Analysis of variations of the mechanical properties of aluminium during the accumulative roll-bonding (ARB ) process

• Autorzy: Kwapisz M. , Knapiński M. , Kawałek A.

Warianty tytułu

PL

Analiza zmian własności wytrzymałościowych aluminium w procesie walcowania pakietowego ARB

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents the results of experimental tests of the accumulative roll-bonding (ARB) process, carried out on a laboratory rolling mill at the Czestochowa University of Technology. Material taken after successive passes of the ARB process, for different heating temperatures, was subjected to mechanical testing. From the tests carried out, the effectiveness of the accumulative roll-bonding process, as a method enabling material of considerably higher mechanical properties to be obtained, was ascertained – the yield strength increased by approx. 350 %, and the ultimate tensile strength by approx. 120 % compared to the initial material. A considerable refining of microstructure in the material was also achieved. The obtained results for the yield strength and the ultimate tensile strength enabled the development of a statistical model of variations in the mechanical properties of aluminium, as dependent on the strain set in successive passes of the roll-bonding process and on the temperature of feedstock heating prior to rolling. This model can be used for further studies on the ARB process and for developing technologies of the production of new materials of much better mechanical properties.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań doświadczalnych procesu walcowania pakietowego ARB aluminium przeprowadzonych w walcarce laboratoryjnej Politechniki Częstochowskiej. Materiał otrzymany po kolejnych przepustach procesu ARB, dla różnych temperatur nagrzewania, poddano badaniom własności wytrzymałościowych. Na podstawie wykonanych badań stwierdzono skuteczność procesu pakietowego walcowania blach ARB jako metody umożliwiającej uzyskanie materiału o znacznie wyższych własnościach wytrzymałościowych – umowna granica plastyczności wzrosła o około 350 %, a wytrzymałość na rozciąganie o około 120 % w stosunku do materiału wyjściowego. W materiale osiągnięto także znaczne rozdrobnienie mikrostruktury. Uzyskane wyniki umownej granicy plastyczności oraz wytrzymałości na rozciąganie pozwoliły na opracowanie statystycznego modelu zmian własności wytrzymałościowych aluminium w zależności od odkształcenia zadawanego w kolejnych przepustach procesu walcowania pakietowego oraz od temperatury nagrzewania wsadu przed walcowaniem. Model ten może być wykorzystany do dalszych badań procesu ARB oraz do opracowania technologii produkcji materiałów o nowych, znacznie wyższych własnościach wytrzymałościowych.

Słowa kluczowe

EN

mechanical properties of aluminium; accumulative roll-bonding (ARB); severe plastic deformation process

PL

własności wytrzymałościowe aluminium; walcowanie pakietowe blach

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Hutnik, Wiadomości Hutnicze
• Rocznik: 2009
• Tom: Vol. 76, nr 5
• Strony: 340--343
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys.

Twórcy

autor

Kwapisz M.

autor

Knapiński M.

autor

Kawałek A.

• Czestochowa University of Technology, Institute of the Modelling and Automation of Plastic Working Processes; ul. Armii Krajowej 19, 42-200 Czestochowa,

Bibliografia

• 1. Krallics G., Lenard J. G.: An examination of the accumulative roll-bonding process, Journal of Materials Processing Technology, 2004, V. 152, pp. 154÷161
• 2. Kwapisz M., Dyja H.: The Model of Grain Size Variation in The Aluminum Accumulative Roll-Bonding Process; materiały konferencyjne międzynarodowej konferencji „Sowriemiennyje ostiszienija w tieorii i tiechnologii płasticzeskoj obrabotki mietałłow” Petersburg 2007, s. 16-20
• 3. Kwapisz M., Knapiński M., Dyja H.: Fizyczne modelowanie procesu pakietowego walcowania ARB;IV Konferencja Naukowa WALCOWNICTWO 2008, Ustroń 15-17 Październik 2008 ISBN 978-83-60958-24-7; s. 75÷79
• 4. Kwapisz M., Svyetlichnyy D.: Wpływ odkształcenia w procesie pakietowego walcowania na średnią wielkość ziarna aluminium; materiały konferencyjne VIII Międzynarodowej Konferencji Naukowej pt.: Nowe technologie i osiągnięcia w metalurgii i inżynierii materiałowej, Częstochowa 25 maj 2007 r., Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa 2007, s. 316÷319
• 5. Kwapisz M., Svyetlichnyy D., Milenin A., Michalczyk J.: Badania zmian siły walcowania oraz własności mechanicznych podczas walcowania pakietowego aluminium. Materiały VII Międzynarodowej Konf. Nauk., Częstochowa 2006. Wydaw. Polit. Częstochowskiej, Konferencje nr 58, s. 337÷340
• 6. Milenin A., Svyetlichnyy D., Kwapisz M.: A study of changes of microstructure and mechanical properties during the accumulative roll-bonding process of aluminum. The 9th International ESAFORM Conference on Material Forming University of Strathclyde, Glasgow, UK 2006
• 7. Saito Y., Tsuji N., Utsunomiya H., Sakai T., Hong R. G.: Ultra-fine grained bulk aluminum produced by accumulative roll-bonding (ARB) process. Scripta Mater. 1998, V. 9, no. 39, pp. 1221÷1227
• 8. Tsuji N., Saito Y., Utsunomiya H., Tanigawa S.: Ultrafine grained bulk steel produced by accumulative roll-bonding (ARB) process, Scripta Mater. 1999, V. 7, no. 40, pp. 795÷800