Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Analiza numeryczna procesu wieloetapowego kształtowania odkuwki drążonej z kołnierzem zewnętrznym z wsadu rurowego

Winiarski Grzegorz, Bulzak Tomasz, Wójcik Łukasz

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2023

|

Vol. 90, nr 2

9--15

PL

W artykule przedstawiono nową metodę kształtowania wyrobów drążonych z kołnierzami z wsadu rurowego. Technologia polega na kilkuetapowym wytwarzaniu odkuwki z zastosowaniem technologii przepychania, nowej metody wyciskana z ruchomą tuleją oraz spęczania. Weryfikację zaproponowanej metody kucia na zimno przeprowadzono w oparciu o obliczenia numeryczne wykonane w programie Deform-2D/3D wykorzystującym metodę elementów skończonych. Założono, że materiałem wsadowym jest rura z stali 42CrMo4 o znormalizowanych wymiarach przekroju poprzecznego. Analizie poddano dwa warianty procesu różniące się kinematyką trzpienia. Zastosowano trzpień przemieszczający się z taką samą prędkością jak stempel oraz trzpień nieruchomy. W ramach wyników przedstawiono progresję kształtu odkuwki, rozkłady naprężeń, odkształceń, temperatur, wartości całki Cockrofta Lathama oraz parametry siłowe. Analiza uzyskanych wyników potwierdziła słuszność zaproponowanej metody.

EN

The paper presents a new method of shaping hollow products with flanges from a tubular billet. The technology consists in a multistage forming of the forgings using the extrusion technology, a new extrusion method with a movable sleeve and upsetting. The verification of the proposed cold forging method was carried out on the basis of numerical calculations made in the Deform-2D/3D program using the finite element method. It was assumed that the billet material is a 42CrMo4 steel tube with standardized cross-sectional dimensions. Two variants of the process with different mandrel kinematics were analyzed. A mandrel moving at the same speed as the punch and a stationary mandrel were used. As part of the results, the progression of the forging shape, stress distributions, strains, temperatures, Cockroft-Latham integral values and force parameters were presented. The analysis of the obtained results confirmed the correctness of the proposed method.

2

Influence of multi extrusion die process on mechanical and chemical behavior of 2024-T3 alloy

Razooqi Ahmed Ibrahim, Abbas Naseer M., Ghazi Sara Saad

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

|

2022

|

Vol. 27, no. 3

163--170

EN

In this paper, a cold multi-pass extrusion process for a 15mm in diameter solid 2024-T3 aluminum alloy rod was carried out using three dies to obtain three different diameters of 14mm, 13mm, and 12mm. The microstructure, hardness, and corrosion behavior were investigated before and after the extrusion process. Load-Displacement data were recorded during each extrusion process. The electrochemical corrosion test was made in a 3.5 wt.% NaCl solution using potentiostat instrument under static potentials test. Corrosion current was recorded to determine the corrosion rate for specimens. The results showed that the extrusion load increased with the number of extrusion passes, which is also seen in hardness test results. In addition, the corrosion rate decreased with the increase in the number of extrusion passes. This is due to severe plastic deformation, which generates a fine grain structure of (AlCu) and (AlCuMg) components.

3

Using of Technology Semisolid Squeeze Casting by Different Initial States of Material

Martinec D., Pastirčák R., Kantoríková E.

Archives of Foundry Engineering

|

2020

|

Vol. 20, iss. 1

117--121

EN

The paper deals with the effect of heating of various prepared batch materials into semisolid state with subsequent solidification of the cast under pressure. The investigated material was a subeutectic aluminium alloy AlSi7Mg0.3. The heating temperature to the semisolid was chosen at 50% liquid phase. The used material was prepared in a variety of ways: heat treatment, inoculation and by squeeze casting. Also the influence of the initial state of material on inheritance of mechanical properties and microstructure was observed. The pressure was 100 MPa. Effect on the resulting casting structure, alpha phase distribution and eutectic silicon was observed. By using semisolid squeeze casting process the mechanical properties and microstructures of the casts has changed. The final microstructure of the casts is very similar to the microstructure that can be reached by technology of thixocasting. The mechanical properties by using semisolid squeeze casting has been increased except the heat treated material.

4

Symulacje oraz weryfikacja eksperymentalna matryc przeznaczonych do wyciskania stopów trudno odkształcalnych

Korczak Piotr, Płonka Bartłomiej, Remsak Krzysztof, Leśniak Dariusz

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2019

|

R. 64, nr 4

17--20

PL

W badaniach wykorzystano oprogramowanie do symulacji MES (program Q-form) do lepszego zrozumienia charakterystyki płynięcia stopów twardych w procesie wyciskania oraz wytypowania kluczowych parametrów mających wpływ na maksymalne uzyskiwane wydajności w procesie. W tym celu przygotowano szereg symulacji różnych geometrii matryc, zapewniających dużą rozpiętość warunków tarcia oraz gradientu prędkości płynięcia materiału. Pozwoliło to na wstępną weryfikację i wykonanie wspomnianych narzędzi, które przetestowane zostały w warunkach eksperymentalnych. Kluczowym wynikiem badań było skorelowanie maksymalnych prędkości wyciskania z zaprojektowanymi geometriami narzędzi.

EN

The paper presents the results of using the MES software (Q-form program) to better understand the flow characteristics of hard alloys in the extrusion process and to identify key parameters affecting the maximum efficiency achieved in the process. A series of different die geometry simulations have been prepred to achieve a large range of friction conditions and a material flow gradient. The key result of the work was to correlate the maximum extrusion speed with the designed tool geometries.

