PL: Analiza doraźnej wytrzymałości historycznego żeliwa w warunkach podwyższonych temperatur | EN: Analysis of the ad hoc strength of historical cast iron at elevated temperatures

abstractPL: Celem pracy była analiza doraźnej wytrzymałości historycznego żeliwa w warunkach podwyższonych temperatur. Zgłębiono proces wytwarzania tego stopu, opisano jego rodzaje i właściwości oraz przedstawiono ogólny zarys historyczny. Omówiono znaczenie zagadnienia odporności ogniowej i renowacji istniejących obiektów, a całość zwieńczono przykładami zarówno konstrukcji żeliwnych jak i ich awarii, które miały miejsce w przeszłości. Badania zostały przeprowadzone na próbkach pobranych z żeliwnego słupa, który przestał pełnić swoją konstrukcyjną funkcję. Materiałem badawczym było łącznie dwanaście próbek o zbliżonych wymiarach, w oparciu o procedury normowe sprawdzona została twardość metodą Brinella i wytrzymałość na ściskanie każdej z nich. Przeanalizowano jaki wpływ ma sposób chłodzenia na ich właściwości oraz jak materiał zachowuje się bezpośrednio po wyjęciu z pieca muflowego. Miało to na celu zobrazowanie, w jaki sposób konstrukcja bądź jej elementy, będą zachowywać się w trakcie oraz po pożarze. Zestawiono i porównano ze sobą wykresy zależności naprężenie-odkształcenie skonstruowane dla każdej próbki, uzyskane na podstawie danych z maszyny wytrzymałościowej Satec/Instron KN 600 oraz tensometrycznego systemu pomiarowego TMX-0216SE. Badania wykazały znaczący wzrost twardości próbek gaszonych w wodzie, z równoczesnym spadkiem ich wytrzymałości na ściskanie. Zniszczenie tej serii nastąpiło w dużo bardziej gwałtowny sposób niż próbki gaszone na powietrzu czy niepoddane działaniu wysokiej temperatury. Materiał został zbadany pod mikroskopem w celu odnotowania zmian, które zaszły w jego strukturze, po przejściu przez epizody gwałtownego nagrzania i późniejszego stygnięcia.

abstractEN: The purpose of this study was to analyze the ad hoc strength of historic cast iron at elevated temperatures. The manufacturing process of this alloy was explored, its types and properties, and a general historical overview was presented. The importance of the issue of fire resistance and renovation of existing structures was discussed, and the whole was topped off with examples of both cast iron structures and their failures that occurred in the past. The research was carried out on samples taken from a cast iron column that had ceased to perform its structural function. A total of twelve specimens of similar dimensions were used as test material, and the Brinell hardness and compressive strength of each specimen were tested according to standard procedures. The influence of the cooling method on the properties of the specimens was analyzed as well as how the material behaves immediately after being removed from the muffle furnace. This was to illustrate how the structure, or its components, would behave during and after a fire. The stress-strain diagrams constructed for each specimen, using data from a Satec/Instron KN 600 testing machine and a TMX-0216SE strain gauge system, were compared. The tests showed a significant increase in the hardness of the water quenched specimens, with a concomitant decrease in their compressive strength. The destruction of this series occurred in a much more rapid manner than samples quenched in air or not exposed to high temperature. The material was examined under a microscope to note the changes that occurred in its structure after it had gone through episodes of rapid heating and subsequent cooling.

status: finished