Analiza procesu kucia matrycowego elementów z trudno odkształcalnych stopów magnezu pod kątem występowania pęknięć

• Autorzy: Lisiecki Ł. , Skubisz P.

Identyfikatory

DOI

10.15 199/67.2015.12.3

Warianty tytułu

EN

Analysis of the impression-die forging process of hard-to-deformation magnesium alloys with regard to fracture occurrence

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono analizę numeryczną oraz fizyczną weryfikację procesu kucia matrycowego elementu o złożonym kształcie wykonanego z trudno odkształcalnego stopu magnezu z grupy AZ. Przeprowadzone badania obejmują wyznaczenie odkształcalności granicznej danego materiału w konwencjonalnych warunkach kucia oraz symulację numeryczną procesu kształtowania. Złożony stan naprężeń, zmienne warunki odkształcania przy niejednorodność prędkości odkształcenia i temperatury, powodują wysoką podatność na powstawanie pęknięć. Metodyka badawcza polegała na przeprowadzaniu laboratoryjnych testów ściskania próbek ze stopów magnezu na prasie hydraulicznej oraz na rejestracji parametrów procesu w momencie osiągnięcia odkształcenia granicznego. Uzyskane dane pozwoliły na ewaluację wybranych modeli pękania i opierając się na wyznaczonych numerycznie wskaźnikach termo-mechanicznych, określenie zakresu ich stosowalności w odniesieniu do kucia elementów do motocykli ze stopu magnezu AZ61. Symulacje numeryczne w połączeniu z doświadczalną próbą kucia w warunkach przemysłowych potwierdziły zgodność lokalizacji i momentu powstawania defektów w odkuwkach.

EN

The article presents numerical analysis and physical verification of impression die forging process of complex-shape motorbike component made of hard-to-deformation magnesium alloy. Investigations included determination of deformation limit of the material in conventional forging conditions and numerical simulation of shaping process. A complex state of stress and strain, nonuniformity of strain rate and temperature, resulting in a high vulnerability of fracture initiation. The research involved a series of uniaxial compression tests of specimens of Mg alloy AZ61 with recording of process parameters until the moment of deformation limit was reached. The obtained data allowed the evaluation of selected fracture models and on the basis of numerically estimated thermo-mechanical indices, determination of the scope of their application in relation to forging parts for motorbike application. Numerical simulations in conjunction with experimental forging operations confirmed the credibility of the prediction as for the location and time of failure in the forging process concerned.

Słowa kluczowe

PL

odkształcalność graniczna; stop magnezu AZ61; kucie matrycowe; rączka motocykla

EN

deformation limit; magnesium alloy AZ61; impression-die forging; motorbike component

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Rudy i Metale Nieżelazne Recykling
• Rocznik: 2015
• Tom: R. 60, nr 12
• Strony: 664--668
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Lisiecki Ł.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie, Wydział Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej, Al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Skubisz P.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie, Wydział Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej, Al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

Bibliografia

• 1. Semiatin S. L.: ASM Handbook, t.14: Forging and Forming, ASM International, 1996.
• 2. Lisiecki Ł., Skubisz P., Karwan J.: Prediction and investigation of fracture initiation in warm forging of martensitic stainless steel with aid of FEM simulation. Computer Methods in Materials Science 2015, vol. 15, no. 2, pp. 346÷352.
• 3. Guo J., Liao B., Liu L., Li Q., Ren X., Yang Q.: Forging limit of a novel high-speed-steel cold work roll based on ductile fracture criteria by finite element model. Materials and Design 2013, vol. 52, pp. 1027÷1034.
• 4. Byrer T. G., Semiatin S. L., Vollmer D. C.: Forging Handbook, Forging Industry Association, Cleveland, OH, 1985, American Society of Metals.
• 5. Skubisz P.: Określenie warunków kształtowania stopów magnezu z grupy Mg-Al-Zn na gorąco i na ciepło. AGH, Kraków, 2007 [pr. doktorska].
• 6. Wu H., Yang J., Zhu F., Liu H.: Hot deformation characteristics of as-cast and homogenized AZ61 Mg alloys under compression. Materials Science and Engineering A, 2012, vol. 550, pp. 273÷278.