5

Wybrane własności mechaniczne wyciskanych i ciągnionych kompozytów Al-SiCp otrzymanych z proszków

Nikiel Piotr, Szczepanik Stefan, Bednarczyk Piotr

Obróbka Plastyczna Metali

|

2019

|

T. 30, nr 1

7--22

PL

Przedstawiono wyniki badań wpływu wielkości odkształcenia na zimno, zadanego podczas ciągnienia, na własności mechaniczne kompozytów na osnowie aluminium wzmacnianego cząstkami SiC. Materiały do badań wytworzono w procesie wyciskania na gorąco wyprasek otrzymanych przez prasowanie na zimno mieszanek proszków Al i SiC. Udział objętościowy cząstek SiC wynosił 5 i 10%. Dla porównania badanych własności wytworzono także próbki tylko z proszku aluminium. Odkształcenie na zimno aluminium i wytworzonych kompozytów realizowano w procesie ciągnienia, po przetoczeniu próbek ze średnicy 18 mm na średnicę 17 mm. Ciągnienie przeprowadzono na ciągarce ławowej z zastosowaniem oczek ciągarskich o średnicach 16, 14 i 12,2 mm. Własności mechaniczne wytworzonych materiałów badano w stanie po wyciskaniu oraz po każdym przejściu w procesie ciągnienia. Granica plastyczności aluminium i kompozytów Al-SiC w stanie po wyciskaniu jest porównywalna i zawiera się w przedziale 60–66 MPa. Podobnie jest w przypadku wytrzymałości na rozciąganie tych materiałów, która wyniosła 82–94 MPa. W rezultacie zastosowanego ciągnienia wytworzonych materiałów uzyskano znaczny wzrost granicy plastyczności, wytrzymałości na rozciąganie oraz twardości, który jest zależny od wielkości odkształcenia na zimno. Granica plastyczności aluminium po ciągnieniu na średnicę 12,2 mm wzrosła z 60 do 132 MPa, a kompozytów Al-5SiC i Al-10SiC wzrosła odpowiednio z 65 do 146 MPa i z 66 do 140 MPa. Wytrzymałość na rozciąganie aluminium po ciągnieniu na najmniejszą średnicę wzrosła z 94 do 139 MPa, a kompozytów o zawartości 5% i 10% SiC wzrosła odpowiednio z 93 do 149 MPa i z 82 do 136 MPa. Wprowadzenie cząstek SiC do aluminiowej osnowy o twardości 23 HV spowodowało wzrost twardości do wartości powyżej 29 HV, a po ciągnieniu na 12,2 mm twardość wzrosła do 43 i 46 HV odpowiednio dla materiałów o zawartości 5 i 10% SiC.

EN

The effects of cold drawing on mechanical properties of Al–(5 and 10%)SiC composites, manufactured by hot extrusion of cold pressed powder mixture preforms, are reported. To assess the effect of SiC powder additions, similarly processed aluminium powder specimens were tested. The drawing was of 17 mm diameter machined extruded rods on a chain drawnbench with 16, 14 and 12.2 mm diameter dies. Tensile and compressive properties were investigated after extrusion and after each pass of the drawing process. The yield stress of aluminum and Al-SiC composites after extrusion is comparable and is in the range 60-66 MPa. Similarly is, in the case of the tensile strength of these materials, which was 82-94 MPa. As a result of the drawing process, a significant increase in yield strength, tensile strength and hardness was obtained, dependent on the strain during drawing. The yield strength of aluminum after drawing to a diameter of 12.2 mm increased from 60 to 132 MPa and for composites Al-5SiC and Al-10SiC increased respectively from 65 to 146 and from 66 to 140 MPa. The tensile strength of aluminum after drawing to the smallest diameter increased from 94 to 139 MPa, and for composites with 5% SiC and 10% SiC increased from 93 to 149 and from 82 to 136 MPa, respectively. The addition of 5 and 10% SiC particles to the aluminum matrix increase the hardness from 23 to values above 29 HV and after drawing to a diameter 12.2 mm, it increased to 43 and 46 HV for material with 5 and 10% SiC, respectively.

6

Tekstura i anizotropia właściwości mechanicznych kształtowników wyciskanych na gorąco ze stopu EN AW-5019

Pałka P., Leśniak D.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2018

|

R. 63, nr 2

16--19

PL

W artykule poddano ocenie teksturę i jednorodność właściwości mechanicznych w procesie wyciskania na gorąco kształtowników ze stopu aluminium w gatunku EN AW-5019. Figury biegunowe typu (111), (200), (220) przedstawiono dla przekrojów poprzecznych profili wyciskanych o różnym kształcie przekroju poprzecznego. W celu wyznaczenia anizotropii właściwości mechanicznych, próbki wycięte pod różnym kątem w stosunku do kierunku wyciskania (0, 45 i 90°) poddano statycznej próbie rozciągania. Stwierdzono występowanie różnych charakterów tekstur, w tym tekstury włóknistej, w zależności od kształtu wyciskanego profilu. Najwyższą wytrzymałość na rozciąganie Rm oraz najwyższe wydłużenie procentowe A, odnotowano dla próbek zorientowanych równolegle do kierunku wyciskania.

EN

The paper evaluated the texture and homogeneity of mechanical properties in the hot extrusion process of sections from EN AW-5019 aluminum alloy. Polar figures of type (111), (200), (220) were presented transverse cross sections in extruded profiles of different shapes. In order to determine the anisotropy of the mechanical properties, the samples cut at different angles to the extrusion direction (0, 45 and 90°) were subjected to a static tensile test. Various texture characteristics were found, including fibrous texture, depending on the shape of the extruded profile. The highest tensile strength Rm, and the highest percentage elongation A, were determined for samples oriented parallel to the extrusion direction.

