Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Effect of Pressure on the Crystallisation of AlSi7Mg Alloy

Pastirčák R., Ščury J.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2017

|

Vol. 62, iss. 4

2193--2198

EN

This paper deals with influencing the crystallisation of Al alloys by a direct squeeze casting method. The effects of changed cooling rates of the casting is evaluated using a heat transfer coefficient at different casting conditions. The experimental results obtained by temperature measurement of the casting and the mould were used to predict the casting and mould surface temperatures using regression curves. The measured temperatures in the sub-surface layers were used to determine the amount of heat transferred from the casting to the mould. The amount of transferred heat increased 20-fold due to the effect of pressure. We also evaluated the effect of the acting pressure on the mechanical properties and microstructure of the alloy used. The process parameters were varied in the experiment.

2

Influence of Friction Stir Welding (FSW) on mechanical and corrosion properties of AW-7020M and AW-7020 alloys

Dudzik K., Jurczak W.

Polish Maritime Research

|

2016

|

nr 3

86--90

EN

Friction welding associated with mixing the weld material (FSW - Friction Stir Welding ) is an alternative to MIG and TIG welding techniques for Al-alloys. This paper presents experimental results obtained from static tension tests on specimens made of AW-7020M and AW-7020 alloys and their joints welded by using FSW method carried out on flat specimens, according to Polish standards : PN-EN ISO 4136:2011 and PN-EN ISO 6892-1:2010. Results of corrosion resistance tests are also presented. The tests were performed by using the electrochemical impedance spectroscopy (EIS). EIS measurement was conducted with the use of three-electrode system in a substitute sea water environment (3,5% NaCl - water solution). The impedance tests were carried out under corrosion potential. Voltage signal amplitude was equal to 10mV, and its frequency range - 100 kHz ÷ 0,1 Hz. Atlas 0531 EU&IA potentiostat was used for the tests. For the tested object an equivalent model was selected in the form of a substitute electric circuit. Results of the impedance spectroscopy tests are presented in the form of parameters which characterize corrosion process, as well as on Nyquist’s graphs together with the best-fit theoretical curve. Analysis of the test results showed that the value of charge transfer resistance through double layer , Rct , for the FSW- welded specimen , was lower than that for the basic material, and that much greater difference was found in the case of AW-7020M alloy. The impedance spectroscopy tests showed that both the FSW-welded joints and basic material of AW-7020M and AW-7020 alloys were characterized by a good resistance against electrochemical corrosion in sea water environment , and that FSW –welded joints revealed a greater corrosion rate. The performed tests and subject-matter literature research indicate that application of FSW method to joining Al-alloys in shipbuilding is rational.

3

Studies of the AA2519 Alloy Hot Rolling Process and Cladding with EN AW-1050A Alloy

Płonka B., Rajda M., Zamkotowicz Z., Żelechowski J., Remsak K., Korczak P., Szymański W., Snieżek L.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2016

|

Vol. 61, iss. 1

381--388

EN

The objective of the study was to determine the feasibility of plastic forming by hot rolling of the AA2519 aluminium alloy sheets and cladding these sheets with a layer of the EN AW-1050A alloy. Numerous hot-rolling tests were carried out on the slab ingots to define the parameters of the AA2519 alloy rolling process. It has been established that rolling of the AA2519 alloy should be carried out in the temperature range of 400-440°C. Depending on the required final thickness of the sheet metal, appropriate thickness of the EN AW-1050A alloy sheet, used as a cladding layer, was selected. As a next step, structure and mechanical properties of the resulting AA2519 alloy sheets clad with EN AW-1050A alloy was examined. The thickness of the coating layer was established at 0,3÷0,5mm. Studies covered alloy grain size and the core alloy-cladding material bond strength.

