جستجو در:
دوره 22، شماره 11 - ( آبان 1401 )
جلد 22 شماره 11 صفحات 686-677 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Samadieh Labbaf H, Hashemi S. Application of image processing to study fracture surface of API X70 steel under Charpy impact test. Modares Mechanical Engineering 2022; 22 (11) :677-686
URL: http://mme.modares.ac.ir/article-15-61576-fa.html
URL: http://mme.modares.ac.ir/article-15-61576-fa.html
صمدیه لباف حسین، هاشمی سید حجت. کاربرد پردازش تصویر برای بررسی سطح شکست فولاد API X70 در آزمایش ضربه شارپی. مهندسی مکانیک مدرس. 1401; 22 (11) :677-686
حسین صمدیه لباف1 
، سید حجت هاشمی* 2
، سید حجت هاشمی* 2
1- دانشگاه بیرجند
2- دانشگاه بیرجند ، shhashemi@birjand.ac.ir
2- دانشگاه بیرجند ، shhashemi@birjand.ac.ir
چکیده: (999 مشاهده)
آزمایش ضربه شارپی یک روش تجربی برای بررسی رفتار شکست دینامیکی مواد و مصالح مهندسی است که در دماهای مختلف بمنظور بررسی رفتار انتقال نرم به ترد مواد انجام می‌شود. محاسبه درصد شکست نرم و ترد سطح شکست نمونه شارپی با استفاده از روش‌های چشمی و مقایسه‌ای (طبق استاندارد API E23) انجام می‌شود که مقادیر دقیق شکست نرم و ترد را گزارش نمی‌کند. در این تحقیق، روشی برای محاسبه میزان دقیق درصد شکست نرم با استفاده از پردازش تصویر ارائه شده است که امکان بررسی قسمت‌های مختلف سطح شکست را به صورت کمی با دقت بالا فراهم می‌کند. مراحل پردازش تصویر برای سطح شکست یازده نمونه استاندارد شارپی از فولاد API X70 آزمایش شده در دمای 20+ تا 80- درجه سلسیوس و با فاصله دمایی ده درجه شرح داده می‌شود. در این تحقیق برای اولین بار تبدیل تصویر کیفی سطح شکست شارپی به یک ماتریس کمی از مقدار درصد شکست ترد انجام شده است. تصاویر سطح شکست در یک قالب یکسان، شبکه‌بندی شده و هر تصویر با بیان یک ماتریس کمی‌سازی می‌شود. امکان پیش‌بینی شکل قسمت‌های نرم و ترد از سطح شکست در دمای متفاوت در محدوده 20+ تا 80- درجه سلسیوس از نتایج این تحقیق است. مقدار شکست نرم با استفاده از پردازش تصویر برای دماهای20+، 0 ، 20-، 40-، 60- و 80- درجه سلسیوس به ترتیب100، 100، 86، 53، 36 و 0 درصد گزارش شده است. دمای انتقال برای فولاد آزمایش شده منطبق با شکست نرم 50 درصد، 45- درجه سلسیوس بدست آمد.
نوع مقاله: پژوهشی اصیل |
موضوع مقاله:
مکانیک آسیب
دریافت: 1401/2/27 | پذیرش: 1401/5/19 | انتشار: 1401/8/10
دریافت: 1401/2/27 | پذیرش: 1401/5/19 | انتشار: 1401/8/10
فهرست منابع
1. [1] B. Verlinden, Thermo-mechanical Processing of Metallic Materials, 1st Edition, Elsevier Ltd, 2007.
