Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Microstructure evolution and property analysis of commercial pure Al alloy processed by radial-shear rolling

Gamin Yu. V., Akopyan T. K., Koshmin A. N., Dolbachev A. P., Goncharuk A. V.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2020

|

Vol. 20, no. 4

674--683

EN

The features of microstructure formation and properties of commercial pure aluminum alloy (Al 99.5%) obtained by radial-shear rolling (RSR) method at the different heating temperatures of 25, 200, 250, 300 and 350 °C were examined. In this paper, the rods with diameter of 14 mm were obtained from initial billet with diameter of 60 mm in five passes. The microstructure analysis with electron backscatter diffraction (EBSD), measurements of microhardness HV over cross-section, and tension test for determination of mechanical properties were carried out for these rods. The FEM simulation of RSR process and calculation of Zener–Hollomon parameter (Z) were carried out with Software QFORM. The obtained rods have the gradient microstructure typical of RSR characterized by surface layer with ultrafine grain structure (UFG) and grain size from 0.3 to 5 µm. In the central part of rod, the fiber deformed structure with minimal fraction of recrystallized grains (< 5%) is formed. This combination is optimal for simultaneous achievement of high strength (UTS ~ 107–110 MPa; YS ~ 100–109 MPa; ~ 35–40 HV) and ductility (El ~ 15–30%). The most intensive growth of plastic properties is observed at rolling temperatures close to the temperature of the onset of recrystallization, it is associated with additional deformational heating of surface layers and the formation of partially recrystallized structure. The obtained distribution dependences of average size of dynamic recrystallized grain on Zener–Hollomon parameter showed that the decrease in parameter Z leads to the increase in size of recrystallized grain for RSR process.

2

Charakterystyka odkształcalności nadstopu Ni-Fe podczas odkształcania plastycznego na gorąco

Ducki K. J., Mendala J.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2017

|

Vol. 84, nr 8

301--305

PL

W pracy przedstawiono wpływ dwóch wariantów wstępnego wygrzewania 1120°C/2h i 1180°C/2h oraz parametrów odkształcania plastycznego na gorąco na właściwości plastyczne nadstopu IN-718. Badania odkształcalności stopu wykonano metodą skręcania na gorąco na plastomerze skrętnym. Próbki skręcano do zerwania w zakresie temperatury 900−1150°C ze stałą prędkością odkształcania 0,1 i 1,0 s-1. Na wyznaczonych i skorygowanych krzywych płynięcia określono wskaźniki charakteryzujące właściwości plastyczne stopu oraz analizowano zależności temperaturowe maksymalnego naprężenia uplastyczniającego (σpp) i odkształcenia granicznego (εf). Stwierdzono, że optymalne wartości maksymalnego naprężenia uplastyczniającego i odkształcenia granicznego uzyskano dla stopu po wstępnym wygrzewaniu 1120°C/2h i odkształcaniu z prędkością 0,1 s-1 w zakresie temperatury 1050−1100°C. Zależności pomiędzy maksymalnym naprężeniem uplastyczniającym i parametrem Zenera-Hollomona (Z) przedstawiono w postaci funkcji potęgowej σpp = A×Zn. Wartości energii aktywacji odkształcania na gorąco (Q) wyznaczono dla dwóch wariantów wstępnego wygrzewania stopu, tj. 1120°C/2h i 1180°C/2h i wyniosły − odpowiednio − 478 kJ/ mol i 628 kJ/mol.

EN

The influence of two variants of initial soaking at 1120°C/2h and 1180°C/2h and parameters of hot plastic working on the deformability of an IN-718 type superalloy have been presented. The hot deformation characteristics of alloy were investigated by hot torsion tests. The tests were executed at constant strain rates of 0.1 and 1.0 s-1, and testing temperature in the range of 900°C to 1150°C and were conducted until total fracture of the samples. Plastic properties of the alloy were characterized by worked out flow curves and the temperature relationships of maximum yield stress (σpp) and strain limit (εf). It was found that optimal values of flow stress and strain limit were obtained for the alloy after its initial soaking at 1120°C/2h and deformation in the temperature range of 1050-1100 °C at strain rate 0.1 s-1.The relationship between the maximum yield stress and the Zener-Hollomon parameter (Z) was described by σpp = A×Zn power function. Activation energy for hot working (Q) was assessed for the alloy after two variants of initial soaking, i.e. 1120°C/2h and 1180°C/2h and amounted − respectively − 478 kJ/mol and 628 kJ/mol.

