Uzyskiwanie ultra-drobnoziarnistych struktur w metalowych przedmiotach o pierścieniowym przekroju poprzecznym

• Autorzy: Rosochowski A. , Olejnik L.

Warianty tytułu

EN

Hollow products made of UFG metals

• Konferencja: Fizyczne i Matematyczne Modelowanie Procesów Obróbki Plastycznej. FiMM 2011/sympozjum (19-21.05.2011; Jabłonna, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Ultra drobne ziarno i wysokie właściwości mechaniczne metalu można uzyskiwać techniką SPD także w wyrobach o określonym kształcie. Pokazano to na przykładzie przedmiotów o pierścieniowym przekroju poprzecznym, które mogą być bezpośrednio wytwarzane przez skręcanie z udziałem ciśnienia i drogą przeciskania przez kanał kątowy. Przy użyciu symulacji numerycznych porównano przeciskanie odcinków rur, które realizowano procesem stacjonarnym i nowym sposobem zakładającym przyrostowe prowadzenie procesu odkształcania. Wykazano, że przyrostowe przeciskanie pozwala uzyskać równomierny rozkład odkształcania na grubości ścianki i umożliwia przerób odcinków rur o większej długości niż zwykła operacja ECAP.

EN

Severe plastic deformation of metals in order to refine their grain structure and improve properties is usually carried out on simple billets. Semi-finished products of bars, plates and sheets are then converted into more complex shapes. One of those shapes is tube. This paper presents an alternative approach to obtaining tubes with ultrafine grained structure, which is based on direct severe plastic deformation of tubes. A new incremental process of equal channel angular extrusion is proposed to be used for this purpose. Finite element simulation is used to analyse different process and tool configurations giving a valuable insight into feasibility of this new approach.

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej
• Czasopismo: Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Mechanika
• Rocznik: 2011
• Tom: z. 238
• Strony: 133--140
• Opis fizyczny: Bibliogr. 30 poz., rys.

Twórcy

autor

Rosochowski A.

autor

Olejnik L.

