Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Cold unidirectional/cross‑rolling of austenitic stainless steels: a review

Mohammadzehi Sara, Mirzadeh Hamed

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2022

|

Vol. 22, no. 3

art. no. e129

EN

The effects of cold unidirectional/cross-rolling on the development of substructure, strain-induced martensitic transformation, crystallographic texture (preferred orientation), and mechanical properties, as well as the microstructure after subsequent annealing of metastable austenitic stainless steels were overviewed. First, the deformed state was discussed. Compared to unidirectional rolling, it was revealed that cross-rolling leads to the formation of a greater amount of deformation-induced martensite, which is related to the generation of numerous intersecting shear bands and nano-twins, as well as a higher dislocation density in the austenite phase (activation of higher number of slip/twinning systems). It was concluded that these effects are more pronounced at low reductions in thickness. Regarding texture evolution, cross-rolling tends to strengthen the Brass component in the retained austenite phase. Subsequently, the mechanical properties were reviewed, where it was concluded that a more rapid work-hardening and higher strength/hardness at low strains can be obtained due to the effects of cross-rolling on the microstructure. Moreover, while the effects of cross-rolling on the strength at high rolling reductions might not be significant, it is possible to decrease the anisotropy of the sheet due to the alternate change in the rolling direction. Afterward, the annealing of cold-rolled sheets was discussed. It was deduced that cross-rolling might be used for more intense grain refinement based on the thermomechanical processing of cold-rolling and reversion/recrystallization annealing, where the activation of greater number of slip systems, higher dislocation density, and greater martensite content in the deformed state are responsible in this regard. Finally, the suggestions for future works were proposed.

2

Numerical analysis of the cross rolling process of a hollow railway axle

Pater Zbigniew

Mechanik

|

2020

|

R. 93, nr 8-9

48--52

EN

Presented is an innovative method of manufacturing hollow railway axle using three rolls. The novelty of the solution consists of the simultaneous forming of the hollow axle by three tools, which allows to quickly remove ovalisation of the cross-section of the workpiece. The correctness of the proposed solution was verified using numerical simulation. The influence of the rollers’ rotational speed on the forming process was analysed. The shape progression of the formed hollow axle, the effective strain, temperature and damage function distributions are presented. It is also shown how the force and torque on the rollers change during the rolling process.

PL

Przedstawiono innowacyjną metodę wytwarzania osi kolejowych z użyciem trzech walców. Nowość rozwiązania polega na jednoczesnym kształtowaniu drążonej osi przez trzy narzędzia, co pozwala na szybkie usunięcie owalizacji przekroju poprzecznego obrabianego elementu. Proponowane rozwiązanie sprawdzono w symulacji numerycznej. Przeanalizowano wpływ prędkości obrotowej walców na przebieg kształtowania. Przedstawiono geometrię ukształtowanej drążonej osi, rozkłady intensywności odkształcenia, temperatury oraz funkcji zniszczenia. Pokazano również, jak w trakcie kształtowania zmieniają się siła i moment obrotowy na walcach.

3

Fabrication of polymeric micro-tube components - recent developments

Hartl Christoph, Anyasodor Gerald

Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów / Politechnika Warszawska

|

2019

|

z. 4/122

33--43

EN

For numerous technical sectors, the achievements in past decades in manufacturing of micro-components enabled to develop new generations of products with reduced mass and volume as well as with an increasing number of functions integrated in an ever-smaller space. This continuing trend of miniaturization includes an increasing demand for polymeric tubular micro-parts applied for example in medical devices, micro-fluidic and thermal management systems. Recent research in the fabrication of polymeric micro-tube products is therefore dealing with manufacturing techniques for high-volume production, developing new processes such as micro-blow moulding or hot embossing. Similarly, measures for an increased functionalization of polymeric micro-tubes were part of investigations for medical purposes and artificial neural networks were applied to model extrusion processes. The objective of this article is to provide a structured overview about the recent advances in fabricating polymeric micro-tube components with a particular focus on the achievements in innovative shaping techniques.

