Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The Effect of HVOF Spray Distance on Solid Particle Erosion Resistance of WC-based Cermets Bonded by Co, Co-Cr and Ni Deposited on Mg-alloy Substrate

Jonda Ewa, Łatka Leszek, Lont Aleksandra, Gołombek Klaudiusz, Szala Mirosław

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2024

|

Vol. 18, no 2

115--128

EN

Magnesium alloys are very interesting engineering materials because of their high strength-to-density ratio. On the other hand, they are characterized by low hardness as well as low erosion resistance. Because of these reasons, their applications in the industry are very limited. The article presents the results of the high velocity oxy-fuel (HVOF) spraying of the hard cermet coatings onto AZ31 magnesium alloy substrate. Three feedstock powders were used in the process with composition (wt.%): WC-12Co, WC-10Co-4Cr and WC-20Cr3C2Ni. The spray distance (SD) was selected as a variable parameter with values equal to 320 and 400 mm. Observations carried out under a scanning electron microscope (SEM) revealed a typical HVOF-sprayed microstructure with a compact structure and low porosity (below 3 vol.%). The hardness of the manufactured coatings, ranging from 912 HV0.2 to 1328 HV0.2, what was significantly higher than the substrate. The solid particle erosion tests were carried out according to the ASTM G76-04 standard. Erosive experiments were done for 30°, 60° and 90° inclination angles of the nozzle using Al2O3 abrasive. Erosion tests confirm that cermets exhibit substantial erosion resistance better than the substrate. The highest erosion resistance was noted for WC-10Co-4Cr coatings. The erosion rate for cermet coatings was mostly below 0.9 mg/min, whereas for the AZ31 it was more than 1.5 mg/min. In the case of the average erosion value, it was between 12 and 22 times lower than for the substrate. Results analysis reveal that shorter spray distance decreases porosity, increases hardness, and finally supports erosion resistance of the cermets.

2

Biological evaluation of selective laser melted magnesium alloy powder

Pawlak Andrzej P., Szymczyk-Ziółkowska Patrycja E., Junka Adam, Chlebus Edward

Acta of Bioengineering and Biomechanics

|

2021

|

Vol. 23, no. 1

121--133

EN

Purpose: The current study examined magnesium alloy AZ31B specimens manufactured with Additive Manufacturing method (selective laser melting – SLM) to investigate the applicability of this technology for the production of medical devices. Methods: Osteoblast cells and bacterial biofilm growth ability on specimen was examined and the effect of surface state on corrosion resistance was evaluated by electrochemical and immersion methods. Results: High survival of hFOB cells, as well as a strong tendency for Pseudomonas aeruginosa and Staphylococcus aureus biofilm proliferation on the surface of the tested specimens were shown. SLM-processed AZ31B alloy has a higher corrosion resistance in 0.9% NaCl solution and in a multi-electrolyte saline solution than the material in a conventional form of a rolled sheet. Conclusions: It has been demonstrated that the strong development of the surface of as-built processed specimens results in a significantly increased corrosion rate, which hinders the production of complex structures in tissue engineering products that support cell ingrowth.

3

Fabrication of AZ31/CNT Surface Nano-composite by Double-pass Friction Stir Processing

Kim J. Y., Hwang J.-W., Kim H. Y., Lee S. M., Jung W.-S., Byeon J.-W.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2017

|

Vol. 62, iss. 2B

1039--1042

EN

Double-pass Friction Stir Processing (FSP) was applied to fabricate an AZ31/CNT nano-composite for surface hardening of lightweight structural components. The effects of double-pass FSP as well as groove depth (i.e., volume fraction of CNT) on the CNT distribution, dynamically recrystallized grain size, and resulting microhardness were studied. Double-pass FSP was performed for the CNT-filled plate-type specimen with different groove depths of 2, 3, and 4 mm. By applying double-pass FSP, the average size of CNT clusters decreased, implying a more homogeneous distribution. Compared with the FSPed specimen without CNT, grain size was refined from 19 μm to 3 μm and microhardness increased from 52 Hv to 83 Hv (i.e., 71% increase).