4

Microstructure and mechanical properties of a thixoforged (semi solid state forged) Al–Cu–Mg alloy

Prabhu T. R.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2016

|

Vol. 16, no. 3

335--343

EN

Al–4.4%Cu–1.4%Mg–0.7%Mn (AA 2024 grade) wrought alloys are forged in a semi solid state for 30% and 40% reductions at two increasing temperatures (525 °C and 535 °C). Additionally, the alloy is forged in the solid state at 450 °C for comparison purposes. The hardness and tensile properties of the forgings were evaluated and compared. The microstructure characterization, fracture morphology of the tensile failed samples of the forgings was performed with the aid of optical and scanning electron microscopes (SEM). The key findings of the present investigation are: (1) the microstructure of the thixoforged alloys shows a significant grain refinement with the grain size range of 3.5–8.7 μm through the recrystallization and partial remelting, thixotropic flow of liquid, grain boundary sliding, rotation and deformation, (2) the tensile strength, hardness and ductility properties of the thixoforged alloys are marginally higher than the solid state forged alloys, (3) the condition of 535 °C and 40% reduction is identified as the best thixoforging condition that gives the average grain size of 3.5 μm, and (4) the fractography of the thixoforged alloys shows spherical grain morphology failed by the ductile rupture mechanism and the fracture mode is intergranular with no evidences of solidification defects such as micro shrinkage pores and hot tearing.

5

Effect Of Different Mechanical Milling Processes On Morphology And Microstructural Changes Of Nano And Micron Al-Powders

Kim H.-S., Madavali B., Eom T.-J., Kim C.- M., Koo J.-M., Lee T. H., Hong S.-J.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 2B

1235--1239

EN

In this research, effect of the various mechanical milling process on morphology and microstructural changes of nano and micron Al-powders was studied. The milling of Al-powders was performed by both high energy and low energy ball milling process. The influence of milling (pulverizing) energy on the structural changes of Al-powders was studied. Al-nanoparticles were agglomerated during the MA and its size was increased with increasing milling while micron Al-powder gets flattened shape during high energy ball milling due to severe plastic deformation. Meanwhile, structural evolution during high energy ball milling of the nano powder occurred faster than that of the micron powder. A slight shift in the position of X-ray diffraction peaks was observed in nano Al-powders but it was un-altered in macro Al-powders. The variation in lattice parameters was observed only for nano Al powders during the high energy ball milling due to lattice distortion.

6

Assessment of Usability of Molten Salt Mixtures in Metallurgy of Aluminum Alloys and Recycling of Composite Materials Based on the Matrix of Al Alloys

Jackowski J., Suchora-Kozakiewicz M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 3A

1731--1735

EN

Effectiveness of the slags used in metallurgy of aluminum alloys and in recycling of composite materials containing these alloys depends on their surface properties at the phase boundaries they are in contact with. An index of surface properties of molten mixtures of slag-forming salts has been formulated. Its calculated values are compared with measured results of surface tension (liquid – atmosphere) and interfacial tension (liquid – liquid) in the considered systems. It was found that the index can be helpful for purposes of proper choice of the mixtures of slag-forming salts used both in Al alloys metallurgy and in recycling of composite materials based on the matrix of Al alloys.

PL

Skuteczność żużli stosowanych w metalurgii stopów aluminium i recyklingu kompozytów z udziałem tych stopów, zależy od ich właściwości powierzchniowych na granicach faz, z którymi mają kontakt. Opracowano wskaźnik właściwości powierzchniowych stopionych mieszanin soli żużlotwórczych, a jego wyliczone wartości porównano z wynikami pomiarów napięć powierzchniowych (ciecz-atmosfera) i międzyfazowych (ciecz-ciecz) dla badanych układów. Stwierdzono, że wskaźnik ten może być przydatny w doborze mieszanin soli żużlotwórczych stosowanych zarówno w metalurgii stopów Al, jak i recyklingu materiałów kompozytowych na osnowie stopów Al.

7

FEM Simulation of Deep Drawing Process of Aluminium Alloys

Slota J., Gajdos I., Jachowicz T., Siser M, Krasinskyi V.

Applied Computer Science

|

2015

|

Vol. 11, no 4

7--19

EN

This paper presents results of research with FEM simulation of sheet metal forming process. The two types of aluminium alloys from 5XXX and 6XXX series, which are used in automotive industry, were compared. The computer simulation and numerical analysis of deep drawing cup test were used to predict the ability of the forming of these alloys. The plasticity model Hill'90 was used for stamping simulations. The results of numerical simulation were validated by real experiment using sheet metal testing machine Erichsen 145-60. Both results were compared with regard to prediction accuracy in changes of thickness and ear profile.

8

Analysis of the chemical composition of AlMnFe and AlFeMnSi intermetallic phases in the interdendritic eutectics in the Al-alloys

Warmuzek M.

