FE and physical modelling of plastic deformation the two-layer Mg/Al materials

• Autorzy: Mróz S. , Stefanik A. , Szota P.

Warianty tytułu

PL

Symulacja MES i modelowanie fizyczne odkształcalności dwuwarstwowych materiałów MG/AL

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper has presented the results of theoretical studies and experimental tests of the plastic deformation of two- layered Mg/Al specimens. Theoretical studies were carried out using the Forge2011® computer program. Physical modeling, on the other hand, was performed using the Gleeble3800 simulator. Cuboidal specimens with dimensions of 10x15x20 mm and a cladding layer thickness of 1.5 mm were cut off from the sheets obtained in the explosive welding method. The theoretical studies and experimental tests were carried out for the temperature range from 350 to 400°C and for different strain rates. Based on the obtained investigation results it has been found that the main parameters influencing the formability of two-layered Mg/Al materials are temperature and the strain rate.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań teoretycznych i do-świadczalnych plastycznego odkształcenia dwuwarstwowego materiału Mg/Al. Badania teoretyczne przeprowadzono za pomocą programu komputerowego Forge20ll®, natomiast modelowanie fizyczne wykonano za pomocą symulatora Gleeble3800. Badaniom poddano próbki prostopadłościenne o wymiarach 10x15x20 mm i grubość warstwy platerującej 1,5 mm. Dwuwarstwowy materiał, z którego pobrano próbki otrzymano metodą zgrzewania wybuchowego. Badania teoretyczne i doświadczalne wykonano dla zakresu temperatur od 300 do 400°C oraz dla różnych prędkości odkształcenia. Na podstawie otrzymanych wyników badań stwierdzono, że głównymi parametrami wpływającymi na odkształcalność prętów bimetalowych Mg/Al są temperatura oraz prędkość odkształcenia.

Słowa kluczowe

EN

numerical modelling; FEM; physical modelling; plastic deformation; Mg/Al materials

• Wydawca: Wydawnictwa AGH
• Czasopismo: Computer Methods in Materials Science
• Rocznik: 2017
• Tom: Vol. 17, No. 3
• Strony: 145--152
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., rys.

Twórcy

autor

Mróz S.

• Czestochowa University of Technology, 19 Armii Krajowej Str., 42-200 Częstochowa, Poland

autor

Stefanik A.

• Czestochowa University of Technology, 19 Armii Krajowej Str., 42-200 Częstochowa, Poland

autor

Szota P.

• Czestochowa University of Technology, 19 Armii Krajowej Str., 42-200 Częstochowa, Poland

Bibliografia

• Bae, J.H.. Prasada Rao A.K., Kim K.H., Kim N.J.. 2011. Clad¬ding of Mg alloy with Al by twin-roll casting, Scr. Mai., 64. 836-839.
• Binotsch C., Feucrhack A., Awiszus B., Handel M., Nickel D., Dietrich D., 2014, Forming of co-extruded Al-Mg hybrid compounds. Me form 2014, Altenberg, Saxony, Conference Procedings, 94-107.
• Chang, H.. Zheng, M.Y.. Gan, W.M., Wu, K., Maawad, E., Brokmeier, H.G., 2009, Texture evolution of the Mg/AI laminated composite fabricated by the accumulative roll bonding, Scr. Mat., 61.717-720.
• Hensel, A., Spittel, T., 1979, Kraft und Arbeitsbedarf Bildsomer Formgeburgs. Verfahren, VEB Deutscher Verlang fiir Grundstoffindustrie, Lipsk (in German).
• Hoff, N.J., 1954, Approximate analysis of structures in the presence of moderately large steps deformation. Quart. Appl. Mech., 2, 49.
• Kainer, K.U., 2004, Magnesium - Alloys and Technology, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA.
• Kittner K.. Binotsch C., Awiszus B., 2010, Models for Determi-nation of Interface Strength and Quality of Aluminum- Magnesium Compounds. Steel Res. Int.. 81(9), 454-457. Li, X.. Liang. W„ Zhao. X., Zhang, Y.. Fu, X.. Liu, F„ 2009, Bonding of Mg and Al with Mg-Al eutectic alloy and its application in aluminum coating on magnesium. J. Alloys and Comp. ,471. 408-411.
• Luo Ch., Liang W., Chen Z„ Zhang J., Chi Ch., Yang F., 2013, Effect of high temperature annealing and subsequent hot rolling on microstructural evolution at the bond-interface of Al/Mg/AI alloy laminated composites. Mat. Charact., 84, 34-40.
• Matsumoto. H.. Watanabe, S., Hanada, S., 2005, Fabrication of pure Al/Mg-Li alloy clad plate and its mechanical properties, J. of Mat. Proc. Techn.. 169, 9-15.
• Mróz, S.. 2008, Proces walcowania prętów z wzdłużnym rozdzielaniem pasma. Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, Seria: Monografie 138, Częstochowa (in Polish).
• Mróz, S.. Stradomski, G., Dyja, H, Galka, A., 2015, Using the explosive cladding method for production of Mg-Al bi-metallic bars. Arch, of Civil and Mech. Eng.. 15(2). 317- 323.
• Mróz, S., 2015, Teoretyczno-technologiczne podstawy
• wakowania prętów bimetalowych w wykrojach. Seria Monografie. 45, Czestochowa, (in Polish).
• Mróz. S.. Szota. P.. Bajor, T.. Stefanik. A.. 2016, Formability of Explosive Welded Mg/AI Bimetallic Bar, Key Eng. Mai., 716, 114-120.
• Neugebauer R.. GlaB R., Popp M., Porstmann S., Kittner K„ 2011, Indirect extrusion of semi-finished aluminium- magnesium compounds, Mat.-wiss. u.Werkstofftech, 42(7), 585-592.
• Norton, F.H., 1929, Creep of steel at high temperature, McGraw Hill, New York.
• Przondziono, J., Hadasik, E., Walkę, W., Szala, J., Wieczorek, J., 2014, Resistance to Electrochemical Corrosion of Extruded Magnesium Alloy AZ61. Key Eng. Mat., 607, 31- 36.
• Tokunaga, T., Matsuura, K, Olino, M., 2012, Aluminum coating on Magnesium-Based alloy by hot extrusion and its characteristics, Mat. Trans., 53, 1034-1041.
• Tokunaga. T., Szeliga, D., Matsuura, K.. Ohno, M., Pietrzyk, M., 2015, Sensitivity analysis for thickness uniformity of Al coating layer in extrusion of Mg/AI clad bar, Int. J. of Adv. Man. Techn., 80, 507-513.
• Zhang. X. P.. Yang, T.H., Castagne. S., Wang, J.T., 2011. Mi-crostructure; bonding strength and thickness ratio of Al/Mg/AI alloy laminated composites prepared by hot rolling. Mat. Sc. Eng. A, 528, 1954-1960.
• Zhu, B., Liang, W., Li. X., 2011. Interfacial microstructure, bonding strength and fracture of Magnesium-Aluminum laminated composite plates fabricated by direct hot pressing, Mai. Sc. Eng. A, 528, 6584-6588.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).