DE

Die Entwicklungen im Bereich der Fertigung von Mikrobauteilen in den vergangen zwei Jahrzehnte eröffnen heute zahlreichen Industriebereichen neue Möglichkeiten für innovative Produkte mit einer zunehmend höheren Funktionsdichte bei immer kleiner werdendem Bauraum und Gewicht. Dieser anhaltende Trend zur Miniaturisierung ist auch im zunehmenden Bedarf rohrförmiger Mikrobauteile aus Kunststoffen erkennbar, beispielsweise für Anwendungen in der Medizintechnik, der Mikrofluidik oder für Wärmetauschersysteme. Aktuelle Forschungsarbeiten befassen sich daher mit Fertigungsmethoden zur Herstellung rohrförmiger Mikrokomponenten in großen Stückzahlen, wie zum Beispiel dem Mikroblasformen oder dem Heißprägen. Für Anwendungen in der Medizintechnik wurden darüber hinaus verschiedene Maßnahmen zur Schaffung erhöhter Funktionalitäten kunststoffbasierter rohrförmiger Mikrobauteile untersucht. Künstliche neuronale Netze wurden für die Abbildung von Extrusionsprozessen eingesetzt. Ziel des vorliegenden Beitrages ist es, eine strukturierte Übersicht über aktuelle Entwicklungen in der Herstellung rohrförmiger Mikrobauteile aus Kunststoffen zu geben mit einem besonderen Schwerpunkt auf innovative Techniken zur Formgebung.

4

The Problem of Material Fracture Prediction in Cross Rolling Processes

Pater Zbigniew, Tomczak Janusz, Bulzak Tomasz, Zniszczyński Andrzej

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2018

|

Vol. 12, no 4

184--189

EN

The paper deals with the problem of material fracture prediction in metal forming processes. It was found that the application of well-established solutions for ductile fracture prediction to the modelling of cross rolling processes leads to serious errors. These errors result from the fact that the limit value of the damage function determined via uniaxial tensile and compression tests is too low. Therefore, it is necessary to devise a new test in which the state of stress is similar to that in a cross wedge rolling process characterized by the occurrence of alternating compressive and tensile stresses.

5

Overview of the research on roll forging processes

Tofil A., Pater Z.

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2017

|

Vol. 11, no 2

72--86

EN

The paper overviews the research on roll forging processes in the last two decades. Given the broad scope of this problem, the overview focuses on processes in forging plants, omitting those performed in metallurgical plants. Three rolling processes are discussed in detail: longitudinal rolling, cross rolling and helical rolling. Each of the three techniques is discussed in terms of the main research problems and potential directions of future development.

6

Walcowanie poprzeczne kul do młynów kulowych

Pater Z., Brożek J.

Przegląd Mechaniczny

|

2012

|

nr 6

41-45

PL

W artykule przedstawiono nowy sposób walcowania poprzecznego półwyrobów typu kula. Wykorzystuje się w nim szczęki płaskie, mające specjalnie ukształtowane występy, które działając na materiał, kształtują jednoczenie kilka kul. W celu sprawdzenia poprawności przyjętego rozwiązania wykonano obliczenia numeryczne (oparte na MES), w których wyznaczono rozkłady intensywności odkształcenia, temperatury metalu oraz składowe sił kształtowania. Opracowany proces walcowania wdrożono w Górniczej Fabryce Narzędzi w Radzyniu Podlaskim do wytwarzania półwyrobów kul, stosowanych na mielniki do młynów kulowych.

EN

This paper presents a new method of cross rolling of semi-finished products of ball type. Flat jaws with specially formed bosses, which act on material and form several balls at the same time, were used in this method. In order to verify the correctness of the assumed solutions numerical calculations were performed (basing on FEM), in which distributions of effective strain, metal temperature and forming forces constituents were determined. The worked out process was implemented in Tools Mining Factory in Radzyń Podlaski for manufacturing of semi-finished products of ball type, applied for grinding mediums in ball mills.

7

Parametryzacja trajektorii fazowych w zastosowaniach diagnostycznych

Korbiel T., Pawlik P.

