Badania plastyczności stopu AlZn5,5MgCu dla warunków przeróbki plastycznej na gorąco

• Autorzy: Kułakowska A. , Laber K. , Dyja H.

Warianty tytułu

EN

Investigation into the ductility of the AlZn5,5MgCu alloy for hot plastic working conditions

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

Najbardziej wiarygodnym sposobem wyznaczenia zdolności danego materiału do odkształcenia plastycznego bez naruszenia spójności jest określenie tzw. kryterium plastyczności. Kolejnym parametrem charakteryzującym podatność danego materiału do kształtowania plastycznego jest naprężenie uplastyczniające, zależne od odkształcenia, prędkości odkształcenia, temperatury oraz historii przebiegu odkształcenia. Istotny wpływ na plastyczność ma również stan mikrostruktury badanego materiału. W celu jego określenia w zależności od zmieniających się parametrów obróbki cieplno-plastycznej należy wykonać badania dylatometryczne, które umożliwiają wyznaczenie temperatury charakterystycznej badanego materiału oraz pozwalają na ujawnienie procesów zachodzących w jego strukturze podczas kolejnych etapów obróbki cieplno-plastycznej. Zakres przedstawionych w pracy badań obejmował określenie kryterium plastyczności stopu aluminium AlZn5,5MgCu w stanie T6 oraz po wyżarzaniu. Badania te przeprowadzono w statycznej próbie rozciągania w podwyższonej temperaturze, przy zastoso-waniu maszyny wytrzymałościowej Zwick Z/100. W pracy wyznaczono również tem-peraturę rozpuszczania się i wydzielania w badanym materiale związków międzymetalicznych, z wykorzystaniem dylatometru DIL805A/D.Ponadto określono zmiany wartości naprężenia uplastyczniającego badanego materiału w zależności od parametrów odkształcenia oraz opracowano model matematyczny zmian własności reologicznych badanego stopu. Badania krzywych plastycznego płynięcia przeprowadzono w próbie skręcania z zastosowaniem plastometru skrętnego STD 812. Przeprowadzone w ramach pracy badania stanowiły podstawę doboru optymalnych parametrów procesu walcowania badanego stopu w trójwalcowej walcarce skośnej. Na podstawie otrzymanych wyników stwierdzono istotny wpływ parametrów odkształcenia na wartość naprężenia uplastyczniającego badanego stopu aluminium. Stosując operację wyżarzania wsadu z badanego stopu aluminium AlZn5,5MgCu dostarczonego w stanie T6, można poprawić jego właściwości plastyczne, co umożliwia stosowanie większych odkształceń jednostkowych w procesie walcowania. Stwierdzono, że właściwą temperaturą walcowania analizowanego stopu w trójwalcowej walcarce skośnej będzie temperatura powyżej 200°C.

EN

The most reliable method of establishing the ability of a given material to deform plastically, while not losing its integrity, is by determining its so-called yield criterion. Another parameter that describes the susceptibility of a given material to being plastically formed is the yields stress, which is dependent on the strain, strain rate, temperature and the history of deformation. The ductility is also significantly influenced by the microstructural state of the material under examination. In order to determine it as dependent on the varying parameters of thermo-mechanical treatment, it is necessary to perform dilatometric tests to determine the characteristic temperatures of the examined material and to reveal processes occurring within its structure during successive thermo-mechanical treatment stages. The scope of the investigation covered in this study encompassed exa-minations to determine the yield criterion for the AlZn5.5MgCu aluminium alloy in condition T6 and after annealing. These examinations were carried out in static tensile tests at elevated temperature using a Zwick Z/100 testing machine.The temperatures of dissolution and precipitation of intermetallic compounds in the examined material were also determined using a DIL805A/D dilatometer.In addition, the variations in the magnitude of the yield stress of the examined material were determined as dependent on the deformation parameters, and a mathematical model of the rheological properties of the examined alloy was developed. The examination of the plastic flow curves was performed in a torsion test using an STD 812 torsion plastometer. The investigation carried out within the study provided a basis for the selection of the optimal parameters of the process of rolling the examined alloy on a three-high reeling mill. From the obtained results, a significant effect of the deformation parameters on the magnitude of the yield stress of the investigated aluminium alloy has been found. Using the operation of anne-aling the charge of the examined AlZn5.5MgCu aluminium alloy supplied in state T6, its plastic properties can be improved, which will enable larger unit deformation to be used in the rolling process. It has been found that the appropriate temperature of rolling the examined alloy on a three-high reeling mill will be a temperature above 200°C.

