Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Microstructure and properties of tin bronzes produced by the SPD method

Sobota J., Rodak K., Nowak M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2019

|

Vol. 64, iss. 1

95--102

EN

In this article the structural and mechanical properties of grain refinement of Cu-Sn alloys with tin content of 10%, 15% and 20% using the KOBO method have been presented. The direct extrusion by KOBO (name from the combination of the first two letters of the names of its inventors – A. Korbel and W. Bochniak) method employs, during the course of the whole process, a phenomenon of permanent change of strain travel, realized by a periodical, two-sided, plastic metal torsion. Moreover the aim of this work was to study corrosion resistance. The microstructure investigations were performed using an optical microscope Olimpus GX71, a scanning electron microscope (SEM) and a scanning transmission electron microscope (STEM). The mechanical properties were determined with INSTRON 4505/5500 machine. Corrosion tests were performed using «Autolab» set – potentiostat/galvanostat from EcoChemie B.V. with GPES software ver. 4.9. The obtained results showed possibility of KOBO deformation of Cu-Sn casting alloys. KOBO processing contributed to the refinement of grains and improved mechanical properties of the alloys. The addition of tin significantly improved the hardness. Meanwhile, with the increase of tin content the tensile strength and yield strength of alloys decrease gradually. Ductility is controlled by eutectoid composition and especially δ phase, because they initiate nucleation of void at the particle/matrix interface. No significant differences in the corrosion resistance between cast and KOBO processed materials were found.

2

Texture and Microtexture of Pure (6N) and Commercially Pure Aluminum after Deformation by Extrusion with Forward-Backward Rotating Die (Kobo)

Bieda M., Boczkal S., Koprowski P., Sztwiertnia K., Pieła K.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2016

|

Vol. 61, iss. 1

461--468

EN

Pure aluminium (6N) and commercially pure aluminium (99.7) was deformed by KOBO method. Microstructure and texture of both materials after deformation was analyzed by means of scanning and transmission electron microscopy. Advanced methods of crystallographic orientations measurements like Electron Backscatter Diffraction - EBSD (SEM) and microdiffraction (TEM) was used. Grain size distribution and misorientation between grains in cross and longitudinal sections of the samples were analyzed. Differences in size and homogeneity of the grains were observed in both materials. Pure aluminium was characterized by larger grain size in both sections of extruded material. Whereas commercially pure aluminium reveals smaller grain size and more homogeneous and stable microstructure.

3

Microstructure of Commercial Purity Titanium Subjected to Complex Loading by the Kobo Method

Kawałko J., Bieda M., Sztwiertnia K.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2016

|

Vol. 61, iss. 1

31--36

EN

Observations of refined microstructure of Commercial Purity titanium for applications in biomedical devices has been carried out. Refinement of titanium microstructure has been performed in process with complex strain scheme. Materials investigated in this work were: Commercial Purity titanium grade 2 and grade 4. Samples of as received materials were subjected to plastic deformation in complex loading process of extrusion combined with oscillation twisting (KoBo extrusion). Both types of samples were deformed in single step of extrusion, in temperature of 450 °C, with extrusion ratio 19.14 and 12.25 for grade 2 titanium and grade 4 titanium, respectively. Initial mean grain diameter for both types of materials was approximately 30 μm. Samples were investigated by means of crystal orientation microscopy. In both cases considerable microstructure refinement has been observed. Microstructures of deformed samples are heterogenous and consist of both elongated and fine equiaxed grains. Elongated grains (lamellae) are separated by High Angle Grain Boundaries and feature internal structure with subgrains and dislocation walls. Grain refinement is stronger in material with higher extrusion ratio and mean grain diameter in this case is equal to 1.48 μm compared to 8.07 μm. in material with lower extrusion ratio. Mean misorientation angle (24° and 27° for grade 4 and grade 2 titanium) indicates high fraction of HAGBs in microstructures of KoBo deformed samples. Misorientation fluctuations inside grains have been analyzed and distinct curvature of crystal lattice have been observed. Hardness of samples after plastic deformation increased from 174.6±3.4 and 234.9±3.5 to 205.0±3.2 and 251.2±2.2 for titanium grade 2 and grade 4 respectively.

4

Analysis of Microstructure and Mechanical Properties Changes in AA1050 Aluminum Subjected to ECAP and KoBo Processes

Bogucki R., Sulikowska K., Bieda M., Ostachowski P., Sztwiertnia K.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 4

3063--3068

EN

Analysis of the results of the microstructure and the mechanical properties change in AA1050 aluminum alloy of technical purity processed using ECAP (Equal Channel Angular Pressing) and KoBo deformation methods are presented in the paper.. ECAP process was performed according to Bc scheme in the range from 1 up to 10 passes. Changes of microstructure were analyzed using scanning electrone microscope equipped with electron backscattered diffraction (EBSD) system. Microstructure and fraction of high-angle grain boundaries in KoBo processed samples were similar to those observed in ECAP processed samples after four passes. The most significant microstructure refinement was observed in ECAP processed sample submitted to 10 passes. In ECAP method the systematic increase of mechanical properties was observed along with increase of deformation degree.

