Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Influence of High-Temperature Treatment of Melt on the Composition and Structure of Aluminum Alloy

Grachev V. A., Turakhodjaev N. D.

Archives of Foundry Engineering

|

2017

|

Vol. 17, iss. 4

61--66

EN

The aim of the current study was to examine the structure of an alloy treated at various temperatures up to 2,000–2,100 °C. Among research techniques for studying alloy structure there were the electron and optical microstructure, X-ray structure, and spectral analysis, and for studying the developed furnace geometric parameters the authors employed mathematical modeling method. The research was performed using aluminum smelting gas-fired furnaces and electric arc furnaces. The objects of the study were aluminum alloys of the brand AK7p and AK6, as well as hydrogen and aluminum oxide in the melt. For determining the hydrogen content in the aluminum alloy, the vacuum extraction method was selected. Authors have established that treatment of molten aluminum alloy in contact with carbon melt at high temperatures of 2,000–2,100 °C has resulted in facilitating reduction of hydrogen and aluminum oxide content in the melt by 40-43% and 50-58%, respectively, which is important because hydrogen and aluminum oxide adversely affect the structure and properties of the alloy. Such treatment contributes to the formation of the extremely fine-grained microstructure of aluminum alloy.

2

Modified Twin-Spot Laser Welding of Complex Phase Steel

Różański M., Morawiec M., Grajcar A., Stano S.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2016

|

Vol. 61, iss. 4

1999--2008

EN

The work addresses modified methods of twin-spot laser welding of complex phase steel sheets and investigates the effects of laser beam distribution on the macrostructure, microstructure and hardness. The research-related results were obtained for the beam power distributions of 50%-50%, 60%-40% and 70%-30%. Test joints were made using a Yb:YAG disc laser with a maximum power of 12 kW and a welding head by means of which it was possible to focus a laser beam on two spots. It was found that the change in the laser beam distribution affects geometrical features of the joint. The application of the second beam of lower power enables obtaining tempering-like effects, which finally lead to the beneficial hardness reduction both in the fusion zone and in heat-affected zone. The identification of various microstructural constituents in different zones of the joint was performed using light microscopic micrographs and scanning electron images.

3

Zmiany struktury w stopie AlMg5 po dużym odkształceniu plastycznym

Skorupka J., Rodak K.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2013

|

R. 58, nr 3

143-148

PL

Artykuł miał na celu przeanalizowanie zmian mikrostruktury i mikrotwardości w stopie AlMg5 po zastosowaniu intensywnego odkształcenia plastycznego SPD realizowanego za pomocą metody naprzemiennego kucia. Odkształcenia dokonano z wykorzystaniem symulatora MaxStrain w temperaturze otoczenia. Próbki odkształcano wielokrotnie (tzn. 4, 8, 16 i 32 razy) przy wartości odkształcenia jednostkowego [fi] = 0,3. Odkształcenie realizowano poprzez zastosowanie trzech różnych wariantów odkształcania: kucie swobodne, kucie swobodne z zastosowaniem przerwy pomiędzy kolejnymi odkształceniami oraz kucie matrycowe. Prędkość odkształcenia wynosiła 0,5 s–1. W wyniku odkształcania rozdrobniono ziarno stopu. Najmniejszą wartość średniej średnicy ziaren/podziaren ok. 170 nm uzyskano dla wariantu kucia swobodnego z zastosowaniem przerwy. Stop wykazuje około dwukrotny wzrost twardości w porównaniu ze staniem wyjściowym.

EN

The aim of the work was to analyze the changes of microstructure and microhardness in AlMg5 alloy deformed by means of severe plastic deformation (SPD) method by using multiaxial forging. For this method of deformation, the MaxStrain system was applied. The samples were deformed mutually (4, 8, 16 and 32 times) by using unit value of deformation [fi] = 0.3. The deformation process was realized by using three variants of deformation: open die forging, open die forging with interval, closed die forging. The speed of deformation was 0.5 s–1. In the results of deformation, the refinement of the microstructure received. The minimal value of subgrain/grain about 170 nm was obtained for open die forging with interval variant. The alloy indicate about two time higher value of microhardness in comparable with initial state.

