dr inż. Marek Chmielewski
Employment
- Profesor uczelni ze stop. nauk. dr at Instytut Nanotechnologii i Inżynierii Materiałowej
Publications
Filters
total: 76
Catalog Publications
-
Application of the Barkhausen effect probe with adjustable m agnetic field direction for stress state determination in the P91 ste el pipe
PublicationThe paper presents the results of application of a novel Barkhausen effect (BE) probe with adjustable magnetizing field direction for the stress level evaluation in ferromagnetic materials. The investigated sample was in a form of a pipe, made of P91 steel that was anisotropic due to the production process. The measurements were performed before and after welding, revealing the influence of welding process on the residual stress...
-
Stress anisotropy characterisation with the help of Barkhausen effect detector with adjustable magnetic field direction
PublicationIn the paper we describe a novel apparatus for the measurement of the Barkhausen noise (BN) angular dependence, which in turn may be indicative of the stress induced anisotropy of magnetic properties. Such dependence can be further used for the stress distribution evaluation. The change of magnetization direction in the material is obtained by varying the magnetic flux density in two perpendicular yokes of the apparatus. We present...
-
Magnetic field gradient as the most useful signal for detection of flaws using MFL technique
PublicationThe magnetic flux leakage (MFL) technique is extensively used for detection of flaws as well as for evaluation of their dimensions in ferromagnetic materials. However, proper analysis of the MFL signal is hindered by the MFL sensor velocity causing distortions of this signal. Traditionally measured components of the MFL signal are particularly sensitive to the scanning velocity. In this paper, an another signal – the gradient of...
-
Numerical evaluation of spatial time-varying magnetisation of ferritic tubes excited with a C-core magnet
PublicationPrzedstawiono uzyskane metodą elementów skończonych numeryczne oszacowanie czasowo-przestrzennego rozkładu magnetyzacji w ferrytycznych rurach magnesowanych elektromagnesem typu C. Wzięto pod uwagę nieliniowe własności magnetyczne oraz występowanie prądów wirowych. Prąd magnesujący miał charakter piłokształtny.
-
On the Application of Magnetoacoustic Emission for a Nondestructive Assessment of the Post Welding Heat Treatment of High Chromium Steel Weld Seams
PublicationThe paper analyses the possibility of post weld heat treatment (PWHT) quality assessment with the help of magnetoacoustic emission (MAE) signal measurements. Two welded superheater tubes, made of high chromium VM12 steel, were analysed—as welded and heat treated one. The analysed sample in the as welded state exhibited significantly higher hardness, accompanied by a big difference in the MAE signal intensity (of order of about...
-
Study of microstress state of P91 steel using complementary mechanical Barkhausen, magnetoacoustic emission, and X-ray diffraction techniques
PublicationThe paper deals with assessment of microstress state of martensite P91 steel using three complementary techniques: mechanical Barkhausen emission, magnetoacoustic emission (MAE), and X-ray diffraction (XRD) profile analysis. Magnetic coercivity Hc and microstructure were investigated with inductive magnetometry and magnetic force microscopy (MFM), respectively. Internal stress level of P91 steel was modified by heat treatment....
-
Impact of Tensile and Compressive Stress on Classical and Acoustic Barkhausen Effects in Grain-Oriented Electrical Steel
PublicationIn this paper, we present the results of the investigation of impact of tensile and compressive stress on the classical Barkhausen effect, magnetoacoustic emission (MAE) signal properties, and B(H) hysteresis loops for grain-oriented (GO) electrical steel. Samples have been glued to a nonmagnetic steel bar and stressed within elastic range (±800 μdef) by means of four-point bending method. The samples were cut out in two directions...
-
On the application of magnetoelastic properties measureme nts for plastic level determination in martensitic steels
PublicationThe change in the dislocation density, induced by plastic deformation, influences strongly the magnetic domain structure inside the material. Being so, classic parameters, like the coercivity or magnetic permeability, can be a good measure of the deformation level, yet their reliable determination in a non-destructive way in industrial environment is problematic. The magnetoacoustic emission (MAE) which results from the non-180...
-
Analysis of the possibility of creep damage detection in T24 heat resistant steel with the help of magnetic nondestestructive testing methods
PublicationThe paper presents the result of an analysis of applicability of various electromagnetic methods of nondestructive evaluation for creep damage detection in a novel heat resistant steel - T24 grade. Two sample sets, cut out from membrane wall tubes, were investigated – the as-delivered one and another exploited for 36,000 h in a power plant. There are described results of magnetic hysteresis loops B(H), Barkhausen noise (BN) and...