Prace Instytutu Odlewnictwa

|

2014

|

T. 54, nr 1

3--12

EN

In this study a simple procedure forthe in situ identification of the intermetallic phase precipitates in the interdendritic eutectic in both wrought and cast AlFeMnSi alloys has been established and then verified by experimental results. Morphology of the phase constituents of these eutectics: A6MnFe, αc-AlFeMnSi, αH-AlFeSi, β-AlFeSi, has been revealed on the metallographic microsections, observed with light and scanning electron microscopes. Chemical composition of these phase precipitates was estimated by means of point x-ray microanalysis. The homogeneity range for particular intermetallic phase precipitates, as influenced by either alloy chemical composition or microstructure morphology, was estimated.

PL

W pracy przedstawiono prostą procedurę identyfikacji in situ wydzieleń faz międzymetalicznych w eutektykach międzydendrytycznych w stopach AlFeMnSi do przeróbki plastycznej i odlewniczych, wraz z jej eksperymentalną weryfikacją. Na podstawie obserwacji mikroskopowych opisano, ujawnioną na zgładach międzymetalicznych, morfologię składników fazowych, występujących w tych eutektykach: A6MnFe, αc-AlFeMnSi, αH-AlFeSi, β-AlFeSi. Do badań wykorzystano mikroskopy: świetlny oraz elektronowy, skaningowy. Skład chemiczny wydzieleń faz międzymetalicznych określono za pomocą punktowej mikroanalizy rentgenowskiej. Zakres zmienności składu chemicznego dla wydzieleń wybranych składników fazowych był analizowany w zależności od składu chemicznego stopu oraz cech morfologicznych mikrostruktury.

9

Comparison of Structure, Mechanical and Electrical Properties of Al Alloy Die Forged Parts Made with Use of Different Stock Material

Płonka B., Korczak P., Remsak K., Lech-Grega M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2014

|

Vol. 59, iss. 1

371--375

EN

The paper presents the results of the die forging tests of a modified EN AW-6101 alloy with the addition of Zr, using two types of the feedstock materials. The first feedstock materials were ingots cast in a vertical semi-continuous process, the second feedstock materials were extruded rods. The die forging process was carried with parameters enabling “on line” heat treatment (T5 temper). For comparison, forgings were also heat treated to the T6 temper and to thermo-mechanical treated to the T8 and T9 temper. Then forgings made from both feedstock materials were characterised in terms of structure, mechanical properties and electrical conductivity.

PL

W artykule zamieszczono wyniki badań kucia matrycowego, zmodyfikowanego stopu EN AW-6I0I z dodatkiem Zr, przy zastosowaniu dwóch rodzajów materiałów wyjściowych. Pierwszym materiałem były wlewki odlewane w technologii półciągłej pionowej a drugim pręty wyciskane. Proces kucia matrycowego realizowano przy parametrach umożliwiających przesycanie wyrobów z temperatury przeróbki plastycznej (stan T5) oraz dla porównania obrabiano cieplnie odkuwki do stanu T6 i cieplno-mechanicznie do stanów T8 i T9. Następnie odkuwki wykonane z obu materiałów wsadowych zostały scharakteryzowane pod kątem struktury, właściwości mechanicznych oraz pizewodności elektrycznej.

10

Wpływ materiału wyjściowego na strukturę i właściwości mechaniczne kutych matrycowo elementów złącz napowietrznych linii energetycznych ze stopu Al serii 6XXX

Płonka B., Lech-Grega M., Korczak P., Remsak K.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2013

|

Vol. 80, nr 1

89--91

PL

W artykule zamieszczono wyniki badań kucia matrycowego, zmodyfikowanego stopu EN AW-6101 z dodatkiem Zr i bez Zr, przy zastosowaniu dwóch rodzajów materiałów wyjściowych. Pierwszym materiałem były wlewki odlewane w technologii półciągłej pionowej a drugim pręty wyciskane. Proces kucia matrycowego realizowano przy parametrach umożliwiających przesycanie wyrobów z temperatury przeróbki plastycznej (stan T5) oraz dla porównania obrabiano cieplnie odkuwki do stanu T6. Następnie odkuwki wykonane z obu materiałów wsadowych zostały scharakteryzowane pod kątem struktury, właściwości mechanicznych oraz przewodności elektrycznej.

