Analiza procesu kształtowania wkrętów specjalnych ze stali kwasoodpornej z wykorzystaniem krzywej twardości

• Autorzy: Rumiński Maciej , Skołyszewski Andrzej , Łuksza Janusz , Skubisz Piotr

Identyfikatory

DOI

10.15199/24.2019.4.8

Warianty tytułu

EN

Analysis of forming of acid resistant steel special-purpose screws with use of hardness curve

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wybrane aspekty analizy procesu kształtowania na zimno specjalnych wkrętów montażowych z austenitycznej stali kwasoodpornej. Wykorzystano zależność pomiędzy twardością i intensywnością odkształcenia. Charakter umocnienia materiału w kolejnych operacjach kształtowania analizowano doświadczalnie, poprzez określenie rozkładów twardości na przekrojach osiowych wkrętów. Wyznaczono zależność funkcyjną twardości od intensywności odkształcenia (krzywą twardości), co umożliwiło uzyskanie rozkładów odkształcenia w różnych obszarach kształtowanego wyrobu. Przeprowadzono również symulację metodą elementów skończonych (MES) poszczególnych operacji formowania wkręta, uzyskując rozkłady odkształcenia, naprężenia i temperatury. Sformułowano wnioski odnośnie niejednorodności odkształcenia oraz intensywności umocnienia materiału, w kontekście możliwości uruchomienia przemysłowej produkcji analizowanego typu wkrętów.

EN

The paper presents selected aspects of the analysis of cold forming of special assembly screws made of austenitic acid resistant steel, concerning the relation between hardness and effective strain. Strain hardening character of a material in consecutive forming operations was analysed experimentally by the measurements of hardness distribution made on longitudinal axial sections of screws. The relationship between hardness and effective strain (hardness curve) was determined, which made it possible to obtain strain distributions in different regions of a material subjected to cold deformation. Finite element method (FEM) simulation of each forming operation was performed, resulting in obtaining the distributions of strain, stress and temperature. Conclusions were formulated concerning strain inhomogeneity and strain-hardening intensity with respect to the possibility of starting industrial scale production of the analysed type of screws.

Słowa kluczowe

PL

stal kwasoodporna; odkształcenie na zimno; wkręty specjalne; krzywa twardości; symulacja MES

EN

acid resistant steel; cold forming; special-purpose screws; hardness curve; FEM simulation

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Hutnik, Wiadomości Hutnicze
• Rocznik: 2019
• Tom: Vol. 86, nr 4
• Strony: 134--140
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Rumiński Maciej

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej, Katedra Plastycznej Przeróbki Metali, al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Skołyszewski Andrzej

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej, Katedra Plastycznej Przeróbki Metali, al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Łuksza Janusz

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej, Katedra Plastycznej Przeróbki Metali, al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Skubisz Piotr

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej, Katedra Plastycznej Przeróbki Metali, al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

Bibliografia

• [1] Erpalov Mikhail V., Evgeniy A. Kungurov. 2018. „Examination of hardening curves definition methods in torsion test”. Materials Physics and Mechanics 38 (1): 82-89.
• [2] Frick Douglas G. 2003. „Alloy selection for cold forming”. Advanced Materials & Processes 161 (6): 29-32.
• [3] Łuksza Janusz. 2001. Elementy ciągarstwa. Kraków: UWND AGH.
• [4] Łuksza Janusz, Andrzej Skołyszewski, Maciej Rumiński, Marek Paćko. 2003. „Dobór materiału do produkcji wysokiej jakości części łącznych ze stali odpornych na korozję”. HUTNIK Wiadomości- Hutnicze 70 (10): 408-413.
• [5] Łuksza Janusz, Andrzej Skołyszewski, Maciej Rumiński, Marek Paćko. 2004. „Some aspects of stainless steel fasteners production technology”. Metallurgy and Foundry Engineering 30 (2): 143-159.
• [6] Paćko Marek, Janusz Łuksza, Andrzej Skołyszewski, Maciej Rumiński, Jerzy Dybich. 2001. „Analiza własności stali stopowych pod kątem ich doboru na elementy złączne klasy A2”. HUTNIK Wiadomości Hutnicze 68 (7-8): 264-270.
• [7] Paćko Marek, Andrzej Skołyszewski, Zbigniew Malinowski, Maciej Rumiński. 2000. Analysis of material flow in stainless steel screw forming process. W Proceedings of the 8th International Conference METAL FORMING 2000, 691-698. A.A.Balkema, Rotterdam/ Brookfield.
• [8] Polinko Charles T., Kevin P. Hughes. 2004. „Selecting the right stainless & alloy steel cold heading coatings”. Fastener Technology International 27 (6): 20-23.
• [9] Rumiński Maciej, Andrzej Skołyszewski, Piotr Skubisz. 2007. “Analiza procesu kształtowania szpilek do szczotek ze stali odpornej na korozję”. HUTNIK Wiadomości Hutnicze 74 (1-2): 84-88.
• [10] Skołyszewski Andrzej, Wiesław Gaweł, Michał Wielgus. 2006. „Wytwarzanie specjalnej konstrukcji wkrętów samowiercących do montażu płyt warstwowych”. HUTNIK Wiadomości Hutnicze 73 (2): 64-69.
• [11] Skubisz Piotr, Janusz Krawczyk, Jan Sińczak. 2012. Tool life enhancement in warm forging of CV joint with utilization of the divided flow method. W Proceedings of the 14th International Conference METAL FORMING 2012, 235-238. Steel Research International (spec. ed.).
• [12] Sonmez Fazil O., Ahmet Demir. 2007. “Analytical relations between hardness and strain for cold formed parts”. Journal of Materials Processing Technology 186 (1-3): 163-173.
• [13] Sun Ming-Chao, Gow-Yi Tzou, Liang-An Zheng. 2013. “Study on multi-stage cold forging of stainless automotive battery fastener”. Applied Mechanics and Materials 284-287: 211-215.
• [14] Zhelezkov O.S., T.S. Galiakhmetov, S.A. Malakanov. 2017. „Shaping the hexahedral head of a 12Kh18N10T stainless steel bolt”. Steel in Translation 47 (12): 824-826.

Uwagi

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