Przegląd Mechaniczny

|

2012

|

nr 6

37-40

PL

W artykule zaproponowano estymator diagnostyczny służący do parametryzacji pola powierzchni trajektorii fazowej. Przedstawiono zastosowanie estymatora do diagnozowania stanu linii walów, przy uprzednim określeniu maksymalnej odchyłki od stanu ustalonego. Dokonano analizy funkcjonalnej zaproponowanego narzędzia przez przeprowadzenie czynnego eksperymentu diagnostycznego na wale podpartym trzema gniazdami łożyskowymi. Przeprowadzone badania wykazały użyteczność zaproponowanego rozwiązania do budowy systemów monitorujących, wykrywających w czasie rzeczywistym zmianę linii wałów.

EN

Diagnostic estimator for parameterization of phase trajectory area was proposed in this paper. Application of estimator for diagnosis line of shafts, with previously identifying the maximum deviation from steady state, was presented. Functional analysis of the proposed tool by conducting active diagnostics experiment on shaft supported three bearing slots was performed. Studies have shown the usefulness of this solution for building monitoring systems to detect changesin shafts lines in real time.

8

Modelowanie numeryczne procesu walcowania uzębienia skośnego

Pater Z., Gontarz A.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2010

|

R. 55, nr 6

366-369

PL

W artykule przedstawiono wyniki analizy termomechanicznej procesu walcowania na gorąco zębów skośnych kształtowanych zębatkami prostymi. Kształt narzędzi jest zbliżony do stosowanego w znanej metodzie Roto-Flo. Obliczenia wykonano w programie DEFORM-3D, zakładając, że walcowanie przebiega bez wydłużenia odkuwki. W efekcie przeprowadzonych symulacji wyznaczono rozkłady odkształceń, temperatur oraz składowych siły walcowania. Stwierdzono, iż stosując narzędzia o zakładanym kształcie można skutecznie walcować uzębienia skośne na wałkach ze stopu aluminium gatunku PA38.

EN

This paper presents the results of thermomechanical analysis of rolling process in hot conditions of skew teeth formed by means of flat racks. The tools shape is similar to the shape used in the well-known Roto-Flo method. The calculations were done by means of software DEFORM-3D, assuming that rolling took place without the forging elongation. In the result of the simulations distributions of strain, temperature and components of rolling load were determined. It was stated that applying the tools with the assumed shape it is possible to roll skew teeth on shafts made from PA38 aluminum alloy.

9

Cross rolling of parts with non-circular cross section

Pater Z., Gontarz A., Weroński W

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2008

|

Vol. 8, no 2

139-147

EN

The aim of this paper is to present the possibilities of forming by means of cross rolling method (CR) of the parts with cross section different from circular one. In the paper the methodology of profiled tools forming is provided. These tools application allows for obtaining of part s with cross section in the shape of square, hexagon, oval, etc. The correctness of the worked out forming conception was confirmed by the results of numerical calculations and experimental research. Experiments were made in laboratory rolling milI LUW-2, parts from steel C45 type were rolled in hot forming conditions. Uniquely, it was stated that using profiled tools, parts in the form of stepped axles and shafts which have steps or non circular cross section can be formed with satisfactory precision. The.application in industrial conditions or profiled tools will alIow for enlarging scope or CR technological possibilities and decreasing of material consumption.

PL

Celem opracowania jest przedstawienie możliwości kształtowania metodą walcowania poprzecznego (WP) wyrobów o przekroju poprzecznym różnym od kołowego. W artykule podano metodykę projektowania narzędzi profilowych, których zastosowanie umożliwia uzyskiwanie wyrobów o przekroju poprzecznym w kształcie kwadratu, sześciokąta, owalu i in. Słuszność opracowanej koncepcji kształtowania potwierdziły wyniki obliczeń numerycznych oraz badań doświadczalnych. Próby doświadczalne prowadzono w walcarce laboratoryjnej LUW-2, walcując na gorąco odkuwki ze stali w gatunku C45. Jednoznacznie wykazano, że stosując narzędzia profilowe można z satysfakcjonującą dokładnością kształtować wyroby typu stopniowanych osi i wałów, które posiadają stopnie o niekołowym przekroju poprzecznym. Zastosowanie w warunkach przemysłowych narzędzi profilowych pozwoli na rozszerzenie możliwości technologicznych WP oraz zmniejszy zużycie materiałów.

