nieciągłe płynięcie plastyczne, austenityczna stal nierdzewna, 316LN, JK2LB, modelowanie konstytutywne
Abstrakt
Prediction of behavior of materials cooled to nearly absolute zero becomes a vital element in design and safe construction of instruments working with cryogenics.
In the present work three fundamental questions have been raise:
• Given the extensive metallurgical examinations performed, is the effect of mechanical and microstructural properties on the DPF phenomenon sufficiently recognized?
• Following materials tests at cryogenic temperatures, can all the experimental data be systematized to advance understanding of the mechanism of DPF and the thermodynamic background related to heat transport at low temperatures?
• Concerning the DPF constitutive model and identification of parameters, is the provided solution representative and universal for stainless steels at cryogenic temperatures?
Thw answer to all these questions seems to be yes. These conclusions have rather fundamental meaning for thin-walled structures operating at extremely low temperatures like heat exchangers, corrugated expansion bellows or vacuum chambers. They mean that the plastic flow in the proximity of absolute zero may lead to strong degradation of material cohesion due to its discontinuous nature.
Przewidywanie zachowania się materiału schłodzonego niemal bezwzględnego jest istotnym elementem w projektowaniu oraz bezpiecznym konstruowaniu przyrządów i maszyn pracujących w środowisku kriogenicznym.
W niniejszej pracy, trzy podstawowe pytania zostały podniesione:
• Czy - biorąc pod uwagę wykonane badania metalurgiczne - wpływ właściwości mechanicznych i mikrostruktury na zjawisko NPP został wystarczająco rozpoznany?
• Czy - podążając tropem testów wytrzymałościowych w temperaturach kriogenicznych - można usystematyzować wszystkie dostępne dane eksperymentalne dla lepszego zrozumienia mechanizmu NPP i jego tła termodynamicznego dotyczącego transportu ciepła w niskich temperaturach?
• Czy - w odniesieniu do modelu konstytutywnego oraz identyfikacji parametrów - przedstawione rozwiązanie jest reprezentatywne i uniwersalne dla stali nierdzewnych w temperaturach kriogenicznych?
Odpowiedź na wszystkie powyższe pytania brzmi "tak". Wnioski te mają istotne znaczenie dla cienkościennych konstrukcji pracujących w ekstremalnie niskich temperaturach, takich jak wymienniki ciepła czy komory próżniowe. Oznacza to, że deformacja materiału w okolicy zera bezwzględnego może prowadzić do silnego obniżenia spójności sieci krystalicznej ze względu na nieciągły charakter płynięcia plastycznego.
