Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Examination of the Force Parameters in Drawing Process of CuZn39Pb3 Cast Rod using Selected Lubricants

Jabłoński Michał

Archives of Foundry Engineering

|

2023

|

Vol. 23, iss. 4

99--104

EN

The paper presents the results of research on the wire drawing process of wire brass using different deformation degree and using selected lubricants of different viscosity. The material used for the study was CuZn39Pb3 wire, which was obtained under laboratory horizontal continuous casting process using graphite crystallizer. A cast brass rod with a diameter of 9.4 mm was drawn in laboratory conditions to a diameter of 3 mm and then drawn in one operation to a diameter of 2.9 mm, 2.65 mm or 2.4 mm. Before the final deformation process, the wire surfaces were properly prepared. Based on the results obtained, the drawing tension was used to draw conclusions. The oxide surface has been shown to increase drawing tension and decrease quality of wires, while the surface that has been etched prior to deformation has a beneficial effect both on the reduction of the strength parameters of the drawing process as well as on the improvement of its quality. In addition, it has been shown that despite the emulsion has lowest dynamic viscosity that’s protect wire surface well, decrease the drawing force at high unit loads.

2

Unconventional methods of manufacturing thin wires for application as input material in additive manufacturing. Part 2: Drawing of Fe-based alloy wires

Burdek Marek, Adamczyk Mariusz, Marszowski Krzysztof

Journal of Metallic Materials

|

2022

|

Vol. 74, no. 3-4

24--29

EN

The article presents the technology of drawing thin wires made from selected iron-based alloys for use in additive manufacturing using WAAM method. The final technology of wire production was developed with the use of a drawing bench, depending on the deformed material. Steel wires with a diameter of 1 mm and mechanical properties adapted to the 3D printer were produced.

PL

W artykule przedstawiono technologię wykonania cienkich drutów z wybranych stopów na bazie Fe do zastosowania w technologiach przyrostowych metodą WAAM. Finalną technologię wykonania drutu opracowano z zastosowaniem ciągarki ławowej w zależności od odkształcanego materiału. Wykonano druty stalowe o średnicy 1 mm i właściwościach mechanicznych dostosowanych do drukarki 3D.

3

In vitro cytotoxicity of biodegradable Zn-Mg surgical wires in tumor and healthy cells

Milenin Andrij, Łukowicz Krzysztof, Truchan Karolina, Osyczka Anna Maria

Acta of Bioengineering and Biomechanics

|

2021

|

Vol. 23, no. 4

85--93

EN

In this work, we examined the in vitro cytotoxicity of new biodegradable surgical wires. The wires made of zinc with the addition of a small amount of magnesium (pure zinc, ZnMg 0.0026, ZnMg 0.0068, and ZnMg 0.08) have been investigated. The wires were produced using a technology based on extrusion and subsequent drawing. The resulting wires with a diameter of 0.8–1.0 mm are designed to be used in surgical operations related to bone joints. For cytotoxicity studies, we have selected human dental pulp stem cells (hDPSC) as the cell population representing normal osteoprogenitor cells. Considering that, after bone surgeries, the chance of osteosarcoma increases, we have compared the results obtained in hDPSC to those obtained with Saos-2 human osteosarcoma cell line. Cultured cells were exposed to the extracts obtained from the materials incubated in culture medium for 24 h with and without preincubation. Extracts of different ratios were examined. The results showed that the extracts obtained from wires made of ZnMg 0.0026 alloy exhibit high toxicity to Saos-2 osteosarcoma cells and low toxicity to hDPSC cells. This was in contrast to all reference materials, i.e., commercial surgical sutures made of steel and polymers, that did not display cytotoxicity toward osteosarcoma cells. Thus, the detected phenomenon for the ZnMg 0.0026 alloy can become the basis for creating biodegradable Zn-Mg surgical wires with antitumor activity.

4

Wybrane własności mechaniczne wyciskanych i ciągnionych kompozytów Al-SiCp otrzymanych z proszków