7

Wytwarzanie drutu spawalniczego do spawania kształtowników ze stopów aluminium o podwyższonej zawartości magnezu za pomocą wyciskania na zimno metodą KOBO

Heyduk F., Garbiec D., Lijewski M.

Obróbka Plastyczna Metali

|

2018

|

T. 29, nr 1

87--96

PL

Do spawania stopów aluminium serii 5xxx dostępne są na rynku jedynie druty spawalnicze wykonane ze stopów Al-Mg o zawartości magnezu do maksymalnie 5%. W artykule przedstawiono technologię wytwarzania drutu spawalniczego do spawania kształtowników ze stopów aluminium o podwyższonej zawartości magnezu za pomocą wyciskania metodą KOBO oraz wstępne wyniki badań drutu o 7% zawartości magnezu. Materiałem przeznaczonym do wyciskania były odlewy uzyskane w procesie odlewania grawitacyjnego z materiału wsadowego w postaci pociętych profili ze stopu AlMg7. Uzyskane odlewy, w kształcie walca o średnicy 40,0 mm, poddano wyciskaniu na zimno metodą KOBO z wykorzystaniem zmodernizowanej prasy Sack&Kiesselbach o sile 25000 kN. W zestawie narzędziowym zastosowano pojemnik (recypient) o średnicy 40,5 mm i otwór w obrotowym stemplu o średnicy 2,0 mm, co odpowiada stopniowi przerobu plastycznego materiału λ = 410. Celem uzyskania lepszej jakości powierzchni i dokładnej średnicy drutu, wynoszącej 1,2 mm, zastosowano proces przeciągania. Przeciąganie drutu od średnicy 2,0 mm do średnicy 1,2 mm (λ = 3) spowodowało wzrost twardości o 65%, wytrzymałości na rozciąganie o 63%, w porównaniu do drutu wyciskanego. Wykazano, że zastosowanie metody KOBO do wytwarzania drutu spawalniczego ze stopu AlMg7 jest możliwe. Wytworzony w ten sposób drut charakteryzuje się wymaganym składem chemicznym i właściwościami mechanicznymi umożliwiającymi stosowanie go w zrobotyzowanym procesie spawania.

EN

For welding 5xxx aluminum alloys, only welding wires made of Al-Mg alloys with a magnesium content up to a maximum of 5% are available on the market. The paper presents the technology of welding wire production by means of KOBO extrusion with an increased magnesium content for welding profiles of aluminum alloys and the preliminary results of wire studies with a 7% magnesium content. The material to be extruded were ingots obtained in the process of gravity casting, from feedstock in the form of cut AlMg7 alloy profiles. The obtained cylindrical ingots with a diameter of 40.0 mm were subjected to cold extrusion using the KOBO method, using a modernized Sack & Kiesselbach press with the force of 25,000 kN. A container (recipient) with a diameter of 40.5 mm and a hole in a rotating punch with a diameter of 2.0 mm are used in the tool set, which corresponds to the degree of plastic material processing λ = 410. To achieve a better surface quality and accurate wire diameter of 1.2 mm, a drawing process was used. Wire drawing, from 2.0 mm in diameter to 1.2 mm in diameter (λ = 3), increased the hardness by 65%, the tensile strength by 63% compared to the extruded wire. It has been shown that the use of the KOBO method for producing AlMg7 alloy welding wire is possible. The wire manufactured in this way is characterized by the required chemical composition and mechanical properties, making it possible to use it in a robotic welding process.

8

Walcowanie cynku w warunkach cyklicznie zmiennego stanu naprężeń ściskających

Wróbel J., Bochniak W., Ostachowski P., Łagoda M.

Obróbka Plastyczna Metali

|

2018

|

T. 29, nr 2

109--126

PL

Praca podejmuje zagadnienie możliwości zastosowania dużych odkształceń plastycznych (SPD – z ang. Severe Plastic Deformation) w procesie wytwarzania płaskich elementów metalicznych takich, jak blachy, taśmy czy płaskowniki. Koncentruje się na metodach angażujących dynamiczne zmiany drogi odkształcenia, w szczególności na znanej metodzie KOBO oraz niedawno opracowanym procesie złożonego, ciągłego walcowania (CR) realizowanego w warunkach trójosiowego zmiennego stanu naprężeń ściskających. W eksperymencie przeprowadzonym w ramach niniejszej pracy użyto płaskowników z materiału modelowego w postaci cynku domieszkowanego 0,015% wag. aluminium. Dodatek aluminium zastosowano w celu ograniczenia aktywności procesów odnowy strukturalnej cynku, a więc jego zdrowienia i rekrystalizacji generowanych naturalnym zjawiskiem znacznego wzrostu temperatury towarzyszącemu dużym odkształceniom plastycznym. Płaskowniki otrzymano metodą KOBO w procesie niskotemperaturowego wyciskania z bocznym wypływem. Poddano je złożonemu walcowaniu, przy czym obejmowało ono następujące po sobie operacje walcowania, spęczania, cyklicznego ścinania i wyciskania, które realizowano w jednym przepuście. Stwierdzono, że tak odkształcane płaskowniki nie ulegają zniszczeniu (pękaniu), odmiennie niż podczas walcowania konwencjonalnego. Ponadto wykazano, że im wyższy nadany w gniot, tym niższa twardość płaskowników – chociaż wyższa niż przed złożonym walcowaniem. Z kolei struktura płaskowników po tym procesie charakteryzuje się silną włóknistością i sporadycznie występującymi pojedynczymi nowymi ziarnami, których ilość rośnie wraz ze wzrostem zastosowanego gniotu.

