Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Influence of plastic deformation temperature on the structure and mechanical properties of low-alloy copper alloys with Co, Ni and B

Grzegorczyk B., Ozgowicz W.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2017

|

Vol. 84, nr 2

49--57

EN

Purpose: This work presents the influence of chemical composition and plastic deformation temperature of CuCoNi and CuCoNiB as well as CuCo2 and CuCo2B alloys on the structure, mechanical properties and, especially on the inter-crystalline brittleness phenomenon and ductility minimum temperature effect in tensile testing with strain rate of 1.2·10-3 s-1 in the range from 20°C to 800°C. Design/methodology/approach: The tensile test of the investigated copper alloys was realized in the temperature range of 20-800°C with a strain rate of 1.2·10-3 s–1 on the universal testing machine. Metallographic observations of the structure were carried out on a light microscope and the fractographic investigation of fracture on an electron scanning microscope. Findings: Low-alloy copper alloys such as CuCo2 and CuCo2B as well as CuCoNi and CuCoNiB show a phenomenon of minimum plasticity at tensile testing in plastic deforming temperature respectively from 500°C to 700°C for CuCo2, from 450°C to 600°C for CuCo2B and from 450°C to 600°C for CuCo2B and from 500°C to 600°C for CuCoNiB. Practical implications: In result of tensile tests of copper alloys it has been found that the ductility minimum temperature of the alloys equals to about 500°C. At the temperature of stretching of about 450°C the investigated copper alloys show maximum strength values. Originality/value: Based on the test results the temperature range for decreased plasticity of CuCoNi and CuCoNiB as well as CuCo2 and CuCo2B alloys was specified. This brittleness is a result of decreasing plasticity in a determined range of temperatures of deforming called the ductility minimum temperature.

2

Changes of microstructure in CuNi25 alloy deformed at elevated temperature

Sakiewicz P., Nowosielski R., Griner S., Babilas R.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2011

|

Vol. 50, nr 2

98-109

EN

Purpose: The aim of this paper was to present behaviour of CuNi25 alloy during elevated temperature tensile tests and describe changes of microstructure of material after deformation at the range of the Ductility Reduced Area (DRA) in which the phenomenon of Ductility Minimum Temperature (DMT) is situated. Design/methodology/approach: Numerous techniques were used to characterize properties of material: high temperature tensile tests, transmission electron microscopy (TEM), HRTEM, FFT. Findings: During the experimental studies the course of elongation and reduction of area curves has been determined. Morphology of material after deformation at elevated temperature was analysed. Research limitations/implications: Further studies should be undertaken in order to correlate effects, processes and mechanism existing and superimpose in material in range of Ductility Minimum Temperature phenomenon, it should help us understand high temperature properties of mentioned material. Practical implications: Knowledge about material properties during high temperature deformation leads to selection of the appropriate production parameters. Misapplication of parameters leads to multiplication of costs and often destruction of material during production or operating. Correct selection of technical and economical parameters of material production processes gives us supremacy in economic and technological competition. Originality/value: Investigations of this CuNi25 alloy complete knowledge about mechanical properties and help us develop correct parameters for more effective technologies for material production.

3

Ductility minimum temperature phenomenon in as cast CuNi25 alloy

Nowosielski R., Sakiewicz P., Mazurkiewicz J.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2006

|

Vol. 17, nr 1-2

193--196

EN

Purpose: The aim of this paper was to present DMT phenomenon in CuNi25 alloy and describe behavior of as cast alloy during high temperature tensile tests for different strain rates. Design/methodology/approach: Numerous techniques were used to characterize properties of material: high temperature tensile tests, light microscope, scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM). Linear and point analysis of concentration executed with the help of X-ray microanalysis. Findings: It was determine from the experimental studies the course of elongation and reduction of area curves for different strain rates. Their was analyze morphology of material in the range of 300-650°C. Research limitations/implications: Further studies should be undertaken in order to correlate effects, processes and mechanism existing and superimpose in material in range of Ductility Minimum Temperature phenomenon and what should help us understand high temperature properties of mentioned material. Practical implications: Knowledge about material properties during high temperature deformation leads to selection appropriate production parameters. Misapplication of parameters leads to multiplication of costs and often destruction of material during production or operating. Correct selection of technical and economical parameters of material production give us supremacy in economic and technological competition. Originality/value: Investigations of this as cast CuNi25 alloy complete ours knowledge about mechanical properties and help us to develop correct parameters for more effective technologies for material production.

4

Eksplikacja efektu minimalnej plastyczności mosiądzów jednofazowych

Nowosielski R.