Nikiel Piotr, Szczepanik Stefan, Bednarczyk Piotr

Obróbka Plastyczna Metali

|

2019

|

T. 30, nr 1

7--22

PL

Przedstawiono wyniki badań wpływu wielkości odkształcenia na zimno, zadanego podczas ciągnienia, na własności mechaniczne kompozytów na osnowie aluminium wzmacnianego cząstkami SiC. Materiały do badań wytworzono w procesie wyciskania na gorąco wyprasek otrzymanych przez prasowanie na zimno mieszanek proszków Al i SiC. Udział objętościowy cząstek SiC wynosił 5 i 10%. Dla porównania badanych własności wytworzono także próbki tylko z proszku aluminium. Odkształcenie na zimno aluminium i wytworzonych kompozytów realizowano w procesie ciągnienia, po przetoczeniu próbek ze średnicy 18 mm na średnicę 17 mm. Ciągnienie przeprowadzono na ciągarce ławowej z zastosowaniem oczek ciągarskich o średnicach 16, 14 i 12,2 mm. Własności mechaniczne wytworzonych materiałów badano w stanie po wyciskaniu oraz po każdym przejściu w procesie ciągnienia. Granica plastyczności aluminium i kompozytów Al-SiC w stanie po wyciskaniu jest porównywalna i zawiera się w przedziale 60–66 MPa. Podobnie jest w przypadku wytrzymałości na rozciąganie tych materiałów, która wyniosła 82–94 MPa. W rezultacie zastosowanego ciągnienia wytworzonych materiałów uzyskano znaczny wzrost granicy plastyczności, wytrzymałości na rozciąganie oraz twardości, który jest zależny od wielkości odkształcenia na zimno. Granica plastyczności aluminium po ciągnieniu na średnicę 12,2 mm wzrosła z 60 do 132 MPa, a kompozytów Al-5SiC i Al-10SiC wzrosła odpowiednio z 65 do 146 MPa i z 66 do 140 MPa. Wytrzymałość na rozciąganie aluminium po ciągnieniu na najmniejszą średnicę wzrosła z 94 do 139 MPa, a kompozytów o zawartości 5% i 10% SiC wzrosła odpowiednio z 93 do 149 MPa i z 82 do 136 MPa. Wprowadzenie cząstek SiC do aluminiowej osnowy o twardości 23 HV spowodowało wzrost twardości do wartości powyżej 29 HV, a po ciągnieniu na 12,2 mm twardość wzrosła do 43 i 46 HV odpowiednio dla materiałów o zawartości 5 i 10% SiC.

EN

The effects of cold drawing on mechanical properties of Al–(5 and 10%)SiC composites, manufactured by hot extrusion of cold pressed powder mixture preforms, are reported. To assess the effect of SiC powder additions, similarly processed aluminium powder specimens were tested. The drawing was of 17 mm diameter machined extruded rods on a chain drawnbench with 16, 14 and 12.2 mm diameter dies. Tensile and compressive properties were investigated after extrusion and after each pass of the drawing process. The yield stress of aluminum and Al-SiC composites after extrusion is comparable and is in the range 60-66 MPa. Similarly is, in the case of the tensile strength of these materials, which was 82-94 MPa. As a result of the drawing process, a significant increase in yield strength, tensile strength and hardness was obtained, dependent on the strain during drawing. The yield strength of aluminum after drawing to a diameter of 12.2 mm increased from 60 to 132 MPa and for composites Al-5SiC and Al-10SiC increased respectively from 65 to 146 and from 66 to 140 MPa. The tensile strength of aluminum after drawing to the smallest diameter increased from 94 to 139 MPa, and for composites with 5% SiC and 10% SiC increased from 93 to 149 and from 82 to 136 MPa, respectively. The addition of 5 and 10% SiC particles to the aluminum matrix increase the hardness from 23 to values above 29 HV and after drawing to a diameter 12.2 mm, it increased to 43 and 46 HV for material with 5 and 10% SiC, respectively.

5

Comparative analysis of wire drawing processes with the use of monolithic and roller dies

Burdek Marek

Journal of Metallic Materials

|

2019

|

Vol. 71, no. 3

3--7

EN

The paper presents a comparative analysis of wire drawing with the use of monolithic and roller dies on the basis of numerical simulations performed using the QForm 3D program. Significant differences between the above types of drawing dies in the aspect of round wire technology are presented. Distributions of stresses and strains on the semi-finished cross-section during drawing and the final product were analysed in particular. Numerical simulations were performed for the low-carbon unalloyed C10D steel. The calculations concerned the production of wires with a diameter of 6.5 mm from a wire rod with a diameter of 8.5 mm. The results of simulations and analyses showed the validity of using roller dies in the aspect of widely understood production profitability and process efficiency, dependent on tool and energy consumption and time consumption, while maintaining the guarantee of obtaining the required surface quality, shape and internal quality.

PL

W artykule przeprowadzono analizę porównawczą ciągnienia drutów w ciągadłach monolitycznych i rolkowych na podstawie symulacji numerycznych wykonanych za pomocą programu QForm 3D. Przedstawiono istotne różnice pomiędzy ww. rodzajami ciągadeł w aspekcie technologii wytwarzania drutów okrągłych. Analizie poddano w szczególności rozkłady naprężeń i odkształceń na przekroju półwyrobu w trakcie ciągnienia i wyrobu końcowego. Symulacje numeryczne wykonano dla stali niskowęglowej niestopowej w gatunku C10D. Obliczenia dotyczyły wytwarzania drutów o średnicy 6,5 mm z walcówki o średnicy 8,5 mm. Wyniki symulacji i analiz wykazały zasadność stosowania ciągadeł rolkowych w aspekcie szeroko rozumianej opłacalności produkcji i wydajności procesu, zależnych od zużycia narzędzi i energii oraz czasochłonności, przy zachowaniu gwarancji uzyskania wymaganej jakości powierzchni, kształtu i jakości wewnętrznej.