EN

The paper presents the results of the test die forging of a modified EN AW-6101 alloy with and without the addition of Zr, using two types of the feedstock materials. The first feedstock material were ingots cast in a vertical semi-continuous process, the second feedstock material were extruded rods. The process of die forging was carried out under the parameters enabling solution heat treatment of products from the temperature of plastic forming (T5 temper) and, for comparison, forgings were also heat treated to the T6 temper. Then forgings made from both feedstock materials were characterised in terms of structure, mechanical properties and electrical conductivity.

11

Struktura i właściwości mechaniczne odkuwek matrycowych ze zmodyfikowanego stopu EN AW-6101 po różnych procesach obróbki cieplnej i cieplno-mechanicznej

Płonka B., Lech-Grega M., Korczak P., Remsak K.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2013

|

Vol. 80, nr 1

85--88

PL

W artykule zamieszczono wyniki badań nad opracowaniem parametrów wytwarzania osprzętu linii energetycznych z zastosowaniem zmodyfikowanego stopu EN AW-6101 z dodatkiem Zr, mającego zastąpić szeroko używane do tych celów stopy EN AW- 6060, 2017, 6082. Badania prowadzone były w skali półtechnicznej, a następnie zostały zweryfikowane w skali przemysłowej. Wykonane odkuwki poddane były obróbce cieplnej do stanów T5 i T6 oraz cieplno-mechanicznej do stanów T8 i T9. Przeprowadzono analizę ewolucji struktury w zależności od rodzaju obróbki cieplnej. Określono właściwości mechaniczne i przewodność elektryczną odkuwek przeznaczonych na elementy napowietrznych linii energetycznych.

EN

The paper presents the results of research on the development of parameters for the manufacture of power transmission lines hardware from the modified EN AW-6101 alloy with the addition of Zr to replace the, widely used for this purpose, EN AW-6060, 2017 and 6082 alloys. The study was carried out on a semi-technical scale, and has been verified on an industrial scale. The produced forgings were subjected to heat treatment to the T5 and T6 condition and to thermo-mechanical treatment to the T8 and T9 condition. An analysis was carried out to determine structure evolution in relation to the heat treatment type. Mechanical properties and electrical conductivity of forgings for the overhead power lines were determined.

12

Modification of the hypo-eutectic Al-Si alloys with an exothermic modifier

Lipiński T., Szabracki P.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2013

|

Vol. 58, iss. 2

453--458

EN

Results of studies on the modification of AlSi7Mg alloy with an exotherimc modifier are presented in the paper. MgO, Cr2 O3, Na2O2, NaNO3, Na2MoO4 were used as modifiers in the amount of 0.05, 0.10, 0.15, 0.20 and 0.25%, and Cr2O3+Al, NaNO3+Al, Na2 MoO4 +Al were applied as exothermic modifiers with Al as the reducing agent in the amount of 0.04-0.3%. The analyzed modifiers were incorporated in line with factorial design 23. The Inmold modification method was applied. The microstructure of selected modified alloys was presented, and their tensile strength, percentage elongation and Brinell hardness number were given in graphic form. The results of the study indicate that the use of modifiers delivering an exothermic effect influences the effectiveness of silumin modification.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań nad modyfikacja stopu AlSi7Mg modyfikatorem egzotermicznym. Do badań użyto, jako modyfikatorów związków MgO, Cr2 O3, Na2O2, NaNO3, Na2MoO4 wprowadzanych w ilości 0.05, 0.10, 0.15, 0.20 and 0.25% oraz w postaci modyfikatora egzotermicznego z Al jako reduktorem Cr2 O3+Al, NaNO3+Al i Na2 MoO4 +Al w ilości 0.04-0.3% wprowadzanych zgodnie z planem czynnikowym 23. Modyfikacje prowadzono metodą Inmold. Przedstawiono wybrane mikrostruktury stopu po modyfikacji oraz w postaci graficznej wytrzymałość na rozciąganie, wydłużenie procentowe i twardość Brinella. Wykazano, że zastosowanie modyfikatora w postaci mieszanki dającej efekt egzotermiczny wpływa na efektywność modyfikacji siluminu.

13

Amorphous Al-Fe and Al-Nb powders processed by mechanical alloying

Dąbrowska S., Oleszak D., Świerczyńska M. B., Kulik T.