4

Simulation of helical gear forming of AZ31 magnesium material

Ayer Ö.

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2017

|

Vol. 11, no 2

187--191

EN

The simulation of helical gear forming is investigated in this study. AZ31 type magnesium material was selected for workpiece material because of its high specific strength. The finite element method was used to simulate the closed die upsetting method for magnesium material of helical gear upsetting. Three dimensional finite element analyses were carried out to obtain the forming load, effective stress, effective strain and temperature change with DEFORM-3D software.

5

Badania energochłonności struktur wykonanych ze stopów magnezu

Kaczyński P., Bartczak B., Gronostajski Z., Polak S.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2015

|

R. 60, nr 12

699--706

PL

Artykuł przedstawia badania energochłonności cienkościennych struktur energochłonnych wykonanych ze stopu magnezu AZ31. Badany materiał pęka krucho podczas zginania w temperaturze otoczenia. Ten powszechnie znany problem utrudnia obróbkę plastyczną stopów magnezu i ich wykorzystanie w produkcji elementów energochłonnych. W pracy wykazano, iż zastosowanie odpowiedniego kształtu geometrycznego pozwala na kontrolę procesu dynamicznego zgniatania i aktywowanie nowego mechanizmu pochłaniania energii, jakim jest progresywne kruszenie.

EN

Magnesium is the eighth most common element on earth. Its content in the earth's crust is 2.1 %. Today, China produces about 80 % of magnesium worldwide. It is primarily used as: an alloying addition to aluminum castings (41 %), the material for castings and sheets (32 %), the material for desulfurization of steel alloys (14%) and for other purposes (14 %) [1]. Global demand for this element is expected to reach 1 270 000 tons, which is an increase of 42 % compared to 2015 [2]. Magnesium alloys are the third most commonly used material for the construction of the structural elements, right after steel alloys and aluminum alloys. Because density of magnesium equals to about ¼ of steel density and ⅔ of aluminum density it is one of the lightest metals. This allows for its use in the automotive industry, aerospace industry, power industry and other industries that pus special emphasis on construction weight reduction. A good example is the increased use of magnesium components by major automotive companies, including General Motors (GM), Ford, Volkswagen and Toyota [3÷10]. However, the weight of magnesium components in a typical family sedan car in North America equals only to 0.3 % of the total weight of the vehicle. The reason for this state is the problem with the plastic forming of magnesium elements and the behavior of the material during impact. Sheets made of magnesium alloys cracks brittle during bending. This material is considered to be unsuitable for the construction of energy-absorbing elements, which absorb energy by plastic folding. This study demonstrate that the use of appropriate geometric shape allows to control the dynamic crushing process and activation of a new mechanism which is progressive crushing.

6

Modelowanie fizyczne właściwości mechanicznych i warunków kształtowania blach ze stopu AZ31

Hyrcza-Michalska M., Dembińska J.

Przegląd Mechaniczny

|

2015

|

nr 10

34--38

PL

W pracy przedstawiono rezultaty modelowania właściwości mechanicznych blach cienkich ze stopu magnezu AZ31. Badania te są kontynuacją doświadczeń w zakresie sporządzania charakterystyk technologicznej plastyczności blach taśmowych ze stopów magnezu odlewanych między walcami w układach pionowych albo poziomych, tzw. metodą twin-roll casting. W ramach wcześniejszych doświadczeń prowadzonych w Instytucie Technologii Metali Politechniki Śląskiej i we współpracy z Technische Universität Bergakademie Freiberg (Niemcy) pozyskano półwyroby w postaci blach cienkich ze stopu AZ31. W celu dalszego przetwarzania wytworzonych blach konieczne stało się zaprojektowanie optymalnych warunków ich kształtowania, np. metodami tłoczenia. Stąd podjęto prace modelowe nad zaprojektowaniem optymalnych warunków kształtowania tych blach. Z zastosowaniem granicznych krzywych tłoczenia określono kompleksowo tłoczność blach ze stopu magnezu AZ31 w podwyższonej temperaturze. Oceniono ilościowy i jakościowy wpływ temperatury odkształcenia na efekty tłoczenia wyrobów ze stopu magnezu AZ31. Wykonano również badania profilometryczne dla oceny zaprojektowanych warunków kształtowania i jakości powierzchni wyrobów tłoczonych z magnezowych blach w podwyższonej temperaturze.

