Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Possibilities of Application Methods Drece in Forming of Non-Ferrous Metals

Rusz S., Kłyszewski A., Salajka M., Hilser O., Cizek L., Klos M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 4

3011--3016

EN

Device “DRECE - Dual Rolls Equal Channel Extrusion” is used for production of metallic materials with very fine grain size (UFG). During the actual forming process the principle of severe plastic deformation is used. Metallic strip with dimensions 57×2×1000 mm is inserted into the device. During the forming process the main cylinder in synergy with the pressure roller extrude the material through the forming tool without any change of cross section of the strip. In this way a significant refinement of grain is achieved by severe plastic deformation. This method is used for various types of metallic materials, non-ferrous metals and their alloys. The DRECE device is also being verified from the viewpoint of achievement of a UFG structure in a blank of circular cross-section (wire) with diameter of ϕ 8 mm × 1000 mm.

PL

Urządzenie „DRECE - Dual Rolls Equal Channel Extrusion” znajduje swoje zastosowanie do wytwarzania metali o strukturze ultradrobnoziarnistej (UFG). W trakcie procesu wytwarzania stosuje się metodę wielokrotnej deformacji. W urządzeniu założona jest metalowa taśma o wymiarach 57×2×1000 mm. Podczas procesu formowania, główny cylinder we współdziałaniu z dociskowym wałkiem wytłaczającym odkształca materiał bez zmiany wymiaru przekroju poprzecznego taśmy. W ten sposób uzyskuje się znaczne rozdrobnienie ziarna przez wielokrotne odkształcenie plastyczne. Metoda ta jest wykorzystywana do różnego rodzaju materiałów metalowych, metali nieżelaznych i ich stopów. Urządzenie DRE CE jest również testowane pod kątem osiągnięcia struktury UFG w materiale o przekroju okrągłym (drut) o średnicy ϕ8 mm i długości 1000 mm.

2

Rozdrobnienie ziarna stopu AlMn1Cu przez duże odkształcenie plastyczne (SPD)

Rusz S., Čížek L., Dutkiewicz J., Tylšar S., Salajka M., Divin V., Kedroň J., Klos M.

Obróbka Plastyczna Metali

|

2014

|

T. 25, nr 2

87--98

PL

Duże odkształcenie plastyczne SPD to technika stosowana w produkcji materiałów o ultradrobnej strukturze (UFG), oparta o intensywne rozdrobnienie ziarna. Dla procesu tego bezwzględnie najważniejsza jest sprawność. Najbardziej znanymi technologiami, które są aktualnie najintensywniej rozwijane są: ECAP, C2S2, CONFORM, HPT, CCDC, ARB oraz CGP. W opracowaniu dokonano analizy technologii ECAP, gdzie istotna poprawa sprawności procesu osiągana jest przez zmianę technologii narzędzia, a przez to zmianę ścieżki deformacji, co znacznie przybliża wizję wdrożenia tej technologii do przemysłu. Wpływ zmiany geometrii wkładki narzędzi ECAP na osiągnięcie wysokiego stopnia odkształcenia, z czym wiąże się wzrost sprawności procesu (tzn. osiągnięcie wymaganej średniej wielkości ziarna przy mniejszej ilości przejść przez narzędzie formujące) przedstawiono na przykładzie stopu AlMn1Cu wyprodukowane przez firmę AL Invest Bridlicna a.s. Dokonano zarówno matematycznej symulacji, jak i fizycznego przeciśnięcia próbek przez narzędzie ECAP. Badanie zostało skoncentrowane na podwyższeniu twardości i średniej wielkości ziarna w klasycznej geometrii kanałów ECAP w porównaniu z narzędziem ECAP o zmodyfikowanej geometrii, gdzie kanał poziomy został odchylony o 20° względem osi „x”, oraz w porównaniu z geometrią, gdzie w kanale poziomym utworzona została linia śrubowa (elektroerozyjnie). Dodatkowo, dla poszczególnych rodzajów geometrii ECAP wykonana została analiza metalograficzna struktury z wykorzystaniem transmisyjnej mikroskopii elektronowej (TEM) oraz przez pozyskanie obrazów dyfrakcyjnych w wybranych obszarach próbki (SAED). Sprawność nowego projektu została jednoznacznie potwierdzona.

EN

Severe plastic deformation is basic process used in technologies for production of ultra-fine grained materials (UFG), using the principle of high disintegration of grain. Efficiency of the given process is therefore of utmost importance. The best known technologies that are currently being intensively developed are the following ones: ECAP, C2S2, CONFORM, HPT, CCDC, ARB and CGP. The paper analyses the ECAP technology, where substantial enhancement of the process efficiency is achieved by change of tool geometry and therefore by change of deformation route, which significantly approaches implementation of this technology into industrial practice. Influence of change of geometry of the ECAP tool insert on achievement of high degree of deformation and thus on the increased efficiency of the process (i.e. achievement of the required mean grain size at significantly lower number of passes through the forming tool) has been demonstrated on the alloy AlMn1Cu manufactured by the company AL Invest Bridlicna a.s. Both mathematical simulation and practical extrusion of samples through the ECAP tool have been performed. Research was focused on the resulting magnitude of hardness and mean grain size in classical geometry of ECAP channels in comparison with modified geometry of the ECAP tool, where horizontal channel was deflected in respect to the axis “x“ by 20°, and in comparison with geometry, when helical line was created (by sparking) into part of horizontal channel. Moreover, metallographic analysis of structure realised on TEM and SAED was applied to individual types of ECAP channel geometry. Efficiency of new design has been confirmed unequivocally.