Zeszyty Naukowe. Mechanika / Politechnika Śląska

|

2000

|

z. 135

1-159

PL

Praca dotyczy eksplikacji makroskopowo obserwowanego efektu związanego z występowaniem minimum na krzywej plastyczności w funkcji temperatury. W pracy postawiono tezę, że podstawowym mechanizmem odpowiedzialnym za efekt minimalnej plastyczności w mosiądzach jednofazowych jest niejednorodne odkształcenie i jednocześnie funkcjonujący, wywołany przez proces niejednorodnego odkształcenia, niejednorodny przebieg procesów aktywowanych cieplnie w odkształconych obszarach, w których energia zmagazynowana osiągnęła dostateczną wartość. Mechanizm ten funkcjonuje w zakresie temperatury zbliżonym do początku operowania procesów aktywowanych cieplnie. Skutkiem jego funkcjonowania jest lokalizacja odkształcenia w tych obszarach i w konsekwencji pękanie materiału na styku obszarów odkształconych i nieodkształconych. Skład chemiczny i jego lokalne zmiany oraz zmiany struktury wpływają na przebieg procesów związanych z odkształceniem i działaniem temperatury w różny sposób. Występujące zmniejszenie się plastyczności, z jednej strony, jest najczęściej skutkiem wspomnianego wpływu na zwiększenie niejednorodności odkształcenia. Z drugiej strony wpływ ten może być przyczyną zmniejszenia niejednorodności odkształcenia. Rozszerzeniem postawionej tezy jest bardziej uniwersalna koncepcja modelu miejsc "twardych i miękkich", która wyjaśnia efekt minimalnej plastyczności opisując makroskopowy przebieg odkształcenia w zakresie TMP, we wszystkich przypadkach, w których funkcjonujące w metalach mikromechanizmy prowadzą do powstania sytuacji, gdzie udział objętościowy miejsc "miękkich" jest funkcją temperatury i prowadzi do lokalizacji w nich odkształcenia. Temperatura minimalnej plastyczności pokrywa się z temperaturą, w której udział objętościowy miejsc miękkich osiąga pewną "progową", krytyczną ze względów mechanicznych, wartość. W pracy przeprowadzono badania plastyczności mosiądzów jednofazowych (dwuskładnikowych CuZn1, CuZn4, CuZn10, CuZn32 oraz wieloskładnikowego CuZn27Ni18 i stopu CuNi25) w funkcji temperatury (w zakresie 300-900 stopni C), dla szybkości odkształcenia (10-3 - 102s-1), przy różnym stanie naprężenia (próby rozciągania i skręcania) i wielkości ziarna (około 20 i 200 my m) oraz stanu wyjściowego materiału (przerobiony plastycznie i odlewany), w celu określenia czynników wpływających na TMP oraz potwierdzenia danych literaturowych. Dla uzasadnienia tezy pracy przeprowadzono badania i pomiary: własności mechanicznych, metalograficzne na mikroskopie świetlnym i elektronowym, energii aktywacji procesu odkształcenia plastycznego, tarcia wewnętrzneg, COD i densometryczne. Dla potwierdzenia wyników eksperymentalnych zweryfikowano koncepcję modelu miejsc "twardych i miękkich" dokonując obliczeń zależności plastyczności mosiądzów w funkcji objętościowego udziału miejsc "miękkich", dla dwóch wariantów wspomnianego modelu, opierając się na zmodyfikowanej dla potrzeb modelu metodzie elementów skończonych. Zaproponowany model miejsc "twardych i miękkich" opisuje zachowanie się mosiądzów w warunkach efektu minimalnej plastyczności, ale może być stosowany do opisu podobnego efektu w innych metalach i stopach. Wspomniany model, wprawdzie w sposób tylko jakościowy, wiąże przebieg procesu odkształcenia plastycznego w skali mikro i mezo z przebiegiem procesu w skali makroskopowej, jednak otwiera drogę do dalszych badań i poszukiwań, zgłębiających problem makroskopowej istoty plastyczności i jej zależności od składu chemicznego i struktury metali i stopów.

EN

The work refers to explication of macroscopic observed minimum plasticity effect connected with existence, for metals and alloys, of ductility minimum temperature (DMT) for a dependence of plasticity versus deformation temperature. The explication process was based on the following argument: that basic mechanism responsible for minimum plasticity effect in mono-phase brasses, is heterogeneous deformation and simultaneously working, developed by process heterogenous deformation, heterogenous course of thermal activated processes in deformated areas of metal, in which stored energy reached sufficient value. The mechanism works in the range of temperature close to the beginning of operating of thermal activated processes. Its results is location of deformation in these areas and in consequence cracking of material in junction points of deformed and undeformed areas. The chemical composition and its local changes and structure changes influence on the course of processes connected with deformation and thermal activation in a different manner. The plasticity diminishing, from one side, is most often a results of the above-mentioned influence on enlargement of deformation inhomogeneity. From the other side, the above-mentioned influence can be a reason of diminishing deformation infogomenity, causing most often weakness of minimum plasticity effect., or in an extreme change of its dissaperence. The widening of the presented argument is more universal idea of a model of "hand and soft" places, which explains a minimum plasticity effect describing a macroscopic course of deformation in the range of DMT. This model can describe behaviour of metals in DMT in all cases, in which working in metals micro-mechanisms induced a situation, where voluminal share of "soft" places is a function of deformation temperature and drives to a location of deformation. DMT agrees with temperature in which voluminal share of "soft" places in a volume of sample research critical (threshold) value from a mechanical point of view. In the work widely conceived plasticity investigations of mono-phase, binary brasses (CuZn1, CuZn4, CuZn10, CuZn32), multiple brass CuZn27Ni18 and CuNi25 alloy were performed in function of deformation temperature (in the range 300-900 degree C), for strain rates in the range (10-3 - 102 s-1), at different stress state (tension and torsion test), and a different initial structure of material (grain size about 20 and 200 my m after cold work and annealing and after cast), in order to determine factors influencing on DMT and confirmations literature date. The following investigations and measurements as: mechanical properties, metallographic, energy activation, internal frictions, COD and densometric, were accomplished in order to justify the work argument. To confirm experimental results, the model of "hard and soft" places was verified by calculations of brasses plasticityas a function of a voluminal share of "soft" places in volume of a sample, basing on modified finite elements method. The main results of the work is an elaboration of the model, which describes plastic behaviour of brasses in the range of DMT, and can be practical used for desciption of similar effects in other metals and alloys. The presented model, only in qualitative manner, joins the course of plastic deformation in a micro and mezzo scale with the course of this process in a macro scale, but opens way to futher research exploring deeply this problem.