The equal channel angular extrusion process of multiphase high strength aluminium bronze

• Autorzy: Gronostajski Z. , Hawryluk M. , Kuziak R. , Radwański K. , Skubiszewski T. , Zwierzchowski M.

Warianty tytułu

PL

Proces równokanałowego wyciskania kątowego wysokowytrzymałych wielofazowych brązów aluminiowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The aim of the research was to determine the deformation condition of ECAP process of multiphase high strength aluminium bronze BA1032. The studies have indicated that it is possible to deform multiphase aluminium bronze BA1032 in the ECAP process at a temperature of 400°C and die angle Φ=110°. The deformation of the bronzes at lower temperatures encounters some difficulties - cracks appear which make repeated ECAP impossible. The cracks appear on the top surface of the samples where it contacts the surface of the outlet channel. FEM simulations show that the largest plastic strains occur in this area. The proposed ECAP method of large plastic deformations as applied to the investigated aluminium bronzes makes it possible to obtain very strong refinement especially of eutectoid α+ γ2.

PL

Celem pracy było określenie warunków odkształcania w procesie ECAP wysokowytrzymałych wielofazowych brązów aluminiowych. Przeprowadzone badania wskazują na możliwość odkształcania wielofazowych brazów aluminiowych w tym procesie w temperaturze 400 °C dla kąta matrycy Φ=110°. Pewne trudności sprawia odkształcanie brązu w niższych temperaturach, gdyż pojawiają się wówczas pęknięcia, które uniemożliwiają prowadzenie procesu wielokrotnego przeciskania próbek przez kanał katowy. Pęknięcia pojawiaja sie na górnej powierzchni próbek w miejscu kontaktu z powierzchnią kanału wyjsciowego. Jak wykazuje symulacje MES w miejscu tym występują największe odkształcenia plastyczne. Zastosowana metoda dużych odkształceń plastycznych ECAP w przypadku badanych brazów aluminiowych pozwala uzyskać bardzo silne rozdrobnienie głównie eutektoidu α+ γ 2.

Słowa kluczowe

EN

aluminium bronzes; ECAP; strain; microstructure; grain size

• 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: 2012
• Tom: Vol. 57, iss. 4
• Strony: 897--909
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., rys.

Twórcy

autor

Gronostajski Z.

autor

Hawryluk M.

autor

Kuziak R.

autor

Radwański K.

autor

Skubiszewski T.

autor

Zwierzchowski M.

• Wrocław University of Technology, Institute of Production Engineering and Automation, 50-371 Wrocław, 5 Ignacego Łukasiewicza Str., Poland

Bibliografia

• [1] Z. Gronostajski, N. Misiołek, The effect of cyclic strain path on the properties and structure of CuAl10 aluminium bronze, Journal of Materials Processing Technology 155-156, 1138-1143 (2004).
• [2] Z. Gronostajski, The deformation processing map for control of microstructure in CuAl9.2Fe3 aluminium bronze, Journal of Materials Processing Technology 125, 119-124 (2002).
• [3] E. A. Culpan, G. Rose, Microstructural characterization of nickel aluminium bronze, Journal of Material Science 13, 1647-1657 (1978).
• [4] K. Widanka, Effect of Boron on the Structure and Mechanical Properties of PM Fe-Si Compacts after through Vacuum Carburising, Archives of Civil and Mechanical Engineering 11, 2, 469-477 (2011).
• [5] J. Iqbal, F. Ahmed, F. Hasan, Development of Microstructure in Silicon-Aluminum-Bronze, Journal
• [6] F. Filus, I. Schindler, G. Niewielski, D. Kuc, E. Hadasik, J. Fila, S. Lasek, T. Kubina, Elektro-chemical monitoring of static recrystallization, Archives of Civil and Mechanical Engineering 11, 2, 277-283 (2011).
• [7] V. M. Segal, Materials processing by simple shear, Materials Science and Engineering A197, 157-164 (1995).
• [8] M. Richert, Strain-Stress Conditions of Shear Band Formation during CEC Processing on a New MachinewithControl Back-Pressure, Archives of Metallurgy and Materials 55, 2, 391-408 (2010).
• [9] W. Bochniak, A. Brzostowicz, Fabrication of Fine-Grained Flat Products by Continuous KoBo Method, Archives of Metallurgy and Materials 55, 2, 587-560 (2010).
• [10] H. Paul, T. Baudin, F. Brisset, The Effect of the he Strain Path and the Second Phase Particles on the Microstructure and the Texture Evolution of the AA3104 Alloy Processed by ECAP, Archives of Metallurgy and Materials 56, 2, 245-261 (2011).
• [11] M. Kwapisz, M. Knapinski, H. Dyja, K. Laber, Analysis of the Effect of the Tool Shape on the Stress and Strain Distribution in the Alternate Extrusion and Multiaxial Compression Process, Archives of Metallurgy and Materials 56, 2, 487-493 (2011).
• [12] T. T. Yu, P. Liu, Improved implementation of the extended finite element method for stress analysis around cracks, Archives of C Civil and Mechanical Engineering 11, 3, 787-805 (2011).
• [13] J. Ronda, A. Siwek, Modelling of laser welding process in the phase of keyhole formation, Archives of Civil and Mechanical Engineering 11, 3, 739-752 (2011).
• [14] M. Pietrzyk, Ł. Madej, Ł. Rauch, R. Gołab, Multiscale modeling of microstructure evolution during laminar cooling of hot rolled DP steels, Archives of Civil and Mechanical Engineering 10, 4, 57-67 (2010).
• [15] D. Kuc, J. Gawad, Modelling of Microstructure Changes during Hot Deformation using Cellular Automata, Archives of Metallurgy and Materials 56, 2, 423-432, (2011).
• [16] D. Szeliga, R. Kuziak, V. Pidvysotskyy, M. Pietrzyk, Rheological model of Cu based alloys accounting for the preheating prior to deformation, Archives of Civil and Mechanical Engineering 11, 2, 451-467 (2011).
• [17] Y. Yoshinori, J. Wang, Z. Horita, M. Nemoto, T. G. Langdon, Principle of equal-channel angular pressing for the processing of ultra-fine grained materials, Scripta Materialia 35, 2, 143-146 (1996).
• [18] L. Olejnik, A. Rosochowski, Methods of fabricating metals for nano-technology, Bulletin of Polish Academy of Science, Technical Science 53, 4, 413-423 (2005).
• [19] A. Rosochowski, L. Olejnik, Numerical and physical modelling of plastic deformation in 2-turn equal channel angular extrusion, Journal of Materials Processing Technology 125-126, 309-316 (2002).
• [20] A. Habibi, M. Ketabchi, M. Eskandarzadeh, Nano-grained pure copper with high-strength and high-conductivity produced by equal channel angular rolling process, Journal of Materials Processing Technology 211, 1085-1090 (2011).