ABBASHIAN, L., REED-HILL, R. E.: Physical Metallurgy Principles. USA: Stamford, 2010. ISBN 978-0-495-43851-9.
[2] AHMED, N.: New Developments in Advanced Welding. Cambridge: Woodhead Publ. Ltd., 2005. ISBN 1-85573-970-4.
[3] ASHBY, M. F., JONES, D. R. H.: Engineering Materials I, II. Exeter, 1988.
[4] BOWMANN, K.: Mechanical Behavior of Materals, 2004.
Přílohy volně vložené
-
Přílohy vázané v práci
ilustrace, grafy
Převzato z knihovny
Ne
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
Student přednesl obhajobu své diplomové práce a vyčerpávajícím způsobem zodpověděl dotazy z obou posudků i doplňující dotaz člena komise.