Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Analysis of the Impact of Modifiers on the Formation of Non-metallic Inclusions During Continuous Casting of CuZn39Pb2 Brass

Bydałek A. W., Kula A., Błaż L., Najman K.

Archives of Foundry Engineering

|

2019

|

iss. 3

21--26

EN

In this paper results of microstructural observations for series of CuZn39Pb2 alloys produced from qualified scraps are presented. The individual alloy melts were differentiated in terms of thermal parameters of continuous casting as well as refining methods and modifications. Structural observations performed by SEM and TEM revealed formation of different types of intermetallic phases including “hard particles”. EDS results show that “hard particles” are enrich in silicon, phosphorus, iron, chromium and nickel elements. Additionally, formation of Al-Fe-Si and Al-Cr in alloy melts was observed as well. It was found that quantity and morphology of intermetallic phases strongly depends upon the chemical composition of raw materials, process parameters, modifiers and refining procedure applied during casting. It was observed that refining process results in very effective refinement of intermetallic phases, whereas modifiers, particularly carbon-based, results in formation of large particles in the microstructure.

2

Struktura i własności mechaniczne prętów ze stopu AA7010 w stanach O i T6

Pieła K., Sak T., Błaż L., Woźnicki A., Ostachowski P., Łagoda M.

Obróbka Plastyczna Metali

|

2018

|

T. 29, nr 2

169--192

PL

Wyciskane na gorąco pręty ze stopu aluminium AlZn6,43Mg2,23Cu1,78 (AA7010) poddano, kolejno, odkształceniu drogą ciągnienia, wyżarzaniu na stan miękki (O) oraz procesowi utwardzania wydzieleniowego na stan T6. Próbki ciągnionych prętów o zróżnicowanej wielkości odkształcenia (5–67%) poddano wyżarzaniu w szerokim zakresie temperatury (300–465°C) i czasu wyżarzania (1–10 h). Zastosowane warunki wyżarzania aktywizują procesy zdrowienia, rekrystalizacji i rozrostu ziarna. Wykazano, że proces rekrystalizacji prętów, wyżarzanych na stan O, jest kontrolowany przez dystrybucję i stabilność termiczną wydzieleń fazy czynnej η (MgZn2). Wyżarzanie w temperaturze niższej od temperatury granicznej rozpuszczalności fazy czynnej (poniżej 400°C) zachowuje liniowy rozkład wydzieleń tej fazy, co utrudnia migrację frontów rekrystalizacji w kierunku promieniowym prętów i prowadzi do formowania ziaren o dużej anizotropii kształtu. Wzrost temperatury wyżarzania powoduje istotne przyśpieszenie procesu rozpuszczania wydzieleń fazy czynnej, w wyniku czego następuje uwolnienie frontów rekrystalizacji, a w konsekwencji formowanie ziaren o znacznie mniejszej anizotropii kształtu oraz zmiana dystrybucji i morfologii wydzieleń tej fazy. Stwierdzono ponadto, że – pomimo znaczących różnic strukturalnych – wielkość odkształcenia praktycznie nie wpływa na własności wytrzymałościowe i plastyczne prętów zarówno w stanie O, jak i w większości przypadków w stanie T6. Potwierdzono eksperymentalnie słabą zależność własności wytrzymałościowych Al i jego stopów od wielkości ziarna oraz istotny wpływ rodzaju i dystrybucji prowydzieleń (wydzieleń) faz umacniających na własności mechaniczne tych stopów w stanie T6.

EN

The hot extruded rods of aluminum alloy AlZn6,43Mg2,23Cu1,78 (AA7010) were subjected to, in sequence, deformation by drawing, annealing to the O temper and precipitation hardening to the T6 temper. The samples of rods drawn with the variable strain value (area reduction of 5–67%), were annealed in the wide range of temperatures (300–465°C) and times (1–10 h). The applied annealing conditions activate recovery, recrystallization and grain growth processes. It was shown that recrystallization process of rods annealed to the O temper is controlled by a distribution and thermal stability of active phase η (MgZn2). The annealing at the temperatures lower than the temperature of active phase solubility limit (below 400°C) maintains a linear distribution of this phase precipitates. It hinders recrystallization fronts migration in radial direction of rods and leads to formation of grains with considerable shape anisotropy. The increase of annealing temperature results in significant acceleration of the active phase precipitates dissolution process, whereby a release of recrystallization fronts and in consequence formation of grains with appreciable lower shape anisotropy, as well as change of distribution and morphology of mentioned phase precipitates take place. Moreover, it was found that – despite considerable structural differences – strain value during drawing hardly influences strength and plastic properties of the rods in the O temper, as well as in the most cases in the T6 temper. The weak relationship between grain size and strength properties of Al and its alloys, as well as significant influence of hardening phases pre-precipitates (precipitates) type and distribution on mechanical properties of these alloys in the T6 temper were experimentally confirmed.

3

Mechaniczne i strukturalne aspekty szybkiej krystalizacji wybranych stopów aluminium

Błaż L., Kula A.

Obróbka Plastyczna Metali

|

2018

|

T. 29, nr 1

33--64

PL

W przeglądowej formie przedstawiono wyniki dotychczasowych badań szybkokrystalizowanych stopów aluminium, które wykonano w latach 1999–2016 w ramach współpracy naukowo-badawczej Wydziału Metali Nieżelaznych AGH i Nihon University w Tokio. Zastosowanie rozpylania ciekłego stopu na powierzchnię intensywnie chłodzonego walca miedzianego pozwoliło uzyskać cienkie płatki metaliczne, które następnie konsolidowano mechanicznie w procesie prasowania, odgazowania próżniowego i wyciskania. Badano materiały zawierające dodatki stopowe takie, jak Si, Mn, Fe, Ni, Co oraz typowy skład dla wybranych stopów serii 7000 (Mezo10 i Mezo20). Wyróżniono trzy grupy materiałów różniących się trwałością efektu rozdrobnienia składników strukturalnych po szybkiej rekrystalizacji. W warunkach wyżarzania w podwyższonej temperaturze najbardziej stabilne wydzielenia (Si) stwierdzono w stopach RS Al-Si. Stopy RS zawierające metale przejściowe takie, jak Fe, Ni, Mn, Co charakteryzują się umiarkowanie stabilną morfologią wydzieleń, które ulegają bardzo powolnej koagulacji w wysokiej temperaturze, lecz nie osiągają rozmiarów typowych dla materiałów wytwarzanych w technologiach przemysłowych. Stwierdzono, że szybka krystalizacja wymienionych stopów znacząco zwiększa nie tylko własności wytrzymałościowe, ale również plastyczność powyższych stopów. Do trzeciej grupy szybko-krystalizowanych materiałów należą wyroby ze stopów serii 2000, 6000, 7000, które w technologiach przemysłowych poddaje się umocnieniu w procesie starzenia. Pokazano przy-kłady badań strukturalnych i mechanicznych stopów Mezo10 i Mezo20 (seria 7000). Materiały RS wykonane z tych stopów charakteryzują się obecnością wydzieleń o wymiarach 0,5–1,5 µm zawierających podstawowe dodatki stopowe Zn, Mg, Mn. Obecność tych wydzieleń wynika z procesu szybkiej krystalizacji, który nadaje cechy struktury odmienne od przewidywanych zgodnie z wykresem równowagi termodynamicznej.