PL

W pracy przedstawiono wyniki analizy zmian mikrostruktury i właściwości mechanicznych aluminium technicznego z serii AA1050 po procesie ECAP (Equal Channel Angular Pressing) i KoBo. Proces ECAP prowadzono wg schematu Bc w zakresie od 1 do 10 przepustów Zmiany mikrostruktury analizowano za pomocą mikroskopu skaningowego z systemem do analizy dyfrakcji elektronów wstecznie rozproszonych (EBSD). Mikrostruktura oraz udział granic ziaren dużego kąta po procesie KoBo był zbliżony do uzyskanych po 4 cyklach ECAP. Największe rozdrobnienie mikrostruktury uzyskano w procesie ECAP po 10 przepustach. W metodzie ECAP obserwowano systematyczny wzrost własności mechanicznych wraz ze wzrostem stopnia odkształcenia.

5

Microstructure of polycrystalline zinc subjected to plastic deformation by complex loading

Sztwiertnia K., Kawałko J., Bieda M., Berent K.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2013

|

Vol. 58, iss. 1

157-161

EN

Polycrystalline, high purity (99,995%) zinc ingot was subjected to KoBo type extrusion in room temperature. Material was extruded to form of a 2 mm diameter wire, extrusion die oscillated during process by an angle š8 at a frequency of 5 Hz and the extrusion speed was 0.5 mm/s. Final product was tested for tensile strength and yielded R0;2 = 150MPa and Rm = 250MPa. Microstructure of both extruded and initial materials was investigated by means of high resolution Electron Backscatter Diffraction (EBSD) in Quanta 3D FEG scanning electron microscope (SEM). Observations revealed that microstructure of extruded zinc sample is highly heterogeneous and consists of grains elongated slightly in the direction of extrusion. Grains dimensions ranges from over one hundred microns down to submicron scale while grains in the non-deformed material are equiaxed with mean diameter of approximately 200 microns. Other microstructure features such as intergranular bands and partly fragmented primary grains with subgrain structure are observed. Furthermore detailed study of local microstrains by Imaqe Quality Factor analysis are performed. Presence of Geometrically Necessary and Statistically Stored Dislocations is assessed. Thick areas of highly distorted lattice adjacent to High Angle Grain Boundaries are revealed. Microstrain mapping suggest composite-like microstructure of deformed material, that might explain its superior mechanical properties.

PL

Polikrystaliczny cynk o wysokiej czystości (99,995%) został poddany wyciskaniu metodą KoBo w temperaturze pokojowej. Materiał został wyciśnięty do postaci drutu o średnicy 2 mm. Matryca podczas procesu odkształcania oscylowała o kat 8 stopni z częstotliwością 5 Hz a prędkość wyciskania ustalono na 0.5 mm/s. Produkt koncowy poddany został testowi wytrzymałości na rozciąganie, uzyskane wyniki to R0;2 = 150MPa and Rm = 250MPa. Mikrostruktura materiału wyjściowego i odkształconego została zbadana metodami wysoko rozdzielczej dyfrakcji elektronów wstecznie rozproszonych (EBSD) w skaningowym mikroskopie elektronowym Quanta 3D FEG (SEM). Przeprowadzone obserwacje wskazują na silnie heterogeniczny charakter mikrostruktury odkształconego cynku, która składa się z ziarn lekko wydłużonych w kierunku wyciskania. Rozmiary ziarn wahają sięod ponad stu mikrometrów do poniżej jednego mikrometra, podczas gdy materiał nieodkształcony składa się z równoosiowych ziarn o średnich rozmiarach rzędu 200 mikrometrów. Inne zaobserwowane cechy mikrostruktury to ciągnące się przez całą próbkę pasma drobnych ziarn oraz częściowo rozdrobnione ziarna pierwotne ze strukturą podziarnową. Ponadto wykorzystując rozkłady parametru jakości obrazu dyfrakcyjnego przeprowadzono szczegółowa analize pól mikroodkształceń. Dokonano oceny obecności dyslokacji geometrycznie niezbędnych oraz nagromadzen dyslokacji przypadkowych. Zidentyfikowano szerokie obszary silnie zniekształconej sieci krystalicznej rozciągniete wzdłuż granic dużego kąta. Analiza rozkładu mikroodkształceń w materiale odkształconym wskazuje na podobienstwo mikrostruktury tego materiału do struktury kompozytu. Taka charakterystyka może tłumaczyć znaczny wzrost właściwosci mechanicznych materiału po wyciskaniu KoBo.

