Warunki siłowo-energetyczne odkształcania spieków na zimno w warunkach nieograniczonego płynięcia promieniowego

• Autorzy: Rosiak M. , Grosman F.
• Konferencja: Międzynarodowe Sympozjum: Metody oceny struktury oraz własności materiałów i wyrobów (XXIII ; 22-24.10.2008 ; Jarnołtówek, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Spiekane materiały porowate, w odróżnieniu od materiałów litych, mają specyficzną, odmienną budowę. Istotą odmienności w budowie spieków jest występowanie nieciągłości materiału, nazywane porowatością, która jest konsekwencją: właściwości wsadu (proszku metalu), warunków prasowania, parametrów spiekania oraz historii dalszego przetwarzania spieków w operacjach obróbki plastycznej. W wyrobach z materiałów litych, własności końcowe, są konsekwencją właściwości wsadu oraz charakteru oddziaływania odkształcenia plastycznego na poszczególnych etapach realizowanej technologii, przy zachowaniu stałej gęstości w objętości wyrobu (jeśli w technologii wytwarzania wyrobu nie występują dodatkowe operacje obróbki cieplnej, cieplno-chemicznej, czy obróbki powierzchniowe). Właściwości spieków, poza wymienionymi (jak dla materiałów litych), istotnie zależą dodatkowo od charakteru nieciągłości, stanowiących porowatość. Rozmieszczenie i zróżnicowanie w lokalnych obszarach porowatości, warunkuje właściwości końcowe wyrobu, co należy mieć na uwadze przy opracowywaniu technologii wyrobów z proszków metali. Wielkość i rozkład porowatości w spieku, stanowiącym wsad do obróbki plastycznej na zimno, istotnie wpływa na warunki siłowo-energetyczne w procesie odkształcania. Przy odkształcaniu litych stopów metali na zimno wymagana jest znajomość ich właściwości technologicznych opisywanych funkcjami [sigma]p (zmiany naprężenia uplastyczniającego) oraz [epsilon]g (odkształcenia granicznego), uwzględniających wpływ parametrów [epsilon] (wielkości odkształcenia), [epsilon] (prędkości odkształcenia), T (temperatury), h[epsilon] (historii przebiegu odkształcenia), k[sigma] (wskaźnika stanu naprężenia). Właściwości technologiczne stopów litych nie zależą od gęstości wsadu, gdyż parametr ten jest niezmienny w czasie procesu odkształcania na zimno. Właściwości technologiczne porowatych stopów metali uzależnione są od wpływu analogicznych parametrów, ale dodatkowo uzależnione są wielkości i rozkładu porowatości w objętości wsadu oraz przebiegu zagęszczania, zależnego od warunków kształtowania, co znacznie komplikuje opis procesu. W artykule przedstawiono charakterystykę spieków (skład chemiczny, warunki wytworzenia, właściwości wykonanych spieków), warunki i przebieg kształtowania plastycznego na zimno wytworzonych spieków, rejestrowane parametry w warunkach odkształcania, wstępną analizę i wnioski z uzyskanych wyników. W dalszej części przedstawiono analityczną procedurę wyznaczenia matematycznej funkcji [sigma]p dla warunków odkształcania, uzależnionej od [epsilon] (gniotu spieku, wyznaczonego ze zmiany wymiarów zewnętrznych), oraz gęstości spieku przed odkształceniem [rho]0. Przedstawiono procedurę wyznaczenia oraz postać funkcji [rho]=f([rho]o,[epsilon])) opisującej przebieg zmiany gęstości w warunkach odkształcania na zimno, uwzględniającej wpływ gęstości spieku przed odkształceniem oraz wartość [epsilon]. Uzyskane funkcje pozwoliły zweryfikować wyniki z eksperymentu oraz wyznaczyć wartości [sigma]p oraz [rho] dla zakresu warunków objętych badaniami. Wyniki przedstawiono w postaci wykresów w układach 2D oraz map w układach 3D. Dokonano oceny wydatku siłowo-energetycznego w procesie odkształcania spieków dla zakresu odkształceń sprężystych i odkształceń plastycznych oraz sformułowano wnioski końcowe z zakresu prac objętych badaniami. Przedstawione w artykule zagadnienia są bardzo istotne, gdyż nadal intensywnie poszukuje się nowych, wydajnych jakościowo i ekonomicznie metod przetwórstwa spieków w operacjach obróbki plastycznej na zimno, dających możliwość uzyskiwania wyrobów o wysokich właściwościach wytrzymałościowych z możliwością sterowalnego zagęszczania w objętości wyrobu. Opracowanie wyników przedstawione w artykule, pozwala na przewidywanie zagęszczenia oraz wymaganych siłowych warunków kształtowania dla spieków o określonej gęstości początkowej, odkształcanych zadanym gniotem.

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Opolskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe. Mechanika / Politechnika Opolska
• Rocznik: 2008
• Tom: z. 92
• Strony: 15--16
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz.

Twórcy

autor

Rosiak M.

autor

Grosman F.

• Politechnika Opolska

Bibliografia

• [1] ROSIAK M., GROSMAN F.: Porowatość w spiekach odkształconych plastycznie na zimno. Zeszyty Naukowe Politechniki Opolskiej, nr 290/2003, seria Mechanika z. 76, s. 305-309,
• [2] GROSMAN F., PAWLICKI J.: Nowe możliwości procesów obróbki plastycznej w warunkach wymuszonej drogi odkształcenia. Hutnik Wiadomości Hutnicze 2005 R., 72 nr 5, s. 280-284.
• [3] ROSIAK M., GROSMAN F.: Gęstość materiałów spiekanych po odkształceniu na zimno. Zeszyty Naukowe Politechniki Opolskiej, nr 288/2002, seria Mechanika z. 75, s. 211-218.
• [4] ŁUKOWSKI J.: Kształtowanie plastyczne materiałów porowatych. Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej, seria Hutnictwo, nr 44, Gliwice 1992.
• [5] ŁUKOWSKI J., GROSMAN F.: Opracowanie wniosków i założeń dla technologów i konstruktorów dotyczących nierównomierności odkształceń w procesach dogęszczania spieków. Sprawozdanie z pracy badawczej nr NB-184/RM-2/87.
• [6] ROSIAK M., GROSMAN F.: Zmiany w budowie wewnętrznej spieków odkształcanych na zimno z możliwością nieograniczonego płynięcia promieniowego. Zeszyty Naukowe Politechniki Opolskiej, nr 321/2007, seria Mechanika z. 89, s. 77.