Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Microstructure and properties of 1050A/AZ31 bimetallic bars produced by explosive cladding and subsequent groove rolling process

Mróz Sebastian, Mola Renata, Szota Piotr, Stefanik Andrzej

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2020

|

Vol. 20, no. 3

197--211

EN

Within the framework of this study, the 1050A/AZ31 round bimetal bars were produced by the explosive cladding method and subsequent groove rolling process. LM/SEM investigation shown that by proper selection of the explosive cladding parameters (mainly initial distance between 1050A tube and AZ31 core and detonation velocity) it is possible to produce 1050A/AZ31 feedstocks without a continuous layer of Mg–Al intermetallic phases on the interface between joined materials. The experimental tests of the groove rolling process of 1050A/AZ31 bars were supplemented with a theoretical analysis using FEM-based numerical modelling. Based on the test results obtained, it was found that the interface of the 1050A/AZ31 bar rolling at a temperature (300 °C) was characterized by the generation of a thin continuous intermetallic layer without cracks. Applying a higher rolling temperature of 400 °C, which is usually used in hot forming processes of Mg alloys, led to the production of a thicker intermetallic layer, which cracked during the rolling process as a result of deformation. Strength of the fabricated bimetal joints was high, they did not delaminate during shear tests.

2

Groove Rolling Process of Mg/Al Bimetallic Bars

Mróz S., Stefanik A., Szota P.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2019

|

Vol. 64, iss. 3

1067--1072

EN

The paper presents the results of the experimental tests of Mg/Al bimetallic bars rolling process in classic and multi-radial modified round-oval-round passes. The bimetallic bar consist of magnesium core, grade AZ31 and aluminium outer layer, grade 1050A. The stocks were round bars with diameter 22.5 mm with an aluminium layer share of 28%. As a result of rolling in four passes, bars of a diameter of about 17 mm were obtained. A bimetallic feedstock was manufactured using an explosive welding method. The use of the designed arrangement of multi-radial modified stretching passes resulted in obtaining Mg/Al bimetallic bars with an uniform distribution of the cladding layer over the bar perimeter and high quality of shear strength between individual layers compared to Mg/Al bars obtained in the classic passes.

3

Zastosowanie różnych metod walcowania do wytwarzania prętów okrągłych ze stopu magnezu AZ31

Stefanik A., Szota P., Mróz S., Dyja H.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2015

|

R. 60, nr 12

675--681

PL

W artykule przeprowadzono badania dotyczące możliwości wytwarzania prętów okrągłych ze stopu magnezu AZ31 w procesie walcowania na gorąco. Proces walcowania zrealizowano w walcarce duo oraz w trójwalcowej walcarce skośnej. Celem pracy było określenie i porównanie właściwości prętów ze stopu magnezu AZ31 po procesie walcowania w dwóch różnych typach urządzeń. Modelowanie numeryczne procesu walcowania prętów ze stopu AZ31 wykonano w programie komputerowym Forge 2011®. Weryfikację wyników obliczeń numerycznych przeprowadzono w badaniach doświadczalnych walcowania w walcarce duo D150 i trójwalcowej walcarce skośnej RSP 40/14. Dla obu procesów zastosowano wsad w postaci prętów okrągłych o średnicy 22 mm, walcowanych na końcową średnicę wynoszącą 15 mm. Na podstawie wyników badań teoretycznych i doświadczalnych stwierdzono, że obie przedstawione w pracy metody walcowania prętów okrągłych ze stopu magnezu AZ31 pozwalają na uzyskanie gotowych prętów okrągłych charakteryzujących się nieznaczną owalnością.

EN

In this paper the result of the research on the production of round bars of magnesium alloy AZ31 in the hot rolling process was presented. The rolling process were made in duo mill and a three-high skew rolling mill. The aim of the work was determine and compare the properties of AZ31 magnesium alloy round bars obtained during the rolling process in two different types of rolling mills. Numerical modeling of the of AZ31 magnesium alloy round bars rolling process were conducted by using a computer program Forge 2011®. The verification of the results of numerical modeling was carried out during laboratory test in the rolling mill duo D150 and a three-high skew rolling mill RSP 40/14. For both processes, as the feedstock the round bars of 22 mm diameter were used, then rolled on the final diameter of 15 mm. By analysis of the theoretical and experimental results, it was found that both methods of AZ31 magnesium alloy round bars rolling allow to obtain finished round bars characterized by a slight ovality.

