Modelowanie obróbki plastycznej stopu na osnowie fazy międzymetalicznej Fe3Al

• Autorzy: Łyszkowski R. , Bystrzycki J.

Warianty tytułu

EN

Modeling of plastic working for Fe3Al intermetalic alloy

• Konferencja: Fizyczne i matematyczne modelowanie procesów obróbki plastycznej. Warszawa 17-19.05.2007 r.
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań odkształcenia plastycznego stopu na osnowie fazy międzymetalicznej Fe3Al (Fe-28Al-0.08Zr-0.04B % at.). Badania symulacyjne ściskania jednoosiowego przeprowadzono w temperaturze 600-1100°C z szybkością odkształcenia 0.001-100 s-1. Na podstawie uzyskanych krzywych naprężenie-odkształcenie obliczono wartości współczynnika efektywności procesu dyssypacji mocy ŋ i wykreślono mapy efektywności obróbki plastycznej. przy pomocy programu Forge 2 przeprowadzono modelowanie numeryczne zrealizowanych wcześniej badań plastyczności. Uzyskane wyniki, pochodzące z procesu modelowania fizycznego i numerycznego, skorelowano z badaniami mikrostruktury stopu. Badany stop wykazuje optimum podatności na obróbkę plastyczną w temperaturze powyżej 900°C i przy szybkości odkształcenia w zakresie 0.001-0.1 s-1. Wówczas materiał podlega procesom zdrowienia i rekrystalizacji dynamicznej, prowadzącym do powstania struktury drobnoziarnistej. Proces dyssypacji mocy osiąga maksimum wynoszące ok. 60 % w temperaturze 1000°C przy szybkości odkształcenia 0.001 s-1. Parametry te są optymalne dla planowania wydajnej obróbki plastycznej stopu Fe3Al. Materiał wykazuje również obszar niestabilności płynięcia w temperaturze poniżej 700°C. Wykowane symulacje numeryczne odkształcenia plastycznego badanego stopu wskazują na jednorodność procesu odkształcenia realizowanego z szybkością poniżej 0.1 s-1 w temperaturze powyżej 800°C. Powyższy proces sprzyja osiąganiu znacznych wartości odkształcenia, co pokrywa się z rejonem występowania domeny o najwyższej efektywności odkształcenia. Znajduje to również potwierdzenie w znacznym rozdrobnieniu mikrostruktury stopu Fe3Al, spowodowanym występowaniem zjawiska rekrystalizacji dynamicznej.

EN

The deformation behaviour of an Fe-28Al-5Cr-0.08Zr-0.04B (at. %) intermetallic alloy under hot compression conditions was characterized in the temperature range 600-1100°C and strain rate range 0.001-100 s-1 using processing maps and modeling of plastic working with Forge 2. At strain rates higher than about 10 s-1 or temperatures lower than 800°C, the materials exhibited flow softening type of stress-strain curves, while at lower strain rates or temperatures higher than 800°C, the flow curves were of steady-state type. At lower strain rates (<1 s-1) and higher temperatures (>800°C) the material undergoes dynamic recrystalization to produce a fine-grained microstructure.

Słowa kluczowe

PL

obróbka plastyczna metali; odkształcenie

EN

plastic working of metals; deformation

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej
• Czasopismo: Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Mechanika
• Rocznik: 2007
• Tom: z. 216
• Strony: 19--24
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Łyszkowski R.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Nowych Technologii i Chemii, Katedra Zaawansowanych Materiałów i Technologii

autor

Bystrzycki J.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Nowych Technologii i Chemii, Katedra Zaawansowanych Materiałów i Technologii

Bibliografia

• [1] S. C. Deevi, V. K. Sikka: Nickel and iron aluminides: an overview on properties, processing and applications, Intermetallics 4 (1996) 357.
• [2] J. Bystrzycki, R. A. Varin, Z. Bojar, Postępy w badaniach stopów na bazie uporządkowanych faz międzymetalicznych z udziałem aluminium, Inżynieria Materiałowa 5 (1996) 137.
• [3] D. G. Morris, M. A. Morris-Munoz, The influence of microstructure on the ductility of iron aluminides, Intermetallics 7 (1999), 1121.
• [4] P. J. Maziasz, D. J. Alexander, J. L. Wright, High strength, ductility, and impact toughness at room temperature in hot-extruded FeAl alloys, Intermetallics 5 (1997) 547.
• [5] R. Raj, Development of a processing map for use in warm forming and hot forming, Metall. Trans. A 12 (1981) 1089.
• [6] N. Srinivasan, Y.V.R.K. Prasad: Microstructural control in hot working of IN-718 superalloy using processing map, Metallurgical and Materials Transactions, 25A (1994) 2275.
• [7] Y.V.R.K. Prasad, D.H. Sastry, S.C. Deevi: Hot working behaviour of extruded powder products of B2 iron aluminide alloys, Mater. Sci. & Eng. A311 (2001) 42.
• [8] E. Cerri, S. Spigarelli, E. Evangelista, P. Cavaliere: Hot deformation and processing maps of a particulatereinforced 6061 + 20% Al2O3 composite, Mater. Sci. Eng. A 324 (2002) 157.
• [9] R. Łyszkowski, J. Bystrzycki, Hot deformation and processing maps of Fe3Al intermetallic alloy, Intermetallics 14 (2006) 1231.