EN

The paper presents the results of modeling mechanical properties of thin AZ31 magnesium alloy metal sheets. These studies are continuation of experiences in presenting the characteristics of technological plasticity of strips made of magnesium alloy which have been cast between rolls in vertical or horizontal systems called 'twin-roll casting'. In the context of previous experiments conducted at the Institute of Material Technology of the Silesian University of Technology in cooperation with the Technische Universität Bergakademie Freiberg (Germany), drawability of these strips at elevated temperatures has been comprehensively defined while using forming limit curves. Quantitative and qualitative impact of deformation temperature upon the drawability effects of AZ31 magnesium alloys products has been evaluated. To assess designed forming conditions and surface quality of pressed products made of AZ31 alloy the profilometry tests done.

7

Theoretical analysis of the AZ31 magnesium alloy deformation process by a modified method of angular extrusion

Bajor T., Krakowiak M., Berski Sz.

Metallurgy and Foundry Engineering

|

2015

|

Vol. 41, no. 3

123--131

EN

The paper presents the results of the numerical modeling of a chosen magnesium alloy deformation process by a modified method of angular extrusion (AE). The research was made using a die with a circular cross-section, where the channels were arranged at right angles relative to each other. The modification concerned the differing values of applied unit strain obtained by changing the material enter/exit diameter ratio. The extrusion process was analyzed for several temperature-velocity variants. The aim of this work was to determine the most favorable conditions of the extrusion process that result in the most uniform stress and strain distribution in the material.

PL

W artykule przedstawiono wyniki modelowania numerycznego procesu odkształcania wybranego stopu magnezu zmodyfikowaną metodą wyciskania kątowego. Badania przeprowadzono z zastosowaniem matrycy o przekroju okrągłym, w której kanały ułożone są względem siebie pod kątem prostym. Modyfikacja dotyczyła różnych wielkości zastosowanego odkształcenia jednostkowego uzyskanych w wyniku zmiany stosunku średnicy wejścia do średnicy wyjścia odkształcanego materiału. Proces wyciskania przeanalizowano dla kilku wariantów temperaturowo-prędkościowych. Głównym celem pracy było określenie najkorzystniejszych warunków prowadzonego procesu wyciskania w celu uzyskania najbardziej jednorodnych rozkładów naprężeń i odkształceń w materiale.

8

Drawability Studies of Magnesium Alloy Sheets at Elevated Temperature

Hyrcza-Michalska M., Kawalla R., Dembińska J.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 4

2751--2756

EN

The paper presents the results of a study of drawability of thin AZ31 magnesium alloy metal sheets. These studies are a continuation of experiences in presenting the characteristics of technological plasticity of strips made of magnesium alloy which have been cast between rolls in vertical and horizontal systems called ‘twin-roll casting’. In the context of previous experiments conducted at the Institute of Material Technology of the Silesian University of Technology in cooperation with the Technical University - Bergakademie Freiberg (Germany), drawability of these strips at elevated temperatures has been comprehensively defined while using forming limit curves. Due to low formability of magnesium alloys at ambient temperature, formability tests - including cup forming tests presented in this paper - have been carried out in heated dies at temperature range of 200°C to 350°C. A modern AutoGrid digital local strain analyzer has been used in the examinations and the method of image analysis of deformed coordination nets has been applied. Quantitative and qualitative impact of deformation temperature upon the drawability effects of AZ31 magnesium alloys products have been evaluated.