Słowa kluczowe

PL

kryterium plastyczności; badania plastometryczne; odkształcalność graniczna; badania dylatometryczne; naprężenie uplastyczniające; stop aluminium serii 7XXX

EN

yield criterion; plastometric testing; limiting deformability; dilatometric testing; yield stress; 7XXX series aluminium alloy

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Obróbki Plastycznej
• Czasopismo: Obróbka Plastyczna Metali
• Rocznik: 2018
• Tom: T. 29, nr 3
• Strony: 213--228
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Kułakowska A.

• Uniwersytet Humanistyczno-Przyrodniczy im. Jana Długosza w Częstochowie, Wydział Matematyczno-Przyrodniczy, Instytut Techniki i Systemów Bezpieczeństwa, Al. Armii Krajowej 13/15, 42-200 Częstochowa, Poland

autor

Laber K.

• Politechnika Częstochowska, Wydział Inżynierii Produkcji i Technologii Materiałów, Instytut Przeróbki Plastycznej i Inżynierii Bezpieczeństwa, Al. Armii Krajowej 19, 42-200 Częstochowa, Poland

autor

Dyja H.

• Politechnika Częstochowska, Wydział Inżynierii Produkcji i Technologii Materiałów, Instytut Przeróbki Plastycznej i Inżynierii Bezpieczeństwa, Al. Armii Krajowej 19, 42-200 Częstochowa, Poland

Bibliografia

• [1] Dyja H., A. Gałkin, M. Knapiński. 2010. Reologia metali odkształcanych plastycznie. Częstochowa: Wyd. Politechniki Częstochowskiej.
• [2] Kolmogorov V.L. 1970. Napriazhenija. Dieformacja. Plastichnost, Mietalurgija. Moskwa.
• [3] Kolmogorov V.L. 1977. Plastichnost i razrushenie, Metallurgija. Moskwa.
• [4] Bogatov A.A., O.I. Mizhrickij, S.V. Smirnov. 1984. Resurs plastichnosti metallov pri obrabotke davleniem, Metallurgija. Moskwa.
• [5] Moczalov N.A., A.M.Galkin, S.N. Moczalov, D.Ju.Parfienov. 2003. Plastomietricheskije issledovanija mietallov. Moskwa: Wyd. Intermet Inżyniring.
• [6] PN-EN ISO 6892-1:2009: Metale - Próba rozciągania - Część 1: Metoda badania w temperaturze pokojowej. Polski Komitet Normalizacyjny, 2009.
• [7] Manual WinTa 6.2 – Software, Bahr-Thermoanalyse GmbH, Germany 1998.
• [8] Koczurkiewicz B. 2016. Podstawy technologii wytwarzania blach grubych ze stali niskowęglowych z mikro-dodatkami przeznaczonych na rury przewodowe, Częstochowa: Wyd. Politechniki Częstochowskiej.
• [9] Hadasik E. 2002. „Metodyka wyznaczania charakterystyk plastyczności w próbie skręcania na gorąco”. Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej 63: 6–124.
• [10] Hadasik E. 2008. Badania plastyczności metali, Gliwice: Wydawnictwo Politechniki Śląskiej.
• [11] Henzel A., T. Spittel. 1982. Raschet energosilovych parametrov v processakh obrabotki metallov davlenijem. Metallurgija. Moskwa.
• [12] Kawałek A.M., H.S. Dyja, M.J. Knapinski. 2009.“The analysis of the process of asymmetric rolling of plates”. W THERMEC 2009 – 6th International Conference on Processing and Manufacturing of Advanced Materials, Berlin, Germany, August 25–29, 2009, 2585–2590. Materials Science Forum 638-642, part: 1-4/2010.
• [13] Danchenko V., H. Dyja, L. Lesik, L. Mashkin, A. Milenin. 2002. Technologia i modelowanie procesów walcowania w wykrojach. Politechnika Częstochowska,Prace Dydaktyczne Wydziału Inżynierii Procesowej, Materiałowej i Fizyki Stosowanej, Seria: Metalurgia Nr 28. Częstochowa: Wydawnictwo Wydziału Inżynierii Procesowej, Materiałowej i Fizyki Stosowanej Politechniki Częstochowskiej.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).