Kucie na gorąco nowych stopów miedzi o obniżonej zawartości ołowiu stosowanych w armaturze wodnej

• Autorzy: Chruściński Michał , Szkudelski Szymon , Borowski Jacek , Cwolek Beata , Lehmann Michał

Warianty tytułu

EN

Hot forging of new copper alloys with reduced lead content for water pipe fittings

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań zrealizowanych w ramach projektu badawczego pt. „Bezodpadowa technologia kształtowania elementów armatury wody pitnej z bezołowiowych stopów miedzi”, których celem jest opracowanie nowej technologii kucia bezwypływkowego. Opracowano nową technologię kucia bezwypływkowego dla korpusu wodomierza oraz dla korka/zaślepki w trzech rozmiarach. Przeprowadzono badania dla nowo opracowanych stopów miedzi z ograniczoną zawartością ołowiu, badania spęczania na gorąco, dylatometryczne, mikrotwardości oraz obserwacje metalograficzne. Wynik badań materiałowych posłużył do uzupełnienia baz materiałowych programów symulacyjnych, w których zweryfikowana została technologia kucia bezwypływkowego różnych materiałów wsadowych. Następnie wykonano symulacje numeryczne, których celem było sprawdzenie poprawności opracowanej technologii. Do bazy materiałowej komercyjnego programu symulacyjnego wprowadzono dane z przeprowadzonych badań materiałowych dla trzech stopów miedzi. Uzyskany w sposób numeryczny obraz materiału posłużył do symulacji kucia. W ramach weryfikacji nowych materiałów przeprowadzono badania kucia bezwypływkowego, które weryfikowano na zmodernizowanym stanowisku badawczo-kuźniczym, znajdującym się w Fabryce Armatur Swarzędz Sp. z o.o. Wyniki tych badań porównano z wynikami badań symulacyjnych. W celu udoskonalenia procesu cięcia wsadu w ramach weryfikacji technologii kucia bezwypływkowego, przeprowadzono porównanie wpływu objętości materiału wsadowego na uzyskany kształt gotowej okuwki. Porównanie wykonano dla odkuwki Korek 1”, przy użyciu skanera optycznego ATOS COMPACT SCAN 5M w dedykowanym oprogramowaniu GOM Inspect Professional 8.

EN

This article presents the results of studies conducted as part of the research project entitled “Waste-free technology of forming drinking water pipe fittings from lead-free copper alloys”, the goal of which is to develop new flashless forging technology. New flashless forging technology was developed for the body of a water meter and for a plug/stopper in three sizes. Tests of the newly developed copper alloys with limited lead content were performed, including hot upset forging tests, dilatometric tests, microhardness measurements and metallographic investigations. The results of material tests served to supplement the material databases of simulation software, in which the flashless forging technology was verified for various stock materials. Next, numerical simulations were conducted with the goal of verifying the correctness of the developed technology. Data from material tests conducted for three copper alloys was entered into the material database of a commercial simulation program. The numerical picture of the material that was obtained served for simulation of forging. Flashless forging tests were performed to verify the new materials, and verification was done on a modernized testing-forging stand found at Fabryka Armatur Swarzędz Sp. z o.o. The results of these tests were compared with the results of simula-tions. To improve the stock cutting process, as part of the verification of the flashless forging technology, the influence of the stock material’s volume on the obtained shape of the ready forging was compared. The comparison was conducted for the “Plug 1” forging user an ATOS COMPACT SCAN 5M optical scanner in dedicated GOM Inspect Professional 8 software.

Słowa kluczowe

PL

kucie bezwypływkowe; kucie dokładne; symulacje numeryczne; bezołowiowe stopy miedzi; badanie spęczania na gorąco

EN

flashless forging; precision forging; numerical simulation; lead-free copper alloys; hot upset forging test

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Obróbki Plastycznej
• Czasopismo: Obróbka Plastyczna Metali
• Rocznik: 2019
• Tom: T. 30, nr 1
• Strony: 35--46
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Chruściński Michał

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

autor

Szkudelski Szymon

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

autor

Borowski Jacek

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

autor

Cwolek Beata

• Instytut Metali Nieżelaznych, ul. Sowińskiego 5, Gliwice, Poland

autor

Lehmann Michał

• Fabryka Armatur Swarzędz Sp. z o.o., Świerkowa 27, 62-020 Rabowice, Poland

Bibliografia

• [1] Sińczak Jan. 2007. Kucie dokładne. Kraków: Uczelniane Wydawnictwo Naukowo-Dydaktyczne.
• [2] Kroczak Paweł. 2012. „Badania procesu kucia trójników z bezołowiowego stopu miedzi”. Obróbka Plastyczna Metali XXIII (4): 255-263.
• [3] Kondracki Marcin, Józef Gawroński, Jan Szajnar. 2005. „Eliminacja ołowiu z armaturowych stopów miedzi z cynkiem”. Archiwum Technologii Maszyn i Automatyzacji.
• [4] Rzadkosz Stanisław, Janusz Kozana, Aldona Garbacz-Klempka, Marcin Piękoś. 2015. „Structure analysis and properties of unleaded brasses”. Archives of Metallurgy and Materials (60): 323-328.
• [5] Rzadkosz Stanisław, Marcin Piękoś, Janusz Kozana. 2003. „Effect of modification on the mechanical properties and structure of brass CuZn38PbAl”. Archiwum Odlewnictwa 3 (7): 121-126.
• [6] Janus Andrzej, Bohdan Ankudowicz. 2000. „Possibility of lead eliminiation from CuZn39Pb2 brass”. Krzepnięcie Metali i Stopów (43). Katowice: PAN.
• [7] Rzadkosz Stanisław, Mariusz Holtzer. 1997. Aspekty ekologiczne w zakresie stosowania mosiądzów armaturowych. Kraków: Konferencja Nowoczesne Tendencje w Odlewnictwie Metali Nieżelaznych.

Uwagi

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