6

The influence of reduction on the surface temperature in the process of drawing tubes

Turna Jan, Ridzon Martin, Mojzis Milan, Kan Michal, Parilak Ludovit

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2019

|

Vol. 86, nr 8

276--278

EN

The article describes the optimization of technological parameters of drawing tubes which we must now and quantify. These parameters include the reduction of drawing pass and force load of drawing machine depending on drawing tools in drawing process used. From the technological point of view we know the parameter of reduction, which is calculated for the selected draw. This factor is defined as important, which has influence on temperature through drawing process. Within this experiment the surface temperature of tube during the process of drawing by different reduction was carried out. In the start of this measurement the emissivity was with contact measurement set up by thermocouple type K for contactless pyrometer given. As the main effect, which inflicts the increase is the reduction of selected draw. The reduction was selected from some passes technology. By the measurement realization of the surface temperature of the tube, it must stated that the main factors are friction, deformation, strain rate. Next important factor during the increase of the surface temperature is friction and tribological pair tool-tube, which is a different chemical surface or use surface lubrication by the drawing process. The aim of the work is the optimization of technological parameters in drawing process by used tribological pair tool-tube. The secondary aim is of technological parameters with direct on rationalization of production charted.

PL

W artykule opisano optymalizację parametrów technologicznych ciągnienia rur, które należy znać i określić ilościowo. Parametry te obejmują ubytek przekroju w ciągu i siłę obciążającą ciągarkę w zależności od ciągadeł używanych w procesie ciągnienia. Z technologicznego punktu widzenia znany jest ubytek przekroju, który jest obliczany dla wybranego ciągu. Ten czynnik jest definiowany jako istotnie wpływający na temperaturę w procesie ciągnienia. Przeprowadzono eksperymentalne pomiary temperatury powierzchni rury podczas procesu ciągnienia z różnymi ubytkami przekroju. Na początku pomiarów emisyjność określono eksperymentalnie przez pomiar kontaktowy rury termoparą typu K i ustawienie pirometru na zmierzoną temperaturę rury. Głównym czynnikiem powodującym wzrost temperatury jest ubytek przekroju w danym ciągu. Ubytki przekroju zostały wybrane z ciągów technologicznych. W trakcie pomiarów temperatury powierzchni rury stwierdzono, że głównymi czynnikami wpływającymi na wzrost temperatury są tarcie, odkształcenie i szybkość odkształcenia. Kolejnym ważnym czynnikiem zwiększającym temperaturę powierzchni jest tarcie i para tribologiczna narzędzie-rura, która ma różny skład chemiczny powierzchni lub wykorzystuje smarowanie powierzchni w procesie ciągnienia. Celem pracy jest optymalizacja parametrów technologicznych procesu ciągnienia za pomocą pary tribologicznej narzędzie-rura. Drugorzędnym celem jest opisanie parametrów technologicznych bezpośrednio wpływających na racjonalizację produkcji.

7

Metaloznawcze aspekty procesu ciągnienia stopu Ti6Al4V

Krawczyk J., Paćko M., Śleboda T., Zięć M., Skóra M., Dybich J.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2017

|

Vol. 84, nr 1

34--40

PL

Wykonano proces ciągnienia stopu Ti6Al4V z prędkościami 20 mm/s oraz 50 mm/s. Wykonano ciąg z ø 7,30 mm na ø 7,08 mm (ε = 5,94%). Uzyskano pozytywny efekt w postaci wyrobu końcowego przydatnego do kształtowania elementów złącznych. W niniejszej pracy przedstawiono zmiany w mikrostrukturze ciągnionych prętów. Wykazano wpływ procesu ciągnienia na zmiany w udziale składników strukturalnych zarówno w warstwie przypowierzchniowej, jak i w rdzeniu ciągnionego pręta. Po procesie ciągnienia wzrostowi uległ udział pierwotnej (sferoidalnej) fazy α. Wpłynęło to na zmianę własności mechanicznych pręta. Wzrosły własności wytrzymałościowe kosztem własności plastycznych. Odwróceniu uległ również rozkład twardości na przekroju pręta.

EN

This paper presents the results of the research on Ti6Al4V alloy drawing. Drawing tests were performed with drawing speed of 20 mm/s and 50 mm/s. Rods with a diameter of 7.3 mm were drawn into rods with a diameter of 7.08 mm (cross-sectional area reduction of 5.94%). Good quality semi-finished product, suitable for forming fasteners, was obtained. The changes in the microstructure of drawn rods were examined and discussed. The influence of drawing on changes in content of microstructural constituents in both surface layer and in the core of drawn rod was also discussed. An increase in primary (spheroidal) α phase content was observed in the investigated rods after drawing, what influenced their mechanical properties. Drop in ductility and increase in strength of rods was noticed. Hardness distribution on rod cross-section reversed too.