4

Zakuwanie końcówek lin metodą walcowania wzdłużnego

Bartnicki J., Tomczak J.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2015

|

R. 60, nr 11

601--603

PL

W artykule podano dotychczas stosowane metody zaciskania końcówek lin i cięgien wykorzystywanych w szerokim zakresie, jako elementy wytrzymałościowe oraz części układów sterowania. Zaproponowane rozwiązanie dotyczy urządzenia do walcowania wzdłużnego, w którym dokonuje się zaciskania końcówek lin i cięgien za pomocą wykrojów o zaproponowanym kształcie okrągłym bądź sześciokątnym. Przedstawione w artykule rozwiązania prototypowe zostały opatentowane i zastosowane w wykonanym urządzeniu, które podlegało procedurze certyfikacji. Gotowe produkty, wykonywane za jego pomocą, zostały wprowadzone na rynek.

EN

This paper concerns sleeve clamping on cables by means of rotary groove segments. The areas of application of cables and strings are discussed and the way of making on them endings were taken into consideration during designing a machine for the process practical realization. Successful realization of laboratory tests of clamping confirmed in practice assumptions in this conception.

5

Properties of the AZ31 Magnesium Alloy Round Bars Obtained in Different Rolling Processes

Stefanik A., Szota P., Mróz S., Bajor T., Dyja H.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 4

3001--3006

EN

Currently magnesium alloy bars are manufactured mainly in the extrusion process. This method has some drawbacks, which include: low process capacity, considerable energy demand, small length of finished products. Therefore it is purposeful to develop efficient methods for manufacturing of Mg alloy products in the form of bars, such methods include groove rolling and three-high skew rolling processes. Modified stretching passes provide change in material plastic flow, which contributes to the occurrence of the better distribution of stress and strain state than in the case of rolling in classical stretching passes. One of the modern method of Mg alloy bars production is rolling in a three-high skew rolling mill, which allows to set in a single pass a larger deformation compared to the rolling in the stretching passes. The paper presents the results of experimental studies of the AZ31 round bars production in the modified stretching passes and in the three-high skew rolling mill. The study of microstructural changes, hardness and the static tensile tests were made for as-cast and ready-rolled bars in both analyzed technologies.

PL

Obecnie pręty ze stopów magnezu są wytwarzane głównie w procesie wyciskania. Metoda ta ma pewne wady, do których można m.in. zaliczyć: znaczne zapotrzebowanie na energię, ograniczona długość gotowych prętów. Dlatego celowe jest poszukiwanie bardziej wydajnych metod wytwarzania prętów ze stopów magnezu z zastosowaniem procesu walcowania w wykrojach oraz w trójwalcowych walcarkach skośnych. Zastosowanie układu wykrojów wydłużających o zmodyfikowanym kształcie wpływa na schemat plastycznego płynięcia metalu powodując bardziej równomierny rozkład odkształceń i naprężeń w porównaniu do walcowania w klasycznych układach wykrojów. Jedną z nowoczesnych metod wytwarzania prętów ze stopów Mg jest walcowanie w trójwalcowej walcarce skośnej, która umożliwia zadanie większych odkształceń w jednym przepuście w porównaniu do walcowania w wykrojach. W artykule przedstawiono wyniki badań doświadczalnych procesu walcowania prętów ze stopu magnezu AZ31 w wykrojach modyfikowanych oraz w trójwalcowej walcarce skośnej. W ramach pracy wykonano badania mikrostrukturalne, pomiary twardości oraz statyczną próbę rozciągania dla materiału w stanie lanym oraz gotowych prętów odwalcowanych w obu technologiach.