Inżynieria Materiałowa

|

2012

|

Vol. 33, nr 6

543--545

EN

The results on fabrication and characterization of Al-based amorphous alloyed powders are presented. For powders manufacturing mechanical alloying technique has been applied, starting from the mixture of powders of pure crystalline elements. Al80Fe20 and Al60Nb40 (at. %) powder mixtures have been subjected to milling in a ball mill. Phase transformations taking place during milling have been analysed by X-ray diffraction studies (Fig. 1 and 2). In both compositions an amorphous alloy was a final product of the process. The density of the obtained alloyed powders has been measured as 3,33 and 5,01 g·cm–3 for Al80Fe20 and Al60Nb40, respectively. The shape of the particles and their size have been estimated by light microscopy method (Fig. 3 and 4). The manufactured powders have revealed a globular morphology, without tendency for agglomeration. The particle size has been estimated as 10÷20 μm for Al80Fe20 alloy and below 10 μm for Nb-containing alloy. Calorimetric studies correlated with X-ray diffraction technique have allowed for thermal stability determination of the synthesized Al60Nb40 amorphous alloy (Fig. 5 and 6). This alloy has revealed high thermal stability and its crystallization temperature has been measured as 908°C (heating rate 40°C·min–1). The performed microhardness measurements have shown that Nb-containing alloy has significantly higher microhardness (1130 HV0,02) than Fe-containing one (600 HV0,02).

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań dotyczących wytworzenia i scharakteryzowania amorficznych proszków stopowych na osnowie aluminium. Do ich wytworzenia zastosowano metodę mechanicznej syntezy, wychodząc z mieszaniny krystalicznych proszków czystych pierwiastków. Mieleniu w młynku kulowym poddano mieszaniny o składzie Al80Fe20 i Al60Nb40 (% at.). Przemiany fazowe towarzyszące procesowi mechanicznej syntezy śledzono za pomocą dyfrakcyjnych badań rentgenowskich (rys. 1 i 2). Produktem finalnym w obu procesach był stop o strukturze amorficznej. Wytworzone proszki stopowe charakteryzowały się gęstością odpowiednio 3,33 oraz 5,01 g·cm–3. Wykorzystując technikę mikroskopii świetlnej określono kształt i oszacowano wielkość cząstek badanych proszków stopowych (rys. 3 i 4). Zsyntezowane proszki charakteryzowały się morfologią globularną i nie wykazywały tendencji do aglomeracji. Wielkość cząstek proszku Al- 80Fe20 wynosiła 10÷20 μm, natomiast dla proszku Al60Nb40 było to poniżej 10 μm. Badania kalorymetryczne w połączeniu z dyfrakcyjnymi badaniami rentgenowskimi posłużyły do określenia stabilności termicznej stopu zawierającego niob (rys. 5 i 6). Stop ten wykazywał wysoką stabilność termiczną, bowiem jego temperatura krystalizacji wynosiła 908°C (przy szybkości nagrzewania 40°C·min–1). Przeprowadzone pomiary mikrotwardości wykazały, że stop zawierający niob cechuje się większą mikrotwardością (1130 HV0,02) niż stop z żelazem (600 HV0,02).

14

Obróbka cieplno-mechaniczna stopu EN AW-6101 przeznaczonego na odkuwki matrycowe złącz napowietrznych linii energetycznych

Senderski J., Płonka B., Korczak P., Kut J., Remsak K.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2011

|

Vol. 78, nr 1

113-115

PL

W artykule zamieszczono wyniki badań przewodności elektrycznej i właściwości wytrzymałościowych stopu serii 6XXX poddanego obróbce cieplno-mechanicznej. Przedmiotem eksperymentu były dwa stopy EN AW-6101 różniące się zawartością cyrkonu. Badano wpływ dodatku cyrkonu i obróbki cieplno-mechanicznej na przewodność elektryczną, własności mechaniczne i strukturę materiałów. Badania pozwoliły na określenie optymalnych parametrów wytwarzania elementów złącznych napowietrznych linii energetycznych charakteryzujących się ponadstandardowymi właściwościami.

EN

The effects of heat treatment and mechanical working on conductivity and mechanical properties of 6XXX series alloy were studied. The subject of this study were two modified EN AW-6101 based alloys with different zirconium addition. Main emphasis was placed on zirconium addition and innovative heat and mechanical working combination influence/effect on conductivity, mechanical properties and structure. Results allowed to define optimal production parameters of aerial power lines connectors die forgings with overstandard mechanical properties.

