Badania walcowania ze zmianą drogi odkształcenia miedzi i stopu niklu Inconel 825

• Autorzy: Pawlicki M. , Ostachowski P.

Warianty tytułu

EN

Research on copper and inconel 825 nickel alloy rolling with deformation path changes

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

W pracy opisano badania walcowania wzdłużnego i walcowania ze zmianą drogi deformacji miedzi i stopu niklu Inconel 825. Walcowanie ze zmianą drogi odkształcenia realizowano w taki sposób, że w pierwszej operacji wykonano jeden przepust walcowania wzdłużnego, a następnie z walcówek wycięto próbki do dalszych badań pod takim kątem, jaki odpowiadał kątowi skręcenia materiału w badaniach zgniatania obrotowego wydłużającego współbieżnego. Następnie dla tak wykonanych próbek realizowano kolejny przepust walcowania wzdłużnego. Badania te stanowiły punkt odniesienia w stosunku do badań walcowania wzdłużnego (monotonicznego). Wyznaczono chropowatość i mikrotwardość próbek walcowanych obydwoma metodami celem wskazania mechanizmów odkształcania na drodze konwencjonalnego walcowania wzdłużnego, walcowania ze zmianą drogi deformacji i porównania z wynikami dla wytłoczek zgniecionych obrotowo wydłużająco współbieżnie. Przeprowadzono również obserwacje strukturalne z użyciem mikroskopii optycznej i skaningowej mikroskopii elektronowej. Określono wpływ parametrów procesu na strukturę ziarnową i podatność materiału do lokalizacji odkształcenia w postaci pasm ścinania. Przedstawiona została również topografia powierzchni bocznych miedzi i stopu Inconel 825 po walcowaniu z wymuszoną zmianą drogi odkształcenia ujawniająca silne pasmowanie materiału. Wszystkie wyniki wykazały, że jedynie walcowanie ze zmianą drogi deformacji stanowi dobre przybliżenie modelowe procesu zgniatania obrotowego wydłużającego współbieżnego.

EN

The paper describes research on longitudinal rolling and rolling with deformation path changes of copper and Inconel 825 nickel alloy. Rolling with deformation path changes included two stages. In the first stage the material underwent a longitudinal rolling, after which specimens were cut out from the obtained rolled samples at the same angle as the angle of the material’s twisting observed during its flow forming. Subsequently, these specimens underwent another longitudinal rolling procedure. The research was a benchmark for monotonic longitudinal rolling testing. Roughness and microhardness of specimens rolled with both methods were established in order to evaluate deformation mechanisms in the following cases – conventional longitudinal rolling, rolling with deformation path changes, and flow forming. Structural observations with the use of optical and scanning electron microscopy were also carried out. The impact of the process’ parameters on grain structure and the material’s susceptibility to localization of deformation in the form of shear bands were established. Topography of side surfaces of copper and Inconel 825 alloy after rolling with a forced change of deformation path, showing a high degree of banding in the material, was also presented. All results seem to confirm expectations that only the process of rolling with deformation path changes is close to the model of flow forming.

Słowa kluczowe

PL

walcowanie; zgniatanie obrotowe; zmiana drogi odkształcenia; miedź; Inconel 825

EN

rolling; flow forming; deformation path changes; copper; Inconel 825

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Obróbki Plastycznej
• Czasopismo: Obróbka Plastyczna Metali
• Rocznik: 2018
• Tom: T. 29, nr 1
• Strony: 11--32
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Pawlicki M.

• Pratt & Whitney Kalisz Sp. z o.o., ul. Elektryczna 4a, 62-800 Kalisz, Poland

autor

Ostachowski P.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica, Wydział Metali Nieżelaznych, Pracownia Struktury i Mechaniki Ciała Stałego, Al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland

Bibliografia

• [1] Pawlicki M., M. Rozmysłowicz, M. Pieszak. 2016. „Badania walcowania pakietowego aluminium oraz tłoczenia próbek z materiału o strukturze ultra drobnej”. Obróbka Plastyczna Metali 27 (1): 45–58.
• [2] Pawlicki M., M. Pieszak, T. Drenger, J. Borowski. 2015. „Cold upset forging joining of ultra-fine-grained aluminium and copper”. Journal of Material Processing Technology 223: 193–202.
• [3] Pawlicki M., W. Bochniak. 2014. „Strukturalne przyczyny stabilizacji mikrotwardości miedzi poddanej procesowi zgniatania obrotowego”. Archives of Metallurgy and Materials 59 (2): 537–543.
• [4] Pawlicki M. 2013. „ Plastyczne kształtowanie miedzi w technologii zgniatania obrotowego”. Obróbka Plastyczna Metali 24 (1): 31–50.
• [5] Drenger T., J. Wiśniewski, M. Pawlicki, Z. Ulatowski, T. Gadek, L. Nowacki, S. Frąckowiak. 2011. „Badania procesów tłoczenia i zgniatania obrotowego wytłoczek z materiału trudno odkształcalnego Alloy 825”. Obróbka Plastyczna Metali 22 (3): 177–189.
• [6] Pawlicki M. 2013. „Plastyczne kształtowanie metali w technologii zgniatania obrotowego”. Rozprawa doktorska. Kraków: Akademia Górniczo-Hutnicza.
• [7] Stalony-Dobrzański F., W. Bochniak. 2005. „Rola pasm ścinania w kształtowaniu obrazu tekstury odkształcanych stopów miedzi”. Archives of Metallurgy and Materials 50 (4): 1089–1102.
• [8] Bochniak W., K. Pantoł 2008. „Structure of copper subjected to changes of the loading scheme during rolling”. Journal of Materials Processing Technology 208: 366–371.
• [9] Korbel A., W. Bochniak, P. Ostachowski, L. Błaż. 2011. „Visco–plastic flow of metal in dynamic conditions of complex strain scheme”. Metallurgical and Materials Transactions A 42: 2881–2897.
• [10] Bochniak W., A. Korbel. 2003 „KOBO type forming: forging of metals under complex conditions of the process”. Journal of Material Processing Technology 134: 120–134.
• [11] Al–Samman T., G. Gottstein. 2008 „Influence of strain path change on the rolling behavior of twin roll cast magnesium alloy”. Scripta Materialia 59: 760–763.
• [12] Bochniak W., K. Marszowski, A. Korbel. 2005. „Theoretical and practical aspects of the production of thin–walled tubes by the KOBO method”. Journal of Materials Processing Technology 169: 44–53.
• [13] Sakharova N.A., J.V. Fernandes. 1995. „Strain path change effect on dislocation microstructure of multicrystalline copper sheets”. Materials Chemistry and Physics 98: 44–50.
• [14] Korbel A., W. Bochniak. 1995. „The structure based design of metal forming operations”. Journal of Materials Processing Technology 53: 229–237.
• [15] Pieła K., L. Błaż, M. Jaskowski. 2013. „Wpływ parametrów wyciskania metodą KOBO na własności mechaniczne i strukturę aluminium”. Archives of Metallurgy and Materials 58 (3): 683–689.
• [16] Bochniak W., K. Pieła, S. Vinarski, M. Łagoda. 2013. „Mechanical properties of tungsten wires after cycling deformation treatment”. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology 69 (9–12): 1955–1959.
• [17] Stolyarov V.V., Y.T. Zhu, G.I. Raab, A.I. Zharikov, R.Z. Valiev. 2004. „Effect of initial microstructure on the microstructural evolution and mechanical properties of Ti during cold rolling”. Materials Science and Engineering A 385: 309–313.

Uwagi

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