PL

W pracy przedstawiono rezultaty badań tłoczności blach cienkich ze stopu magnezu AZ31. Badania te są kontynuacją doświadczeń w zakresie sporządzania charakterystyk technologicznej plastyczności blach taśmowych ze stopów magnezu odlewanych między walcami w układach pionowych i poziomych, tzw. metodą „twin roll casting”. W ramach wcześniejszych doświadczeń prowadzonych w I nstytucie Technologii Metali Politechniki Śląskiej i we współpracy z Technical University – Bergakademie Freiberg (Germany), przy zastosowaniu granicznych krzywych tłoczenia określono kompleksowo tłoczność tych blach w podwyższonej temperaturze. Z uwagi na niską odkształcalność magnezu w temperaturze otoczenia próby tłoczności, w tym prezentowaną w niniejszym opracowaniu próbę miseczkowania, wykonano w podgrzewanych matrycach w zakresie 200°C do 350°C. W badaniach wykorzystano nowoczesny, cyfrowy analizator odkształceń lokalnych AutoGrid oraz metodę analizy obrazu odkształconych siatek podziałowych. Oceniono ilościowy i jakościowy wpływ temperatury odkształcenia na efekty tłoczenia wyrobów ze stopu magnezu AZ31.

9

Ocena zdolności tworzenia biofilmu P. Aeruginosa na próbkach stopu AZ31 uzyskanego w technologii SLM

Pawlak A., Szymczyk P., Chlebus E., Junka A., Secewicz A.

Aktualne Problemy Biomechaniki

|

2015

|

z. 9

89--92

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań nad oceną zdolności tworzenia biofilmu szczepu bakterii P. Aeruginosa, na powierzchni próbek wyprodukowanych z lekkiego stopu magnezu - AZ31 w technologii SLM. Ilość kolonii bakteryjnych wyhodowanych w biofilnie, jest nawet 700x wyższa, w odniesieniu do skafoldów ze stopu Ti-6Al-7Nb, wyprodukowanych w tej samej technologii.

EN

In this work, results of research on ability to form biofilm by P. Aeruginosa strains on AZ31 specimens manufactured in SLM technology are reported. The number of cells forming biofilm on specimens is even 700 times higher than on scaffolds manufactured from Ti-6Al-7Nb alloy by SLM technique.

10

Modyfikacja mikrostruktury stopów magnezu Mg-7Al dodatkami metali ziem rzadkich oraz Mg-3Al metodą ECAP

Bryła K., Rokhlin L. L., Dutkiewicz J.

Inżynieria Materiałowa

|

2012

|

Vol. 33, nr 5

377--380

PL

W pracy przedstawiono badania mikrostruktury i właściwości mechanicznych stopów Mg-7% Al z dodatkami 3% Nd i 10% Ho oraz stopu AZ31 po czterokrotnym przejściu przez kanał kątowy w temperaturze 150°C i 250°C. W mikrostrukturze stopów Mg-7% Al z dodatkami 3% Nd i 10% Ho po odlaniu obserwuje się roztwór α-Mg i mieszaninę eutektyczną α-Mg + Mg17Al12, fazy międzymetaliczne Al 2Nd i Al 11Nd3 oraz odpowiednio dla stopu z holmem Al2Ho. Po przesyceniu stopów w temperaturze 560°C w ciągu 3 godzin faza Mg17Al12 została rozpuszczona, fazy międzymetaliczne Al 2Nd i Al2Ho zostały wzbogacone aluminium, tworząc Al 3Nd i odpowiednio Al3Ho. Faza Al11Nd3 pozostaje w mikrostrukturze stabilna. Starzenie badanych stopów nieznacznie polepsza właściwości mechaniczne w temperaturze pokojowej. Obserwacje mikroskopowe stopu AZ31 po czterokrotnym przejściu przez kanał kątowy w 150 i 250°C ujawniają mikrostrukturę o bardzo drobnym ziarnie o średniej wielkości 1,5 μm i 3,2 μm dla wyższej temperatury procesu ECAP. W mikrostrukturze po procesie ECAP obserwowano zmiany świadczące o zachodzących procesach zdrowienia dynamicznego. Zmniejszenie wielkości ziarna powoduje zwiększenie twardości oraz wytrzymałości na ściskanie stopu AZ31 w temperaturze pokojowej.

