Algoritmos para Estimar la Temperatura de Transición de Dúctil a Frágil, la Energía del Estante Superior y Sus Incertidumbres para Acero Utilizando Datos de Área de Corte de Charpy V-Notch y Energía Absorbida
Autores: Switzner, Nathaniel T.; Anderson, Joel; Ahmed, Lanya Ali; Rosenfeld, Michael; Veloo, Peter
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Dureza
Transición
Algoritmos
Curva de tangente hiperbólica
Conjunto de datos de Charpy con muesca en V
Incertidumbre
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 7
Citaciones: Sin citaciones
La resistencia y la transición del comportamiento dúctil a frágil son preocupaciones de larga data para aplicaciones de acero ferrítico, como tuberías. Se han desarrollado tres algoritmos para ajustar una curva de tangente hiperbólica a cualquier conjunto de datos de muescas en V de Charpy y estimar la incertidumbre para (1) la temperatura de transición del área de apariencia de corte del 85% y (2) la energía absorbida del estante superior. Para ajustar la curva de tangente hiperbólica a los datos, el (I) primer algoritmo se basó en la estimación iterativa de cuatro parámetros; (II) el segundo algoritmo en dos parámetros (después de la simplificación basada en suposiciones físicas); y (III) el tercer algoritmo en solo un parámetro (tras una mayor simplificación). Los algoritmos fueron escritos utilizando el lenguaje de programación de código abierto, R. Los requisitos mínimos de entrada para el algoritmo son datos experimentales para el área de apariencia de corte y energía absorbida de al menos cuatro temperaturas para el algoritmo de cuatro parámetros, dos temperaturas para el algoritmo de dos parámetros y una temperatura para el algoritmo de un parámetro. Las temperaturas de prueba y la cantidad de pruebas a cada temperatura pueden variar. Los algoritmos se describen en detalle y se demuestran utilizando un conjunto de datos de 12 resultados de pruebas de Charpy (área de corte y energía absorbida) de un tubo de grado API-5L X52 con barras de Charpy de 4.5 mm de grosor. Un futuro artículo probará y comparará los algoritmos utilizando una amplia variedad de conjuntos de datos de muescas en V de Charpy para aclarar su aplicabilidad y posibles limitaciones.
Descripción
La resistencia y la transición del comportamiento dúctil a frágil son preocupaciones de larga data para aplicaciones de acero ferrítico, como tuberías. Se han desarrollado tres algoritmos para ajustar una curva de tangente hiperbólica a cualquier conjunto de datos de muescas en V de Charpy y estimar la incertidumbre para (1) la temperatura de transición del área de apariencia de corte del 85% y (2) la energía absorbida del estante superior. Para ajustar la curva de tangente hiperbólica a los datos, el (I) primer algoritmo se basó en la estimación iterativa de cuatro parámetros; (II) el segundo algoritmo en dos parámetros (después de la simplificación basada en suposiciones físicas); y (III) el tercer algoritmo en solo un parámetro (tras una mayor simplificación). Los algoritmos fueron escritos utilizando el lenguaje de programación de código abierto, R. Los requisitos mínimos de entrada para el algoritmo son datos experimentales para el área de apariencia de corte y energía absorbida de al menos cuatro temperaturas para el algoritmo de cuatro parámetros, dos temperaturas para el algoritmo de dos parámetros y una temperatura para el algoritmo de un parámetro. Las temperaturas de prueba y la cantidad de pruebas a cada temperatura pueden variar. Los algoritmos se describen en detalle y se demuestran utilizando un conjunto de datos de 12 resultados de pruebas de Charpy (área de corte y energía absorbida) de un tubo de grado API-5L X52 con barras de Charpy de 4.5 mm de grosor. Un futuro artículo probará y comparará los algoritmos utilizando una amplia variedad de conjuntos de datos de muescas en V de Charpy para aclarar su aplicabilidad y posibles limitaciones.