3

The characteristic of deformability and quantitative description of the microstructure of hot-deformed Ni-Fe superalloy

Ducki K. J., Rodak K., Mendala J., Wojtynek L.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2017

|

Vol. 62, iss. 1

297--302

EN

The paper presents the results of research concerning the influence of hot plastic working parameters on the deformability and microstructure of a Ni-Fe superalloy. The research was performed on a torsion plastometer in the range of temperatures of 900-1150°C, at a strain rates 0.1 and 1.0 s-1. Plastic properties of the alloy were characterized by the worked out flow curves and the temperature relationships of flow stress and strain limit. The structural inspections were performed on microsections taken from plastometric samples after so-called “freezing”. The stereological parameters as the recrystallized grain size, inhomogenity and grain shape have been determined. Functional relations between the Zener-Hollomon parameter and the maximum yield stress and the average grain area have been developed and the activation energy for hot working has been estimated.

4

Charakterystyka odkształcalności i mikrostruktury nadstopu Ni-Fe po odkształcaniu plastycznym na gorąco

Ducki K. J.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2014

|

Vol. 81, nr 8

534--540

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu parametrów odkształcania plastycznego na gorąco na mikrostrukturę i właściwości plastyczne nadstopu typu IN-718. Badania odkształcalności stopu wykonano metodą skręcania na gorąco na plastomerze skrętnym. Próbki skręcano do zerwania w zakresie temperatury 900÷1150°C ze stałą prędkością odkształcania 0,1 i 1,0 s-1. Do analizy ilościowej zastosowano program MET-ILO i wyznaczono podstawowe parametry stereologiczne badanych mikrostruktur. Wykazano, że średnia wielkość ziarna po rekrystalizacji wzrasta w miarę podwyższania temperatury odkształcania i wzrostu prędkości odkształcania. Opracowano zależność funkcyjną pomiędzy średnią wielkością ziarna zrekrystalizowanego a parametrem Zenera-Holomona oraz oszacowano energię aktywacji odkształcania plastycznego na gorąco.

EN

The paper presents the results of research concerning the influence of hot deformation parameters on the microstructure and plastic properties of an IN-718 type superalloy. The hot deformation characteristics of alloy were investigated by hot torsion tests using of torsional plastometer. The tests were executed at constant strain rates of 0.1 and 0.1 s-1, and testing temperature in the range of 900 to 1150°C and were conducted until total fracture of the samples. A quantitative analysis of the investigated microstructures was carried out by means of program MET-ILO and the main stereological parameters were determined. It was found that mean grain size after recrystallization increases with an increasing deformation temperature and with growth of strain rate. Functional relation between the mean recrystallized grain size and the Zener-Hollomon parameter been developed and activation energy of the hot plastic deformation has been estimated.

5

A quantitative description of the microstructure of hot-deformed Ni-Fe superalloy

Ducki K. J., Mendala J., Swadźba L.

Inżynieria Materiałowa

|

2013

|

Vol. 34, nr 4

261--264

EN

The paper presents the results of research concerning the inﬂuence of hot deformation parameters on the microstructure and plastic properties of an Incolloy 718 type superalloy. The hot deformation characteristics of alloy were investigated by hot torsion tests using of Setaram torsional plastometer of type 7 MNG. The tests were executed at constant strain rates of 0.1 and 0.1 s-1, and testing temperature in the range of 900 to 1150°C and were conducted until total fracture of the samples. The structural inspections were perfonned on microsections taken from plastometric samples after so called “freezing”, i.e. rapid cooling of samples in water from deformation temperature. Plastic properties of the alloy were characterized by worked out ﬂow curves and the temperature relationships of ﬂow stresses and the strain limits. The ﬂow stress of the torsion tests showed a single peak in the flow stress-strain curves, and indicated that recovery and dynamic recrystallization took place during the hot deformation. A quantitative analysis ofthe investigated microstructures was carried out by means of a computer program MET-ILO and the main stereological parameters were determined. For the analyzed microstructures the relationships between the process parameters and the recrystallized grain size, inhomogenity and shape of grains have been determined. It was found that mean grain size after recrystallization increases with an increasing deformation temperature and with growth of strain rate. Functional relation between the Zener-Hollomon parameter and the mean grain size after dynamic recrystallization have been developed and activation energy of the hot plastic deformation process has been estimated.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu parametrów odkształcania plastycznego na gorąco na mikrostrukturę i właściwości plastyczne nadstopu typu Inconel 718. Badania odkształcalności stopu wykonano metodą skręcania na gorąco na plastomerze skrętnym typu 7 MNG ﬁrmy Setaram. Próbki cylindryczne pełne skręcano do zerwania w zakresie temperatury 900÷1150°C ze stałą prędkością odkształcania 0,1 i 1,0 s-1. Badania strukturalne prowadzono na odcinkach pobranych z próbek plastometrycznych po ich ,,zamrożeniu”, tj. oziębianiu w wodzie bezpośrednio z temperatury skręcania. Na wyznaczonych krzywych płynięcia określono wskaźniki charakteryzujące właściwości plastyczne stopu w próbie skręcania i odkształcalność graniczną. Opracowane krzywe płynięcia plastycznego stopu wykazują pojedyncze maksimum naprężenia uplastyczniającego, co świadczy o przebiegu procesu zdrowienia i rekrystalizacji dynamicznej podczas odkształcania na gorąco. Do analizy ilościowej zastosowano program komputerowy MET-ILO i wyznaczono podstawowe parametry stereologiczne badanych mikrostruktur. Dla analizowanych mikrostruktur wyznaczono zależności pomiędzy parametrami odkształcania plastycznego a wielkością, jednorodnością i kształtem ziarna zrekrystalizowanego. Wykazano, że średnia wielkość ziarna po rekrystalizacji wzrasta w miarę podwyższania temperatury odkształcania i wzrostu prędkości odkształcania. Opracowano zależność funkcyjną pomiędzy parametrem Zenera-Holomona a średnią wielkością ziama po rekrystalizacji dynamicznej oraz oszacowano energię aktywacji procesu odkształcania plastycznego na gorąco.