8

Badania wpływu stosowania emulsji w procesie ciągnienia drutów gatunku EN AW-1370 na parametry siłowe procesu i jakość powierzchni wyrobów gotowych

Kowal R., Franczak K., Ściężor W., Nowak A., Grzebinoga J., Kwaśniewski P., Mamala A.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2017

|

Vol. 84, nr 1

27--29

PL

Rozwój przemysłu metali lekkich wymusza prowadzenie prac nad doskonaleniem technik przetwórstwa aluminium i jego stopów. Jednym z podstawowych procesów dedykowanych do wytwarzania drutów, prętów i rur aluminiowych jest proces ciągnienia. W praktyce przemysłowej do procesu ciągnienia stopów aluminium, realizowanego metodą konwencjonalną, powszechnie stosowane są głównie różnego typu oleje o wysokiej gęstości często przekraczającej 150 CSt zapewniające obniżenie współczynnika tarcia, a tym samym redukcję parametrów siłowych procesu ciągnienia. Stosowanie olejów zapewniają prawidłową separację powierzchni narzędzia i wyrobu ciągnionego, jednakże przyczynia się do zanieczyszczenia powierzchni wytwarzanych wyrobów. W związku z powyższym w ramach niniejszej pracy przeprowadzono szereg badań koncentrujących się wokół możliwości zastosowania emulsji w procesie ciągnienia aluminium w gat. EN AW-1370.

EN

The development of light metal industry forces carrying out work on the improvement of techniques for the processing of aluminum and its alloys. One of the basic processes dedicated to the production of wires, rods and tubes of aluminum is cold drawing process. In commercial practice, for cold drawing of aluminum alloyscarried out with the use of conventional method, various types of oils are commonly used with high density that often exceeds 150 CSt. With a decrease of friction coefficient, force parameters of drawing process are also reduced. Use oflubricants provide proper surface separation of tool and drawn product, but it also results in a creation of surface impurities. Accordingly, within this work, several studies were focused on the possibilities to use emulsion as lubricant in the cold drawing process of EN AW-1370 grade aluminum.

9

Kompozytowe spoiwo Ti-Cu-Ni do lutowania tytanu i jego stopów

Kazana W., Marszowski K.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2016

|

Vol. 83, nr 9

406--409

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań w zakresie otrzymywania kompozytowego spoiwa typu Ti-Cu-Ni do lutowania twardego tytanu i jego stopów. Uwzględniając wymagania w zakresie udziałów wagowych poszczególnych składników kompozytu, określono wymiary i właściwości taśmy CuNi50 oraz rdzeniowego drutu tytanowego. W badaniach określono warunki prowadzenia procesu wzdłużnego spawania taśmy miedzioniklowej dla uzyskania rurki, do której wprowadzano drut Ti. Prowadzone próby przeróbki plastycznej odcinków kompozytu Ti/CuNi50 w procesie ciągnienia pozwoliły na określenie parametrów tego procesu dla otrzymania drutu o średnicy końcowej. Wstępna ocena właściwości lutowniczych drutu kompozytowego w próbach lutowania, prowadzonych z wykorzystaniem metody TIG, wykazała dobrą zwilżalność pręta Ti spoiwem Ti/CuNi, co potwierdziły badania metalograficzne strefy połączenia.

EN

The paper presents results of studies in obtaining a Ti-Cu-Ni braze composite for titanium and its alloys. Regarding the requirements for the weight proportions of the composite constituents respectively, dimensions and properties of the CuNi50 strip and the titanium core wire were specified. The study determine operating conditions of the longitudinal welding of copper-nickel strip to obtain a tube with the Ti core. Tests of processing composite Ti/CuNi50 through drawing allowed to define the parameters of the process to obtain the wire of the final diameter. Results of preliminary tests on brazing properties of composite wire, conducted using TIG method, show good Ti rod wetting by melted Ti/CuNi composite, confirmed by metallographic analysis.

10

Between architecture and art. the space of aquaintance

Mizia M.

Architecture Civil Engineering Environment

|

2016

|

Vol. 9, no. 3

21--33

EN

The article is based on the definition of architecture as an art of shaping space (B. Zevi), comparing it to the art of sculpting, and the concept of sculpting-ness which refers to spatial effects and the creative/artistic character of the designing. The wrapping space of architecture has been treated as a non-material virtual sphere of information exchange. It is a space of mutual communication of: knowledge, skills, art and poly-sensory perception of the recipient. Similar selected phenomena concerning architecture and other arts have been compared. The result points to a common nature of the phenomena in spite of their diametrically different uses. It also points to their identical character respectively in the spheres of: creation, notation, and realization of goals within the individual arts. Additionally the scale and protective character of architecture endow this art with a special utilitarian function which is superior and irreplaceable in human life. The whole article has been treated as a description of earlier research.

