Próby technologiczne gięcia wyciskanych rur ze stopu aluminium AW-6082

• Autorzy: Borowski J. , Andrzejewski D. , Płaczek G. , Jurczak H. , Leśniak D.

Warianty tytułu

EN

Technological bending trials of tubes extruded from AW-6082 aluminum alloy

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań wyciskanych cienkościennych (grubość ścianki ok. 1,2 mm) kształtowników zamkniętych ze stopu AW-6082. Kształtowniki wyciskano metodą wyciskania zgrzewającego, za pomocą 6-otworowych matryc. Badaniom poddano profile chłodzone na wybiegu prasy w trojaki sposób: natryskiwanie wodą, chłodzenie wodą, czyli tzw. „fala wodna”, oraz nadmuchem powietrza. Opracowano metodykę badań pozwalającą dokonać oceny zdolności wyciskanych kształtowników do plastycznego kształtowania głównie poprzez gięcie i rozpęczanie. Stop AW-6082 jest stopem trudniejszym do wyciskania od stopów typu 6063 czy 6060, ponieważ wyższa wytrzymałość i mniejsza plastyczność utrudnia uzyskiwanie ścianek o małej grubości jak i dużej prędkości wyciskania. Jak wykazały wcześniejsze badania, profile takie osiągają bardzo dobre właściwości wytrzymałościowe sięgające Rm = 340 MPa, ale charakteryzują się ograniczoną zdolnością do odkształceń plastycznych. W pracy przedstawiono wyniki próby zginania, wyboczenia, rozpęczania oraz gięcia na maszynie trójrolkowej. Stwierdzono, że maksymalna siła ściskająca wyznaczona w próbie wyboczenia odcinka o długości 650 mm, która wskazuje największą wytrzymałość na wyboczenie, odnosi się do profili chłodzonych na wybiegu prasy po wyciskaniu za pomocą tzw. „fali wodnej”. Te profile charakteryzowały się również największą strzałką ugięcia w próbie trójpunktowego zginania. Zwiększona plastyczność i zdolność do odkształceń plastycznych tych profili została potwierdzona w próbie roztłaczania stożkiem, gdzie wartości względnego odkształcenia były o 35% większe niż w przypadku profili chłodzonych za pomocą nadmuchu powietrza czy natrysku wodnego. W wyniku badań metalograficznych stwierdzono, że inicjacja pęknięć w próbie roztłaczania następuje w miejscach zgrzewów profili i w tych obszarach zauważono zwiększoną wielkość ziarna.

EN

This paper presents the results of tests conducted on extruded, thin-walled (wall thick-ness approx. 1.2 mm) closed shapes made of AW-6082 alloy. Shapes were extruded using the bonding extrusion method, by means of 6-hole dies. Sections cooled in three ways at the exit from the press were tested: water spraying, water cooling with a so-called “water wave” and air blowing. A methodology of testing was developed, allowing for assessment of the plastic formability of extruded shapes, mainly through bending and expanding. AW-6082 alloy is more difficult to extrude than 6063 or 6060 alloys, since its higher strength and lower plasticity make it difficult to obtain walls of low thickness and high extrusion rate. As demonstrated in previous studies, such shapes achieve very good strength properties, reaching up to Rm = 340 MPa, but they are characterized by limited plastic formability. This paper presents the results of bending, buckling, expanding and flexion tests on a three-roll machine. It was determined that the maximum compressive force determined in the buckling test of a segment 650 mm in length, indicating the greatest resistance to buckling, corresponds to shapes cooled by means of a so-called “water wave” on the coasting of the press. These shapes were also characterized by the greatest deflection in the three-point bending test. The elevated plasticity and plastic formability of these shapes was confirmed in a cone expansion test, where relative deformation values were 35% greater than in the case of shapes cooled by air blowing or water spraying. Metallographic examinations revealed that crack initiation in the expansion test occurs at welds in shapes, and enlarged grain size was observed in these areas.

Słowa kluczowe

PL

stop aluminium; AW-6082; profil wyciskany; próba zginania; próba rozpęczania

EN

AW-6082; aluminum alloy; extruded shapes; bending test; expanding test

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Obróbki Plastycznej
• Czasopismo: Obróbka Plastyczna Metali
• Rocznik: 2018
• Tom: T. 29, nr 1
• Strony: 97--108
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Borowski J.

• Instytut Obróbki Plastycznej, ul. Jana Pawła II 14, 61-139 Poznań, Poland

autor

Andrzejewski D.

• Instytut Obróbki Plastycznej, ul. Jana Pawła II 14, 61-139 Poznań, Poland

autor

Płaczek G.

• Instytut Obróbki Plastycznej, ul. Jana Pawła II 14, 61-139 Poznań, Poland

autor

Jurczak H.

• Albatros Aluminium Sp. z o.o., ul. Czartoria 1, 61-102 Poznań, Poland

autor

Leśniak D.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, al. Adama Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland

Bibliografia

• [1] Leśniak D., B. Leszczyńska-Madej, A. Wojtyna. 2015. „Charakterystyka mikrostruktury kształtowników płaskich wyciskanych z wysokoskładnikowych stopów AlMg”. Rudy i Metale Nieżelazne Recykling 60 (12): 797–804.
• [2] Laurentowska-Tyczka A., J. Borowski, H. Jurczak. 2014. „Trwałość matryc zależna od kształtu wyciskanego profilu i parametrów procesu azotowania”. Obróbka Plastyczna Metali 25 (3): 215–228.
• [3] Bjork T., J. Bergstrom, S. Hogmark. 1999 „Tribological simulation of aluminium hot extrusion”. Wear (224): 216–225.
• [4] Liang Ch., Z. Guoqun, Y. Junquan, Z. Wendong, W. Tao. 2014. „Analysis and porthole die design for multi-hole extrusion process of a hollow thin-walled aluminium profile”. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology 74: 383–392.
• [5] Romański P., M. Burdek, W. Ciepiela, M. Suliga, J.W. Pilarczyk. 2013. „Wpływ prędkości wyciskania na wybrane parametry chropowatości powierzchni wyciskanych profili ze stopu aluminium AlMgSi0,5”. Hutnik – Wiadomości Hutnicze 1: 89–100.
• [6] Borowski J., G. Płaczek, H. Jurczak, D. Leśniak, W. Libura, J. Zasadziński, A. Rękas. 2016. „Analiza właściwości mechanicznych i dokładność wymiarów cienkościennych kształtowników zamkniętych wyciskanych ze stopu AW6082”. Obróbka Plastyczna Metali 27 (1): 7–20.

Uwagi

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