Zmęczenie cieplne stali WCLV stosowanej na matryce w procesie kucia koła czołowego

• Autorzy: Hawryluk M. , Marciniak M.

Warianty tytułu

EN

Thermal fatigue of WCLV steel used for dies in forging of the front wheel

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono problem zmęczenia cieplnego narzędzi kuźniczych do pracy na gorąco na przykładzie procesu kucia koła czołowego przekładni za pomocą matryc wykonanych ze stali WCLV. Przeanalizowano mechanizmy niszczące występujące podczas procesu. Dokonano przeglądu literatury i zdecydowano się na wybór metody badawczej „wirującego krążka”. Wykonano serię badań oraz modyfikację stanowiska badawczego w celu uzyskania wyników opisujących charakter zmęczenia cieplnego stali WCLV. Zbudowany został również model numeryczny, dzięki któremu możliwe było określenie wartości odkształceń oraz naprężeń występujących w materiale podczas próby. Otrzymane wyniki potwierdziły zasadność wyboru metody badawczej oraz jej skuteczność. Dalsze badania pozwolą na określenie charakterystyki niskocyklowego zmęczenia cieplnego stali narzędziowej do pracy na gorąco.

EN

The paper presents the problem of thermal fatigue of hot-work tools. Authors have chosen the industrial process of forging gear front wheel using dies made of WCLV steel. Destruction phenomena were analyzed. A review of literature was made and test method „spinning disc” was chosen. A series of studies and modification of the fatigue test stand were made in order to obtain results describing the nature of the thermal fatigue of WCLV steel. A numerical model was developed to determine the strains and stresses occurring in the material during the test. The obtained results confirmed the validity of the selected test method and its effectiveness. Further studies will help to determine the characteristics of the low cycle thermal fatigue of hot-work tool steel.

Słowa kluczowe

PL

niskocyklowe zmęczenie cieplne; metoda wirującego krążka; trwałość matryc; kucie matrycowe na gorąco

EN

low cycle thermal fatigue; spinning disc method; dies durability; hot forging

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Hutnik, Wiadomości Hutnicze
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 79, nr 8
• Strony: 587--591
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys.

Twórcy

autor

Hawryluk M.

• Politechnika Wrocławska, Instytut Technologii Maszyn i Automatyzacji, ul.Łukasiewicza 5, 50-371 Wrocław

autor

Marciniak M.

• Politechnika Wrocławska, Instytut Technologii Maszyn i Automatyzacji, ul.Łukasiewicza 5, 50-371 Wrocław

Bibliografia

• 1. Piela A., Grosman F., Kusiak J., Pietrzyk M.: Informatyka w technologii metali, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, 2003
• 2. Lapovok R, Smirnov S, Shveykin V, Damage mechanics for the fracture prediction of metal forming tools, International Journal of Fracture, vol. 103, 2000, no. 2, pp. 111÷126
• 3. Gronostajski Z., Hawryluk M., Kaszuba M., Niechajowicz A., Polak S.: Numerical modeling of front wheel hot forging process including tool life based on the Archard wear model, Scientific Papers - Warsaw University of Technology Mechanics, vol. 238, 2011, pp. 13÷18
• 4. Summerville E., Venkatesan K., Subramanian C.: Wear processes in hot forging press tools, Materials and Design, vol. 169, 1995, no. 5, pp. 289÷294
• 5. Birol Y., Response to thermal cycling of plasma nitride hot work tool steel at elevated temperatures, Surface & Coatings Technology, vol. 205, 2010, pp. 597÷602
• 6. Hu X., Lia L., Wua X., Zhang M., Coarsening behavior of M23C6 carbides after ageing or thermal fatigue in AISI H13 steel with niobium, International Journal of Fatigue, vol. 28, 2006, pp. 175÷182
• 7. Khalid Imran M., Masood S.H., Brandt M., Bhattacharya S., Gulizia S., Jahedi M., Mazumder J., Thermal fatigue behavior of direct metal deposited H13 tool steel coating on copper alloy substrate, Surface & Coatings Technology, vol. 206, 2012, pp. 2572÷2580
• 8. Pellizzari M., Molinari A., Straffelini G., Thermal fatigue resistance of plasma duplex-treated tool steel, Surface and Coatings Technology, vol. 142-144, 2001, pp. 1109÷1115
• 9. Terelja M., Panjanb P., Urankarb I., Fajfara P., Turka R., A newly designed laboratory hot forging test for evaluation of coated tool wear resistance, Surface & Coatings Technology, vol. 200, 2006, pp. 3594÷3604
• 10. Weroński A., Zmęczenie cieplne metali. Warszawa: Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, 1983
• 11. Gronostajski Z., Hawryluk M., Zwierzchowski M., Kaszuba M., Zużycie matryc do kucia na gorąco odkuwki koła czołowego. Rudy i Metale Nieżelazne. t. 56, 2011, nr 11, s. 571÷576

Uwagi

PL

Badania finansowane ze środków w ramach 38 konkursu badań własnych. Tytuł projektu: „Analiza wpływu wybranych zjawisk niszczących na trwałość matryc kuźniczych”, KBN nr N508 476038.