EN

This review presents the results of studies on rapidly-solidified (RS) aluminum alloys that have been performed during the years 1999-2016 as part of scientific and research cooperation program between the Faculty of Non-ferrous Metals at AGH and Nihon University in Tokyo. The application of liquid alloy spraying onto the intensively cooled and rotating copper cylinder made it possible to obtain thin metallic flakes, which were then consolidated mechanically in the process of pressing, vacuum degasification and extrusion. Materials containing alloying elements such as Si, Mn, Fe, Ni, Co, and selected AA7000series alloys (Mezo10 and Mezo20) were studied. Three groups of materials were distinguished, differing in the persistence of the refinement effect on structural components following rapid recrystallization. Under annealing conditions at elevated temperature, the most stable precipitates (Si) were observed in RS Al-Si alloys. RS alloys containing transitional metals such as Fe, Ni, Mn and Co are characterized by a moderately stable morphology of precipitates, which undergo very slow coarsening at high temperature but do not reach the sizes typical for materials manufactured by industrial technologies. It was found that rapid crystallization of the aforementioned alloys significantly in-creases not only their strength properties but also their plasticity. The third group of rapidly-solidified materials include products made of 2000-, 6000- and 7000-series alloys, which are usually hardened by means of aging process in industrial technologies. Examples of structural and mechanical tests conducted on the Mezo10 and Mezo20 (7000-serie alloys) are shown. RS materials made from these alloys are characterized by the presence of precipitates with sizes of 0.5-1.5 µm, containing basic alloying elements, i.e. Zn, Mg, Mn. The presence of these precipitates arises from the rapid crystallization process, which bestows structural features different from those expected according to the thermo-dynamic equilibrium (phase) diagram.

4

Silver Matrix Composite Reinforced by Aluminium-Silver Intermetallic Phases

Wloch G., Skrzekut T., Sobota J., Woznicki A., Błaż L.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2017

|

Vol. 62, iss. 1

427--434

EN

Silver and aluminum powders (82 mass % Ag and 18 mass % Al) were mixed and hot extruded at 673 K with extrusion ratio λ = 25. Performed X-ray diffraction analysis of as extruded rod revealed the development of Ag3Al and Ag2Al-type intermetallic phases. Structural observations and both chemical and diffraction analysis of structural components confirmed the growth of mentioned phases in the vicinity of elementary Al and Ag granules. No pores or voids were observed in the material. Mechanical properties of the composite, UTS = 490MPa, YS = 440 MPa, HV2 = 136, were relatively high if compared to commercial Ag and Cu products. Hot compression tests pointed to the good hot workability of the composite at deformation temperature range 473 K - 773 K. The differential scanning calorimetry tests were performed in order to estimate structural processes during heating of Ag/Al composite that lead to thermodynamically stable liquid state. It was found that characteristic temperature of three endothermic peaks correspond to (1) peritectoid transformation μ-Ag3Al → ζ-Ag2Al + (Ag), (2) the eutectic melting ζ-Ag2Al + (Al) → L, (3) melting of the ζ-Ag2Al phase. The Vickers hardness of the samples annealed at 673 K, for the time range up to 6900 minutes, was also determined. It was concluded that mutual diffusion of elements between Ag and Al granules and the growth of μ-Ag3Al and ζ-Ag2Al grains during annealing at 673 K result in a slight hardening of the composite.

5

Precipitation Processes during Non-Isothermal Ageing of Fine-Grained 2024 Alloy

Kozieł J., Błaż L., Włoch G., Sobota J., Lobry P.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2016

|

Vol. 61, iss. 1

169--176

EN

Mechanical alloying and powder metallurgy procedures were used to manufacture very fine-grained bulk material made from chips of the 2024 aluminum alloy. Studies of solution treatment and precipitation hardening of as-received material were based on differential scanning calorimetry (DSC) tests and TEM/STEM/EDX structural observations. Structural observations complemented by literature data lead to the conclusion that in the case of highly refined structure of commercial 2024 alloys prepared by severe plastic deformation, typical multi-step G-P-B →θ” →θ’ →θ precipitation mechanism accompanied with G-P-B →S” →S’ →S precipitation sequences result in skipping the formation of metastable phases and direct growth of the stable phases. Exothermic effects on DSC characteristics, which are reported for precipitation sequences in commercial materials, were found to be reduced with increased milling time. Moreover, prolonged milling of 2024 chips was found to shift the exothermic peak to lower temperature with respect to the material produced by means of common metallurgy methods. This effect was concluded to result from preferred heterogeneous nucleation of particles at subboundaries and grain boundaries, enhanced by the boundary diffusion in highly refined structures. Transmission electron microscopy and diffraction pattern analysis revealed the development of very fine Al4C3 particles that grow due to the chemical reaction between the Al matrix and graphite flakes introduced as a process control agent during the preliminary milling of chips. Al4C3 nano-particles are formed at high temperatures, i.e. during hot extrusion and the subsequent solution treatment of the samples. Highly refined insoluble particles such as aluminum carbide particles and aluminum oxides were found to retard recrystallization and reduce recovery processes during solution treatment of preliminarily milled materials. Therefore, the as-extruded material composed of a milled part and chip residuals retained its initial bimodal structure in spite of solution heat treatment procedures. This points to a high structural stability of the investigated materials, which is commonly required for new technologies of high-strength Al-based materials production.

6

Evaluation of Precipitates Type in Brasses as a Function of Charge Material

Bydałek A. W., Najman K., Kula A., Biernat S., Błaż L., Wołczyński W.

