The behaviour of CuSi5 silicon bronze during deformation along the complex strain path

• Autorzy: Gronostajski Z. , Jaśkiewicz K.

Warianty tytułu

PL

Zachowanie się brązu krzemowego CuSi5 podczas odkształcania wzdłuż złożonej drogi

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The effect of different complex strain paths on the behaviour of silicon bronze CuSi5 has been examined. The strain paths contain various sequences of cyclic torsion and tension. The amplitude was changed in the range of 0.05-0.5, a temperature from 20 C to 800 C and the strain rate from 0.01 to 1S-1. The properties and structure obtained in complex strain paths are compared with those gained in monotonic torsion and tension. The silicon bronze containing about 5% of Si is a very curious alloy, because the stacking fault energy is very low, so its substantial deformation is obtained mainly by twinning. The strain paths similar to those applied in the experiments being carried out are observed in such industrial processes as: rolling, forging, rotary swaging and others. It has been found that by a proper choice of strain paths and deformation conditions, the decrease of flow stress and increase of limit strain can be obtained.

PL

Przedstawiono wpływ złożonej drogi odkształcania na zachowanie się brązu krzemowego CuSi5. Złożona droga odkształcania obejmowała różne sekwencje małocyklowego odkształcania połączonego z monotonicznym rozciąganiem. Amplitudę odkształcenia zmieniano w zakresie od 0.05 do 0.5, temperaturę - od 20 C do 800 C, a prędkość odkształcania - od 0.01 do I S-I. Właściwości i strukturę uzyskiwane wskutek złożonych sposobów odkształcania porównywano z tymi samymi wielkościami uzyskiwanymi w procesach monotonicznego skręcania i rozciągania. Brąz krzemowy zawierający około 5% Si jest szczególnym materiałem, ponieważ energia jego błędów ułożenia jest bardzo niska, niemal bliska zera. Zaobserwowano, że duże odkształcenia w złożonym procesie odkształcania takiego materiału są w dużym stopniu osiągane przez bliźniakowanie. Stwierdzono, że złożony sposób odkształcania ma duży wpływ na zachowanie się brązu krzemowego CuSi5, przy czym inaczej wpływa na jego właściwości i strukturę określane w niskiej temperaturze aniżeli w wyższej temperaturze. Małocyklowe odkształcanie eliminuje rekrystalizację dynamiczną, jeśli amplituda odkształcenia jest bardzo mała (0.05) i dopiero zwiększenie amplitudy powoduje aktywację rekrystalizacji dynamicznej. W procesach obróbki objętościowej przez zmianę drogi odkształcenia można osiągnąć znaczny postęp w procesach kształtowania plastycznego, opracowując bardziej energo- i materiałochłonne technologie. Sposoby odkształcania podobne do tych, które stosowano w badaniach, są wykorzystywane w przemysłowych procesach kształtowania plastycznego takich jak: walcowanie, walcowanie z poprzecznym ruchem walców, prasowanie wahającą matrycą, kucie przy użyciu kowarek. wyciskanie z cyklicznie skręcaną matrycą itp.

Słowa kluczowe

EN

strain paths; silicon bronze; mechanical properties; structure

PL

obróbka mechaniczna

• Wydawca: Springer ; Wrocław University of Science and Technology
• Czasopismo: Archives of Civil and Mechanical Engineering
• Rocznik: 2004
• Tom: Vol. 4, no 1
• Strony: 17--30
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Gronostajski Z.

• Wrocław University of Technology, Wybrzeże Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław

autor

Jaśkiewicz K.

• Wrocław University of Technology, Wybrzeże Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław

Bibliografia

• [1] Pinheiro J.P., Barbosa R., Cetlin P.R.: Dynamic restoration during the hot cyclic straining of copper, Scripta Mater., 1998, Vol. 38, pp. 53–57.
• [2] Pinheiro J.P., Barbosa R., Cetlin P.R.: Effect of the cyclic straining amplitude on the hot dynamic restoration of copper, Scripta Mater., 2001, Vol. 44, pp. 187–193.
• [3] Pinheiro J.P., Barbosa R., Cetlin P.R.: Warm cyclic straining of ferritic interstitial free steel, Proc. of Symposium of Thermomechanical Processing of Steel, Ottawa, the Metallurgical Society of the Canadian Institute of Metallurgy, 2000, pp. 221–233.
• [4] Pinheiro J.P., Barbosa R., Cetlin P. R.: The effect of cyclic torsion on the hot dynamic restoration of interstitial free steel in the austenitic range, J. Mater. Proc. Technol., 2002, Vol. 125–126, pp. 125–129.
• [5] Bartolomé R., Gutiérrez I., Fuents M.: Effect of strain reversal on the recrystallization of a microalloyed steel, Proc. of the 4th Int. Conf. on Recrystallization and Related Phenomena, Taskuba, The Japan Institute of Metals, 1999, pp. 709–714.
• [6] Zhang X.J.: The effect of strain history on properties and structure of deformed metals, Department of Materials Engineering, Monash University, Clayton, Victoria, Australia, 1998.
• [7] Gronostajski Z., Misiołek N., Jaśkiewicz K.: Wpływ małocyklowego skręcania oscylacyjnego na naprężenie uplastyczniające oraz odkształcenie graniczne brązu CuAl8, Materiały Konf. Forming’2002, Luhacovice, 2002, pp. 93–98.
• [8] Gronostajski Z., Misiołek N.: The effect of amplitude in minor cyclic torsion on the behaviour of CuAl8 aluminium bronze, Proc. of Int. Sc. Conf. Achievements in Materials and Mechanical Engineering, AMME’2002, Zakopane, 2002, pp. 219–222.
• [9] Gronostajski Z.: Analiza wyznaczania naprężenia uplastyczniającego w próbie skręcania, Rudy i Metale Nieżelazne, 1999, Vol. 44, pp. 236–242.
• [10] Hadasik E., Płachta A., Gronostajski Z., Schindler I.: Analiza sposobów wyznaczania naprężenia uplastyczniającego w próbie skręcania na gorąco, Materiały Konf. Forming’2001, Stara Leśna, 2001, pp. 77–84.
• [11] Gronostajski Z.: Modele konstytutywne opisujące zachowanie się wybranych stopów miedzi w zakresie dużych odkształceń plastycznych, Prace Naukowe Instytutu Technologii Maszyn i Automatyzacji, Ser. Monografie, 2000, Vol. 23, pp. 1–225.
• [12] Pawlicki J., Grosman F.: Naprężenie uplastyczniające w warunkach wymuszonej zmiany orientacji osi głównych stanu naprężenia wybranych materiałów metalicznych, Materiały Konf. Forming’99, Ustroń, pp. 208–213.
• [13] Pawlicki J., Grosman F.: Wpływ zmiany orientacji osi głównych stanu naprężenia na wartość naprężenia uplastyczniającego, Rudy i Metale Nieżelazne, 1997, Vol. 42, pp. 501–503.
• [14] Pawlicki J., Grosman F.: Wpływ przebiegu odkształcania na wartość naprężenia uplastyczniającego polikryształów, Rudy i Metale Nieżelazne, 1999, Vol. 10, pp. 565– 568.
• [15] Gronostajski J., Gronostajski Z., Jaśkiewicz K., Misiołek N., Weiler W.: Plastometr realizujący złożone drogi odkształcania, Obróbka Plastyczna Metali, 2001, Vol. 12 pp. 5–10.
• [16] Gronostajski Z., Jaśkiewicz K.: The effect of complex strain path on the hot dynamic restoration of silicon bronze CuSi3.5, Proc. of Int. Sc. Conf. Achievements in Materials and Mechanical Engineering, AMME’2002, Zakopane, pp. 215–218.
• [17] Hurley P.J., Hodgson P.D., Muddle B.C.: Analysis and characterization of ultrafine ferrite produced during a new steel strip rolling process, Scripta Materialia, 1999, Vol. 40, pp. 433–438.
• [18] Armstrong P.E., Hockett J.E.: Large strain multidirectional deformation of 1100 aluminium at 300 K, J. Mech. Phys. Solids, 1982, Vol. 30, pp. 37–58.
• [19] Garczyński Z.: Kształtowanie odkuwek metodą prasowania obwiedniowego, Materiały Konferencji Obróbka Plastczna Metali,’98, Poznań-Kierz, 1998, pp. 29–34.
• [20] Piela A., Grosman F.: Designing the Swaging Process, Proc. of the 8th International Conference on Metal Forming 2000, Kraków, 2000, pp. 617–624.
• [21] Korbel A., Bochniak W.: Method of plastic forming of materials, U.S. Patent No. 5, 737.959 (1998).