2. [2] Z. Zhou, Z. Tong, G. Qian, W. Zhong, C. Wang, W. Yang, and F. Berto, Irradiation effect on impact fracture behavior of A508-3 steel in ductile-to-brittle transition range, Engineering Failure Analysis, Vol. 97, pp. 836-843, 2019. [DOI:10.1016/j.engfailanal.2019.01.053]
3. [3] B. Tanguy, J. Besson, R. Piques, and A. Pineau, Ductile to brittle transition of an A508 steel characterized by Charpy impact test, Engineering Fracture Mechanics, Vol. 72, pp. 49-72, 2005. [DOI:10.1016/j.engfracmech.2004.03.010]
4. [4] S. H. Hashemi, D. Mohammadyani, M. Pouranvari and S. M. Mousavizadeh, On the relation of microstructure and impact toughness characteristics of DSAW steel of grade API X70, Fatigue & Fracture of Engineering Materials & Structures, Vol. 32, No. 1, pp. 33-40, 2009. [DOI:10.1111/j.1460-2695.2008.01312.x]
5. [5] S. Y. Shin, B. Hwang, S. Kim, S. Lee, Fracture toughness analysis in transition temperature region of API X70 pipeline steels, Materials Science and Engineering A, Vol. 429, pp. 196-204, 2006. [DOI:10.1016/j.msea.2006.05.086]
6. [6] S. Y. Shin, B. Hwang, S. Kim, S. Lee, Analysis of fracture toughness in the transition temperature region of API X70 pipeline steels rolled in two-phase region, Metallurgical and Materials Transactions A, Vol. 38A, No. 5, pp. 1012-1021, 2007. [DOI:10.1007/s11661-007-9125-6]
7. [7] S. H. Hashemi, Apportion of Charpy energy in API 5L grade X70 pipeline steel, International Journal of Pressure Vessels and Piping, Vol.85, No. 12, pp. 879-884, 2008. [DOI:10.1016/j.ijpvp.2008.04.011]
8. [8] B. Beidokhti, A.H. Koukabi, A. Dolati, Influences of titanium and manganese on high strength low alloy SAW weld metal properties, Materials Characterization, Vol. 60, pp. 225-233, 2009. [DOI:10.1016/j.matchar.2008.09.005]
9. [9] J. Capelle, J. Furtado, Z. Azari, S. Jallais, G. Pluvinage, Design based on ductile-brittle transition temperature for API 5L X65 steel used for dense co2 transport, Engineering Fracture Mechanics, Vol. 110, pp. 270-280, 2013. [DOI:10.1016/j.engfracmech.2013.08.009]
10. [10] G. Pluvinage, M. B. Amara, J. Capelle, Z. Azari, Role of constraint on ductile brittle transition temperature of pipe steel X65, Procedia Materials Science, Vol. 3, pp. 1560-1565, 2014. [DOI:10.1016/j.mspro.2014.06.252]
11. [11] E. Lucon, C. N. McCowan, R. L. Santoyo, Impact characterization of line pipe steels by means of standard, sub-size and miniaturized charpy specimens, National Institute of Standards and Technology Technical Note 1865, 2015. [DOI:10.6028/NIST.TN.1865]
12. [12]R. Maksuti, Fractographic analysis of welded joint surfaces, International scientific journal machines technologies materials, Vol. 37, No. 12, pp. 34-37, 2016.
13. [13] H. Kawata, O. Umezawa, Two step ductile to brittle transition behavior on ferrite+pearlite structure steel sheet, International Advance Publication by J-stage, Vol. 57, No. 7, pp. 1282-1288, 2017. [DOI:10.2355/isijinternational.ISIJINT-2017-026]
14. [14] S. V. Panin, P. O. Maruschak, I. V. Vlasov, D. D. Moiseenko, F. Berto, A.Vinogradov, Effect of temperature-force factors and concentrator shape on impact fracture mechanisms of 17Mn1Si steel, Advances in Materials Science and Engineering, Vol. 2017, pp. 1-12, 2017. [DOI:10.1155/2017/9867217]
15. [15] C. N. McCowan, E. Lucon, R. L. Santoyo, Fracture appearance of steels in transition: experimental observations and measurements, Journal of Testing and Evaluation, Vol. 47 ,No. 2, pp. 1009-1022, 2019. [DOI:10.1520/JTE20170448]
16. [16] T. C. Park, B. S. Kim, J. H. Son, Y. K. Yeo, A New Fracture Analysis Technique for Charpy Impact Test Using Image Processing, Korean Journal of Metals and Materials, Vol. 59, No. 1, pp. 61-66, 2021. [DOI:10.3365/KJMM.2021.59.1.61]
17. [17] API Specifications 5L, specifications for line pipe, Forty Fourth Edition, American Petroleum institute, 2007.
18. [18] ASTM E23, Standard Test Methods for Notched Bar Impact Testing of Metallic Materials, Published May 2003.
19. [19] H. Khavanin, S. H. Hashemi, Comparison of fracture area of drop weight tear test and Charpy specimen in thermomechanical steel, Journal of Mechanical Engineering Transaction of ISME, Vol. 16, No. 3, pp. 68-78, 2014. (in Persion)
20. [20] O. K. Chopra and W. J. Shack, Mechanical Properties of Thermally Aged Cast Stainless Steels from Shippingport Reactor Components, Argonne National Laboratory, 1995. [DOI:10.2172/71383]
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |