Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Mechanical properties enhancement of cast Al-8.5Fe-1.3V-1.7Si (FVS0812) alloy by friction stir processing

Nouri Z., Taghiabadi R., Moazami‑Goudarzi M.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2020

|

Vol. 20, no. 4

35--46

EN

This study was conducted to investigate the capability of multi-pass friction stir processing (FSP) on microstructure modification and mechanical properties improvement of FVS0812 alloy. FSP was performed at different rotation speeds (1250, 1600, 2000, and 2500 rpm) and traverse speeds (8, 12, and 25 mm/min) for one, two, and four passes. According to the results, applying single-pass FSP at optimized conditions (i.e. 1600 rpm and 12 mm/min) enhanced the tensile strength, fracture strain, and microhardness of the alloy by about 1020, 1050, and 60%, respectively. This improvement can be mainly attributed to the intense breakage and uniform distribution of θ-Al13Fe4 and α-Al12(Fe,V)3Si intermetallics within the matrix, formation of ultrafine recrystallized grains, and elimination of casting defects. Increasing the number of FSP passes up to four slightly decreased the average size of intermetallic particles, but significantly improved their distribution within the matrix which led to 18 and 200% improvement of tensile strength and fracture strain of one-pass FSPed sample, respectively. The fractography results also revealed that multi-pass FSP has changed the fracture mode of Al-8.5Fe-1.3V-1.7Si alloy from low-energy brittle to a more ductile-dimple fracture.

2

Kinematyczny model formowania warstw w procesie FSP

Górka A.

Przegląd Mechaniczny

|

2012

|

nr 10

19-24

PL

Przedstawiono kinematyczny model formowania warstwy wierzchniej w procesie FSP. W modelu tym skoncentrowano si´ na problematyce formowania warstwy z uwzględnieniem specyfiki inicjowanego pola cieplnego, kinetyki ruchu narzędzia i zmiennych w czasie trwania procesu naprężeń, pochodzących od zewnętrznych sił wymuszających proces. Wykorzystano aproksymacyjny opis powierzchniowego źródła ciepła jako funkcję ciągłą gęstości mocy. W założeniach modelu funkcja ta jest niezmienna w całym cyklu formowania warstwy, odpowiada stałymi warunkom cieplnym procesu. Jednoczenie siły wymuszające proces potraktowano jako niezmienniki procesu, a stany naprężeń powstające w formowanej warstwie jako zmienne zależne od kątowego przemieszczenia masy materiału w warstwie. Ze względu na skomplikowany ruch masy w procesie FSP w modelu tym nie uwzględnia się własności fizykochemicznych materiału bazy ani wpływu kształtu narzędzia na przebieg procesu. Wyznaczane zmienne naprężenia na poszczególnych poziomach formowanej warstwy odzwierciedlają główne kierunki przemieszczania materiału w warstwie. Jest to podstawowy cel opracowanego modelu. Model jest szczególnie przydatny na etapie wdrążania nowych sposobów prowadzenia procesu i optymalizacji kształtu narzędzia roboczego.

EN

The paper presents a simplified model of surface layer formation in the FSP process. The main focus was given to the theoretical aspect of layer formation process taking into account a specific character of thermal field being induced, the kinetics of tool motion as well as the stresses varying during the process, which result from external forces activated the process. The model bases on an approximate description of surface heat source being an continuous function of power density invariant during the process. Because of complex mass motion in the FSP process either physicochemical properties of base material or the influence of tool shape on the FSP process running was not considered in the model. Although, the proposed model does not pretend to precise multithreaded numerical descriptions but it is precise enough to be successfully used in preliminary tests concerning layers being formed in the FSP process. The aforesaid description is particularly useful at the stage of implementation new methods for conducting the process and optimizing the working tool shape.

3

Fizyczny mechanizm formowania warstw w procesie FSP

Górka A., Kocańda A.

Przegląd Mechaniczny

|

2012

|

nr 11

25--28

PL

W opracowaniu przedstawiono mechanizm formowania warstw wierzchnich w procesie tarciowym FSP (friction stir processing), koncentrując uwagę na zobrazowaniu procesu mieszania materiału w zależności od kształtu zastosowanego narzędzia wykonawczego. W tym celu wybrano materiał cechujący się niską temperaturą uplastycznienia i niską lepkością w wyższych temperaturach. Zmniejszono w ten sposób wpływ parametrów materiałowych, temperatury i zewnętrznych sił na wstępny stan naprężeń w materiale. W badaniach wykorzystano trzy typowe konstrukcje narzędzi do przeprowadzenia procesów FSP. Zamieszczona w artykule dokumentacja faktograficzna ilustruje pierwotny rozpływ materiału w początkowej fazie formowania warstwy wierzchniej metodą tarciową. Tym samym dokumentuje mechanizm przemieszczania się materiału w procesie FSP. Szczególnie jest to przydatne na etapie wdrażania nowych sposobów prowadzenia procesu FSP i w przypadku optymalizacji kształtu narzędzia roboczego. Opracowany mechanizm formowania warstw dla modelowego materiału próbki i uproszczonych konstrukcji narzędzi roboczych stanowi podstaw´ do badań weryfikacyjnych kinematycznego modelu formowania warstw w procesie FSP. Jest to treścią osobnego opracowania z tego zakresu.

EN

The paper presents the mechanism of formation of surface layers in the process of friction FSP (friction stir processing). The main attention focused on illustrating the process of mixing the material, depending on the shape of the gear used executive. For this purpose, selected material with a low softening point and low viscosity at higher temperatures. The impact of material parameters, temperature and external forces on the preliminary state of stress in the material were reduced in this way. The study used three typical structures FSP process tools. The visual documentation of these tests very well illustrated the movement of material during the process. At the same time presents a mechanism of movement the material in the FSP. This is particularly useful for the implementation of new ways of FSP process and for optimizing the shape of the working tools. This developed mechanism of formation of layers is the basis of verification of the kinematic model of the layers formation in the FSP [9].