PL

Treść artykułu bazuje na definicji architektury jako sztuki kształtowania przestrzeni (B. Zevi), przyrównując ją sztuce rzeźbienia, a rzeźbiarskością nazywając efekty przestrzenne i kreacyjny/artystyczny charakter projektowania. Przestrzeń – otulinę architektury – potraktowano jako bezmaterialną wirtualną sferę wymiany informacji. Jest to przestrzeń komunikacji wzajemnej: wiedzy, umiejętności, sztuki i polisensorycznej percepcji odbiorcy. Przyrównano per analogiam wybrane podobne fenomeny dotyczące architektury i innych sztuk. Porównanie wskazuje na wspólnotę tych zjawisk pomimo diametralnie różnych zastosowań, daje możliwość określenia ich jako tych samych, odpowiednio w sferach: kreacji, notacji i realizacji zamierzeń w ramach poszczególnych sztuk. Dodatkowo skala i obronny charakter architektury przydają tej sztuce szczególnej usługowej funkcji, nadrzędnej i niezastąpionej w ludzkim życiu. Całość artykułu została potraktowana jako wynikowy opis wcześniejszych badań.

11

Techniczno-technologiczne aspekty procesu ciągnienia dwufazowych stopów tytanu

Dybich J., Skóra M., Paćko M., Krawczyk J., Śleboda T.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2015

|

Vol. 82, nr 1

18--23

PL

Autorzy podjęli próbę przeprowadzenia eksperymentu ciągnienia dwufazowego stopu tytanu w warunkach laboratoryjnych, pozwalających na realizację procesu ciągnienia z małymi prędkościami. Wykazano, że oprócz właściwego doboru smaru, istotny jest dobór odpowiedniej prędkości ciągnienia. Badania wykazały, że dla założonej geometrii narzędzi stabilny przebieg procesu ciągnienia badanego stopu jest możliwy dla prędkości ciągnienia do 50 mm/s.

EN

The results of laboratory tests of two phase titanium alloy drawing are presented in this paper. The tests were carried out at low strain rates. The investigations showed, that proper selection of the lubricant is equally as important as appropriate strain rate conditions. For the applied geometry of drawing tools the drawing process of the investigated alloy can be successful when performed at the strain rates lower than 50 mm/s.

12

Przeróbka plastyczna prętów tytanowych na druty w procesie wyciskania, kucia rotacyjnego oraz ciągnienia

Księżarek S., Kazana W., Marszowski K., Pachla W.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2015

|

Vol. 82, nr 1

72--75

PL

Przeprowadzono próby badawczo doświadczalne, których celem było opracowanie założeń procesowych wytwarzania drutów tytanowych bazując na technologii: wyciskania na prasie hydraulicznej pracującej w systemie KOBO, kucia rotacyjnego oraz ciągnienia. Jako półfabrykat wykorzystano pręty czystego tytanu w gatunku Grade 2. Na bazie wyników uzyskanych w próbach oceny właściwości wytrzymałościowych w temperaturach 20÷600°C zaprojektowana została technologia wyciskania z wykorzystaniem prasy hydraulicznej. Uzyskana prasówka poddawana była w pierwszej kolejności operacji ciągnienia, połączonej z obróbką cieplną, a następnie stosowano efektywniejszy sposób przeróbki plastycznej, polegający na kuciu rotacyjnym prętów uzyskanych podczas wyciskania. Przerabiana w procesie ciągnienia i kucia rotacyjnego prasówka drutowa poddawana była badaniom właściwości mechanicznych oraz mikrostruktury.

EN

Experimental research was carried out aiming to develop a titanium wire manufacturing process based on extrusion on hydraulic press working in the KOBO system, rotary swaging and drawing. As an input material Grade 2 titanium rods were used. On the basis of the results obtained to assess the strength properties at temperatures 20÷600°C extrusion technology has been designed with the use of hydraulic press. Extruded material was subjected to drawing operation combined with heat treatment, and then effective metalworking processing of rotary swaging of extruded rods was applied. Rotary swaged and drawn wires were subject of mechanical properties and microstructure tests.

13

Procesy przetwórstwa zaawansowanych materiałów otrzymanych metodą metalurgii proszków

Szczepanik S., Nikiel P.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2015

|

Vol. 82, nr 4

290--301

PL

Przedstawiono zastosowanie połączenia metody metalurgii proszków z procesami przeróbki plastycznej do wytworzenia materiałów warstwowych, kompozytowych Al-SiCcząstki, z fazami międzymetalicznymi Fe-Al lub Ti-Al oraz z zastosowaniem obróbki cieplno-plastycznej UHC stali. Wytwarzanie wyrobów obejmowało przygotowanie mieszanki, wykonanie wyprasek w temperaturze otoczenia i ich odkształcanie na gorąco w matrycach zamkniętych lub wyciskania w warunkach izotermicznych. Otrzymano wyroby ze skokowym gradientem składu z aluminium i proszku stopowego aluminium, z fazami międzymetalicznymi Fe-Al oraz fazą TiAl. W procesie obróbki cieplno-plastycznej UHC stali dokonano przemiany martenzytu na strukturę złożoną z ferrytu i skoagulowanego cementytu.