4

Zmiany strukturalne w miedzi w zakresie dużych odkształceń

Rodak K.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2010

|

R. 55, nr 9

602-607

PL

Przedmiotem badań była strukturalna analiza zachowania się Cu poddanej intensywnemu odkształcaniu plastycznemu SPD (ang. severe plastic deformation). Proces odkształcenia realizowano za pomocą metody naprzemiennego kucia realizowanego w jednostce MaxStrain. Zadane odkształcenia zastępcze obejmowały przedział od eta/f 0,9-14,9. Wartości odkształcenia cząstkowego realizowanego w jednym cyklu wynosiły eta/0 = 0,2, 0,4 i 0,5 Odkształcenie realizowano przy stałej prędkości 0,5 s-1. Zmiany mikrostruktury analizowano za pomocą transmisyjnego mikroskopu elektronowego (TEM) oraz za pomocą skaningowego mikroskopu elektronowego wyposażonego w przystawkę EBSD (ang. elektron back scatering diffraction) (STEM/EBSD). W wyniku przeprowadzonego odkształcania (począwszy od eta/f = 3,5) następuje proces fragmentacji struktury. Podziarna i ziarna osiągają wymiar odpowiednio ok. 250 nm i 500 nm. Średnie średnice ziarn i podziarn otrzymane dla zbliżonych wartości odkształceń, realizowanych w różnych cyklach odkształceń jednostkowych są porównywalne. Proces fragmentacji przebiega przy udziale procesu zdrowienia i rekrystalizacji dynamicznej.

EN

Recent investigations are focused on structure characterization of copper deformed by means of severe plastic deformation (SPD) technique. Deformation procedure used at MaxStrain system was applied to achieve large effective strains, eta/f 0.9-14.9. The microstructure was tested using transmission electron microscopy (TEM) and scanning electron microscopy equipped with electron back scattered diffraction (SEM/EBSD) facility. The results shows that the deformation executed by multi-axial compression lads to a subgrain and grain size refinement of 250 nm and 500 nm respectivelly. Average values of subgrain/grain size were comparable for the same eta/f realized at different values of single strain steps. Mechanism of fine grain formation was related to recovery and recrystallization processes.

5

Ultrafine grain structures in Cu by using combined method of deformation

Rodak K.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2009

|

R. 54, nr 2

82-86

EN

Ultrafine grained structures of Cu processed by a combined method of (compression + compression with oscillatory torsion) was investigated and compared with compression test and a compression with oscillatory torsion test. Analysis by TEM showed that the microstructure evolves from lamellar boundaries and elongated cells typical for compression testing towards a more equiaxed homogeneous microstructure. Combined processing created an ultrafine grained material with a grain size of about 300 nm and leads to a better hardness value compared with compression with oscillatory torsion test.

PL

Szczególną zaletą metod odkształcania łączących różne metody badań w zakresie dużych odkształceń SPD (severe plastik deformation) oraz SPD z konwencjonalnymi sposobami kształtowania struktury jest możliwość osiągnięcia dużych odkształceń oraz kształtowanie stosunkowo dużych objętości materiałów. Ponieważ metody SPD wymagają stosowania dużych sił do odkształcenia, a możliwości siłowe pras do wytwarzania drobnoziarnistych struktur są ograniczone, dlatego stosowanie kombinowanych metod może wyeliminować te ograniczenia i spowodować, iż materiały tej grupy mogą być produkowane w skali przemysłowej. Przesłanki literaturowe wskazują na taką możliwość. Ponadto takie sposoby odkształcania dość często powodują ujednorodnienie struktury oraz zmniejszenie rozmiaru ziarna. Dążąc do uzyskania maksymalnego rozdrobnienia ziarna przeprowadzono doświadczenie, w którym wyjściowa struktura była wstępnie odkształcona za pomocą ściskania przy odkształceniu 0,7. Ziarna próbek wstępnie odkształconych są wydłużone. W zależności od orientacji, zróżnicowany jest stopień ich fragmentacji w wyniku generowania pasm odkształcenia plastycznego. Wprowadzenie dodatkowego obciążenia w postaci momentu skręcającego na proces ściskania powoduje szybsze uruchamianie różnych systemów poślizgu. W efekcie w znacznie większej liczbie ziaren, w próbkach odkształcanych w sposób kombinowany widoczne są różne orientacje pasm poślizgu, przecinające się pod kątem zależnym od kierunku obciążenia zewnętrznego oraz układu krystalograficznego ziaren, niż w próbkach odkształcanych wyłącznie za pomocą ściskania. W związku z czym w substrukturze obserwuje się strukturę złożoną z mniejszych podziarn niż ma to miejsce w próbkach ściskanych z oscylacyjnym skręcaniem. Dodatkowo otrzymuje się podziarna o mniejszym rozrzucie wielkości ziarna i większej dezorientacji.