6

Plastyczność i mikrostruktura odkształcanego na gorąco stopu magnezu AZ61

Kuc D., Tkocz M., Bednarczyk I., Hadasik E., Śliwa R.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2012

|

R. 57, nr 5

298-304

PL

W artykule zaprezentowano wyniki badań dotyczących wpływu parametrów odkształcenia na zmianę naprężenia uplastyczniającego oraz mikrostrukturę stopu magnezu AZ61 (oznaczenie wg norm ASTM). Próby jednoosiowego ściskania na gorąco przeprowadzono w zakresie temperatury od 250 do 400 [stopni] C i prędkości odkształcenia od 0,01 do 1 s-1. Analiza wyników badań plastometrycznych oraz obserwacja mikrostruktury w pozwoliły ustalić, który mechanizm odkształcenia plastycznego - poślizg czy bliźniakowanie - dominuje w określonych warunkach kształtowania stopu AZ61. Otrzymane wyniki porównano z rezultatami prowadzonymi wcześniej dla stopu typu AZ31 o mniejszej zawartości aluminium.

EN

The current trends in the automotive and aircraft focus first and foremost on a reduction of the vehicle weight and saving energy, thereby protecting the environment. Such a set of technical, economical and ecological aspects arouses a considerable interest of the industry in light alloys. Owing to a number of their advantageous mechanical properties including, first of all, low density (1.74 g/cm3), magnesium alloys are more and more frequently used as an engineering material. There is a regular increase visible in the number of components made of magnesium alloys in the car structure. However, for the production of components from magnesium alloys, casting processes are still most often applied. Alloys used for plastic working are less popular compared to those processed via casting and therefore, the number of their grades is much smaller. The number of alloying components in cast magnesium alloys is always higher than in alloys subject to plastic working. Alloys from the group Mg?Al?Zn?Mn have the best set of properties, for they contain as much as 8 % Al with an addition of Mn (up to 2 %) and Zn (up to 1.5 %). From among elements subjected to plastic working, sheet metal deserves special attention, for it can be applied for the construction of light vehicles. In connection with the complexity of the phenomena which take place in the microstructure, a number of studies in the field of Mg-Al-Zn alloys subjected to plastic working are focused on detecting the mechanisms of deformation and structure reconstruction during deformation. There are two main mechanisms of deformation of magnesium alloy - slip and twinning. Magnesium alloys crystallize with hexagonal close pack (HCP) structure and they have very limited number of slip systems. The paper presents the research results on the effect of deformation parameters on flow stress and microstructure of AZ61 magnesium alloy. Hot compression tests were conducted at the temperature range of 250 to 400 [degrees] C and at the strain rate range of 0.01 to 10 s-1. Analysis of the plastometric tests results as well as examination of microstructure at different deformation phases allowed to determine what kind of deformation mechanism - slip or twinning - dominates in the specific conditions of AZ61 alloy forming. The results were compared to the ones obtained for AZ31 magnesium alloy.