6

The effect of drawing speed on the mechanical properties of AZ31 alloy wires

Bajor T.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2011

|

Vol. 78, nr 5

357--359

EN

AZ31 magnesium alloy wires after the isothermal extrusion process carried out by the KOBO method were subjected to the cold multistage drawing process, using different drawing speed. The mechanical properties of wires in each of the analyzed state of deformation were investigated. The main purpose of this study was to determine the effect of drawing speed on the process and changes of mechanical properties.

PL

Druty ze stopu magnezu AZ31 po procesie izotermicznego wyciskania metodą KOBO poddano procesowi ciągnienia wielostopniowego na zimno, stosując różną prędkość ciągnienia. Przeprowadzono badania własności mechanicznych drutów w każdym z analizowanych stanów odkształcenia. Głównym celem pracy było określenie wpływu prędkości ciągnienia na przebieg procesu oraz zmianę własności mechanicznych.

7

Effect of the extruded blank cooling method on the mechanical properties of AZ31 alloy wires

Bajor T.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2010

|

Vol. 77, nr 5

223-225

EN

AZ31 magnesium alloy wires after the isothermal extrusion process carried out by the KOBO method in two variants, namely with additional cooling after extrusion (Variant II) and with static cooling (Variant I), were subjected to the cold multi-stage drawing process, while applying interstage heat treatment. The wires were tested for mechanical properties in each of the states of strain under analysis. The main purpose of the work was to determine the effect of the method of cooling after extrusion on the drawing process. Observations of the development of material microstructure during the drawing process were also made using an optical microscope.

PL

Druty ze stopu magnezu AZ31 po procesie izotermicznego wyciskania metodą KOBO w dwóch różnych wariantach, a mianowicie z dodatkowym chłodzeniem po procesie wyciskania (wariant II) i chłodzeniem statycznym (wariant I), poddano procesowi ciągnienia wielostopniowego na zimno, stosując międzyoperacyjną obróbkę cieplną. Przeprowadzono badania własności mechanicznych drutów w każdym z analizowanych stanów odkształcenia. Głównym celem pracy było określenie wpływu sposobu chłodzenia po wyciskaniu na przebieg procesu ciągnienia. Przeprowadzono również obserwacje rozwoju mikrostruktury materiału podczas procesu ciągnienia za pomocą mikroskopu świetlnego.

8

Wpływ struktury na podatność do ciągnienia prasówki ze stopu magnezu AZ31

Bajor T., Muskalski Z., Pełka M.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2009

|

Vol. 76, nr 1

13-15

PL

W artykule wykazano, że otrzymanie drobnoziarnistej struktury podczas procesu wyciskania materiału wyjściowego (prasówki) ze stopu AZ 31 metodą KO BO umożliwi dalsze odkształcenie tego stopu w procesie ciągnienia na zimno. Wykazano, że uzyskana struktura umożliwia przeprowadzenie procesu ciągnienia na zimno badanego stopu z gniotem całkowitym około 50 %.

EN

In this article shown, that receiving the fine-grained structure during the process of preparing initial material (extrudate) of KOBO method too more further deforming this alloy in the cold drawing process of AZ31 alloy will enable. They showed that the get structure enabled to take out the process of drawing cold examined alloy with a total draws about 50 %.

9

Ocena bilansu energetycznego procesu wyciskania z wymuszoną zmianą drogi odkształcenia

Żmudzki A., Wajda W., Paul H., Pietrzyk M.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2006

|

R. 51, nr 5

260-266

PL

Przeanalizowano proces wyciskania aluminium i jego stopów z wykorzystaniem dodatkowych oscylacji narzędzia wprowadzających zmienną drogę odkształcenia (KOBO). Porównano proces pod kątem zwiększonego wydatku energetycznego, z metodami konwencjonalnymi. W artykule przedstawiono wyniki komputerowych symulacji (MES) procesu wyciskania typu KOBO. Do symulacji wykorzystano program FORGE 3. Przeanalizowano bilans energetyczny procesu dla różnych konfiguracji narzędzi oraz modeli materiałów. Dodatkowo poruszony został problem żywotności narzędzi pracujących pod dużym obciążeniem w kierunku obwodowym.

EN

The aluminium and its alloys extrusion process with additional die oscilation introducing strain path change induced by deformation (KOBO) was analyzed. The KOBO process was compared with conventional one, from the point of view of enlarged energy outlay. Results of FEM computations of extrusion using FORGE 3 code, are presented in the paper. The energy balance was analysed for different dies configurations and material models. Additionally, the die wear problem, in case of working in hard conditions, was raised.