Analiza procesu kucia wydłużającego stopu tytanu Ti-6Al-2Mo-2Cr-Fe-Si

• Autorzy: Kukuryk B.

Warianty tytułu

EN

Analysis of the cogging process of Ti-6Al-2Mo-2Cr-Fe-Si titanium alloy

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono analizę przestrzennego stanu odkształcenia dla procesu kucia wydłużającego stopu tytanu Ti-6Al-2Mo-2Cr-Fe-Si z wykorzystaniem metody elementów skończonych. Przedstawiono wyniki prac związanych z symulacją schematu płynięcia metalu i zjawisk cieplnych w procesie kucia na gorąco w trzech rodzajach narzędzi kuźniczych. Rezultaty obliczeń umożliwiają określenie rozkładu intensywności odkształcenia, intensywności naprężeń, naprężeń średnich i temperatury w objętości odkuwki. Rozwiązanie uzupełniono o model rozwoju mikrostruktury podczas kucia. Analizę numeryczną wykonano z wykorzystaniem programu DEFORM-3D, składającego się z części mechanicznej, termicznej i mikrostrukturalnej. Wyniki teoretyczne poddano weryfikacji eksperymentalnej.

EN

A three-dimensional finite element (FEM) analysis has been performed to quantitatively describe the cogging process of Ti-6Al-2Mo-2Cr-Fe-Si titanium alloy. It reports the results of simulation studies on the metal flow pattern and thermal phenomena occurring in the hot cogging process conducted on three tool types. The numerical calculation gave an assessment of the effective strain, effective stress, mean stress and temperature distribution within the volume of the forging. This solution has been complemented by adding the model of microstructure evolution during cogging process. For the numerical modelling a commercial program DEFORM-3D with thermo-mechanic and microstructural evolution coupled had been employed. The results are compared with the experimental data.

Słowa kluczowe

PL

kucie na gorąco; stop tytanu; MES (metoda elementów skończonych); odkształcenie; naprężenie; mikrostruktura

EN

hot cogging; titanium alloy; FEM; strain; stress; microstructure

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Rudy i Metale Nieżelazne Recykling
• Rocznik: 2014
• Tom: R. 59, nr 9
• Strony: 445--452
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys.

Twórcy

autor

Kukuryk B.

• Politechnika Częstochowska, Wydział Inżynierii Mechanicznej i Informatyki, Częstochowa

Bibliografia

• 1. Karlsson J., Snis A., Engqvist H., Lausmaa J.: Characterization and comparison of materials produced by Electron Beam Melting (EBM) of two different Ti-6Al-4V powder fractions. J. of Materials Processing Technology, 2013, vol. 213, p. 2109-2118.
• 2. Liu R ., M elkote S ., P ucha R ., Morehouse J .: An enhanced constitutive material model for machining of Ti-6Al-4V alloy. J. of Materials Processing Technology, 2013, vol. 213, p. 2238-2246.
• 3. Zhao Y., Guo H., Shi Z., Yao Z., Zhang Y.: Microstructure evolution of TA15 titanium alloy subjected to equal channel angular pressing and subsequent annealing at various temperatures. J. of Materials Processing Technology, 2011, vol. 211, p. 1364-1371.
• 4. Fan X. G., Yang H., Gao P. F.: Through-process macro-micro finite element modelling of local loading forming of large-scale complex titanium alloy component for microstructure prediction. J. of Materials Processing Technology, 2014, vol. 214, p. 253-266.
• 5. Dąbrowski R.: The kinetics of phase transformations during continuous cooling of Ti-6Al-4V alloy from the diphase α + β range. Archives of Metallurgy and Materials, 2011, vol. 56, no. 2, p. 217-221.
• 6. Śleboda T., Krawczyk J., Bała P., Łukaszek-Sołek A., Paćko M., Augustyn-Pieniążek A.: Wpływ procesu kucia matrycowego na mikrostrukturę stopu Ti-6Al-4V. Inżynieria Materiałowa, 2012, nr 4, s. 275-279.
• 7. Zong Y. Y., Shan D. B., Xu M., Lu Y.: Flow softening and microstructural evolution of TC11 titanium alloy during hot deformation. J. of Materials Processing Technology, 2009, vol. 209, p. 1988-1994.
• 8. Fluhrer J.: DEFORM 3D User’s Manual Version 6.0, Scientific Forming Technologies Corporation, 2006, Columbus, Ohio.
• 9. Li X., Lu S. Q., Fu M. W., Wang K. L., Dong X. J.: The optimal determination of forging process parameters for Ti-6.5Al-3.5Mo-1.5Zr-0.3Si alloy with thick lamellar microstructure in two phase field based on P-map. J. of Materials Processing Technology, 2010, vol. 210, p. 370-377.
• 10. Zhang W., Liu Y., Li H.Z., Li Z., Wang H., Liu B.: Constitutive modelling and processing map for elevated temperature flow behaviors of a powder metallurgy titanium aluminide alloy. J. of Materials Processing Technology, 2009, vol. 209, p. 5363-5370.