3

Ultrafine Grain Refinement of AlMn1Cu and AZ 31 Alloys by SPD Process

Rusz S., Cizek L., Salajka M., Tylsar S., Kedron J., Michenka V., Donic T., Hadasik E., Klos M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2014

|

Vol. 59, iss. 1

359--364

EN

One of the ways to the more effective use of metallic materials is their processing by forming. At present in this the area the use of the process of severe plastic deformation (SPD process), leading to a refinement of the structure (materials with UFG structure) and thus to achievement of higher level of their utility value, is expanding. AlMn1Cu alloy is commercially produced aluminum alloy by the company Al Invest Bridlicna (the cast strip with a mild reduction by rolling up to 10% to the thickness of 10 and 15 mm, which has its uses especially in engineering. AZ31 alloy is commercially produced aluminum alloy after casting and extrusion at 400°C on final rod with 20 mm diameter. For experimental purposes from the belts of alloys the test samples of the underlying dimensions of 10x10 mm length 40 mm (geometry with channel deflection 20°) and 15x15 mm length 60 mm (geometry with helix matrix) in the direction of rolling were made. All three instruments are made of high tool steel - HOTVAR. For compare the influence of geometry ECAP tool on structure refining was used AlMn1Cu and AZ31 alloys were used three specially made tools ECAP, differing mainly in the construction design.

PL

Jednym ze sposobów bardziej efektywnego kształtowania plastycznego metali jest metoda dużych odkształceń plastycznych Aktualnie do tego celu wykorzystywany jest proces SPD. w wyniku którego osiąga się wysokie wartości odkształcenia materiału z ultra drobnoziarnistą strukturą. Prowadzi to do wzrostu właściwości wytrzymałościowych, przy nieznacznym obniże- niu plastyczności. W artykule przedstawiono wyniki badań dwóch stopów - stop aluminium AlMnlCu, który jest produkowany w formie blachy grubości 10 lub 15 mm z zastosowaniem w przemyśle maszynowym oraz stop magnezu AZ31. który po odlaniu jest wyciskany w temperaturze 400°C z pręta o średnicy 60 mm na średnicę 20 mm. Do eksperymentów użyto próbek o rozmiarach 10x10-40 mm z odchyleniem kanału narzędzia ECAP o 20° od kierunku poziomego oraz próbki o rozmiarach 15x15-60 mm z nową geometrią kanału narzędzia ECAP (część kanału w kształcie śruby) dla zwiększenia odkształcenia w poszczególnych przejściach próbki narzędziem ECAP. Uzyskane wyniki twardości oraz struktury, przy użyciu wyżej podanych geometrii narzędzia ECAP. były porównywane oddzielnie u obu stopów.

4

New type of device for achievement of grain refinement in metal strip

Rusz S., Cizek L., Michenka V., Dutkiewicz J., Salajka M., Hilser O., Tylsar S., Kedron J., Klos M.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2014

|

Vol. 69, nr 1

38--44

EN

Purpose: The main goal of the paper is a review of current achieved results obtained by processing of Cu based materials by DRECE technology, the prototype equipment of which was put in service towards the end of 2008 at the Department of mechanical technology, Faculty of Mechanical Engineering, VSB - Technical University of Ostrava. Design/methodology/approach: Device „DRECE - Dual Rolls Equal Channel Extrusion” (dual rolls pressure combined with equal channel extrusion) is used for production of metallic materials with very fine grain size (hereinafter referred to as UFG structure - Ultrafine Grain Size). Findings: The results reached after heat treatment show the necessity of next experiments with changing conditions of heat treatment parameters. Research limitations/implications: This method is used for various types of metallic materials, non-ferrous metals and their alloys. Forming process is based on extrusion technology with zero reduction of thickness of the sheet metal with the ultimate aim - achieving a high degree of deformation in the formed material. The DRECE device is also being verified from the viewpoint of achievement of a UFG structure in a blank of circular cross-section (wire) with diameter of ø 7 mm × 1000 mm (length).Originality/value: Article shows new type of device for achievement of grain refinement in metal strip.

5

Increasing SPD effectiveness by changing deformation process in the first pass through the ECAP die

Rusz S., Malanik K., Klos M.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2007

|

Vol. 23, nr 2

79-82

EN

Purpose: Purpose of this paper Technology ECAP belongs to the most efficient technologies for production of materials with ultra-fine grained structure. Its disadvantage consists in necessity to make 4 to 5 passes through the channel of forming tool in order to obtain high degree of deformation needed for grain disintegration. Design/methodology/approach: Newly proposed geometry of the channel makes it possible to achieve up to double amount of deformation during the first pass through deformation tool. Findings: In this manner it is possible to obtain much higher efficiency of the whole process. It is a completely new approach to development of this technology. Research limitations/implications: New geometry of tool has been designed which represents the first step toward application of the given equipment in semi-industrial conditions. Practical implications: Obtained results form good pre-requisite for further development of technology for production of ultra-fine grained materials. Originality/value: Achievement of high amount of deformation already at the first pass through the modified ECAP tool. This will create an ultra-fine grained structure, which makes it possible to obtain required mechanical properties of formability with much lower number of passes. New findings will be applied in the field of forming.