EN

Combination of PM processing with plastic forming to manufacturing of layer materials, composites, intermetallics Fe-Al and Ti-Al and thermo-mechanical processing UHC steel are reported. Forming involved mixing of basic powders, pressing at room temperature and hot closed-die forging of the compacts in isothermal conditions. Properties of two layer products after extrusion and composites after extrusion and drawing are described. During thermo-mechanical processing of UHC steel the transformation of martensite to ferrite with small carbide particles took place.

14

Badania wpływu dodatku chromu do aluminium na własności mechaniczne i elektryczne drutów AlCr

Knych T., Mamala A., Grzebinoga J., Kwaśniewski P., Ściężor W., Kiesiewicz G., Gniełczyk M., Kowal R.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2015

|

Vol. 82, nr 1

59--63

PL

Współczesny nieustający rozwój systemów elektroenergetycznych prowadzi do poszukiwań nowych rozwiązań technologicznych w celu udoskonalenia danego materiału przewodzącego pod względem wzrostu wytrzymałości mechanicznej, odporności cieplnej, reologicznej i zmęczeniowej, zmniejszenia masy jednostkowej, zachowując przy tym jak najlepszą przewodność elektryczną. Potencjalnym obszarem zastosowania aluminium z dodatkiem chromu są aplikacje elektryczne, a w szczególności druty, przewody i osprzęt przewodowy cechujący się podwyższonym zakresem temperatur roboczych. W artykule przedstawiono analizę wpływu dodatku chromu do aluminium w zakresie 0,05÷0,4% masowego na własności użytkowe drutów AlCr. Badania prowadzono dla różnych stanów strukturalnych uzyskanych drutów, zależnych od przeprowadzonej obróbki cieplno-mechanicznej.

EN

Current extensive development of electroenergetic systems leads to researches on improvement of mechanical thermal, rheological and fatigue properties and also weight reduction, preserving the best possible electrical conductivity properties at the same time. One of the possible applications of aluminum chromium alloys are electrical applications, especially for wires and cables with increased range of operating temperatures. In this article authors present analysis of influence of chromium addition to aluminum (0,05÷0,4% mass %) on the final properties of AlCr wires. Performed tests were conducted for different structural states of obtained wires, depending on thermal and mechanical processing.

15

Abilities of wire combined deformation treatment by drawing with torsion and bending

Chukin M., Korchunov A., Polyakova M., Gulin A., Nikitenko O.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2015

|

Vol. 82, nr 1

14--17

EN

Based on the analysis of the wire production technological process, drawing was chosen as a basic operation to obtain nanostructure in the continuous deformation. The continuous method of wire deformation nanostructuring was developed on the basis of simultaneous applying of tension deformation by drawing, bending deformation when going through the system of rolls and torsional deformation on a continuously moving wire. Metal drawing in two tandem cone one-piece dies with simultaneous application of shear stress due to torsion and alternating tensile bending makes it possible to arrange a complex combined scheme of strain-stress distribution in the processed metal. Such combination of deformation schemes provides both the increase of strength and plastic properties of carbon steel wire. The existing industrial instrument can be used for such combination.

PL

Opierając się na aspektach technologicznych procesów, ciągnienie zostało wybrane jako podstawowa operacja do osiągnięcia nanostruktury w procesie ciągłej deformacji drutu. Metoda ta została opracowana w celu osiągnięcia nanostruktury na postawie jednoczesnego zadawania naprężenia rozciągającego oraz zginania i skręcania. Naprężenia rozciągające można zaobserwować w czasie ciągnienia natomiast zginanie oraz skręcanie obywa się w czasie przechodzenia materiału przez system obracających się rolek. Metoda umożliwia otrzymanie złożonego rozkładu naprężenie-odkształcenie materiału w czasie trwania procesu. Połączenie procesów zginania oraz skręcania poprawia własności materiału takie jak wytrzymałość oraz właściwości plastyczne drutów węglowych.

16

Modeling with FCA-Based Model of Microstructure Evolution of MgCa08 Alloy During Drawing of Thin Wire in Heated Die

Svyetlichnyy D. S., Kustra P., Milenin A.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 4

2721--2728

EN

The paper deals with a modeling of manufacturing process of thin wire of MgCa08 alloy used as biocompatible soluble threads for medical application. Some difficulties in material deformation subjected with its hexagonal structure can be solved with accurate establishment of the deformation conditions, especially temperature history of the whole process. In drawing process with heated die, wire is preheated in furnace and then deformed. The only narrow temperature range allows for multi-pass drawing without wire breaking. Diameter below 0.1 mm required for the final product makes very important the consideration of microstructure evolution because grain size is comparable with the wire dimensions. For this reason the problem is considered in the micro scale by using the frontal cellular automata (FCA)-based model. The goals of present work are the development and validation of FCA-base model of microstructure evolution of MgCa0.8 magnesium alloy. To reach this objective, plastometric and relaxation tests of MgCA08 alloy were done on physical simulator GLEEBLE 3800. Results of the experimental studies were used for parameters identification of the hardening-softening model of the material. Then, initial microstructure and its evolution during the drawing passes were simulated with FCA-based model. FCA consider dislocation density and flow stress, hardening and softening including recovery and recrystallization, grain refinement and grain rotation, as well as grain growth. It allows one to obtain structures close to real ones. Two variants of the drawing process with different temperature history were considered. The deformation scheme was the same. Simulation results with following short discussion confirm usefulness of FCA-based model for explanation and selection of rational technological condition of thin wire drawing of MgCa08 alloy.