10

The evolution of deformation texture in copper by unidirectial and by cross roling

Ostafin M., Pospiech J., Schwarzer R.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2005

|

Vol. 50, iss. 2

409-415

EN

The change of the deformation path has a strong effect on the formation of cold-rolling texture. In particular, the texture stabilized during rolling becomes unstable and disintegrates when the rolling direction is changed in the last stitches from unidirectional or reverse rolling to pseudo-cross rolling by rotating the sample through an angle of 90° or 45° about the normal direction. In addition to global texture, the microstructure is also specifically changed on a grain-size level. The change of the path of plastic deformation leads to a destabilization of the substructure which was formed during the primary step of rolling in one direction. In investigations on electrolytic copper distinct changes of texture and microstructure have been found depending on the deformation process. The orientation density function (ODF) shows that the reverse rolled starting sample of copper in this investigation contains only one component in the C={112}<111> position. By rotation about ND through 90° or 45°, the C component changes into the unstable C90={112}<110> or C45={112}<914> position, espectively, which almost disappears with progressive deformation. The effect of the mode of rolling on texture evolution has been studied in detail on a macroscopic scale by X-ray pole-figure measurement as well as on a grain-specific scale by individual grain orientation mapping (ACOM, “Automated EBSD”) in the SEM. The statistical distributions of grain orientations (pole figures, ODF), misorientations across grain boundaries (MODF) and &Sigma grain boundaries are considered.

PL

Zmiana drogi odkształcenia silnie oddziaływuje na teksturę walcowania. W szczególności tekstura ustabilizowana podczas walcowania staje się niestabilna i ulega rozpadowi, gdy w ostatnim etapie walcowanie jednokierunkowe lub rewersyjne zamieniamy na walcowanie poprzeczne obrotem próbki dookoła KN o 90° lub 45°. Równocześnie z teksturą globalną obserwowane są specyficzne zmiany w mikrostrukturze w skali wielkości porównywalnej z wielkością ziarna. Zmiana drogi plastycznego odkształcenia doprowadzą do destabilizacji substruktury, która została uformowana w początkowym etapie jednokierunkowego względnie rewersyjnego walcowania. W badaniach nad elektrolityczną miedzią wytworzone zostały znaczne zmiany w teksturze i mikrostrukturze w zależności od procesu odkształcenia. Funkcja gęstości orientacji (ODF) pokazała, że próbka do badań w stanie początkowym przed walcowaniem rewersyjnym zawiera tylko jedną składową w położeniu C={112}<111>. Po obrocie dookoła KN o 90° względnie 45°, składowa C przechodzi w niestabilne położenie odpowiednio C90={112}<110> względnie C45={112}<914>, które zanikają ze wzrostem odkształcenia. Wpływ sposobu walcowania na ewolucje tekstury badano szczegółowo zarówno w skali makro przez pomiar rentgenowskich figur biegunowych jak i w skali rozmiaru ziarna przez odwzorowanie indywidualnych orientacji ziarn techniką ACOM (automatyzowane EBSD) w SEM. Rozpatrywano rozkłady statystyczne orientacji ziarn (figura biegunowa, ODF), dezorientacje w poprzek granic ziarn (MODF) i granice specjalne &Sigma.

11

Influence of the change deformation path on deformation banding in Cu-8%Al alloy single crystals

Jasieński Z., Paul H., Piątkowski A., Driver J. H., Litwora A.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2005

|

Vol. 50, iss. 2

503-514

EN

The textural and microstructural effects of cross rolling of fcc metals with low stacking fault energy have been studied by local orientation measurements in the SEM equipped with field emission gun (FEG) and by X-ray pole figure measurements. The analysis is focused on shear bands and deformation bands development by plane strain compression in copper-8%wt. aluminium alloy single crystals with twinned C{112}<111> and non twinned CR{112}<110> orientations as well as in twinned CRP{112}<110> samples after changing of the deformation path as a result of 90°NDII<112 > rotation. It has been found that important transitions of the deformation textures are correlated with deformation banding. In C{112}<111>-oriented samples and in those after the change of the deformation path (i.e. in {112}<110> pre-deformed as {112}<111>) the high resolution SEMFEG orientation maps allowed investigation of the way in which unstable behaviour of twin-matrix layers leads to the“brass”-type shear bands and formation of the deformation bands. Within well-developed shear bands the dominance of crystal lattice rotation about one of the <112> poles was observed. This is correlated with the operation of one of the two, initially equally active co-planar slip systems of {111}<110>-type. As a consequence, the rotation of twinned areas within shear bands is observed. This ultimately leads to formation of texture components near the B{110}<112>-S{123}<634> fibre. In non- twinned CR{112}<110> orientation from the beginning stages of deformation, a strong tendency to decomposition as a result of <112> rotation is also clearly observed. This leads to another type of deformation bands resembling the transition ones. From crystallographic point of view the tendency to form two nearly complementary positions of B{110}<112> orientation is observed.