Archives of Foundry Engineering

|

2016

|

Vol. 16, iss. 3

19--24

EN

Trial series of cast alloy MO59 obtained from qualified scrap was investigated. SEM and TEM of resulting precipitates were conducted. The SEM analysis demonstrated the dependence of silicon, phosphorus, iron, chromium and nickel in the composition of the so-called hard precipitates. TEM analysis showed the formation of phase AlFeSi and AlCr. Made studies have shown the important role of the composition of the batch melts brass CuZn39Pb2 type. The analysis of SEM and TEM resulting precipitates pointed to the formation of various forms of divisions, only one of which was described in the literature character of the so-called hard inclusions. The SEM studies demonstrated the dependence of the occurrence of inclusions rich in silicon, phosphorus, iron, chromium and nickel. In contrast, additional TEM analysis indicated the formation of AlFeSi phase type and AlCr. The results of the analyses referred to the structure of the batch. Due to the difficulty of obtaining recycled materials that do not contain these elements necessary to carry out further analyzes in the direction of defining the role of phosphorus in the formation of the so-called hard inclusions.

7

Własności mechaniczne i elektryczne prasówki Al wyciskanej metodą KoBo. Wpływ intensywności procesu odkształcenia plastycznego

Jaskowski M., Pieła K., Błaż L., Brzostowicz A.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2014

|

R. 59, nr 3

103--109

PL

W artykule przedstawiono rezultaty badań struktury, własności mechanicznych i elektrycznych drutów Al 99,7 % (AA1070) wyciskanych metodą KoBo „na zimno”. Jako wsad zastosowano laboratoryjnie odlane wlewki, a proces wyciskania prowadzono w jednej lub dwu operacjach ze sumarycznym stopniem przerobu λ = 100. Stwierdzono, że zastosowana liczba operacji wyciskania ma istotny wpływ na własności wytrzymałościowe i oporność elektryczną wyrobów. W szczególności wyciskanie dwuoperacyjne prowadzi do uzyskania wyższej granicy plastyczności i wytrzymałości na rozciąganie, odpowiednio: 180 i 220 MPa i oporności elektrycznej równej 30 nΩ m. Obserwacje struktury, badania mechaniczne, oraz rezultaty pomiarów oporności elektrycznej sugerują, że zróżnicowanie cech mechanicznych wyrobów Al może być przypisane prezentowanemu w literaturze efektowi generacji nadmiarowych defektów punktowych w procesie wyciskania KoBo.

EN

The paper presents the results of study on the structure, mechanical and electrical properties of Al 99.7 % (AA1070) wires extruded by KoBo method. As the billet used in laboratory cast ingots and extrusion process is carried out in one-step or two-step extrusion with a total extrusion ratio λ = 100. It was found that the number of used extrusion operation has a significant influence on the mechanical properties and electrical resistivity of products. In particular two-step extrusion leads to a higher yield strength and tensile strength, respectively, 180 and 220 MPa, and electrical resistivity of 30 nΩ m. Structure observations and results of electrical resistivity measurements suggest that the variation in mechanical properties of KOBO-extruded Al wires may result from the presence of overbalance point defects generated in the extrusion process as it was reported in literature.

8

Structure and Mechanical Properties of AlMg4.5 and AlMg4.5Mn Wires Extruded by Kobo Method

Jaskowski M., Pieła K., Błaż L.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2014

|

Vol. 59, iss. 2

473--479

EN

The influence of the number of extrusion steps in KoBo method (at the same total extrusion ratio of λ = 100) on structure, mechanical properties and work hardening characteristics of AlMg4.5 and AlMg4.5Mn (AA5083) alloys was investigated. It was found that one-step extrusion leads to the formation of recrystallised structure of the material, while the use of two-step extrusion yields a fibrous structure of a “mixed” type, i.e. containing areas where the intensive recovery effects are associated with partially recrystallised structure. As a consequence, the strength properties of the latter extrudate are much higher in both as extruded state and after the subsequent cold rolling. In all cases, the tensile stress-strain curves of the extrudates show the flow stress serrations that are typical for the Portevin - LeChatelier (P-L) effect. In a few tensile tests, the P-L effect was preceded by the plastic flow instability being typical for the occurrence of Lüders bands. Both AlMg4.5 and AlMg4.5Mn extruded wires show a monotonic increase of the work hardening that results from the following cold deformation in the groove rolling.

PL

W pracy badano wpływ liczby operacji wyciskania metodą KoBo (z identycznym sumarycznym stopniem przerobu λ = 100) na strukturę, własności mechaniczne i charakterystyki umocnieniowe drutów ze stopów AlMg4.5 i AlMg4.5Mn (AA5083). Stwierdzono, że wyciskanie jednooperacyjne prowadzi w przypadku obu stopów do formowania struktury typowej dla materia- łów zrekrystalizowanych. podczas gdy zastosowanie dwuoperacyjnego wyciskania skutkuje utworzeniem struktury włóknistej o charakterze „mieszanym”, tzn. zawierającej zarówno obszary, w których dominowały procesy intensywnego zdrowienia, jak i rekrystalizacji. W konsekwencji własności wytrzymałościowe tych ostatnich są zdecydowanie wyższe zarówno po wyciskaniu, jak i po późniejszym walcowaniu na zimno. We wszystkich przypadkach na krzywych rozciągania drutów obserwowano sko- kowe oscylacje naprężenia, charakterystyczne dla efektu Portevin - LeChatelier (P-L). W nielicznych próbach rozciągania efekt P-L poprzedzała niestateczność płynięcia plastycznego typowa dla występowania pasma LUdersa. Charakterystyki umocnienia wywołane procesem walcowania wykazywały przebieg monotonicznie rosnący.

9

Effect of Magnesium Addition on Properties of Al-Based Composite Reinforced with Fine NiO Particles

Zygmunt-Kiper M., Błaż L., Sugamata M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2014

|

Vol. 59, iss. 2

431--435

EN

An Al(Mg)-NiO composite was manufactured using combined mechanical alloying (MA) and powder consolidation methods that yielded well-consolidated and very-fine grained bulk material. Compression tests at 293 K – 773 K revealed high mechanical properties of the material. Preliminary annealing at 823 K/6 h was found to result in the flow stress reduction at 573 K – 773 K. However, the effect of preliminary annealing on the flow stress value was relatively low for Al(Mg)-NiO if comparing to similar tests performed for the Al-NiO composite. Structural observations revealed very-fine grained structure of both as-extruded and annealed Al(Mg)-NiO composites. The chemical reaction between the composite matrix and reinforcements (NiO) at sufficiently high temperatures resulted in fine grains and spinel-type particles’ development. With respect to the similarly produced Al-NiO composite, a magnesium addition was found to intensify chemical reaction between Al(Mg)-based matrix and NiO particles. As result, fine Al3Ni particles were observed in both hot-extruded material and Al(Mg)-NiO samples annealed at 823 K/6 h.