PL

W pracy rozpatrzono proces wytwarzania cienkich drutów z biozgodnego stopu MgCa0.8 z przeznaczeniem na resorbowalne nici chirurgiczne. W procesie ciągnienia drut nagrzewany jest w piecu a następnie odkształcany. Jednym z warunków, jaki musi być spełniony w technologicznym procesie jest zachodzenie rekrystalizacji w trakcie ciągnienia. Pozwala to na realizację wielo przepustowego procesu ciągnienia bez wyżarzania międzyoperacyjnego. Prognozowanie rekrystalizacji na etapie projektowania technologii wymaga stworzenia modelu rekrystalizacji. W przypadku ciągnienia drutów o średnicach mniejszych niż 0.1 mm konieczne jest zastosowania modelu w skali mikro. Celem pracy jest opracowanie modelu rekrystalizacji, opartego o frontalne automaty komórkowe (FCA) oraz przykładowa symulacja kilku przepustów ciągnienia. Do kalibracji modelu FCA wykorzystano badania plastometryczne oraz testy relaksacji stopu MgCa08 przy użyciu symulatora fizycznego GLEEBLE 3800. Wyniki tych badań pozwoliły wyznaczyć parametry modelu umocnienia-mięknięcia materiału. Następnie początkowa mikrostruktura i jej rozwój podczas procesu ciągnienia były analizowane za pomocą modelu opartego o FCA, który uwzględnia gęstość dyslokacji, naprężenie uplastyczniające, umocnienie i mięknięcie w tym zdrowienie i rekrystalizację, rozdrobnienie ziaren oraz ich rotację i rozrost, co pozwala na uzyskanie struktury bliskiej do rzeczywistej. Dwa warianty procesu ciągnienia o różnej historii zmiany temperatury rozpatrzono w pracy. Wyniki symulacji potwierdziły przydatność modelu opartego o FCA do uzasadnienia i wyboru racjonalnych warunków technologicznych ciągnienia cienkich drutów za stopu MgCa08. W pracy przedstawiono również praktyczną implementację procesu ciągnienia.

17

Znaczenie tarcia w prowadzeniu procesów przeróbki plastycznej metali

Trzepieciński T.

Stal, Metale & Nowe Technologie

|

2014

|

nr 7-8

61--64

PL

Wartość nacisków występujących w procesach przeróbki plastycznej dochodząca do 2500 MPa sprawia, że dochodzi do uplastycznienia jednego z materiałów pary trącej – w odróżnieniu od nacisków w węzłach maszyn, gdzie wartość nacisków wynosi 10-50 MPa. Zjawisko tarcia jest złożoną funkcją właściwości mechanicznych materiału, parametrów procesu, topografii powierzchni kształtowanego elementu i narzędzi oraz warunków kontaktu.

18

Przetwórstwo zaawansowanych materiałów otrzymanych z proszków na osnowie aluminium

Szczepanik S.

Obróbka Plastyczna Metali

|

2014

|

T. 25, nr 1

53--64

PL

Zastosowanie metod metalurgii proszków w połączeniu z procesami przeróbki plastycznej umożliwia wytworzenie nowych materiałów konstrukcyjnych. Materiały gradientowe i kompozytowe na osnowie aluminium stanowią unikalny typ tworzyw konstrukcyjnych. Materiały gradientowe stanowią grupę kompozytów wytworzonych z dwóch lub więcej składników, które mają zmienny skład chemiczny w określonym kierunku. Uzyskuje się w ten sposób zmianę własności mechanicznych lub fizycznych w tym kierunku oraz określone własności eksploatacyjne i użytkowe wyrobu. Daje to duże możliwości rozwiązań przy projektowaniu i wytwarzania strukturalnych wyrobów. Specjalną grupę materiałów konstrukcyjnych stanowią kompozyty na osnowie metalowej umocnione cząstkami celem poprawy sztywności, wytrzymałości i własności użytkowych, do których należy odporność na zużycie. Do kompozytów na osnowie proszku aluminium umocnionych cząstkami stosuje się wyciskanie lub prasowanie na gorąco. Przedstawiono wyniki badań wpływu przeróbki plastycznej warstwowych materiałów gradientowych na osnowie proszku aluminium, a także wyprasek z proszku aluminium i kompozytów na jego umocnionych cząstkami (Al-SiC). Proces wytwarzania obejmował mieszanie proszków, prasowanie w temperaturze otoczenia i kucie matrycowe lub wyciskanie na gorąco wyprasek w warunkach izotermicznych. Zbadano wpływ parametrów formowania na gorąco na własności mechaniczne tak wytworzonych materiałów jak również wpływ wyciskania i ciągnienia na granicę plastyczności kompozytu Al-10% SiC i materiału osnowy. W wyniku ciągnienia zwiększyła się granica plastyczności kompozytu ze 115 MPa na 138 MPa, a naprężenie płynięcia zwiększyło się ze 150 MPa na 185 MPa przy odkształceniu wynoszącym 0,75.