6

Analiza procesu walcowania prętów bimetalowych Al-Cu w wielopromieniowych modyfikowanych wykrojach wydłużających

Mróz S., Szota P., Wąsek S., Stefanik A.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2014

|

Vol. 81, nr 5

283--286

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań numerycznych i doświadczalnych procesu walcowania prętów bimetalowych Al-Cu. W celu zwiększenia równomierności rozkładu warstwy platerującej na obwodzie i długości prętów zmodyfikowano kształt klasycznych wykrojów owalnych poziomych i pionowych. Wsadem był wstępniak o średnicy 22 mm z udziałem warstwy miedzi w przekroju poprzecznym pręta 15 i 30%. W wyniku walcowania w 4 przepustach otrzymano pręty o średnicy ok. 16 mm. Zastosowanie wielopromieniowych wykrojów do walcowania prętów bimetalowych Al-Cu poprawiło stabilność procesu walcowania, dzięki czemu gotowe pręty charakteryzowały się równomiernym rozkładem warstwy platerującej na obwodzie pręta i niewielkimi odchyłkami wymiarowymi.

EN

The paper presents the results of the numerical modelling and experimental tests of Al-Cu bimetallic bars rolling process. In order to enhance the uniformity of distribution of cladding copper layer over the bimetallic bar perimeter and length, the shape of the classical horizontal and vertical oval passes were modified. The stock was round bars with diameter 22 mm with a copper layer share of 15 and 30%. As a result of rolling in 4 passes, bars of a diameter of about 16.0 mm were obtained. By applying the multi-radial modified grooves to the rolling of Al-Cu bimetallic bars the stability of the rolling process was improved, whereby, finished bars with a uniform cladding layer distribution over the core and small diameter dimensional deviations were obtained.

7

Phase diagram calculations for the ZnSe-BeSe system by first-principles based thermodynamic Monte Carlo integration

Woźniakowski A., Deniszczyk J.

Computer Methods in Materials Science

|

2013

|

Vol. 13, No. 2

351--356

EN

The T-x phase diagram of Zn1-xBexSe alloy is calculated by means of ab initio method supplemented with the lattice Ising-like model cluster expansion approach and the Monte Carlo thermodynamic computations. Presented results confirm the high quality of mapping of disordered alloy onto the lattice Hamiltonian. The calculated phase diagram shows the asymmetric miscibility gap with the upper critical solution temperature equal to 860 K (1020 K) when the lattice vibrations are included (excluded) in the free energy of the system. We have proved that below the room temperature the miscibility of ZnSe and BeSe phases is possible only in the narrow range of concentration near the x = 0 and 1. At elevated temperatures the two phases are more capable to be mixed over the wider concentration range on the Zn-rich side of phase diagram.

PL

W pracy przedstawiono rezultaty badań teoretycznych stabilności fazowej roztworu stałego Zn1-xBexSe w zależności od temperatury i koncentracji składników. Diagram fazowy T-x wyznaczono na podstawie potencjału termodynamicznego wyliczonego metodą całkowania termodynamicznego Monte Carlo w ramach wielkiego rozkładu kanonicznego. W obliczeniach termodynamicznych wykorzystano Hamiltonian sieciowy w postaci tzw. rozwinięcia klastrowego (typu modelu Isinga). Współczynniki energetyczne rozwinięcia klastrowego wyznaczono drogą dopasowania Hamiltonianu sieciowego do wartości entalpii tworzenia wyliczonych kwantowymi metodami z pierwszych zasad dla 33 nadstruktur Zn1-xBexSe w całym zakresie koncentracji. W obliczeniach termodynamicznych uwzględniono również wkład do energii swobodnej pochodzący od drgań sieci, który wyznaczono dla 33 nadstruktur w ramach przybliżenia kwazi-harmonicznego. Uzyskany z obliczeń diagram fazowy T-x charakteryzuje się asymetryczną luką mieszalności. Obliczenia termodynamiczne oparte wyłącznie na części konfiguracyjnej energii swobodnej dają diagram fazowy z górnym punktem krytycznym: xC = 0,69 i TC = 1020 K. Uwzględnienie drgań sieci daje obniżoną temperaturę krytyczną TC = 860 K (xC = 0,65). Prezentowane badania wykazały, że poniżej temperatury pokojowej mieszalność faz ZnSe i BeSe jest możliwa wyłącznie w wąskich zakresach koncentracji (x ≈ 0 oraz x ≈1). W podwyższonej temperaturze, 400 K < T < TC, mieszalność faz ZnSe i BeSe jest możliwa również w roztworach Zn1-xBexSe o wzbogaconej zawartości cynku.