EN

In this paper, the possibility of applying Severe Plastic Deformation (SPD) procedures in the production of flat metallic elements, such as sheet metals, tapes or flat bars, is being discussed. It focuses on methods involving dynamic changes of deformation path, particularly on a well-known KOBO method and on a recently developed process of complex, complex rolling (CR), conducted under the conditions of triple-axial, changing compressive stress. During the experiment carried out for this paper, flat bars made from a model material of zinc alloyed with 0,015wt.% aluminum were used. The addition of aluminum was aimed at reducing the activity of structural renovation of zinc, i.e., its recovery and recrystallization taken place as a result of the natural phenomenon of temperature rise accompanying severe plastic deformation processes. The flat bars were obtained via low-temperature KOBO extrusion with a side outflow. They were subjected to complex rolling, consisting of subsequent rolling, upsetting, cyclic shearing and extrusion, carried out as a single pass. It was established that flat bars obtained in this way were not breaking (cracking), unlike after conventional rolling. Moreover, it has been proved that the higher the set compression, the lower the flat bars’ hardness, although it was still higher than before complex rolling. On the other hand, the structure of flat bars obtained as a result of this procedure is highly fibrous and has sporadically occurring new, individual grains, the number of which rises with the increase of compression degree.

9

Analysis of influence of process parameters on temperature distribution in profiles extruded from 6xxx-series aluminum alloys

Berski S., Krakowiak M., Bajor T., Kawałek A., Jurczak H.

Metallurgy and Foundry Engineering

|

2018

|

Vol. 44, no. 3

133--144

EN

Changing market preferences regarding expectations in terms of the functionality, properties, and appearance of a finished product place excessive demands on manufacturers. The 6xxx-series alloys are the most commonly used in extrusion, and they have broad applications (e.g., the construction, electronics, automotive, and shipbuilding industries). The development of deformation technology at the design stage reaps unquestionable benefits when planning the production process. Under real conditions, the extrusion of hollow profiles requires the use of pocket dies, whose proper design is a complex process. This paper presents the results of preliminary numerical investigations of the extrusion process of structural panels from the 6005A aluminum alloy intended for the construction of transport car bodies. The influence of selected parameters of the extrusion process on the temperature distribution was analyzed in the material. The calculations were made using FEM for a three-dimensional deformation state, taking into account the thermal phenomena occurring during the applied deformation scheme in the extrusion process carried out in a flat die.

PL

Zmieniające się preferencje rynku dotyczące oczekiwań w zakresie funkcjonalności, własności i wyglądu wyrobu gotowego stawiają przed wytwórcami wysokie wymagania. Stopy serii 6xxx należą do grupy stopów aluminium zawierających magnez i krzem. Mają bardzo szerokie zastosowanie w budownictwie, elektronice oraz przemyśle: samochodowym górniczym, chemicznym, spożywczym i stoczniowym. Opracowanie technologii odkształcania na etapie projektowania daje niekwestionowane korzyści podczas planowania procesu produkcyjnego. Proces wyciskania profili wymaga w rzeczywistych warunkach zastosowania matryc komorowych, których właściwe zaprojektowanie jest procesem złożonym. Zastosowanie nowoczesnych narzędzi informatycznych pozwala na wieloaspektową analizę zmian zachodzących podczas procesu wytwarzania wyrobu gotowego. W artykule przedstawiono wyniki wstępnych badań numerycznych procesu wyciskania współbieżnego paneli konstrukcyjnych z wybranego stopu aluminium serii 6xxx, które mogą znaleźć zastosowanie jako elementy konstrukcyjne nadwozi samochodów transportowych. Analizowano wpływ wybranych parametrów procesu wyciskania na rozkład temperatury w odkształcanym wyrobie. Obliczenia wykonano przy użyciu MES dla trójwymiarowego stanu odkształcenia, uwzględniając zjawiska termiczne występujące podczas zastosowanego schematu odkształcenia w procesie wyciskania prowadzonym w matrycy płaskiej.

10

Badania procesu konsolidacji drobnych poprodukcyjnych odpadów stopu EN AW-6060 w procesie wyciskania z wykorzystaniem metody KOBO

Kazana W., Juszczyk B., Marszowski K.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2018

|

Vol. 85, nr 8

247--250

PL

W pracy przedstawiono wyniki wstępnych badań w zakresie otrzymywania skonsolidowanych wyrobów wyciskanych z brykietów uzyskiwanych z drobnych odpadów ze stopu aluminium EN AW-6060. Określono warunki prowadzenia procesu brykietowania wiórów oraz parametry procesu wyciskania w systemie KOBO. Badania własności wytrzymałościowych półwyrobów wyciskanych wykazały, że dla prasówki o średnicy 3 mm uzyskano wytrzymałość na rozciąganie Rm - 109 MPa, przy wydłużeniu A100 – 13,5%, natomiast prasówka o średnicy 2,1 mm charakteryzuje się wytrzymałością na rozciąganie Rm - 138 MPa, przy wydłużeniu A100 – 10%. Badania metalograficzne uzyskanych prasówek, obejmujące analizy mikrostruktur ich przekroju poprzecznego i wzdłużnego, pozwoliły na stwierdzenie zróżnicowanego stopnia konsolidacji materiałów wyciskanych w zależności od stopnia przerobu. Wyniki wstępnych badań w zakresie konsolidacji drobnych odpadów (wiórów) ze stopu aluminium, z wykorzystaniem prasy pracującej w systemie KOBO, prowadzonych w temperaturze otoczenia, wskazują na możliwość otrzymywania wyrobów o własnościach zbliżonych do wyrobów litych, przy zastosowaniu odpowiednio wysokiego stopnia przerobu.