PL

Kompozyt Al(Mg)-NiO wytworzono metodą mechanicznej syntezy stosując mielenie składników proszkowych i mechaniczną konsolidację uzyskanego proszku kompozytowego w procesie prasowania próżniowego i wyciskania „na gorąco”. Uzyskano jednorodny materiał charakteryzujący się dużym rozdrobnieniem składników strukturalnych. Próby ściskania w temperaturze 293 K – 773 K wykazały wysokie własności mechaniczne kompozytu. Wyżarzanie próbek w 823 K / 6 godz. spowodowało nieznaczne obniżenie wartości naprężenia uplastyczniającego w zakresie 573 K – 773 K, jednakże w znacznie mniejszym stopniu niż w porównywanym przypadku kompozytu nie zawierającego dodatku magnezu (Al-NiO), który opisano we wcześniejszej pracy. Obserwacje struktury wyjściowych próbek kompozytowych i próbek wyżarzonych w 823 K / 6 godz. wykazały zmiany strukturalne wywołane reakcją chemiczną między osnową kompozytu (Al-Mg) a dyspersyjnymi cząstkami zbrojenia (NiO), której skutkiem jest utworzenie silnie dyspersyjnych wydzieleń tlenków typu spinelu, oraz submikronowych ziarn typu Al3Ni. W porównaniu z kompozytem Al-NiO, dodatek magnezu powoduje zwiększenie szybkości reakcji chemicznej, która przejawia się utworzeniem ziarn fazy międzymetalicznej Al3Ni zarówno w materiale wyjściowym – wyciskanym „na gorąco” – jak również w próbkach wyżarzonych w 823 K / 6 godz.

10

Effects of extrusion parameters by KoBo method on the mechanical properties and microstructure of aluminum

Pieła K., Błaż L., Jaskowski M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2013

|

Vol. 58, iss. 3

683--689

EN

Commercial purity aluminum was extruded by means of KoBo method at varied processing parameters. Received extrudates, with different mechanical and electrical properties and work hardening behavior, were obtained. It was found, that some conditions of KoBo extrusion process such as low initial billet temperature, low extrusion rate and low frequency of oscillating die lead to extremely high strength and high electrical resistivity of the material. The absence of work hardening (up to 40% strain) during subsequent groove rolling is also a specific feature of received materials. It was suggested that mentioned features are related to the development of overbalance concentration of point defects (clusters) generated during the extrusion process. During following cold rolling of the extrudate, mentioned defects annihilate at gliding dislocations and make the dislocation climbing and their rearrangement easier. Therefore, until the exhaustion of this mechanism, the hardening of material during cold rolling is very limited. Following increase of the material strengthening at higher rolling strains point to the return of the material to its typical behavior observed for cold deformed aluminum produced by conventional hot extrusion.

PL

Aluminium o czystości handlowej poddano wyciskaniu metodą KoBo przy zastosowaniu zmiennych parametrów procesu, w wyniku czego uzyskano prasówki o zróżznicowanych własnościach mechanicznych i elektrycznych oraz odmiennych charakterystykach umocnieniowych. Stwierdzono, że w przypadku procesu wyciskania wsadu o niskiej temperaturze początkowej, prowadzonego z małą prędkością i przy niskiej częstotliwości oscylacji matrycy, prasówka wykazuje nadzwyczaj wysokie własności wytrzymałościowe, wysoki opór elektryczny oraz brak umocnienia odkształceniowego podczas walcowania (w zakresie do 40%), co związano z obecnościa w materiale ponadrównowagowej koncentracji defektów punktowych (klasterów), wygenerowanych w procesie wyciskania. Podczas walcowania defekty te ulegaja anihilacji na przemieszczajacych się dyslokacjach, ułatwiając ich wspinanie oraz przegrupowanie. W konsekwencji, dopóki mechanizm ten nie ulegnie wyczerpaniu, umocnienie odkształceniowe takiego materiału podczas walcowania ma ograniczony charakter, a typowe efekty umocnieniowe, podobne do tych dla aluminium wyciskanego konwencjonalnie na gorąco, występują przy większych odkształceniach.

11

Effect of magnesium addition and rapid solidification procedure on structure and mechanical properties of Al-Co alloy

Zygmunt-Kiper M., Błaż L, Sugamata M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2013

|

Vol. 58, iss. 2

399--406

EN

Tested Al-5Co and Al-5Mg-5Co materials were manufactured using a common ingot metallurgy (IM) and rapid solidification (RS) methods combined with mechanical consolidation of RS-powders and hot extrusion procedures. Mechanical properties of as-extruded IM and RS alloys were tested by compression at temperature range 293-773 K. Received true stress vs. true strain curves were typical for aluminum alloys that undergo dynamic recovery at high deformation temperature. It was found that the maximum flow stress value for Al-5Mg-5Co alloy was much higher than that for Al-5Co, both for IM and RS materials tested at low and intermediate deformation temperatures. The last effect results from the solid solution strengthening due to magnesium addition. However, the addition of 5% Mg results also in the reduction of melting temperature. Therefore, the flow stress for Al-5Mg-5Co alloy was relatively low at high deformation temperatures. Light microscopy observations revealed highly refined structure of RS materials. Analytical transmission electron microscopy analyses confirmed Al9Co2 particles development for all tested samples. Fine acicular particles in RS materials, ∽1μm in size, were found to grow during annealing at 823K for 168h. As result, the hardness of RS materials was reduced. It was found that severe plastic deformation due to extrusion and additional compression did not result in the fracture of fine particles in RS materials. On the other hand, large particles observed in IM materials (20μm) were not practically coarsened during annealing and related hardness of annealed samples remained practically unchanged. However, processing of IM materials was found to promote the fracture of coarse particles that is not acceptable at industrial processing technologies.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań stopów Al-5Co i Al-5Co-5Mg, które zostały przygotowane metodą metalurgii konwencjonalnej (IM), oraz metodą szybkiej krystalizacji (RS) połączonej z mechaniczną konsolidacją szybko-krystalizowanych proszków i wyciskaniem na gorąco. Ocenę własności mechanicznych wyciskanych stopów IM oraz RS wykonano za pomocą prób ściskania w zakresie temperatury 293-773K. Przebieg krzywych σt -εt dla badanych materiałów jest typowy dla stopów aluminium ulegającym zdrowieniu dynamicznemu. Naprężenie maksymalne stopów Al-5Mg-5Co jest znacznie wyższe niż w stopach Al-5Co zarówno wykonanych metodą IM jak i RS. Wraz ze wzrostem temperatury ściskania maleje wpływ umocnienia roztworowego magnezu na własności badanych stopów. Podczas odkształcania w 623K-773K naprężenie uplastyczniające dla stopu Al-5Co jest większe niż dla Al-5Co-5Mg. Wskazano, że przyczyną może być obniżanie się temperatury topnienia pod wpływem dodatku magnezu (zwiększenie temperatury homologicznej w próbach odkształcania). Obserwacje strukturalne materiałów po szybkiej krystalizacji wykonane z użyciem mikroskopii optycznej wykazały występowanie drobnoziarnistej struktury. Badania wykonane z użyciem transmisyjnej mikroskopii elektronowej potwierdziły występowanie we wszystkich badanych próbkach wydzieleń typu Al9Co2. Drobne wydzielenia w stopach RS o początkowej wielkości poniżej 1μm ulegają rozrostowi w czasie wyżarzania przez 168h w 823K, co powoduje zmniejszenie twardości szybko-krystalizowanych materiałów. Korzystna cecha tych materiałów jest m.in. ich zwiększona podatność na odkształcenie, która przejawia się brakiem pękania wydzieleń wskutek dużych odkształceń plastycznych wskutek wyciskania i późniejszego ściskania próbek. W materiałach IM, w których wielkość cząstek przekraczała 20μm, podczas wyżarzania nie obserwowano zauważalnego efektu rozrostu wydzieleń, co się wiąże z brakiem istotnych zmian twardości stopu podczas wyżarzania. Jednakże występowanie tak dużych cząstek po procesie IM jest nie do zaakceptowania w przemysłowych procesach przetwórstwa metali ze względu na pękanie wydzieleń podczas przeróbki, co na ogół prowadzi do makroskopowego pękania wyrobów.