8

First Principles Phase Diagram calculations for the CdSe-CdS wurtzite, zincblende and rock salt structures

Woźniakowski A., Deniszczyk J., Adjaoud O., Burton B. P.

Computer Methods in Materials Science

|

2013

|

Vol. 13, No. 2

345--350

EN

The phase diagrams of CdSe1-xSx alloys were calculated for three different crystal structure types: wurtzite (B4); zinc-blende (B3); and rocksalt (B1). Ab initio calculations of supercell formation energies were fit to cluster expansion Hamiltonians, and Monte Carlo simulations were used to calculate finite temperature phase relations. The calculated phase diagrams have symmetric miscibility gaps for B3 and B4 structure types and a slightly asymmetric diagram for B1 structure. Excess vibrational contributions to the free energy were included, and with these, calculated consolute temperatures are: 270 K for B4; 300 K for B3; and 270 K for B1. Calculated consolute temperatures for all structures are in good quantitative agreement with experimental data.

PL

Półprzewodnikowe związki Cd(Se,S) oraz ich stopy charakteryzują się szeroką bezpośrednią przerwą energetyczną i dlatego mogą być przydatne w urządzeniach optoelektronicznych, światłoczułych, detektorach promieniowania gamma, diodach elektroluminescencyjnych, laserach oraz ogniwach słonecznych. Ze względu na możliwość atrakcyjnych zastosowań półprzewodnikowe stopy CdSe1-xSx są w ostatnich latach przedmiotem rozważań teoretycznych oraz intensywnych badań doświadczalnych. Związki Cd(Se,S) w warunkach normalnych krystalizują w heksagonalnej strukturze wurcytu (B4) oraz metastabilnej, ściennie centrowanej strukturze blendy cynkowej (B3). Pod wpływem wysokiego ciśnienia struktury B4 oraz B3 zmieniają swoją formę krystaliczną i przekształcają się w gęstszą, ściennie centrowaną strukturę soli kamiennej (B1). Celem niniejszej pracy jest przeprowadzenie obliczeń diagramów fazowych oraz wyznaczenie krytycznej temperatury mieszalności dla stopów CdSe1-xSx krystalizujących w strukturach B4, B3 oraz B1. Diagramy fazowe zostały wyznaczone na podstawie potencjałów termodynamicznych obliczonych metodą całkowania termodynamicznego Monte Carlo. Zrealizowany proces obliczeń wskazuje na występowanie luk mieszalności w całym zakresie koncentracji CdSe1-xSx dla wszystkich rozpatrywanych sieci krystalicznych. Rezultaty uzyskane dla struktur sieci B4 oraz B3 charakteryzują się symetrycznymi lukami mieszalności. W przypadku struktur sieci B1 luka mieszalności wykazuje lekko asymetryczny charakter. Wyznaczone krytyczne temperatury mieszalności wynoszą 270 K, 300 K, 270 K odpowiednio dla struktur sieci B4, B3 i B1. W obliczeniach uwzględniono efekt drgań sieci, a uzyskane rezultaty wykazują dobrą zgodność z dostępnymi w literaturze danymi eksperymentalnymi.

