Examination of the Strength and Ductility of AA-1050 Material Shaped with the MUlti-Stage Deep Drawing Method

• Autorzy: Karali M.

Warianty tytułu

PL

Wytrzymałość i plastyczność stopu aluminium AA-1050 kształtowanego przez wieloetapowe głębokie tłoczenie

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Deep drawing materials are easily shapeable materials, because of their high ductility. Aluminum alloy materials are classified in the deep drawing materials group because they are easily shapeable. In order to increase the strength, materials are made an alloy by adding some chemical additives. They are also provided strength increasing by tempering. Normally, materials harden when reshaped under plastic deformation. Reshape the shaped materials harden while reducing its ductility. In this study, changes in mechanical properties immediately after the AA-1050 (T0) sheet material is shaped by the multi-stage deep drawing method and after storage were investigated. It was calculated that a 4-stage shaping is needed for a tube production at selected sizes. Deep drawing treatments are made in sizes of these stages. Samples were collected from each cold-shaped intermediary form. Mechanical properties of this materials are determined by applying tensile test. Some basic parameters, like tensile stresses, max. uniform strain rates, strain hardenings and strength coefficients, are investigated and compared. Obtained data were explained using graphs. It was observed that tensile strength increased and strain quantities were reduced at every stage. It is also seen an increase in strain hardening index.

PL

Stopy do głębokiego tłoczenia są materiałami łatwo odkształcalnymi z powodu ich wysokiej plastyczności. Stopy aluminium należą do grupy materiałów odpowiednich do wytłaczania, ponieważ są łatwo odkształcalne. W celu zwiększenia wytrzymałości, do aluminium dodawane są pewne dodatki stopowe. Wytrzymałość wzrasta także po odpuszczaniu. Zwykle, materiały umacniają się wskutek deformacji plastycznej, co wiąże się ze zmniejszeniem plastyczności. W tej pracy, badano zmiany właściwości mechanicznych stopu AA-1050 (T0) bezpośrednio po odkształceniu przez wielokrotne głębokie tłoczenie oraz po okresie przechowywania. Obliczono, że do produkcji rur w wybranych rozmiarach potrzebne jest 4-etapowe odkształcenie. Próbki do badań pobrane były po każdym etapie odkształcenia na zimno. Właściwości mechaniczne tych materiałów zostały zbadane przez zastosowanie próby rozciągania. Niektóre podstawowe parametry, takie jak naprężenie rozciągające, maksymalna jednorodna prędkość odkształcenia, umocnienie po odkształceniu i wspłóczynniki siły, zostały zbadane i porównane. Uzyskane dane zostały przedstawione za pomocą wykresów. Stwierdzono, że wytrzymałość na rozciąganie wzrasta a stopień odkształcenia maleje po każdym etapie odkształcenia. Obserwowano także wzrost wskaźnika umocnienia odkształcenia.

Słowa kluczowe

EN

Al-1050; sheet metal forming; multi-stage deep drawing

PL

Al-1050; formowanie blachy; wieloetapowe głębokie tłoczenie

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 56, iss. 2
• Strony: 223--230
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Karali M.

• Technical Education Faculty Mechanical Education Department, Karabuk University

Bibliografia

• [1] H. Ý. Demirci, M. Yaşar, K. Demiray, M. Karalí, The theoretical and experimental investigation of blank holder forces plate effect in deep drawing process of AL 1050 material. Materials & Design 29, 2, pp. 526-532 (2008).
• [2] G. H. Edward, Fundamentals of Tool Design. Second Edition, SME, Michigan (1984).
• [3] M. Takuji, M. Keňichiro, H. Yasunori, K. Koji, O. Fujio, Prevention of Seizure in Multi-Stage Deep Drawing Using Colored Pure Titanium Sheets. Journal of the Japan Society for Technology of Plasticity 43, 427-431 (2002).
• [4] S. Gündüz, R. Kaçar, Strengthening of 6063 Aluminium Alloy by Strain Ageing. Kovove Materialy-Metallic Materials 46, 345-350 (2008).
• [5] Heung-Kyu Kim, Seok Kwan Hong, FEM-based optimum design of multi-stage deep drawing process of molybdenum sheet. Journal of Materials Processing Technology 184, 354-362 (2007).
• [6] S. Thuillier, P. Y. Manach, L. F. Menezes, Occurence of strain path changes in a two-stage deep drawing process. Journal of Materials Processing Technology, doi:10.1016/j.jmatprotec.2009.09.004 (2009).
• [7] J. L. Raphanel, J. H. Schmitt, B. Baudelet, Effect of a prestrain on the subsequent yielding of low carbon steel sheets. International Journal of Plasticity 2, 371-378 (1986).
• [8] R. H. Wagoner, J. V. Laukonis, Plastic behavior of aluminum-killed steel following plane-strain deformation" Metallurgical Transactions A 14, 1487-1795 (1983).
• [9] J. H. Schmitt, E. Aernoudt, B. Baudelet, Yield loci for polycrystalline metals without texture. Material Science and Engineering A 75, 13-20 (1985).
• [10] E. F. Rauch, C. G’Sell, Flow localisation induced by a change in strain path in mild steel. Material Science and Engineering A 111, 71-80 (1989).
• [11] S. Thuillier, E. F. Rauch, Development of microbands in mild steel during cross loading. Acta Metallurgica 42, 1973-1983 (1994).
• [12] J. H. Schmitt, J. V. Fernandes, J. J . Gracio, M. T. Viera, Plastic behaviour of copper sheets during sequential tension tests. Material Science and Engineering A 147, 143-154 (1991).
• [13] S. Bouvier, M. C. Oliveira, J. L. Alves, L. F. Menezes, Modelling of anisotropic work-hardening behaviour of advanced metallic materials subjected to strain path changes. Computational Materials Science 32, 301-315 (2005).
• [14] H. Haddadi, S. Bouvier, M. Banu, C. Maier, C. Teodosiu, Towards an accurate description of the anisotropic behaviour of sheet metals under large plastic deformations: modelling, numerical analysis and identification. International Journal of Plasticity 22, 2226-2271 (2006).
• [15] B. Haddag, T. Balan, F. Abed-Meraim, Towards an accurate description of the anisotropic behaviour of sheet metals under large plastic deformations: investigation of advanced strain-path dependent material models for sheet metal forming simulations. International Journal of Plasticity 23, 951-979 (2007).
• [16] P. Flores, L. Duchêne, C. Bouffioux, T. Lelotte, C. Henrard, N. Pernin, A. Van Bael, S. He, J. Duflou, A. M. Habraken, Model identification and FE simulations: effect of different yield loci and hardening laws in sheet forming. International Journal of Plasticity 23, 420-449 (2007).
• [17] L. Çapan: Metallere Plastik Şekil Verme. Çalayan Press, 3rd edition, Ýstanbul (1999).
• [18] Eti Aluminium Corporation, Product Catalog, (Feb. 1991).