EN

In this work, the microstructure and mechanical properties of Mg-7% Al alloys doped with 3% Nd and 10% Ho and after four passes of ECAP at 150°C and 250°C of AZ31 alloy. It was found that as-cast microstructure of Mg-7% Al with 3% Nd and 10% Ho is characterized by α-Mg solid solution with eutectic mixture α-Mg and Mg 17Al12, intermetallic compounds Al2Nd and Al11Nd3, and Al2Ho respectively. During solution heat treatment Mg17Al12 phase was dissolved and intermetallics were transformed into Al3Nd and Al3Ho, whilst Al11Nd3 was remained in microstructure. Aging of investigated alloys increases slightly mechanical properties at ambient temperature. The microstructure of AZ31 alloy after four passes of ECAP at 150°C and 250°C consists of very fine grains with average size of 1.5 μm and 3.2 μm at higher pressing temperature. Processes of dynamic recovery during ECAP were observed. The grain refinement increases the hardness and compression strength of AZ31 alloy at ambient temperature.

11

Wyciskanie przeciwbieżne kształtowników ze stopu magnezu AZ31

Balawender T., Bieniasz Ł., Śliwa R. E.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2012

|

Vol. 79, nr 8

526--534

PL

Korzystne właściwości użytkowe stopów magnezu (niska gęstość i wysoka wytrzymałość) uzasadniają zastosowania lotnicze tych materiałów. Dodatkową zaletą może być również dobra przetwarzalność metodami wyciskania, umożliwiająca otrzymywanie kształtowników o złożonym profilu, mających zastosowanie jako elementy konstrukcyjne. W pracy dokonano analizy możliwości wykonania profili konstrukcyjnych ze stopu magnezu AZ31 o skomplikowanym kształcie przekroju poprzecznego w procesie wyciskania przeciwbieżnego. Przedstawiono wyniki testów swobodnego spęczania i wyciskania, określono przedział optymalnych temperatur przeróbki plastycznej na gorąco i prędkości wyciskania kształtowników o różnorodnych kształtach przekroju poprzecznego. Wyniki badań pozwoliły na wyselekcjonowanie warunków realizacji procesu rzeczywistego prowadzącego do uzyskania wyrobu bez wad o wysokich wymaganiach jakościowych.

EN

Advantages properties of magnesium alloys (low density and high strength) motivates to their application in aerospace industry. Additional advantage is their good extrudability, enabling manufacturing sections of complex shapes. In this paper, the analysis of manufacturing potentials of AZ31 magnesium alloy sections by backward extrusion process is discussed. The results of upsetting and extrusion tests are shown, the optimal range of manufacturing temperatures and extrusion rates of different profiles are determined. The tests results let determination of real extrusion process conditions, that led to obtain high quality products.

12

The effect of AZ31 alloy flow stress description on the accuracy of forward extrusion FE simulation results

Cyganek Z., Tkocz M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2012

|

Vol. 57, iss. 1

199-204

EN

Hot compression tests of the AZ31 magnesium alloy, performed for wide ranges of temperature and strain rate, revealed two different flow curve types for the material investigated. At higher strain rates and lower temperatures, flow curves exhibit a distinct peak. At lower strain rates and higher temperatures, flow stress values change less rapidly. This makes it difficult to find a single function able to accurately describe the deformation behaviour of AZ31 alloy in the entire forming range. The present study discusses an effect of the AZ31 magnesium alloy flow stress description on the accuracy of extrusion force prediction by means of FE simulation. A number of forward extrusion trials were carried out in order to acquire experimental data on AZ31 alloy deformation behavior in various forming conditions. Cylindrical billets of 40 mm in diameter and the tooling were initially heated to temperatures in the range of 200 to 400°C and placed in the working space of the 1500 kN hydraulic press to produce extruded rods of 12 mm in diameter. Numerical models for conducting corresponding extrusion simulations were prepared in Forge 2009 software and the selected form of Hensel-Spittel function was applied for the material flow stress description. Function coefficients were calculated both for the entire forming range of AZ31 alloy as well as for the ranges of parameters specific to a certain extrusion trial conditions. The numerical results were compared to the experimental ones and the accuracy of both approaches were estimated. It was found that the selected flow stress function, determined for the wide ranges of temperature and strain rate, allows to achieves a tis factory accuracy of AZ31 alloy extrusion force prediction by FE simulations.

