Published April 7, 2022
| Version v1
Publication
Open
Diffraction-based Residual Stress Mapping of a Stress Frame of Gray Iron via Vibratory Stress Relief Method
Creators
- 1. National Synchrotron Radiation Research Center
- 2. National Yang Ming Chiao Tung University
- 3. Metal Industries Research & Development Centre
- 4. Australian Nuclear Science and Technology Organisation
- 5. University of Sydney
- 6. Can Tho University
- 7. Chungnam National University
- 8. National Tsing Hua University
Description
The role of residual stress is critical, particularly for machine tools demanding accuracy below 1 µm. Although minor stresses are subjected to a tiny area, the applied force can cause devastating distortions on the precision components at this length scale. In this research, we systematically investigated the residual stress in a stress frame of the gray iron used in machine tools using synchrotron X-ray and neutron sources. Through the combination of these techniques, the residual stresses on the surface, inside the bulk, and in average were presented. Comprehensive analysis results shed light on the vibratory stress relief technique, which reduced the residual stresses and stabilized them, even materials undergoing cycling heating. Although compressive stresses are not effectively reduced, this technique is useful in improving the mechanical stability of the materials in machine tools.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
يعد دور الإجهاد المتبقي أمرًا بالغ الأهمية، خاصة بالنسبة للأدوات الآلية التي تتطلب دقة أقل من 1 ميكرومتر. على الرغم من أن الضغوط الطفيفة تخضع لمنطقة صغيرة، إلا أن القوة المطبقة يمكن أن تسبب تشوهات مدمرة على المكونات الدقيقة على هذا المقياس الطولي. في هذا البحث، قمنا بالتحقيق بشكل منهجي في الإجهاد المتبقي في إطار الإجهاد للحديد الرمادي المستخدم في الأدوات الآلية باستخدام مصادر الأشعة السينية السنكروترونية والنيوترونات. من خلال الجمع بين هذه التقنيات، تم عرض الضغوط المتبقية على السطح، داخل الجزء الأكبر، وفي المتوسط. تسلط نتائج التحليل الشامل الضوء على تقنية تخفيف الإجهاد الاهتزازي، والتي قللت من الضغوط المتبقية واستقرت عليها، حتى المواد التي تخضع لتسخين الدورة. على الرغم من عدم تقليل الضغوط الضاغطة بشكل فعال، إلا أن هذه التقنية مفيدة في تحسين الاستقرار الميكانيكي للمواد في الأدوات الآلية.Translated Description (French)
Le rôle de la contrainte résiduelle est critique, en particulier pour les machines-outils exigeant une précision inférieure à 1 µm. Bien que les contraintes mineures soient soumises à une zone minuscule, la force appliquée peut provoquer des distorsions dévastatrices sur les composants de précision à cette échelle de longueur. Dans cette recherche, nous avons systématiquement étudié la contrainte résiduelle dans un cadre de contrainte du fer gris utilisé dans les machines-outils utilisant des sources de rayons X et de neutrons synchrotron. Grâce à la combinaison de ces techniques, les contraintes résiduelles sur la surface, à l'intérieur de la masse et en moyenne ont été présentées. Des résultats d'analyse complets mettent en lumière la technique de soulagement des contraintes vibratoires, qui réduit les contraintes résiduelles et les stabilise, même les matériaux soumis à un chauffage cyclique. Bien que les contraintes de compression ne soient pas efficacement réduites, cette technique est utile pour améliorer la stabilité mécanique des matériaux dans les machines-outils.Translated Description (Spanish)
El papel de la tensión residual es fundamental, en particular para las máquinas herramienta que exigen una precisión inferior a 1 µm. Aunque las tensiones menores están sujetas a un área pequeña, la fuerza aplicada puede causar distorsiones devastadoras en los componentes de precisión en esta escala de longitud. En esta investigación, investigamos sistemáticamente la tensión residual en un marco de tensión de la plancha gris utilizada en máquinas herramienta utilizando fuentes de rayos X y neutrones de sincrotrón. Mediante la combinación de estas técnicas se presentaron las tensiones residuales sobre la superficie, dentro del bulto y en promedio. Los resultados de un análisis exhaustivo arrojan luz sobre la técnica de alivio de tensiones vibratorias, que reduce las tensiones residuales y las estabiliza, incluso en materiales sometidos a calentamiento cíclico. Aunque las tensiones de compresión no se reducen de manera efectiva, esta técnica es útil para mejorar la estabilidad mecánica de los materiales en las máquinas herramienta.Files
pdf.pdf
Files
(1.7 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:30676832b7364bdf0a38f6b0c18839ee
|
1.7 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- رسم خرائط الإجهاد المتبقي القائم على الحيود لإطار الإجهاد من الحديد الرمادي عبر طريقة تخفيف الإجهاد الاهتزازي
- Translated title (French)
- Cartographie du stress résiduel basée sur la diffraction d'un cadre de stress en fer gris via la méthode de soulagement du stress vibratoire
- Translated title (Spanish)
- Mapeo de tensión residual basado en la difracción de un marco de tensión de hierro gris a través del método de alivio de tensión vibratoria
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4225689454
- DOI
- 10.3389/fmats.2022.859342
References
- https://openalex.org/W1587140794
- https://openalex.org/W1964952728
- https://openalex.org/W1966288025
- https://openalex.org/W1979433355
- https://openalex.org/W1988690886
- https://openalex.org/W2002415432
- https://openalex.org/W2031202512
- https://openalex.org/W2032810796
- https://openalex.org/W2052112494
- https://openalex.org/W2058551457
- https://openalex.org/W2060355484
- https://openalex.org/W2085261385
- https://openalex.org/W2148097482
- https://openalex.org/W2165884887
- https://openalex.org/W2238200527
- https://openalex.org/W2396908896
- https://openalex.org/W2462937364
- https://openalex.org/W2522713338
- https://openalex.org/W2574373564
- https://openalex.org/W2743213668
- https://openalex.org/W2766901392
- https://openalex.org/W3093250936