Model zmian mikrostruktury i plastyczności odkształcanego na gorąco stopu magnezu Mg-Al-Zn

• Autorzy: Kuc D.

Warianty tytułu

EN

Modelling of structure and plasticity changes in hot deformed magnesium Mg-Al-Zn alloy

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule zaprezentowano model zmian mikrostruktury i plastyczności opracowany dla stopu magnezu AZ31. We wcześniejszych pracach bazując na próbach jednoosiowego ściskania na gorąco opracowano funkcję naprężenia uplastyczniającego. Na podstawie wyznaczonych krzywych relaksacji i badań ilościowych struktury wyznaczono wskaźniki mięknięcia i opracowano równania opisujące zmiany rozmiaru ziarna. Wyznaczone współczynniki równań wprowadzono do kodu programu symulacyjnego. Obliczenia wykonano dla zadanych wartości temperatury 450-250 [stopni]C i prędkości 0,01-10 s-1, co odpowiada zakresowi temperatury walcowania tego stopu. Opracowane zależności poprawnie odwzorowują płynięcie plastyczne i zmiany średniego rozmiaru ziarna stopu magnezu. Model umożliwia dobór parametrów procesu walcowania na gorąco tego stopu dla uzyskania założonej mikrostruktury.

EN

Since the beginning of the 21st century, one can observe significant increase of the interest in magnesium alloys as applied in automotive, aerospace industry, as well as in space technology. The development of deformable magnesium alloys and plastic forming methods has been strongly limited so far. Plastically worked magnesium alloys are very rarely used due to technological difficulties in plastic working and to high production costs. Alloys for plastic working are more and more promising, however, due to the elaboration of new ones and development of the technologies of processing them. A major drawback of magnesium and its alloys is their low deformability at ambient temperature, which is due to the type of crystallographic lattice. The favorable properties of magnesium account for the fact that it is applied not only in cast structural components but also in those subjected to plastic working. This paper describe reological model of flow curves provide for dynamic recrystallization process. Flow curves was developed by "inverse" method during axial-symmetric compression test. Formulas, which describe kinetics of dynamic recrystallization and changes of dynamic recrystallized grain size of tested steel were developed. Good compatibility between flow curves of a rheological model with data known of research was obtain. Relaxation curve was developed by in using simulator for magnesium AZ31 alloy grade. Structural examination was carried out using light microscopy. Deformation mode such as slip and twinning, which take place during hot-deformation, have been detected. Selected method in connecting with structure researches is enable to determination of static and metadynamic equations for developing of hot deformed structural model. To validate the development model, it was applied to the simulation of the four stages axial-symmetrical strain compression test. This model can be easily implemented in any finite element software.

Słowa kluczowe

PL

stop magnezu AZ31; modelowanie; odkształcenie plastyczne na gorąco; naprężenie uplastyczniające; mikrostruktura

EN

modelling; microstructure; hot working; AZ31 magnesium alloy; flow stress

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Rudy i Metale Nieżelazne
• Rocznik: 2012
• Tom: R. 57, nr 4
• Strony: 257--262
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Kuc D.

• Politechnika Śląska, Katowice

Bibliografia

• 1. Kawalla R.: Magnez i stopy magnezu. Pr. zbiorowa pod red. Hadasik E.: Przetwórstwo metali. Plastyczność a struktura. Wydaw. Polit. Śl., Gliwice, 2006.
• 2. Somekawa H.: Dislocation creep behaviour in Mg‐Al‐Zn alloys. Materials Science and Engineering, 2005, A 407, s. 53÷61.
• 3. Kuc D., Hadasik E., Szuła A.: Plastyczność i struktura odkształcanego stopu magnezu AZ31 w stanie po odlaniu oraz po przeróbce plastycznej. Hutnik — Wiadomości Hutnicze, 2009, t. 76, nr 8, s. 666-670.
• 4. Kuc D., Hadasik E., Niewielski G., Płachta A.: Structure and plasticity of the AZ31 magnesium alloy after hot deformation. Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering, 2008, t. 27, s. 27-31.
• 5. Kuc D., Pietrzyk M.: Physical and numerical modelling of plastic deformation of magnesium alloys. Computer Methods in Materials Science, 2010, t. 10, nr 2, s. 130-142.
• 6. Jiang B., Wang J., Ding P., Yang Ch.: Rolling of AZ31 Magnesium Alloy Thin Strip Materials Science Forum, 2007, t. 546‐549, s. 365-368.
• 7. Kuc D., Hadasik E., Pidvysotsky V.: Opracowanie równań opisujących statyczne procesy odbudowy struktury odkształcanego na gorąco stopu magnezu. Hutnik — Wiadomości Hutnicze 2010, t. 77, nr 8, s. 410-414.
• 8. Szeliga, D., Gawąd, J., Pietrzyk, M.: Inverse analysis for identification of rheological and friction models in metal forming. Comp. Meth. Appl. Mech. Engrg., 2006, nr 195, s. 6778-6798.
• 9. Sellars C. M.: Modelling microstructural development during hot rolling. Mat. Sci. Techn., 6, s. 1072-1081.
• 10. Kowalski B., Sellars C. M., Pietrzyk M.: Development of a Computer Code for the Interpretation of Results of Hot Plane Strain Compression Tests, ISIJ Int., 2000, nr 40, s. 1230-1236.
• 11. Kuziak R.: Matematyczne modelowanie zmian mikrostrukturalnych podczas nagrzewania, przeróbki cieplno‐plastycznej i chłodzenia stali perlitycznych. Prace Instytutu Metalurgii Żelaza, Gliwice 1999.
• 12. Myshlyaev M. M., McQueen H. J., Konopleva E.: Microstructural development in Mg alloy AZ31 during hot working. Materials Science and Engeenering 20002, A337, s. 121-127.