PL

Dwa różne rodzaje krzywych płynięcia uzyskano w próbach ściskania na gorąco stopu magnezu AZ31, prowadzonych dla szerokiego zakresu temperatury i prędkości odkształcenia. Dla wyższych prędkości odkształcenia i niższych temperatur krzywe płynięcia wykazują wyraźne maksimum naprężenia uplastyczniającego. Dla niższych prędkości odkształcenia i wyższych temperatur zmiany wartości naprężenia uplastyczniającego są mniej gwałtowne. Z tego względu trudno jest znaleźć jedną funkcję opisującą zależność naprężenia uplastyczniającego dla całego zakresu warunków odkształcania stopu magnezu AZ31. W artykule przedstawiono wpływ zastosowanej funkcji naprężenia uplastyczniającego stopu AZ31 na dokładność wyznaczania siły wyciskania poprzez symulacje MES. Przeprowadzono szereg prób wyciskania współbieżnego w celu uzyskania danych doświadczalnych charakteryzujących zachowanie się stopu AZ31 w różnych warunkach kształtowania. Próbki walcowe o średnicy 40mm wraz z przyrządem do wyciskania były nagrzewane do temperatury w zakresie od 200 do 400°C i umieszczane w przestrzeni roboczej pionowej prasy hydraulicznej o nacisku 1500kN. Następnie wyciskano z nich pręty o średnicy 12mm. Próby wyciskania zostały zamodelowane w programie FORGE2009, a do opisu zmian naprężenia uplastyczniającego badanego stopu w zależności od warunków odkształcania wykorzystano wybraną postać funkcji Hensla-Spittla. Współczynniki funkcji zostały obliczone zarówno dla całego zakresu kształtowania stopu AZ31, jak i dla warunków występujących podczas określonej próby wyciskania. Wyniki obliczeń porównano z badaniami eksperymentalnymi, co pozwoliło na ocenę poprawności wyników symulacji numerycznych. Z badań wynika, że wybrana funkcja naprężenia uplastyczniającego, która została opracowana dla szerokiego zakresu temperatury i prędkości odkształcenia, pozwala na poprawne wyznaczanie siły wyciskania stopu magnezu AZ31 za pomocą symulacji MES.

13

Influence of number of ECAP passes on microstructure and mechanical properties of AZ31 magnesium alloy

Bryła K., Dutkiewicz T., Lityńska-Dobrzyńska L., Rokhlin L. L., Kurtyka P.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2012

|

Vol. 57, iss. 3

711-717

EN

The aim of this work was to investigate the influence of the number of equal channel angular pressing (ECAP) passes on the microstructure and mechanical properties of AZ31 magnesium alloy. The microstructure after two and four passes of ECAP at 423 and 523 K was investigated by means of optical and transmission electron microscopy. The mechanical properties were carried out using Vickers microhardness measurements and compression test. The grain refinement in AZ31 alloy was obtained using ECAP routes down to 1,5 _m at 423 K. Processes of dynamic recrystallization during ECAP were observed. It was found that a gradual decrease of grain size occurs with the increasing of number of ECAP passes. The grain refinement increases mechanical properties at ambient temperature, such as Vickers microhardness and compression strength proportionally to d-0:5.