9

Analiza procesu zaciskania tulei na linach stalowych

Bartnicki J., Tomczak J., Pater Z.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2012

|

Vol. 79, nr 8

535--539

PL

W pracy przedstawiono wyniki analizy numerycznej procesu zaciskania tulei na linach stalowych za pomocą obrotowych segmentów bruzdowych. Omówiono obszary zastosowań wyrobów typu liny i cięgna oraz przedstawiono sposoby wykonywania na nich zakończeń wielofunkcyjnych. Analizę numeryczną procesu przeprowadzono opierając się na metodzie elementów skończonych (MES), wykorzystując komercyjny pakiet oprogramowania DEFORM-3D. Omówiono rezultaty uzyskane dla dwóch wielkości opracowanych wykrojów, zestawiając uzyskiwane rozkłady odkształceń oraz wartości sił. Otrzymane wyniki analizy numerycznej wykorzystano w projekcie przyrządu do praktycznej realizacji tego procesu. Pomyślne wyniki prób zaciskania końcówek lin potwierdziły poprawność opracowanej koncepcji.

EN

This paper deals with the results of numerical analysis of bush clamping for example on steel cables by means of rotary groove segments. The areas of application of cables and strings are discussed and the way of making on them endings is presented. Numerical analysis of the process was made basing on finite element method (FEM), using commercial software DEFORM-3D. The results of numerical analysis were discussed focused on strain distributions and force parameters. The obtained results of the numerical analysis were used during designing a machine for the process practical realization. Successful realization of laboratory tests of clamping confirmed in practice took into consideration assumptions in this conception.

10

Analiza płynięcia metalu w projektowaniu złożonych wykrojów kształtowych

Turczyn S., Dziedzic M., Kuźmiński Z.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2012

|

Vol. 79, nr 11

786--791

PL

W artykule przedstawiono analizę płynięcia metalu i wypełnienia wykrojów walcowniczych w odniesieniu do projektowania złożonych wykrojów kształtowych. W badaniach przyjęto dwie metody: ﬁzyczne modelowanie i symulację komputerową. Zaprezentowano wyniki dla kilku przypadków walcowania wyrobów długich o złożonych kształtach, takich jak ceowniki czy grodzice. Otrzymane wyniki analizy pozwalają na sprawdzenie i korektę zaprojektowanych wykrojów walcowniczych oraz schematu przepustów w procesach przemysłowych.

EN

In the following paper the analysis of materialﬂow and ﬁlling of rolls grooves was performed, especially in regard to design of compound grooves. The principles of both physical modelling and computer simulation are discussed. The results are presented for several examples of long products rolling such as channels and sheet piles. The realized research allowed to make corrections of the designed rolls grooves as Well as to elaborate better pass schedulefor rolling in industrial conditions.

11

Wpływ kształtu wykroju przedgotowego na rozkład warstwy platerującej podczas procesu walcowania prętów bimetalowych Al-Cu

Wąsek S., Mróz S., Szota P.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2011

|

Vol. 78, nr 9

837--840

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań numerycznych procesu walcowania prętów bimetalowych Al-Cu o średnicy końcowej 18 mm. W celu określenia wpływu kształtu wykrojów przedgotowych na rozkład warstwy miedzianej na aluminiowym rdzeniu pręta zaprojektowano trzy układy wykrojów wydłużających. Wsadem był wstępniak o średnicy 22 mm i równomiernym rozkładzie warstwy platerującej na obwodzie. Udział warstwy miedzi w przekroju poprzecznym pręta wynosił 10 i 15 %. Stwierdzono, że najbardziej równomierny rozkład warstwy platerującej na obwodzie rdzenia można otrzymać stosując układ wykrojów: dwupromieniowy owal modyfikowany–koło.

EN

The paper presents the results of the numerical modelling of the rolling process of Al-Cu bimetallic rods. The final diameter of the rods was 18 mm. In order to determine the influence of the shape elongating oval grooves on the distribution of copper layer on an aluminum core rod, three types of oval grooves were designed. The stock was round rod with diameter 22 mm and uniform distribution of the cladded layer at the perimeter. The share of the copper layer in the cross section of the rod was 10 and 15 %. It was found out that the most uniform distribution of cladded layer at the perimeter of the core can be obtained by using the elongating grooves modified oval–round.

12

Numerical analysis of sleeve clamping process

Bartnicki J., Tomczak J., Samołyk G.