EN

PM processing routes for construction materials include those for gradient and composite materials based on aluminium. Gradient materials are a type of composite, formed from two or more distinct constituents, which exhibit a graded composition. Thus one material appears to transform to another, producing gradual changes in characteristics and resultant new exploitable functional properties. Accordingly these materials extend the range of structural components. PM metal matrix particulate composites are developed to improve stiffness, strength and specific properties such as wear resistance. Hot pressing (consolidation) and hot extrusion are suitable for PM Al matrix particulate composites. In the presentation the results of investigation on processing of PM aluminium alloy based gradient materials, and aluminium and Al-SiCparticle composite processed by hot forming and drawing, are discussed. Forming of materials from aluminium powder and mixtures of this powder and silicon carbide particles or Al- alloy powder and processing of two-layer products based on these materials are considered. Forming involved mixing of basic powders, pressing at room temperature and hot closed-die forging of the compacts in isothermal conditions. The influence of hot forming parameters on the mechanical properties of Al and the composite materials was evaluated. Extrusion and drawing of Al-10%SiC increased the yield stress from 115 to 138 MPa and the flow stress at 0.75 strain from 150 to 185 MPa.

19

Model MES procesu ciągnienia w podgrzewanych ciągadłach drutów ze stopów Mg z uwzględnieniem procesów rekrystalizacji w skali makro

Milenin A., Kustra P., Pietrzyk M.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2014

|

Vol. 81, nr 1

7--10

PL

W poprzednich pracach autorów przedstawiono nowy proces produkcji drutów z biozgodnych stopów Mg, realizowany poprzez ciągnienie w podgrzewanych ciągadłach. Istota procesu polega na takim prowadzeniu procesu, aby w trakcie ciągnienia w drucie zachodziła pełna rekrystalizacja. To pozwala na realizację wielo przepustowego ciągnienia bez wyżarzania międzyoperacyjnego. W związku z tym, że kontrola metodami doświadczalnymi procesu rekrystalizacji stopów Mg po każdym ciągu jest bardzo złożona, racjonalnym sposobem opracowania parametrów procesu jest symulacja MES. Symulacja uwzględnia zjawiska cieplne w metalu i narzędziu, plastyczność materiału, stan naprężeń i odkształceń oraz rozwój mikrostruktury. W pracy przedstawiono kompleksowy model MES procesu ciągnienia, zawierający empiryczny model rekrystalizacji. Wyniki symulacji procesu, porównano z danymi doświadczalnymi otrzymanymi na urządzeniu własnej konstrukcji.

EN

In Authors, previous work a new manufacturing process of thin wires made of biocompatible Mg alloys, including drawing in heated dies, was developed. Carrying out drawing in conditions, in which recrystallization occurs, is the basis of the process. This allows for multi-pass drawing without intermediate annealing. Since controlling of recrystallization process after every pass using experimental method is very complex, FEM simulation seems to be a rational method to develop the process parameters. FEM simulation takes into account thermal processes in the workpiece and in the tool, plastic flow of the material, stress-strain state and recrystallization. This paper presents a comprehensive FEM model of drawing process, including empirical model of the recrystallization. Simulation results were compared with experimental data obtained on own construction device.

20

Selected Problems from the High-Carbon Steel Wire Drawing Theory and Technology

Muskalski Z.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2014

|

Vol. 59, iss. 2

527--535

EN

Use of computer programs based on finite element methods for simulations of plastic working processes allows for their wider analysis. The theoretical studies presented in the paper, carried out using Drawing 2D, a specialized software application for modelling of the multi-stage drawing process, and their experimental verification have enabled a comprehensive analysis of many problems related to high-carbon steel wire drawing to be made, such as: drawing under hydrodynamic lubrication conditions, drawing with a change in the deformation direction, drawing with small final reductions, and high-speed drawing.

PL

Zastosowanie opartych na MES programów komputerowych do symulacji procesów przeróbki plastycznej, pozwala na ich szerszą analizę. Przedstawione w pracy badania teoretyczne, wykonane z wykorzystaniem specjalistycznego programu komputerowego Drawing 2D do modelowania procesu ciągnienia wielostopniowego oraz ich eksperymentalna weryfikacja pozwoliły na kompleksowe przeanalizowanie wielu zagadnień związanych z ciągnieniem drutów ze stali wysokowęglowych takich jak: ciągnienie w warunkach smarowania hydrodynamicznego, ciągnienie ze zmianą kierunku odkształcenia, ciągnienie ze „zredukowanym” odkształceniem postaciowym, ciągnienie z małymi gniotami końcowymi oraz ciągnienie z dużymi prędkościami.