12

Wpływ wyżarzania na strukturę i własności kompozytu Al(Mg)-B2O3 wytworzonego metodą mechanicznej syntezy

Zygmunt-Kiper M., Błaż L., Sugamata M.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2012

|

R. 57, nr 2

76-83

PL

W artykule opisano cechy strukturalne i własności kompozytu na osnowie stopu aluminium-magnez umocnionego dodatkiem tlenku boru, wytworzonego metodą mechanicznej syntezy składników. Badania strukturalne wykazały niewielką porowatość wyciskanego "na gorąco" materiału kompozytowego oraz silne rozdrobnienie składników strukturalnych. Nanometryczne cechy struktury przyczyniły się do uzyskania wysokiej twardości i wysokich własności mechanicznych materiału kompozytowego. Ze względu na chemiczną reaktywność składników kompozytu stwierdzono, że wyżarzanie w temperaturze 550 [stopni] C/168 godz. prowadzi lokalnie do reakcji chemicznej i tworzenia się silnie dyspersyjnych wydzieleń nowych faz, takich jak tlenki magnezu, węgliko-borki aluminium. Pomimo długotrwałego wyżarzania w wysokiej temperaturze i reakcji chemicznej między składnikami, mikrotwardość kompozytu nie uległa istotnej zmianie, utrzymując się w zakresie wartości 123-140 HV. Testy wysokotemperaturowego ściskania kompozytu Al(Mg)-B2O3 wykazały wysokie wartości naprężenia uplastyczniającego, znacznie przekraczające porównywalne wielkości dla przykładowych innych wysoko wytrzymałych materiałów na osnowie aluminium. Wadą kompozytu Al(Mg)-B2O3 jest skłonność do rozdzielania się skonsolidowanych ziaren proszku kompozytowego (pękania) podczas próby spęczania w temperaturze 20-300 [stopni]C w zastosowanym zakresie odkształcenia do [epsilon]t - 0,4. W warunkach podwyższonej temperatury odkształcania materiał wykazuje znacznie większe możliwości odkształcenia plastycznego bez zniszczenia próbki, co wskazuje na potencjalne możliwości przeróbki plastycznej kompozytu w podwyższonej temperaturze. Stwierdzone doświadczalnie utrzymanie silnie dyspersyjnej struktury kompozytu w warunkach działania wysokiej temperatury gwarantuje utrzymanie wysokich własności mechanicznych kształtowanego wyrobu.

EN

Mechanical alloying and powder metallurgy procedures were used for manufacturing Al(Mg)-B2O3 composite. An aluminum powder and the addition of 7.66 wt % Mg and 5.46 wt % B2O3 powders were milled in argon atmosphere for 30 h using Attritor mill. A few percentage addition of methanol was used to protect the sintering of milled powders. Received composite powders were compressed in AA6065 can under 100 ton press. As compressed powders were vacuum degassed at 400 [degrees]C and extruded by means of KOBO method. Rods of 7 mm in diameter were extruded without preheating of the charge using extrusion ratio [lambda] = 19. Transmission electron microscopy (TEM) observations revealed a very fine grained structure of the composite. Distribution of alloying elements was practically uniform, however, the analysis of boron was unattainable at used energy dispersive X-ray analysis method (EDS). A low porosity and a heavy refined structure of the material was found to result in high hardness of the composite. The material hardness was remained within 123-140 HV in spite of the longterm annealing at 500-550 [degrees]C. TEM analyses revealed the effect of the chemical reaction between basic components of the composite, which resulted in the development of new structural components such as MgO and Al3BC fine particles. Hot compression tests at 20-500 [degrees]C were performed using constant true strain rate 5-10-3 s-1. Samples deformed at 20-300 [degrees]C were fractured because of the splitting of the composite powder granules. However, the samples deformed at higher temperature range were deformed up to et - 0.4 without the material fracture. The last statement provides promising expectation for a successful processing of the material at high enough temperature to receive desired shape of the product. Moreover, remaining of nano-sized structure of the hot deformed and/or annealed material guarantees very high mechanical properties of the product.

13

Własności mechaniczne i odkształcalność stopu AlTi5B

Pieła K., Bochniak W., Błaż L., Dulski P., Ostachowski P., Jaskowski M.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2012

|

R. 57, nr 8

504-511

PL

W artykule pokazano wpływ sposobu odkształcania na strukturę, stabilność cieplną oraz własności mechaniczne i technologiczne (podatność do ciągnienia) stopu AlTi5B. Stwierdzono, że stop otrzymany drogą walcowania na linii Properzi, bądź konwencjonalnie wyciśnięty "na gorąco", wykazuje całkowity brak lub silnie ograniczoną podatność do ciągnienia. Dane uzyskane dla stopu wyciśniętego metodą KoBo dowodzą znaczącej poprawy tego parametru, w szczególności w pewnym zakresie temperatury wyciskania. Ponadto, stop AITi5B wyciśnięty "na zimno" metodą KoBo wykazuje wysoką (aż do temperatury 400 [stopni]C) stabilność cieplną.