EN

The paper presents the results of preliminary research conducted in the field of obtaining consolidated extruded products from briquettes obtained from small EN AW-6060 aluminum alloy waste. The conditions for conducting the chip briquetting process and parameters of the extrusion process in the KOBO system were determined. Tests on the strength properties of the extruded semi-finished products showed that for the 3mm diameter wire the tensile strength Rm - 109 MPa was obtained, the elongation A100 - 13.5%, while the wire with a diameter of 2.1mm is characterized by tensile strength Rm - 138 MPa, with elongation A100 - 10%. Metallographic examinations of the obtained extrudate, including analysis of microstructures of their cross-section and longitudinal section, allowed to find a differentiated degree of consolidation of extruded materials depending on the degree of processing λ. The results of preliminary research carried out as part of the work in the field of consolidation of small waste (chips) from aluminum alloy, using a press operating in the KOBO system, conducted at ambient temperature, indicate the possibility of obtaining products with properties similar to solid products, using a high enough extrusion ratio.

11

Wpływ procesu wyżarzania wyrobów ze stopów magnezu serii AZ na ich własności mechaniczne

Płonka B., Korczak P., Remsak K., Bieda-Niemiec M.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2017

|

R. 62, nr 12

42--46

PL

Artykuł dotyczy badań zrealizowanych na stopach AZ31 i AZ61. Materiały te zostały wytworzone w IMN OML Skawina w postaci wlewków o średnicach 102 mm. Następnie w procesie przeciwbieżnego wyciskania wytworzono z nich rury. Określono strukturę wyjściową i własności mechaniczne w podstawowych stanach obróbki cieplnej. Kolejnym etapem było poddanie wyrobów wyciskanych wyżarzaniu w temperaturach od 100 do 450°C, w celu określenia możliwości podniesienia plastyczności badanych stopów, aby umożliwić ich kształtowanie na zimno. W wyniku wyżarzania obniżono twardość stopów z ~60HB do ~40HB. Do końcowych badań wytypowano temperaturę wyżarzania 400°C, dla której przy nieznacznym spadku własności wytrzymałościowych, uzyskano dla badanych stopów wzrost wydłużenia A10 z ok. 10 do 20%. Pozwoliło to na kształtowanie rur ze stopów magnezu na zimno w procesie gięcia, uzyskując kąt gięcia powyżej 90°.

EN

The paper presents investigations conducted on AZ31 and AZ61 magnesium alloys. Material for test were casted Ø102 mm billets made IMN OML Skawina. From those billets tubes were extruded in indirect mode. After extrusion process both structural and mechanical tests have been done. Next step was heat treatment of extruded tubes in the range of 100–450°C to determine the possibility to improve their workability in cold bending process. As a result the hardness of the material decreased from ~60HB to ~40HB. For final tests annealing temperature has been set to 400°C what has resulted in significant increase of plastic elongation (from A10 = 10% to more than A10 = 20%) with inconsiderable decrease of mechanical properties. Consequently the possibility of tubes cold bending has been achieved with bending angle above 90°.

12

Ocena jakości kształtowników wyciskanych ze stopów AlMgSi przeznaczonych dla segmentu automotive

Leśniak D., Grzyb J., Woźnicki A., Wassermann A., Dziki M., Zaborowski K., Madura J., Zasadziński J., Jurczak H.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2017

|

R. 62, nr 12

8--16

PL

Przeprowadzono badania jakości kształtowników wyciskanych ze stopów AlMgSi przeznaczonych na radiatory w segmencie automotive. Analizowano jakość powierzchni (chropowatość), dokładność wymiarów oraz właściwości mechaniczne kształtowników ze stopu aluminium w gatunku EN AW-6060 – w różnych miejscach na długości wyrobu. Szczególną uwagę w badaniach poświęcono procesowi przesycania kształtowników na wybiegu prasy, w kontekście możliwości uzyskania wysokich i jednorodnych właściwości mechanicznych w przekroju poprzecznym wyciskanych wyrobów o skomplikowanych kształtach i zróżnicowanej grubości ścianek. Na podstawie wyników obliczeń numerycznych MES zaproponowano nowe rozwiązania konstrukcyjne matryc, które gwarantują bardziej jednorodne płynięcie metalu w prześwicie matrycowym i wysoką stabilność geometryczną wyrobu oraz prowadzą do poprawy wydajności procesu wyciskania. Rozwiązania te będą przedmiotem weryfikacji w warunkach przemysłowych.

EN

The quality of AlMgSi extruded sections for automotive radiators was studied. The surface quality (roughness), dimensional accuracy and mechanical properties of extrudates from aluminium alloy in the EN AW-6060 type – in different places along the length of the product were analyzed. Particular attention was paid to the process of solution heat treatment of extrudates on the press run out table – in the context of the possibility of obtaining high and homogeneous mechanical properties in the cross-section of extruded products with complex shapes and different wall thicknesses. Based on the results of FEM numerical calculations, the new constructional variant of die was proposed, that guarantee a more homogeneous metal flow and improved efficiency of the extrusion process. These solution will be subject to verification in industrial conditions.

13

Fizyczne modelowanie plastycznego płynięcia w procesie wyciskania metodą KOBO z użyciem matryc o różnej geometrii

Zwolak M., Śliwa R. E.