6

Rozdrobnienie ziarn miedzi w wyniku intensywnych odkształceń plastycznych

Rodak K.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2009

|

R. 54, nr 9

550-555

PL

Przeanalizowano mikrostrukturę Cu z wykorzystaniem wysokorozdzielczej analizy SEM/EBSD, otrzymaną w wyniku ściskania z oscylacyjnym skręcaniem. Wskutek zastosowanego odkształcenia otrzymano rozdrobnioną strukturę. Efekty metody odkształcania zostały porównane z metodą wieloosiowego ściskania z wykorzystaniem tej samej techniki badawczej, przy zastosowaniu tego samego materiału wyjściowego oraz przy porównywalnych wartościach odkształceń.

EN

The microstructures of Cu produced by compression with oscillatory torsion were characterized quantitatively by use high resolution SEM/EBSD analysis. After deformation the grain refinement occur. The efficiency of compression with oscillatory torsion was compared with multi-axial compression technique. For comparison, the same methods of investigation, material and comparable values of the material deformation were used.

7

Numerical Modelling of Constrained Groove Pressing with Deform 3D Software

Kesner D., Fišer P., Zrnik J., Cieslar M., Kešner D.

Computer Methods in Materials Science

|

2007

|

Vol. 7, No. 1

130-135

EN

The Constrained Groove Pressing (CGP) is one of the many forming processes, which are used for preparation of ultrafine-grained structure in materials. With this technique, it is possible to manufacture bulk fine-grained products using a wide range of steels and alloys. The finite element method (FEM) modelling may be used for verification of design tool parameters, for optimization of the shape of the CGP-tools and for optimization of the forming process. It provides significant information on the effects of the tool geometry, material properties and friction upon the flow of material. In this study, numerical modelling has been used for investigation of forming with dies of different groove shapes, various sample thicknesses and two different specimen materials (steel and aluminum alloy). The distribution and amount of effective strain and the magnitudes and changes in forming forces were evaluated. The calculation has shown the differences between the alternative forming configurations in terms of the distribution and amount of effective strain. The computation results were used as a basis for design of optimum-shaped tools and verifying the technological process. This optimum alternative has been experimentally tested. The plates prior to CGP had a coarse-grained recrystallized structure with large scatter in grain size. Specimens were forged with up to four strokes, each stroke introducing the strain of about 0.7 in the deformed segments. The impact of the experimental forming upon microstructure development was investigated with light microscopy, scanning electron and transmission electron microscopy of thin foils. Mechanical properties of selected specimens from different regions of the plates were determined by tensile tests. The results show that the Constrained Groove Pressing with one completed pass resulted in formation of non-uniform finer microstructures with some new grains formed by intensive deformation and dynamic recrystallization process. The presence of low tensile and compressive strain in flat segments of specimens, resulted as well in grain refining process, as suggested by numerical simulation, has been confirmed by transmisson electron microscopy observation. However, higher number of passes is required to further homogenize and refine the microstructure.

PL

Kucie w matrycy ze zbieżnymi rowkami (CGP) jest jednym z wielu procesów przeróbki plastycznej, który wykorzystywany i jest przede wszystkim do przygotowania drobnoziarnistej struktury materiałowej. Za pomocą tej technologii możliwe jest wytwarzanie wielu drobnoziarnistych materiałów o dużej objętości.Metoda elementów skończonych może być wykorzystana do weryfikacji parametrów projektu narzędzia w celu optymalizacji kształtu narzędzi CGP oraz parametrów procesu. Dzięki temu możliwe jest uzyskanie znaczących informacji na temat wpływu kształtu narzędzi, właściwości materiałowych oraz tarcia na płynięcie materiału podczas odkształcenia. Niniejszy artykuł przedstawia wykorzystanie modelowania numerycznego w celu analizy procesu przeróbki dla matryc o różnym kształcie wyżłobień, zróżnicowanej grubości próbki oraz dla dwóch różnych materiałów (stal oraz stop aluminium). Otrzymane rezultaty pokazują, iż w wyniku zastosowania 'metody CGP otrzymano niejednolitą strukturę drobnoziarnistą z zarodkującymi nowymi ziarnami, które powstały jako efekt silnego odkształcenia oraz procesu dynamicznej rekrystalizacji.