-
A Comparative Study on Methods of Distinction Between Near- and Far-Side Defects as Techniques Used Alongside with the Magnetic Flux Leakage Testing
PublicationResults of the finite element analysis show that a far-side defect in a steel plate, with the depth greater by 10% of the plate thickness than a near-side defect, can produce a very similar magnetic flux leakage (MFL) signal. Due to the fact that a measurement of MFL itself can lead to misclassification of a far-side defect as a near-side one, and thus to underestimation of its depth, a comparative study of three complementary...
-
On the possibility of the application of magnetoacoustic emission intensity measurements for the diagnosis of thick-walled objects in the industrial environment
PublicationArtykuł przedstawia wyniki pomiarów sygnału emisji magnetoakustycznej (EMA) wykonanych na obiektach grubościennych w środowisku przemysłowym oraz omawia możliwe sposoby jego dalszej analizy. Pomimo tego, ze bezpośredni pomiar sygnału EMA nie pozwala na określenie jego natężenia w artykule wykazano, że możliwa jest separacja użytecznego sygnału od szumów tła albo poprzez analogowe filtrowanie sprzętowe albo poprzez cyfrową analizę...
-
Influence of plastic deformation on stray magnetic field distribution of soft magnetic steel sample
PublicationThe effect of various combinations of conditions, i.e., presence of the Earth’s magnetic field during and after deformation on the distribution of stray magnetic field of S355 steel sample, which is locally deformed, was investigated. Some of the stages of the experiment were carried out in zero magnetic field. Compensation of the Earth’s magnetic field was obtained by the application of a pair of Helmholtz coils. These coils are...
-
Determination of magnetisation conditions in a Double-Core Barkhausen Noise measurement set-up
PublicationThe magnetic Barkhausen effect is useful forassessing 1D and 2D stress states of ferromagnetic steelobjects. However, its extension to technically importantmaterials, such as duplex anisotropic steels, remains challenging. The determination of magnetisation inside the studied object and the electromagnet for various geometries, materials and magnetisation angles is a key issue.Three-dimensional, dynamic finite element analysis...
-
Possibility of Application of Magnetoacoustic Emission for the Assessment of Plastic Deformation Level in Ferrous Materials
PublicationArtykuł prezentuje wyniki badań dotyczących możliwości zastosowana emisji magnetoakustycznej (EMA) do nieniszczącej oceny stopnia deformacji plastycznej próbek poddanych jednoosiowemu rozciąganiu. Przebadane zostały cztery różne materiały: stale 13HMF, CSN12021 i P91 oraz żelazo Armco. Badania pokazały, że różne parametry magnetyczne i magnetoakustyczne badanych materiałów mogą zmieniać się w rożny sposób, jednakże zawsze obserwuje...
-
Evaluation by means of magneto-acoustic emission and Barkhausen effect of time and space distribution of magnetic flux density in ferromagnetic plate magnetized by a C-core
PublicationPokazano wyniki badań emisji magnetoakustycznej (EMA) i efektu Barkhausena (HEB) dla dwóch płyt stalowych o różnych wymiarach. Wyniki te są porównane z wynikami modelowania zjawiska EMA z wykorzystaniem metody elementów skończonych z uwzględniem efektu prądów wirowych. Uzyskano zadawalające dopasowanie modelu, który odtwarzał poszerzenie maksimum EMA oraz przesunięcie fazowe i zmianę amplitudy HEB.
-
Designing a magnetoacoustic emission measurement configuration for measurement of creep damage in power plant boiler tubes
PublicationOpisywane są własności skonstruowanego detektora emisji magneto-akustycznej (EMA) służącego dla pomiaru stopnia degradacji rurociągów w przemyśle energetycznym. Specjalna budowa biegunów magnesu umożliwia ich dopasowanie do zakrzywionych powierzchni. Układ pomiarowy pozwala na badanie natężenia EMA dla pola wzdłuż osi rury, a także w kierunku obwodowym. Wykazano, iż możliwa jest detekcja zmiany stopnia degradacji materiału na obwodzie...
-
A fast procedure of stress state evaluation in magnetically anisotropic steels with the help of a probe with adjustable magnetizing field direction
PublicationThe paper presents a novel approach to the stress state evaluation issue. It deals with a strongly (magnetically) anisotropic materials for which a direct interpretation of the Barkhausen effect (BE) intensity would lead to erroneous results. In such a case one has to take into account both the measured BE intensity and the orientation of the magnetisation direction relative to the magnetic easy axis. For the in plane stress distribution...