Obróbka Plastyczna Metali

|

2017

|

T. 28, nr 4

317--330

PL

W pracy zaprezentowano wyniki badań efektów wyciskania będących podstawą fizycznego modelowania płynięcia w warunkach procesu KOBO pozwalających na określenie wpływu rodzaju matryc o różnych parametrach geometrycznych na schemat plastycznego płynięcia metalu. Do prób wyciskania użyto wlewków składających się z naprzemiennie ułożonych krążków stopu aluminium 7075 T6 oraz miedzi (M1E). Proces przeprowadzono z użyciem matryc o różnej geometrii części czołowej bez podgrzewania wsadu i elementów prasy. Warstwy miedzi posłużyły jako markery do identyfikacji schematu płynięcia i strefy uplastycznienia a jednocześnie wykazały możliwość uzyskania metalicznego materiału kompozytowego Al-Cu. Pobrane z wyrobów próbki oraz piętki po wyciskaniu badano pod kątem analizy makro i mikrostruktury oraz właściwości wytrzymałościowych. Wszystkie próbki, niezależnie od miejsca ich pobrania, charakteryzowały się korzystną, jednorodną, drobnoziarnistą mikrostrukturą w całej objętości wyrobu. Strefa połączenia Al. i Cu ma charakter nierozłączny, pozbawiony wad. Otrzymany materiał kompozytowy posiada bardzo dobre właściwości wytrzymałościowe, zbliżone do właściwości stopu aluminium 7075 T6. Uzyskane wyniki przeprowadzonych badań eksperymentalnych wykazały celowość podjęcia zagadnienia modyfikacji cech narzędzi do procesu wyciskania metodą KOBO jako mających bezpośredni wpływ na parametry siłowe procesu oraz charakter plastycznego odkształcenia materiału wsadowego. Wykazano zależność cech mechanicznych i strukturalnych wyrobów wyciskanych metodą KOBO i schematu płynięcia od parametrów procesu oraz siły wyciskania od rodzaju zastosowanej matrycy.

EN

The paper presents results of extrusion effects which are the basis of physical flow modeling under conditions of the KOBO process, which allow to determine the influence of the type of dies with different geometrical parameters on the scheme of the plastic flow of the metal. Billets made of alternating slices of 7075 T6 aluminum and copper (M1E) were used as composed initial material for extrusion. The process was performed using dies of different face geometry, without heating the billets and press parts. Copper layers have been used as markers for the identification of flow patterns and plastic zone while at the same time demonstrating the possibility to obtain a metallic composite material Al-Cu. Specimens from extruded products as well as butts were tested for macro and microstructure analysis and mechanical properties. All specimens, regardless of which products part they were collected, were characterized by favorable, homogeneous finegrained microstructure throughout the volume of the product. Connection zone between Al and Cu is inseparable, devoid of defects. Obtained composite material has very good strength, similar to that of the 7075 T6aluminum alloy. The obtained results of the experimental work indicate goal of modification of the features of tools for the KOBO extrusion process as having a direct influence on the process parameters and the plastic deformation of the billet. The mechanical and structural characteristics of the KOBO extruded products, the flow scheme under various conditions of the process parameters and the extrusion force depended on the type of dies have been presented.

14

The influence of heat treatment on toughness of extruded profiles from EN AW-6082 aluminium alloy

Romański P., Stradomski G., Wiewiórska S., Szarek A.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2017

|

Vol. 84, nr 1

66--69

EN

The aim of this work was to analyze the influence of heat treatment on toughness of hot extruded aluminium profiles from EN AW-6082 aluminium alloy. The result of the conducted research has shown that the heat treatment had a significant effect on the toughness of aluminium profiles. In the study was found that the highest values of toughness were achieved after annealing process of hot extruded aluminium profiles.

PL

Celem pracy była analiza wpływu obróbki cieplnej na udarność wyciskanych na gorąco profili ze stopu aluminium EN AW-6082. Wyniki przeprowadzanych badań wykazały, że obróbka cieplna ma istotny wpływ na udarność profili aluminiowych. W badaniach stwierdzono, że najwyższą wartość udarności uzyskano po przeprowadzonym procesie wyżarzania wyciskanych na gorąco profili aluminiowych.

15

The influence of aging process parameters on selected mechanical properties of profiles from EN AW-6106 aluminium alloy

Romański P., Pilarczyk J. W., Wiewiórska S., Muskalski Z.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2017

|

Vol. 84, nr 1

62--65

EN

The aim of this article was to analyze the influence of temperature and time period of artificially aging process on selected mechanical properties: Brinell hardness, yield strength, tensile strength, and elongation of hot extruded profiles from EN AW-6106 aluminum alloy. The result of the conducted research has pointed out that the temperature and the time of aging process had a significant effect on the selected mechanical properties. In the study it was found that the highest mechanical properties such as the yield strength and tensile strength for analyzed aluminum alloy were achieved for samples aged in temperature of 165°C for time period of 6 hours. The value of mechanical properties required be the standards for T6 temper were achieved after 2 hours of artificial aging in temperature of 165°C.

PL

Celem pracy była analiza wpływu temperatury i czasu procesu sztucznego starzenia na wybrane właściwości mechaniczne: twardość Brinella, umowną granice plastyczności, wytrzymałość na rozciąganie i wydłużenie wyciskanych na gorąco profili ze stopu aluminium EN AW-6106. Wyniki przeprowadzanych badań wykazały, że temperatura i czas procesu sztucznego starzenia ma istotny wpływ na wybrane do badań właściwości mechaniczne. W badaniach stwierdzono, że najwyższą wartość własności mechanicznych takich jak: umownej granicy plastyczności oraz wytrzymałości na rozciąganie uzyskano po przeprowadzonym procesie sztucznego starzenia w temperaturze 165°C przez czas 6h. Niezbędny poziom własności mechanicznych wymaganych przez normy dla stanu T6 osiągnięto już po dwóch godzinach procesu starzenia w temperaturze 165°C.