EN

The influence of the initial deformation mode on the structure and mechanical properties ofAITi5B alloy was investigated. Particular attention was paid for testing a thermal stability of the material structure, and some related technological features such as the drawability of the materials produced by means of specific technology. It was found, that the material manufactured using combined continuous casting and rolling technology (Properzi method) as well as the conventional hot-extrusion procedure, exhibits very limited drawability. Significant improvement of the last feature is available if a KoBo extrusion is applied at selected temperature range. High drawability of the as-extruded AITi5B material is accompanied by enhanced thermal stability of the material properties, which are not practically reduced in result of annealing up to 400 [degrees] C.

14

Struktura i własności stopu AA7075 starzonego nieizotermicznie i w warunkach wydzielania dynamicznego

Błaż L., Prochownik M., Daszkiewicz N., Włoch G., Sobota J.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2012

|

R. 57, nr 5

289-297

PL

W celu zmniejszenia czasochłonności typowych zabiegów obróbki cieplnej stosowanych w warunkach technologicznych, podjęto próby wykorzystania niekonwencjonalnego sposobu starzenia stopu 7075 w warunkach (1) nagrzewania ze stałą prędkością po uprzednim przesyceniu materiału, oraz (2) próby starzenia w warunkach odkształcania w podwyższonej temperaturze, które sprzyjają wydzielaniu dynamicznemu. Pierwszy sposób realizacji procesu starzenia obejmował nagrzewanie z prędkością 5 i 25 [stopni] C/min, analizę kalorymetryczną i pomiar twardości próbek nagrzanych do określonej temperatury i ochłodzonych w wodzie. Maksymalną twardość dla próbek nagrzewanych z prędkością 5 [stopni] C/min - 154 HV - uzyskano po nagrzaniu do temperatury 225 [stopni] C, natomiast dla 25 [stopni] C/min uzyskano 142 HV po nagrzaniu do 250 [stopni] C. W porównaniu do starzenia przy stałej szybkości nagrzewania, maksymalne umocnienie przesyconego stopu w warunkach odkształcania ze stałą prędkością obserwowano w temperaturze 100-200 [stopni]C. Najwyższą twardość - 190 HV - uzyskano po odkształceniu et 0,4 w temperaturze 100 [stopni]C. Stwierdzono, że wyższa twardość materiału odkształconego w warunkach wydzielania dynamicznego wynika z nałożenia się i wzajemnego oddziaływania procesów starzenia i odkształcania, natomiast niższa temperatura uzyskania maksimum twardości wynika ze złożonego oddziaływania wymienionych procesów strukturalnych i końcowego efektu umocnienia odkształceniowo-wydzieleniowego. Czas starzenia w powyższych próbach starzenia jest wielokrotnie krótszy (1-40 min) niż w konwencjonalnych zabiegach izotermicznego starzenia (kilka godzin), jednakże uzyskane wyniki pomiarów twardości są nieco niższe niż podawane dla wyrobów w stanie T6.

EN

Conventional ageing procedures for precipitation-hardenable aluminum alloys include the solution heat treatment and following natural or artificial ageing. The most effective hardening is usually achieved for prolonged ageing at as low temperature as it is acceptable from the practical point of view. To omit time-consuming methods used in an industrial practice, some unconventional ageing procedures were proposed and tested to analyze related structural and mechanical aspects of the hardening processes. Nonconventional methods of the heat treatment described below include: (1) experiments on the ageing of solution treated AA7075 alloy during monotonic temperature increase and at constant heating rate, and (2) during hot deformation of solution treated samples. The first mentioned ageing procedure was performed at constant heating rate of 5 and 25 [degrees] C/min for the samples solution treated at 470 [degrees] C/1h. Solid solution decomposition and following precipitation sequences were traced by means of the dilatometer scanning calorimetry (DSC) method accompanied by the hardness measurements. It was found that the heating parameters i.e. heating rate and final temperature of the sample, have to be very carefully selected to get the hardness maximum. Maximum hardness 154HV at 225 [degrees] C, and 142HV at 250 [degrees]C was reached at the heating rate 5 and 25 [degrees] C/min, respectively. Hot compression tests at constant deformation rate were performed on overaged and solution treated samples to test the effect deformation temperature on the flow stress at 20-500 [degrees]C. Solution treated samples were annealed at 470 [degrees] C/1h and water quenched. Overaged samples were slowly cooled with a furnace after annealing. Hot deformation of overaged samples was found to result in monotonic decrease of the flow stress with increasing deformation temperature. The most effective hardening of the solution treated material was observed at 100-200 [degrees] C. The flow stress value for solution treated samples was twice as that for overaged samples. It was ascribed to the combined dynamic precipitation effect and effective strain hardening being intensified due to suppressed dynamic recovery at dynamic precipitation conditions. Maximum hardness for solution treated and hot deformed samples was observed at deformation temperature 100 [degrees] C. For comparison, the hardness maximum for the samples aged at constant heating rate was reached 225-250 [degrees] C. Such large difference in the hardness maximum development can result from the complex strain-precipitation interaction during dynamic precipitation and some differences in the precipitation mechanisms. Hot deformation gives an additional power to the precipitation process due to intensified nucleation of particles on dislocation tangles. Moreover, it is commonly believed that the deformation process result in an increase of point defects density that intensify the diffusion process. In consequence, both heterogeneous precipitation on dislocations and intensified diffusion process can be responsible for the acceleration of the precipitates growth and related reduction of the maximum hardening temperature for the hot deformed material.

