Optisches Extensometer zur Verfolgung propagierender Verformungsbänder
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Zusammenfassung
Der Portevin-LeChatelier-Effekt (PLC-Effekt) bezeichnet Instabilitäten der plastischen Verformung von Legierungen. In bestimmten Bereichen von Verformungsrate und Temperatur erfolgt die ansonsten homogene Verformung des Materials lokalisiert in schmalen Zonen, die PLC-Bänder genannt werden. Da die PLC-Bänder sehr schnell auftreten, ist ein System mit hoher zeitlicher und räumlicher Auflösung erforderlich, um die Vorgänge bei der Entstehung gründlich zu untersuchen. In diesem Artikel wird ein neues Testsystem zur Beobachtung des PLC-Effekts präsentiert. Es besteht neben einer Zugmaschine aus einer Zeilenkamera zur globalen Beobachtung der Zugprobe sowie einer Hochgeschwindigkeitskamera mit hoher Vergrößerung zur lokalen Beobachtung mit hoher zeitlicher und räumlicher Auflösung. Durch Analyse der Daten der Zeilenkamera ist die Bestimmung der Position auftretender PLC-Bänder möglich. Diese Information wird dazu genutzt, die nur einen Teil der Zugprobe beobachtende Hochgeschwindigkeitskamera auszulösen bzw. einem über die Probe propagierenden Band nachzuführen.
Abstract
The Portevin-LeChatelier effect (PLC-effect) denominates instabilities during the plastic deformation of alloys. In certain regions of strain rate and temperature the — usually homogeneous — deformation of the material localizes in small areas of the specimen, called PLC bands. Because of these rapidly appearing PLC bands, a system with high resolution in time and space is required to observe and investigate the processes of the formation of these bands thoroughly. In this article, a novel testing method for the observation of the PLC-effect is presented. The test system consists of a tensile testing machine, a line-scan camera for the global observation of the specimen, and a high-speed camera with a large magnification, resulting in a local observation with a high spatio-temporal resolution. By processing the data of the line-scan camera it is possible to detect the positions of emerging PLC-bands. This information is used to trigger the high speed camera, observing only a part of the specimen or to move the high-speed camera in parallel to emerging bands propagating through the specimen, respectively.
© by Oldenbourg Wissenschaftsverlag, Braunschweig, Germany
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