16

Sposób jednooperacyjnego wyciskania i prasowania tulei z kołnierzem

Michalczyk J., Banaszek G.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2017

|

Vol. 84, nr 1

51--55

PL

Artykuł przedstawia propozycję zastosowania nowej metody plastycznego kształtowania tulei z kołnierzem poprzez połączenie schematu wyciskania tulei i prasowania kołnierza w jednym zabiegu technologicznym. Operacje te następują jedna po drugiej tak, aby nie zachodziła konieczność dogrzewania wsadu lub międzyoperacyjnego wyżarzania zmiękczającego. Zaproponowana metoda w swoim założeniu jest alternatywna dla operacji kucia odkuwek tulei z kołnierzem z gr. III, które według wytycznych należy wykonywać, w co najmniej w czterech zabiegach. Metoda ta w założeniu jest również alternatywna dla opracowanych już przez autora artykułu metod wyciskania tulei z kołnierzem, a także dla innych znanych z literatury i praktyki przemysłowej technologii, których założenia oraz źródła literaturowe zostaną wskazane w treści opracowania.

EN

The article was presented the proposal application a new method of plastic forming sleeve with a flange through a combination of co-extrusion scheme sleeve and flange pressing in one technology operation. These operations immediately following step by step, that were not necessary warming batch or annealing softener process between forming operations. The proposed method in own concept is an alternative for forging operation sleeve with a flange with group III, which according guidelines should be made at least with four operations. Also a new extrusion method will alternate for existing methods by the authors of the article and also different known technologies which being and literatures reference will be shown in this description.

17

Effect of Technological Parameters on the AlSi12 Alloy Microstructure During Crystallization Under Pressure

Pastirčák R.

Archives of Foundry Engineering

|

2017

|

Vol. 17, iss. 2

75--78

EN

The paper deals with the impact of technological parameters on the heat transfer coefficient and microstructure in AlSi12 alloy using squeeze casting technology. The casting with crystallization under pressure was used, specifically direct squeeze casting method. The goal was to affect crystallization by pressure with a value 100 and 150 MPa. The pressure applied to the melt causes a significant increase of the coefficient of heat transfer between the melt and the mold. There is an increase in heat flow by approximately 50% and the heat transfer coefficient of up to 100 fold, depending on the casting conditions. The change in cooling rate influences the morphology of the silicon particles and intermetallic phases. A change of excluded needles to a rod-shaped geometries with significantly shorter length occurs when used gravity casting method. By using the pressure of 150 MPa during the crystallization process, in the structure can be observed an irregular silica particles, but the size does not exceed 25 microns.

18

The influence of the load and joint cartilage elasticity modules on synovial fluid viscosity

Wierzcholski K., Sójka M.

Tribologia

|

2016

|

nr 2

159--171

EN

During classical journal bearing lubrication the lubricant viscosity is independent of physical properties of cooperating bodies, which is well known by virtue of Hersey-Stribeck (H-S) curve presenting friction coefficient vs. Hersey number = viscosity×velocity/pressure. The result obtained by the H-S is valid for two cooperating bodies with homogeneous, isotropic properties, and for Newtonian oils omitting the elastohydrodynamic effects. In the presented paper, we take into account the two cooperating human joint cartilage surfaces, which, after new AFM measurements, have non-homogeneous hypo- or hyper-elastic properties, and the synovial fluid Has non-Newtonian features. Moreover, the cartilage surface during human limb motion and during the squeezing and boosted squeezing effects gains important small deformations. From the above mentioned description, it follows that the H-S result cannot be acceptable in human joint lubrication [L. 1–6]. During human joint hydrodynamic lubrication, we observe the influence of the material coefficients of the hypo- and hyper-elastic cartilage tissue on the apparent viscosity of non-Newtonian synovial fluid occupying the thin joint gap limited by the two cartilage superficial layers. This problem has not been considered in scientific papers describing the hydrodynamic lubrication of the human joint. This problem attains significant meaning because, after numerous AFM laboratory measurements confirmed by the literature achievements, it follows that the joint cartilage tissue with a thin polar membrane made of two lipid molecules has no isotropic but anisotropic properties in general. These membranes are flat sheets that form a continuous barrier around the cartilage cells. Non homogeneous, anisotropic biological bodies as distinct from classical isotropic materials have the various values of elasticity, hypoelasticity, or hyper-elasticity modules on individual places and directions. These places, loaded by the same forces, tend to various displacements and strains. In consequence, mutually connected physical implications caused by virtue of synovial fluid flow velocity and shear rates changes, indicate to us the conclusion that the dynamic viscosity of synovial fluid gains value variations caused by the cartilage’s physical properties during human joint lubrication.