15

Badania nad doborem optymalnych parametrów wytwarzania stopów Al serii 6XXX w postaci wlewków odlewanych systemem półciągłym z uwzględnieniem nowoczesnych metod rozdrabniania struktury i zastosowania dodatków stopowych ją stabilizujących

Senderski J., Stuczyński T., Żelechowski J., Płonka B., Zamkotowicz Z., Korczak P.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2011

|

Vol. 78, nr 1

115-118

PL

Celem pracy był dobór składu i optymalnych parametrów wytwarzania stopów serii 6XXX przeznaczonych na elementy złączne napowietrznych linii energetycznych, który gwarantowałby uzyskanie ponadstandardowych właściwości mechanicznych gotowych elementów. Zastosowano nowoczesne metody rozdrabniania struktury oraz dodatki stopowe ją stabilizujące. Efektem badań było uzyskanie zmodyfikowanego stopu EN AW-6101 (przez dodatek Sr i Zr) o założonych parametrach użytkowych.

EN

This research is based on finding chemical composition and optimum production parameters of 6XXX series alloys for aerial power lines elements. Objective was to find material which guarantees overstandard mechanical properties of final product. Modern grain refining methods and structure stabilizing alloying additions were used. Effect was to obtain modified EN AW-6101 alloy (by Sr and Zr addition) with planned usable parameters.

16

Studies of advanced technologies used in the manufacture of products from aluminium alloys

Senderski J., Lech-Grega M., Płonka B.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2011

|

Vol. 56, iss. 2

475-486

EN

The test stands already put in operation and still under development, installed in the Light Metals Division Skawina of the Institute of Non-Ferrous Metals in Gliwice are described. The presentation includes 5MN horizontal direct-indirect extrusion press, 2,5MN vertical forging press, "MeltechConfex MC-260" device for continuous rotary extrusion process, "Melt-Spinning" plant for casting of thin strips, melting-casting plant for Mg alloy billets, heat treatment line, and new testing equipment, including Instron 5582 100 kN and Instron 600DX 600 kN testing machines with attachments for tests carried out at low and high temperatures, automatic hardness tester for HB, HV and HRC hardness measurements, portable X-ray diffractometer for measurement of internal stresses, optical emission spectrometer with channels for the analysis of aluminium and magnesium alloys, STEM 200kV transmission electron microscope, and apparatus for hydrogen content measurement in the solid state. Based on the experimental potential and apparatus available, present research opportunities were discussed and modern trends in the advanced technology of Al and Mg alloys fabrication were outlined.

PL

Przedstawiono zainstalowane w Oddziale Metali Lekkich w Skawinie, Instytutu Metali Nieżelaznych w Gliwicach i będące w trakcie realizacji stanowiska doświadczalne (prasę poziomą współbieżno-przeciwbieżną o nacisku 5MN do wyciskania, prasę pionową kuzienną 2,5MN, urządzenie do ciągłego wyciskania na kole "MeltechConfex MC-260", instalację do odlewania cienkich taśm "Melt-Spinnig", stanowisko topielno-odlewnicze wlewków ze stopów Mg, linię obróbki cieplnej) oraz nową aparaturę badawczą (maszyny wytrzymałościowe Instron 5582 100 kN oraz Instron 600DX 600 kN wraz z wyposażeniem do badań w obniżonych i podwyższonych temperaturach, automatyczny twardościomierz do pomiaru twardości metodą HB, HV, HRC, przenośny dyfraktometr rentgenowski do pomiaru naprężeń własnych, emisyjny spektrometr optyczny z kanałami do analizy stopów aluminium i stopów magnezu, transmisyjny mikroskop elektronowy STEM 200 kV, aparat do pomiaru zawartości wodoru w stanie stałym). W oparciu o potencjał doświadczalny i aparaturowy przedstawiono zarówno możliwości badawcze oraz nakreślono nowoczesne kierunki badań w obszarze zaawansowanych technologii stopów Al i Mg.