15

Non-isothermal annealing of AA7075 aluminum alloy - structural and mechanical effects

Pieła K., Błaż L., Sierpiński Z., Foryś T.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2012

|

Vol. 57, iss. 3

703-709

EN

Calorimetric and dilatometric tests were performed on AA7075 aluminum alloy annealed at constant heating rate of 15 degree Celsjus/min in temperature range 20-470 degree Celsjus and discussed in relation to the hardness test and structure observation results. The samples were machined from furnace cooled material (FC), furnace cooled and deformed (FCD) material, solution treated (ST) material and solution treated and deformed (STD) material. It was found that the nucleation and growth of transition η and stable η (MgZn2) phases caused remarkable reduction of thermal expansion coefficient αt , whereas both the dissolution of phase and formation of GP zones were accompanied by an increase of αt value. While η phase started to dissolve at 250 degree Celsjus, a widespread endothermic effect was observed on DSC curves. Dissolution of η particles at high annealing temperatures was accompanied by the solid solution hardening of the alloy. Mentioned hardening process was overlapped by expected material softening that was ascribed to recovery and recrystallization processes. Because of superposition the solution hardening and recrystallization softening, recrystallization temperature could not be precisely defined on the basis of simple hardness measurements.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań kalorymetrycznych, dylatometrycznych i pomiarów twardości stopu aluminium AA7075 poddanego nieizotermicznemu wyżarzaniu (nagrzewaniu ze stała prędkością) w zakresie temperatur 20-470 stopni Celsjusza. Badania objęły cztery stany metalurgiczne materiału: wolno studzony z piecem (FC), wolno studzony z piecem i odkształcony (FCD), przesycony (ST) oraz przesycony i odkształcony (STD). Stwierdzono, ze wydzielanie fazy pośredniej η' i równowagowej η(MgZn2) powoduje wyraźne obniżenie współczynnika rozszerzalności cieplnej αt , natomiast zarówno rozpuszczanie fazy η, jak i formowanie stref GP prowadzi do jego wzrostu. Rozpuszczanie fazy η rozpoczyna sie w temperaturze 250 stopni Celsjusza i towarzyszy mu rozległy efekt endotermiczny, a w zaawansowanym stadium rozpuszczania η także wzrost twardości przesycanych próbek, będący rezultatem umocnienia roztworowego stopu. Umocnienie roztworowe zakłóca tym samym efekt oczekiwanego mięknięcia materiału wskutek rekrystalizacji, co w konsekwencji utrudnia dokładna ocenę temperaturowego zakresu rekrystalizacji w oparciu o pomiary twardości.

16

Formation of layered Mg/eutectic composite using diffusional processes at the Mg-Al interface

Dziadoń A., Mola R., Błaż L.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2011

|

Vol. 56, iss. 3

677-684

EN

A processing technique has been developed to produce a layered magnesium-intermetallic compound light composite from elemental magnesium and aluminium sheets. Structural examination and measurements of transition layer grown at the magnesium-aluminium interface at high annealing temperature were performed. It was found using Mg/Al diffusion couple that solid state diffusion results in development of Al3Mg2 and Mg17Al12 intermetallic compounds, which are separated into two sublayers. The rate of the layer growth substantially increases with the appearance of the liquid phase at the Mg-Al interface. The microstructure resulted from the partial solidification contains an eutectic composed of Mg17Al12 intermetallic compound and solid solution aluminium in magnesium. The structural processes, which transform the magnesium-aluminium interface, can be applied for fabrication of layered magnesium-eutectic composites. Alternately stacked magnesium and aluminium sheets, formed into a packet, were heated until aluminium was exhausted throughout the course of the Mg-Al reaction with the liquid phase contribution. As a result, the composite containing residual magnesium and layers of eutectic mixture (Mg17Al12 and solid solution of aluminium in magnesium) was obtained. Rapid solidification resulted in fine-grained eutectic microstructure development. Using the presented method, composites with required thickness ratio of magnesium and the eutectic layers can be obtained by choosing appropriate thickness ratio of starting magnesium and aluminium sheets.

PL

Opracowano metodę otrzymywania kompozytu zbudowanego z warstw magnezu i warstw zawierających związek międzymetaliczny, wykorzystując jako substraty blachę magnezu i blachę aluminium. Stosując złącze dyfuzyjne Mg/Al przeprowadzono badania zmian strukturalnych zachodzących pod wpływem temperatury na granicy międzyfazowej magnez-aluminium oraz badania wzrostu warstwy produktów reakcji. Stwierdzono, że warstwa ta, utworzona w wyniku zachodzących w stanie stałym przemian dyfuzyjnych, składa się z dwu podwarstw o strukturze związków międzymetalicznych: Al3Mg2 i Mg17Al12. Szybkość wzrostu warstwy zwiększa się znacznie, gdy na granicy Mg-Al pojawia się faza ciekła. Mikrostruktura utworzona podczas krzepnięcia zawiera głównie eutektykę, składającą się ze związku międzymetalicznego Mg17Al12 i roztworu stałego aluminium w magnezie. Zjawiska zachodzące na granicy magnez-aluminium zostały wykorzystane do formowania kompozytu warstwowego magnez-eutektyka. Arkusze blachy magnezu i blachy aluminium ułożone naprzemiennie w pakiet wygrzewa się do momentu wyczerpania się aluminium w reakcji z magnezem zachodzącej z udziałem fazy ciekłej. W wyniku powstaje kompozyt składający się z warstw pozostałego magnezu i warstw eutektyki zbudowanej z Mg17Al12 i roztworu stałego aluminium w magnezie. Gwałtowne krzepnięcie pozwala uzyskać eutektykę o drobnoziarnistej mikrostrukturze. Przez dobór stosunku grubości wyjściowych arkuszy blachy magnezu i blachy aluminium można wykonać kompozyty o dowolnym stosunku grubości magnezu do grubości warstw o strukturze eutektyki.

17

Effect of rapid solidification on structure and mechanical properties of Al-6Mn-3Mg alloy

Lobry P., Błaż L., Sugamata M., Kula A.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2011

|

Vol. 49, nr 2

97-102

EN

Purpose: Experiments on rapidly solidified (RS) and industrially manufactured (IM) Al-6Mn-3Mg alloy were performed to test the effect of RS on the structure and mechanical properties of the material. Design/methodology/approach: Annealing of as-extruded RS and IM samples was performed at 500°C in order to test the stability of structural components and related hardness of the materials. Mechanical properties of as-extruded RS and IM materials as well as the samples preliminarily annealed at 500°C / 6 h were tested by compression at 20°C-500°C. Structural investigations were performed using analytical transmission electron microscopy techniques. Findings: The flow stress for RS-samples was found to be about 240 MPa higher at 293 K than that for IM material. However, the difference between the flow stress values observed for RS and IM samples was remarkably reduced at higher deformation temperatures. Annealing at 500°C was found to result in reduction of the RS-material hardness due to the recovery process and slightly marked coarsening of Al6Mn particles. The particles observed in both as extruded and RS-samples annealed 500°C / 7 days were at least 10-times smaller than that for the industrial material. Practical implications: Due to refined structure and the negligible particle coarsening at high annealing temperatures, the products made from RS Al-6Mn-3Mg alloy can be used at high service temperature applications. Originality/value: Hardening of non-heat-treatable Al-6Mn-3Mg alloy is possible due to effective refining of Al6Mn particles using the rapid solidification and adequate consolidation procedure of RS-powders. The highest flow stress was observed for RS samples tested at room temperature. However, increasing deformation temperature was found to result in reduced difference between the flow stress values received for RS and IM materials.