PL

Model zmiany współczynnika tarcia w zależności od liczby Herseya, czyli stosunku iloczynu lepkości i prędkości do ciśnienia, świadczy o niezależności lepkości czynnika smarującego od własności fizycznych smarowanych powierzchni w klasycznych łożyskach ślizgowych. Jednak ważny rezultat Herseya-Stribecka H-S obowiązuje przede wszystkim dla dwóch jednorodnych, izotropowych współpracujących ciał oraz cieczy smarującej o newtonowskich właściwościach przy pominięciu elasto-hydro-dynamicznych efektów. Niniejsza praca dotyczy smarowania dwóch współpracujących powierzchni pokrytych chrząstką stawową, która według najnowszych pomiarów przeprowadzonych za pomocą mikroskopu sił atomowych AFM ma zmienne, niejednorodne, anizotropowe, a w szczególności nadsprężyste właściwości uzależnione od położenia i kierunku. Ciecz synowialna jest nienewtonowska. Ponadto ruch kończyn człowieka, siadanie, klękanie, skoki powodują wzmożone wyciskanie (boosted squeezing) cieczy synowialnej w warstewce chrząstki stawowej skutkujące chociaż małymi, ale jednak bardzo istotnymi niepomijalnymi deformacjami. Stąd wynika hipoteza o braku akceptacji rezultatów H-S w zakresie smarowania stawów. Podczas smarowania stawów człowieka prawie zawsze występuje problem wpływu modułów nadsprężystych chrząstki stawowej na lepkość pozorną nienewtonowskiej cieczy synowialnej zalegającej w szczelinie stawu. Według informacji autora rozpatrywanie tego ważnego problemu nie jest uwzględniane we współczesnej literaturze naukowej z zakresu hydrodynamiki stawów. Problem ten nabiera jednak szczególnie dużego znaczenia w świetle najnowszych własnych badań chrząstek stawowych w mikro- i nanoskali potwierdzonych również w literaturze naukowej. Chrząstka stawowa pokryta dwuwarstwą fosfolipidów o różnym stopniu upakowania ma właściwości anizotropowe. Biologicznie niejednorodne ciała anizotropowe w odróżnieniu od klasycznych jednorodnych izotropowych materiałów mają różne wartości współczynników sprężystości i nadsprężystości w poszczególnych miejscach oraz kierunkach. Wskazane miejsca obciążone jednakowymi siłami odznaczają się wtedy różnymi przemieszczeniami i odkształceniami. W konsekwencji opisanych w niniejszej pracy wzajemnych implikacji związków fizycznych wywołanych zmianami prędkości przepływu oraz deformacji dochodzi się do wniosku, że lepkość dynamiczna cieczy synowialnej ulega zmianom w trakcie smarowania stawów w zależności od fizycznych właściwości chrząstki stawowej.

19

Nowoczesne, zaawansowane technologie wytwarzania wyrobów ze stopów magnezu metodami przeróbki plastycznej

Płonka B., Korczak P., Remsak K., Remsak M.

Szybkobieżne Pojazdy Gąsienicowe

|

2016

|

nr 4 (42)

41--49

PL

W artykule opisano badania i uzyskane wyniki procesu współbieżnego i przeciwbieżnego wyciskania prętów, kształtowników, rur itp., które były prowadzone dla stopów magnezu MgAlZn. Jest to grupa stopów podlegająca obróbce cieplnej, dla której można osiągnąć jedne z najwyższych wartości wytrzymałości. Materiały te zostały wytworzone w IMN OML Skawina w postaci wlewków o średnicy 100 mm. Proces wyciskania prowadzono w zakresie temperatur od 320 st.C do 430 st.C i prędkości wyciskania od 0,5 do 5 mm/s. Badano również wpływ obróbki cieplnej na właściwości mechaniczne stopów magnezu. Dla badanych stopów magnezu uzyskano wyższe właściwości mechaniczne dla stanu T5 niż dla stanu T6. We wnioskach odniesiono się do możliwości wykorzystania uzyskanych wyników.

EN

This paper discusses the process of direct and indirect extrusion of rods, profiles, tubes etc. for a series of MgAlZn magnesium alloys, which are suitable for heat treatment to obtain the highest strength. These products have been manufactured in Institute of Non-Ferrous Metals, Light Metals Division (IMN OML) in the form of billets with a 100 mm diameter. The extrusion process was performed in the temperature range between 320 st. C and 430 st.C and at the ram speed of 0.5 to 5.0 mm/s. The impact of heat treatment on the mechanical properties of magnesium alloys were also the subject of this study. The tested magnesium alloys had higher mechanical properties for temper T5 than for temper T6. In conclusion, reference is made to the possibilities of practical application of the obtained.

20

Wyciskanie cienkościennych rur owalnych ze stopu AlMgSi w gatunku 6082

Leśniak D., Libura W., Zasadziński J., Richert J., Dziki M., Wojtyna A., Leszczyńska-Madej B., Jurczak H., Borowski J.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2016

|

R. 61, nr 1

14--21

PL

W artykule zaproponowano rozwiązania materiałowo-technologiczne dotyczące wysoko-składnikowych stopów z układu AlMgSi, które w praktyce technologicznej wyciska się na matrycach mostkowo-komorowych, jednak barierą jest obecnie wytworzenie kształtowników o grubości ścianki poniżej 1,4÷1,5 mm i minimalnej wytrzymałości na rozciąganie powyżej 300 MPa. Przeprowadzono przemysłowe próby wyciskania cienkościennych rur owalnych ze stopu AlMgSi w gatunku 6082 z jednoczesnym chłodzeniem wyrobu na wybiegu prasy. Użyto prasy hydraulicznej poziomej 1800 T i oryginalnego rozwiązania konstrukcyjnego matrycy mostkowo-komorowej 6-otworowej. Celem badań było określenie parametrów prędkościowo- temperaturowych procesu wyciskania i maksymalnej dopuszczalnej prędkości wypływu metalu z otworu matrycy V1max, będącej wskaźnikiem odkształcalności materiału, rzutującym na wydajność produkcji. Analizowano wielkość siły wyciskania oraz własności mechaniczne i dokładność wymiarów rur wyciskanych na stan T5. Ponadto, analizowano mikrostrukturę stopów w stanie odlewanym oraz po homogenizacji.

EN

In the work material and technological solution are proposed concerned AlMgSi alloys of high content of components, which are extruded through the porthole dies. Production of thin walled profiles from these alloys is limited to thickness of about 1.4÷1.5 mm and tensile strength below 300 MPa. The industrial tests of extrusion of thin-walled oval shaped tubes from the 6082 alloy with heat treatment on the press were carried out. The 18MN horizontal press and original design of six-hole porthole die were used in experiments. The aim of the test was to determine the speed - temperatures conditions of the extrusion process and maximal exit speed from the die orifice, which is assumed to be the extrudability measure. The extrusion load, mechanical properties and dimensional tolerance of tubes in T5 temper were analyzed. In addition, the microstructure of the alloy in a cast state and after homogenization was also tested.