17

Characteristics of squeeze cast AlZn5Mg alloy castings

Zyska A., Konopka K., Łągiewka M., Nadolski M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2010

|

Vol. 55, iss. 3

969-975

EN

The paper presents the results of investigations concerning the solidification kinetics, the mechanical properties, and the porosity of AlZn5Mg alloy castings produced by squeeze casting method and, for the purpose of comparison, by gravity casting. The examinations have been performed for 200x100x25 mm plate castings squeeze cast under the pressure values of 30, 60, or 90 MPa, at the constant die temperature of 250 C. The influence of the squeeze pressure value on the liquidus temperature of the considered alloy has been assessed on the basis of Clapeyron-Clausius equation. The characteristic phase transition points have been determined by means of derivative differential thermal analysis (DDTA) and then the maximum supercooling of the alloy in the initial stage of solidification has been calculated taking into account the influence of pressure on the equilibrium temperature value. Further the change of linear solidification rate of a casting has been determined depending on the squeeze pressure. It has been found that the supercooling of the alloy increases in proportion to the increase in squeeze pressure and reaches the highest value of 14 C for the 90 MPa pressure. For this pressure value the linear solidification rate is almost six times greater than for gravity castings. Metallographic examination has allowed for observing that the external pressure exerted on the solidifying casting results in the distinct refining of the alloy structure, the change in morphology of primary crystals, and the decrease of the gradient structure of the alloy. Squeeze casting advantageously influences the plastic properties of the alloy. The unit elongation of the squeeze cast alloy reaches the value of 16% and is twice the A5 value determined for the gravity castings. The optimum squeeze pressure for achieving the highest mechanical properties is 30 MPa. The porosity of castings has been determined by the hydrostatic weighing method. The measurements have been performed for the specimens cut out of the middle parts of castings as well as of their edges. It has been found that the porosity of gravity castings reaches 4% and that the central part of the plate in particularly susceptible to the occurring of microporosity defects. The porosity distribution in squeeze castings is virtually uniform and its value is less than 1% for the entire examined range of squeeze pressure values.

PL

Przedstawiono wyniki badań kinetyki krzepnięcia, właściwości mechanicznych oraz porowatości odlewów ze stopu AlZn5Mg wytwarzanych metoda prasowania w stanie ciekłym oraz dla porównania odlewów wykonywanych metodą grawitacyjną. Badania wykonano na odlewach płyty o wymiarach 200x100x25 mm prasowanych pod cisnieniem 30, 60 i 90 MPa, przy stałej temperaturze formy 250C. W ramach badań oceniono wpływ ciśnienia prasowania na temperaturę likwidus stopu w oparciu o równanie Clapeyrona-Clausiusa. Metoda ATD wyznaczono charakterystyczne temperatury przemian fazowych a następnie obliczono maksymalne przechłodzenie stopu w początkowej fazie krzepnięcia uwzględniając wpływ ciśnienia na położenie temperatury równowagowej. W dalszej kolejności wyznaczono zmianę linowej predkość krzepnięcia odlewów w zależności od ciśnienia prasowania. Stwierdzono, że przechłodzenia stopu zwiększa się proporcjonalnie do ciśnienia prasowania i osiąga największą wartość 14C dla ciśnienia 90 MPa. Przy tym ciśnieniu liniowa predkosci krzepnięcia odlewów prasowanych jest blisko 6-krotnie większa w stosunku do odlewów wytwarzanych metodą grawitacyjną. Na podstawie badań metalograficznych stwierdzono, że w wyniku oddziaływania ciśnienia zewnętrznego na krzepnący odlew następuje wyraźne rozdrobnienie struktury stopu, zmienia się morfologia pierwotnych kryształów oraz zmniejsza się gradientowa struktura stopu. Wykonywanie odlewów w technologii prasowania wpływa bardzo korzystnie na właściwości plastyczne stopu. Wydłużenie stopu prasowanego osiąga wartość 15% i jest dwukrotnie większe od A5 wyznaczonego na odlewach grawitacyjnych. Optymalne ciśnienie prasowania, przy którym uzyskuje się najwyższe właściwości mechaniczne wynosi 30 MPa. Metoda ważenia hydrostatycznego oceniono porowatość odlewów. Pomiary wykonano na próbkach pobranych z części środkowej płyty oraz z jej brzegu. Stwierdzono, że porowatość w odlewach grawitacyjnych dochodzi do 4% i środek płyty jest szczególnie narażony na występowanie lokalnych rzadzizn. W odlewach prasowanych rozkład porowatości jest praktycznie jednorodny i kształtuje się na poziomie poniżej 1% w całym analizowanym zakresie ciśnień prasowania.