18

Wpływ stanu metalurgicznego i sposobu odkształcenia na strukturę i teksturę stopu AA7075

Stalony-Dobrzański F., Pieła K., Błaż L., Ostachowski P.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2010

|

R. 55, nr 2

99-107

PL

W artykule poddano analizie relację między obrazem tekstury, uzyskanym z precyzyjnego pomiaru dyfraktometrycznego, a strukturą walcowanego stopu AA7075. Wykazano, że zarówno sposób walcowania (jednokierunkowy lub ze zmianą kierunku walcowania o 90 stopni - tzw. "krzyżowy"), jak również stan metalurgiczny stopu (przesycony lub homogenizowany) determinują typ formowanej tekstury. W przypadku materiału w stanie przesyconym, zmiany tekstury można rozpatrywać jako rezultat lokalizacji plastycznego płynięcia w pasmach ścinania, powodującego "fragmentację" stopu na bloki, zachowujące się jak quasi-monokryształy. Prowadzi to do tekstury, opisywanej jako tekstura typu metalu lub typu stopu tworzącej się w wyniku walcowania odpowiednio: jednokierunkowego lub krzyżowego. W stopie homogenizowanym deformacja plastyczna jest realizowana przez homogenicznie dystrybuowane drobne, cienkie pasma poślizgu (mikropasma ścinania), co niezależnie od sposobu walcowania skutkuje formowaniem się tekstury "mieszanej" (typu metalu + typu stopu).

EN

The relation between the texture analyzed by means of precise diffractometric method, and the structure of cold rolled AA7075 aluminum alloy was discussed. It was stated that both the deformation mode, i.e. unidirectional rolling or crossrolling, and the initial metallurgical state (supersaturated or homogenized material) determine the kind of the formed texture. Observed change of the texture for the supersaturated and cold rolled alloy can be considered as a result of plastic flow localization and shear bands development, which causes the "fragmentation" of material into the blocks, behaving like quasi-single crystals. As a result, the texture called as a metal-type or an alloy-type, are created during unidirectional rolling or cross-rolling, respectively. On the other hand, the plastic deformation of homogenized material is accompanied by the development of uniformly distributed fine slip bands (microshear bands), which leads to the formation of "mixed" texture (metal type + alloy type) for the two tested modes of rolling procedure.

19

Zjawisko Ludersa w aluminium wyciśniętym metodą KOBO

Brzostowicz A., Korbel A., Bochniak W., Błaż L., Suder W.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2009

|

R. 54, nr 11

663-665

PL

Druty z technicznie czystego aluminium otrzymane "na zimno" w procesie wyciskania KOBO, podczas rozciągania charakteryzują się trzema rodzajami zachowań: 1 - szybką lokalizacją odkształcenia pogłębiającą się do postaci szyjki, 2 - odkształceniem typu Ludersa, 3 - monotonicznym przebiegiem. Odpowiadają one początkowi, środkowi i końcowi wyrobu. Pytania o powody wystąpienia oraz mechanizm ujawnionego zjawiska Ludersa, stały się inspiracją niniejszego artykułu.

EN

Wires made of technically pure aluminum obtained on the way of extrusion in "cold" conditions with KOBO method are characterized during tensile test by three types of behaviour: 1 - fast deformation localization getting more and more advanced towards a form of bottleneck, 2 - Luders type deformation, 3 - monotonic run. They correspond to the beginning, middle and the end of the product. The questions about the reasons why it is observed and what is the mechanism of revealed Luders phenomenon were the inspiration for making present study.

20

Wpływ sposobu odkształcania na strukturę, własności mechaniczne i stabilność cieplną cynku

Pieła K., Bochniak W., Korbel A., Ostachowski P., Błaż L.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2009

|

R. 54, nr 6

356-361

PL

Produkowane na linii ciągłego odlewania i walcowania a następnie ciągnione druty z cynku o czystości 99,995 % charakteryzują się niskimi własnościami mechanicznymi. Wytrzymałość na rozciąganie zazwyczaj nie przekracza wartości 140 MPa. W odróżnieniu od tego wyrobu, druty wyciskane współbieżnie metodą KOBO ze stopniem przerobu lambda = 100 bez uprzedniego podgrzania wsadu, charakteryzują się dużą wytrzymałością na rozciąganie, bliską 180 MPa. Ponadto, własności mechaniczne nie ulegają zmianie wskutek wyżarzania w zakresie temperatur wyżarzania do ok. 250 stopni Celsjusza i mogą być dodatkowo zwiększone poprzez zgniot, do wartości przewyższającej 300 MPa (granica plastyczności Rm = 250 MPa). Wraz ze wzrostem własności wytrzymałościowych stwierdzono równocześnie wzrost wydłużenia z 7 % do ponad 25 %. Przeprowadzone w pracy badania strukturalne drutów otrzymanych metodą KOBO, w których uzyskano wielkość ziarn ok. 35 microm, dowodzą, że możliwe jest uzyskanie wyrobów z czystego cynku o wysokich i stabilnych własnościach mechanicznych. Uzyskane wyniki, jak również powadzone aktualnie badania sugerują, że o wymienionych właściwościach wyrobu w dużym stopniu decydują inne czynniki strukturalne niż ogólnie znane procesy prowadzące do rozdrobnienia ziarn (podziarn) lub wzrostu gęstości dyslokacji.

EN

In industrial conditions, zinc wires are produced on a line of continuous casting and rolling (Properzi type) and the final mechanical properties (tensile strength about 140 MPa) are obtained as a result of passing through a multi-die drawing system. On the other hand, as shown by the results of recently published studies, the flow stress even exceeding 200 MPa is possible for zinc in the form of nanocrystalline (grain around 11 nm). Unfortunately, nanocrystalline products are achievable only in a laboratory scale. Industrially efficient solution which overcome this limitation is the KOBO method, which consists of metal extrusion with cyclic torsion. Results of research carried out within the framework of this work show that the wires "cold" extruded by the KOBO method with the extrusion ratio of lambda = 100, are characterized by ultimate tensile stress (U.T.S.) close to 180 MPa that is stable up to 250 degrees of Celsius. In addition, the value of this parameter can be increased through plastic deformation to a level higher than 300 MPa (yield stress Y.S. = 250 MPa), with simultaneous increase of elongation from 7 % to over 25 %. The structural analysis of wires (grain size of about 35 mm) shows that high and stable mechanical properties of products from pure zinc obtained with KOBO method are neither determined by grains (subgrains) refinement nor high density of dislocations, but other structural elements.