PL

Teksturowe i mikrostrukturalne efekty walcowania krzyzowego metali o sieci A1 i niskiej energii błędu ułożenia badano metodą pomiaru pojedynczych orientacji w mikroskopie skaningowym (SEM) wyposażonym w działo polowe (FEG) jak również metodą dyfrakcji rentgenowskiej. Analizowano rozwój pasm ścinania i pasm odkształcenia podczas nieswobodnego ściskania monokryształów stopu Cu-Al8% wag., posiadających początkową orientację C{112}<111> sprzyjającą blźniakowaniu odkształceniowemu i orientację CR{112}<110> nie bliźniakującą, jak również w zbliźniaczonych próbkach orientacji CRP[112}<110> t.j. wstępnie odkształconych w położeniu C i obróconych 90° wokół NDII<112> (ściskanych po zmianie drogi odkształcenia). Stwierdzono, że silne transformacje tekstury odkształconych próbek związane są z pasmową lokalizacją odkształcenia. W próbkach o poczatkowej orientacji C oraz w próbkach CRP odkształconych po zmianie drogi deformacji (wstępna deformacja w położeniu C), otrzymane mapy orientacji metodą SEM/FEG umożliwiły pełną charakterystykę krystalograficznych cech rozwoju pasm ścinania typu mosiądzu oraz tworzenia pasm odkształcenia. W pasmach ścinania wykazano dominację obrotów sieci wokół osi <112>leżących w płaszczyznie dwóch równoważnie aktywnych systemów współpłaszczyznowych BII i BIV, co prowadzi do rozwoju własnej lokalnej tekstury pasma ścinania charakteryzującej się składowymi tekstury walcowania mosiądzu G{110}<001>, B{110}<112> z udziałem składowej S{123}<634>. W przypadku nie zbliźniaczonej orientacji CR{112}<110> obrót wokół osi <112> leżących w płaszczyznach dwóch niekoplanarnych, równoważnie aktywnych systemów AIII i DI prowadzi również do powstania dwóch komplementarnych składowych B{110}<112> charakteryzujących alternatywnie orientacje sąsiednich pasm odkształcenia, powstających w wyniku alternatywnego operowania pojedynczych systemów poślizgu.

12

Microstructural aspects of crossrolling of copper

Pospiech J., Ostafin M., Schwarzer R.A.

Inżynieria Materiałowa

|

2003

|

R. XXIV, nr 6

802-805

EN

The objectives of this investigation are structural effects in fcc metals (here represented by pure copper) that are caused by the change of the direction of rolling. The studies are mainly based on results of individual grain orientation measurements performed by EBSD in the SEM on relatively large sample areas. The change of the path of plastic deformation leads to destabilization of the substructure formed during primary unidirectional rolling. The results of measurement enable a detailed analysis of the micro- macrostructure of deformed material with the aid of orientation distributions and characteristics determined from sets of orientation differences across grain boundaries.

PL

Przedmiotem badań są skutki, które w mikrostrukturze i teksturze wywołuje odkształcenie po zmianie kierunku walcowania w metalach sieci A1 na przykładzie czystej miedzi. Badania oparte są głównie na wynikach automatycznych pomiarów lokalnych orientacji krystalograficznych wykonanych techniką EBSD/SEM na względnie dużych powierzchniach próbki. Zmiana drogi plastycznego odkształcenia doprowadza do destabilizacji substruktury uformowanej podczas pierowtnego jednokierunkowego walcowania. Wyniki z pomiarów lokalnych orientacji pozwalają na szczegółową analizę mikro i makrotekstury odkształconego materiału za pomocą funkcji rozkładu orientacji i charakterystyk określonych przez różne zestawy zbiorów różnic orientacji.