18

Apparent Young Modulus of Sheet Metal after Plastic Strain

Niechajowicz A.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2010

|

Vol. 55, iss. 2

409-420

EN

The effect of plastic strains on the change of sheet metal behavior during unloading and reloading has been studied. On the basis of uniaxial tensile tests a little influence of plastic strains on the change of elastic properties of Al 6061 alloy has been shown, a 16% decrease of apparent Young modulus of DC04 steel and as much as 22% DP600 steel. Apparent Young modulus decrease during plastic strains has a great influence on the accuracy of modeling the final shape of a drawpiece. The corrected Young modulus allowed to significantly improve the accuracy of modeling a three-point sheet metal bending.

PL

Zbadano wpływ plastycznych odkształceń na zmianę zachowania się blach podczas odciążania i ponownego obciążania. Na podstawie przerywanych prób jednoosiowego rozciągania wykazano niewielki wpływ plastycznych odkształceń na zmianę właściwości sprężystych blach ze stopu Al 6061. Dla stali do głębokiego tłoczenia DC04 wraz ze zwiększaniem wstępnego odkształcenia plastycznego nastąpił spadek pozornego modułu Younga o 16% a dla ferrytyczno-martenzytycznej stali DP600 spadek zwiększył się do22%. Zmiana pozornego modułu Younga podczas plastycznego odkształcania ma duży wpływ na dokładność końcowego kształtu uzyskanego podczas matematycznego modelowania. Zastosowanie skorygowanego modułu do modelowania trzypunktowego zginania pozwoliło na poprawe dokładności obliczonego kąta sprężynowania w porównaniu do obliczeń z początkowym modułem sprężystości.

19

Właściwości mechaniczne prasowanego stopu AlMg10

Zyska A., Konopka Z., Łągiewka M., Nadolski M.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2009

|

Vol. 76, nr 5

355-357

PL

Przedstawiono wyniki badań właściwości mechanicznych odlewów wytwarzanych metodą prasowania bezpośredniego. Przeanalizowano rozkłady Rm i A5 w zewnętrznych i wewnętrznych częściach próbnego odlewu płyty w zależności od temperatury formy i ciśnienia prasowania. Prasowanie przeprowadzono przy temperaturach formy 150 °C i 250 °C, zmieniając ciśnienie prasowania od atmosferycznego do 90 MPa. Przedstawiono wyniki badań metalograficznych; oceniono zmiany strukturalne odlewów krzepnących pod ciśnieniem w stosunku do odlewów kokilowych. Wyznaczono optymalne parametry wytwarzania wysokowytrzymałych odlewów ze stopu AlMg10.

EN

Mechanical properties of castings produced by the direct squeeze casting method have been examined and the results have been presented in the work. The Rm and A5 distributions have been analysed for external and internal parts of the slab test casting for various die temperature and pressure of squeezing values. Squeezing has been performed at the die temperature equal to 150 °C or 250 °C changing the pressure of squeezing from the atmospheric one to the value of 90 MPa. Results of metallographic examination have been presented and the structural changes in castings solidifying under pressure have been assessed in comparison to die castings. Optimum parameters of producing the high-strength castings made of AlMg10 alloy have been determined.

20

Structure and mechanical properties of AlZnMgCuZr alloy manufactured from powders

Senderski J., Płonka B., Lech-Grega M., Boczkal S., Pachla W.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2009

|

Vol. 39, nr 2

97-102

EN

Purpose: The subject of the research was to study the effect of microstructure and mechanical properties of an alloy AlZnMgCuZr with addition of 0.45 % Zr manufactured from powders. Paper also presents results of different states of precipitation strengthening and further plastic deformation, including hydrostatic extrusion. Design/methodology/approach: The alloy AlZnMgCuZr was manufactured from powders using hot consolidation in process of direct extrusion and further plastic deformation (hydrostatic extrusion). The microstructure was studied using optical, scanning electron and transmission electron microscopes. The mechanical properties are discussed for different states of precipitation strengthening. Findings: Obtained results Rm above 700 MPa show significant possibilities of manufacturing Al alloys from powders with ultrafine grain and nanometric structure which properties exceeding alloys manufactured with classical methods. Research limitations/implications: The further studies are planned with use of plastic consolidation in process of direct extrusion to optimize final process of hydrostatic extrusion. The purpose is to increase mechanical properties. Practical implications: Extruded products which have higher mechanical properties than the standard are predicted to be used in aircraft industry. Originality/value: The results of studies and conclusion presented in the paper give prospects for manufacturing products from aluminium alloys offering even better mechanical properties.