-
The influence of elastic deformation on the properties of the magnetoacoustic emission (mae) signal for go electrical steel
PublicationZbadano własciwości sygnału emisji magnetoakustycznej (MAE) elektrotechnicznej stali GO poddanej deformacji plastycznej w temperaturze pokojowej
-
Reduction of the Velocity Impact on the Magnetic Flux Leakage Signal
PublicationThe velocity effect on the magnetic flux leakage (MFL) signal was investigated in this paper. Experiments were performed for velocity of the MFL tool within the range of 0–2 m/s. The velocity was not constant during each measurement to imitate real operational conditions of the MFL tool. Two components of the leakage were measured, i.e. the tangential to the motion direction (x) and the normal to the investigated surface (z). In...
-
On the correlation between magnetoacoustic emission and magnetostriction dependence on the applied magnetic field
PublicationThe correlation between magnetoacoustic emission signal envelopes and magnetostriction curves is investigated. Two sets of samples are being considered: tempered martensitic steel and plastically deformed ferritic steel. It is shown that even though some general relations may be observed, as was demonstrated in the literature, the correlation is not always present. One may not expect to change both quantities in the same way if...
-
The Dominant Influence of Plastic Deformation Induced Residual Stress on the Barkhausen Effect Signal in Martensitic Steels
PublicationThe paper presents the results of investigation of the influence of plastic deformation on the magnetic properties of martensitic steel (P91 grade). The properties of the hysteresis loops as well as of the Barkhausen effect (BE) signal are analysed for both tensile and compressive loading up to ε = 10% of plastic deformation. The choice of the steel and of the deformation range is unique, since for such combination one can expect...
-
Multiparameter analysis of the Barkhausen noise signal and its application for the assessment of plastic deformation level in 13HMF grade steel
PublicationArtykuł przedstawia wyniki wieloparametrowej analizy właściwości sygnału szumu Barkhausena (BN). Poza powszechnie stosowanymi kwantyfikatorami sygnału szumu Barkhausena takimi jak amplituda, całka z obwiedni sygnału czy też wynikami analizy impulsowej sygnału proponujemy dodatkową analizę opartą na zmianach amplitudy prądu magnesującego. Jak się okazuje charakter zmian sygnału Barkhausena (w funkcji stopnia deformacji plastycznej)...
-
The influence of plastic deformation on the magnetoelastic properties of the CSN12021 grade steel
PublicationWłasności magnetosprężyste materiałów są silnie modyfikowane przez zmiany struktury dyslokacyjnej, które są wynikiem procesów deformacji plastycznej. Zmiany te mogą być wykorzystane jako podstawa do opracowania metody nieniszczącej oceny stopnia deformacji materiału.Jak dotychczas zaproponowane zostały różne metody, oparte na pomiarach pętli histerezy magnetycznej czy też natężenia magnetycznego efektu Barkhausena. Artykuł porównuje...
-
Comparison of properties of magnetoacoustic emission and mechanical Barkhausen effects for P91 steel after plastic flow and creep
PublicationW artykule przedstawiono wyniki pogłębionej analizy sygnału szumowego efektu Barkhausena dla próbek ze stali krzemowej Fe-2%Si po deformacji plastycznej. Badane były próbki po walcowaniu na zimno powodującym odkształcenie względne w zakresie do 8%. Pierwsze podejście polegało na analizie w dziedzinie czasu widma badanego sygnału. Analiza ta została uzupełniona o analizę liczby zliczeń impulsów w funkcji napięcia progowego, zarówno...
-
Barkhausen noise properties measured by different methods for deformed Armco samples
PublicationPorównano właściwości sygnału napięciowego efektu Barkhausena (BN) uzyskanego za pomocą 'sondy punktowej' (użytecznej dla badań przemysłowych) oraz cewki otaczającej badany materiał. W pierwszej metodzie mierzono trzy wielkości: V1 - napięcie skuteczne, Nc - liczba impulsów, V2 - napięcie kontrolne z cewki. W drugiej metodzie z napięcia indukowanego w cewce wyznaczano pętlę histerezy B(H), obwiednie z napięcia skutecznego a także...
-
Evaluation of Barkhausen Noise and Magnetoacoustic Emission Signals Properties for Plastically Deformed Armco Iron
PublicationArtykuł prezentuje wyniki badania wpływu różnych rodzajów deformacji plastycznej na właściwości magnetoakustyczne żelaza Armco. Badane były dwie serie próbek - pierwsza składała się ze wstępnie wyżarzonych próbek, które następnie były walcowane na zimno, w skład drugiej wchodziły natomiast próbki wycięte z komercyjnie dostępnej blachy wykonanej z żelaza Armco a następnie poddane obciążeniom rozciągającym. Walcowanie na zimno prowadzi...
seen 1904 times