PL

Celem niniejszej pracy było określenie wpływu ilości przejść przez kanał kątowy na mikrostrukturę i właściwości mechaniczne stopu magnezu AZ31. Obserwacje mikrostruktury, po dwóch i czterech przejściach przez kanał kątowy w temperaturze 423 i 523 K, przeprowadzono za pomocą mikroskopii optycznej i transmisyjnej elektronowej. Właściwości mechaniczne wyznaczono w próbie mikrotwardości metoda Vickersa oraz w próbie ściskania. W wyniku procesu czterokrotnego przeciskania przez kanał kątowy stopu AZ31 w temperaturze 423 K uzyskano bardzo drobne ziarno o wielkości około 1,5 μm. W mikrostrukturze badanego stopu po procesie ECAP obserwowano zmiany świadczące o zachodzących procesach rekrystalizacji dynamicznej. Stopniowe zmniejszanie się wielkości ziarna następuje wraz ze wzrostem ilości przejść materiału przez kanał kątowy. Zmniejszenie wielkości ziarna w procesie ECAP powoduje zwiększenie właściwości mechanicznych stopu AZ31 w temperaturze pokojowej odwrotnie proporcjonalnie do √ d.

14

Inverter DC resistance spot welding of magnesium alloy AZ31

Hwang I., Kim D., Kang M.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2011

|

Vol. 48, nr 2

112-117

EN

The welding lobes of AC resistance spot welding and inverter DC resistance spot welding for the magnesium alloy sheet AZ31 were compared and analyzed.

15

Grain refinement in AZ31 alloy processed by equal channel angular pressing

Bryła K., Dutkiewicz J., Malczewski P.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2009

|

Vol. 40, nr 1

17-22

EN

Purpose: of this paper was to investigate the effect of grain refinement in AZ31 magnesium alloy processed by ECAP and to study microstructure evolution and hardness response of AZ31 alloy associated with ECAP processing. Design/methodology/approach: The microstructure of AZ31 magnesium alloy after two passes of equal channel angular pressing at 150°C, 180°C and 250°C was studied by means of metallographic and transmission electron microscopy. The hardness changes after ECAP processing were determined by Vickers hardness. Findings: The grain refinement in AZ31 magnesium alloy was successfully carried out using ECAP processing at 150, 180 and 250 °C. The grain size decreases nearly 10 times after 2 passes of ECAP at 150 and 180°C, but microstructure is characterized by bimodal grains structure. The rather homogenous grains were achieved after ECAP processing at 250°C. Processes of dynamic recrystallization during ECAP were observed. The hardness increase related to grain refinement proceeded by ECAP is in accordance with Hall-Petch relationship. Research limitations/implications: The ECAP processing were carried out only after 2 passes, therefore in order to describe in detail the microstructural changes connected with grain refinement, the analysis of more passes of ECAP processing should be done. Practical implications: The development of highly ductile magnesium alloys allows to apply these materials as structural materials. The grain refinement of materials leads to the significant improvement of the mechanical properties and plasticity. The present results extend the knowledge about grain refinement in AZ31 alloy proceeded by ECAP. Originality/value: The microstructural studies of AZ31 alloy after grain refining by ECAP processing performed by transmission electron microscopy were presented.

16

Precision forging of thin-walled parts of AZ31 magnesium alloy

Skubisz P., Sińczak J.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2007

|

Vol. 52, iss. 2

329-336

EN

Tests of closed-die forging in various temperatures, ranging from 350 to 150°C were performed with a use of high speed forging equipment. As research material as-cast and as-extruded AZ31 alloy was used. After successful efforts in 250°C, additional spring-attached tool was used to exert hydrostatic state of stress, which allowed decreasing forging temperature. The experiments were supplemented with numerical analysis, which helped to estimate the level and state of stress during forging, explaining origin of reported defects.

PL

Przeprowadzono próby kucia w matrycach zamkniętych w różnych temperaturach kucia, w zakresie od 350 do 150°C. Jako materiał do badań użyto stop magnezu AZ31 w stanie lanym oraz po wyciskaniu. Po udanych próbach przeprowadzonych w 250°C, zastosowano dodatkowe narzędzie podtrzymywane sprężyną, które wprowadzając naprężenia ściskajace pozwoliło na obniżenie temperatury kucia. Doświadczenia wspomagano modelowaniem numerycznym, które pozwoliło okreslić wielkość i stan naprężeń w odkuwce podczas kucia oraz wyjaśnić pochodzenie zaobserwowanych defektów.