• University of Strathclyde, Glasgow

Bibliografia

• [1] Azushima A., Kopp R., Korhonen A., Yang D.Y., Micari F., Lahoti G.D., Groche P., Yanagimoto J., Tsuji N., Rosochowski A., Yanagida A.: Severe plastic deformation (SPD) processes for metals, CIRP Annals - Manufacturing Technology, 57 (2008), p.716-735.
• [2] Lowe T.C., Valiev R.Z.: The use of severe plastic deformation techniques in grain refinement”, JOM Journal of the Minerals, Metals and Materials Society. 56 (2004) 10, p.64-68.
• [3] Kamachi M., Furukawa M., Horita Z., Langdon T.G.: Equal-channel angular pressing using plate samples. Materials Science and Engineering, A361 (2003), p.258-266.
• [4] Ghosh A.K.: Method for producing a fine grain aluminium alloy using three axes deformation. U.S. Patent No. 4721537, 1988.
• [5] Beygelzimer Y.E., Orlov D.V., Varyukhin V.N.: A New Severe Plastic Deformation Method: Twist Extrusion, (p.297-304) in: Ultrafine Grained Materials II, Proceedings of the 2002 TMS Annual Meeting and Exhibition Held in Seattle, Washington, February 17-21, 2002 (Eds. Zhu Y.T., Langdon T.G., MishraR.S., Semiatin S., Saran M., Lowe T.). The Minerals, Metals and Materials Society, Warrendale, PA, 2002.
• [6] Shin D.H., Park J.-J., Kim Y.-S., Park K.-T.: Constrained groove pressing and its application to grain refinement of aluminum. Materials Science and Engineering A, A328 (2002)1-2, p.98-103.
• [7] Saito Y., Tsuji N., Utsunomiya H., Sakai T., Hong R.G.: Ultra-fine grained bulk aluminium produced by accumulative roll-bonding (ARB) process, Scripta Materialia., 39 (1998), p. 1221-1227.
• [8] Richert J., Richert M.: A New Method for Unlimited Deformation of Metals and Alloys, Aluminium, 62 (1986) 8, p.604-607.
• [9] Valiev R.Z., Krasilnikov N.A., Tsenev N.K.: Plastic Deformation of Alloys with Submicro-Grained Structure. Materials Science and Engineering A. A137 (1991), p.35-40.
• [10] Rosochowski A., Presz W., Olejnik L., Richert M.: Micro-extrusion of ultra-fine grained aluminium. International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 33 (2007) 1-2, p. 137-146.
• [11] Geißdörfer S., Rosochowski A., Olejnik L., Engel U., Richert M.: Micro-extrusion of ultrafine grained copper. International Journal of Material Forming, 2 (2008), p.1-4.
• [12] Segal V.: Severe plastic deformation: simple shear versus pure shear. Material Science and Engineering A, A338 (2002), p.331-344.
• [13] Bochniak W., Marszowski K., Korbel A.: Theoretical and practical aspects of the production of thin-walled tubes by the KOBO method. Journal of Materials Processing Technology, 169 (2005), p.44-53.
• [14] Lewandowska M., Garbacz H., Pachla W., Mazur A., Kurzydlowski K.J.: Hydrostatic Extrusion and Nanostructure Formation in an Aluminium Alloy. Solid State Phenomena, 101-102 (2005) p.65-71.
• [15] Erbel S.: Mechanical Properties and structure of extremely strain hardened copper, Metals Technology. 12, (1979) 6, p.482-486
• [16] Erbel S.: Mechanizm zmian własności metali poddanych wielkim odkształceniom. Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Mechanika, 38 (1976), p.3-92.
• [17] Valiev R.Z.: Structure and Mechanical Properties of Ultrafine-Grained Metals. Materials Science and Engineering A. A234-236 (1997), p.59-66.
• [18] Senkov, O. N., Liu, J., Valiev, R. Z., Stolyarov, V. V. & Froes, F. H. Microstructure of Aluminum-Iron Alloys Subjected to Severe Plastic Deformation. Scripta Materialia, 38 (1998) 10, p.l511-1516.
• [19] Harai Y., Ito Y., Horita Z.: High-pressure torsion using ring specimens. Scripta Materialia 58 (2008), p.469-172.
• [20] Wang M., Shan A.: Severe plastic deformation introduced by rotation shear. Journal of Materials Processing Technology. 202 (2008), p.549-552.
• [21] Toth L.S., Arzaghi M., Fundenberger J.J., Beausir B., Bouaziz O., Arruffat-Massion R.: Severe plastic deformation of metals by high-pressure tube twisting. Scripta Materialia, 60 (2009), p. 175-177.
• [22] Bouaziz O., Estrin Y., Kim H.S.: A New Technique for Severe Plastic Deformation: The Cone-Cone Method. Advanced Engineering Materials. 11 (2009) 12, 982-985.
• [23] Nagasekhar A.V., Chakkingal U., Venugopal P.: Candidature of equal channel angular pressing for processing of tubular commercial purity-titanium. Journal of Materials Processing Technology, 173 (2006), p.53-60.
• [24] Kim K.J., Lee S.U., Yang D.Y., Yoon J.W.: Development of a Tube-ECAE Process to Improve the Mechanical Properties of a Metal Tube, in Proc. of the 9th International Conference on Technology of Plasticity, ICTP 2008, September 7-11, 2008, Gyeongju, Korea, CD-ROM ISBN 978-89-5708-152-5, pp. 2295-2299.
• [25] Rosochowski A., Olejnik L.: Numerical and physical modelling of plastic deformation in 2-tum equal channel angular extrusion. Journal of Materials Processing Technology, 125-126 (2002), p.309-316.
• [26] Olejnik L., Rosochowski A.: Przyrostowy sposób przeciskania przez kanał kątowy. Przegląd Mechaniczny, 68 (2009) 10, p.22-27.
• [27] Rosochowski A., Olejnik L., Richert M.: Double-billet Incremental ECAP, Materials Science Forum, 584- 586(2008) p.139-144.
• [28] Olejnik L., Rosochowski A., Richert M.: Incremental ECAP of plates. Materials Science Forum, 584-586 (2008) p.l08-113.
• [29] Rosochowski A., Rosochowska M., Olejnik L., Verlinden B.: Incremental equal channel angular pressing of sheets. Steel Research International, 81 (2010) 9, p.470-473.
• [30] Rosochowski A., Olejnik L.: Finite element analysis of two-turn Incremental ECAP. International Journal of Material Forming, 1 (2008) p.49-55.