Computer Methods in Materials Science

|

2011

|

Vol. 11, No. 2

225-228

EN

This paper deals with the rcsults of numerical analysis of sleevc clamping for example on steel cables by means of rotary groove segments. The areas of application of cables and strings are discussed and the way of making on them endings is presented. Numerical analysis of the process was made basing on finite element method (FEM), using commercial software DEFORM-3D. Geometrical models applied in calculations and impression shape's influence on the product quality were discussed. The obtained results of the numerical analysis were used during designing a machine for the process practical realization.

PL

W opracowaniu przedstawiono wyniki analizy numerycznej procesu zaciskania tulei między innymi na linach stalowych przy pomocy obrotowych segmentów bruzdowych. Omówiono obszary zastosowań wyrobów typu liny i cięgna oraz przedstawiono sposoby wykonywania na nich zakończeń. Analizę numeryczną procesu przeprowadzono w oparciu o metodę elementów skończonych (MES), wykorzystując komercyjny pakiet oprogramowania DEFORM - 3D. Omówiono modele geometryczne zastosowane w obliczeniach oraz wpływ kształtu wykroju na jakość wyrobu. Uzyskane wyniki analizy numerycznej wykorzystano w projekcie przyrządu do praktycznej realizacji tego procesu.

13

Odporność korozyjna bimetalowych prętów żebrowanych w zakwaszonym środowisku zawierającym jony chlorkowe

Jagielska-Wiaderek K., Bala H., Mróz S., Dyja H.

Ochrona przed Korozją

|

2010

|

nr 11

575-578

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań nad odpornością korozyjną bimetalowych prętów żebrowanych, w których rdzeń wykonany był ze stali węglowej C45E a warstwa platerująca ze stali austenitycznej X2CrNi18-10. Do otrzymywania okrągłego wsadu zastosowano metodę napawania TIG, a następnie tak otrzymany wsad walcowano na gorąco w wykrojach. Testy określające odporność na korozję lokalną bimetalowych prętów wykonano w 0,5M roztworze siarczanowym zakwaszonym do pH = 1 i zawierającym 0,4-0,6M jonów chlorkowych.

EN

This work summarizes the results of corrosion resistance of bimetallic ribbed bars produced of C45E type mild steel plated with X2CrNi18-10 austenitic stainless steel. Bimetallic ribbed bars were obtained by the facing by welding (TIG) method and hot rolling. The potentiokinetic tests were carried out in acidified 0.5 M sulphate solutions (pH = 1) containing 0.4-0.6M of chloride ions.

14

Numeryczne modelowanie procesu walcowania prętów płaskich z wymuszonym poszerzeniem

Skura T., Mróz S.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2010

|

Vol. 77, nr 9

497-500

PL

Głównym problemem podczas projektowania procesu walcowania prętów płaskich o znacznym stosunku szerokości do wysokości jest możliwość powstania wyboczenia pasma podczas walcowania w wykrojach osadczych. Zastosowanie specjalnego kalibrowania walców, bez konieczności stosowania wykrojów osadczych, pozwoli na uzyskanie wyrobu gotowego spełniającego normy odbiorcze. W pracy przeprowadzono numeryczne modelowanie procesu walcowania prętów płaskich, dla warunków technologicznych jednej z walcowni prętów. Badania teoretyczne przeprowadzono dla procesu walcowania prętów płaskich o wymiarach 292×12 mm wykorzystując kalibrowanie walców, w którym wymuszono plastyczne płynięcie metalu w kierunku szerokości wykroju. Zakres badań obejmował określenie sposobu plastycznego płynięcia metalu podczas walcowania w wykrojach rozcinających giętych. Do badań teoretycznych wykorzystano program komputerowy Forge2008Ž oparty na metodzie elementów skończonych.

EN

The main problem of design the flat bars rolling process about the wide relation of the width to the height is the possibility of form origin the band buckling during rolling process in edge grooves. The use of special rolls pass design, without the necessity of applying edge grooves, allow to get the finished product fulfilling receiving standards. Numerical modelling of the flat bars rolling process was conducted in the work, for the technological conditions of new building bars rolling-mill. Theoretical investigations were conducted for, the flat bars 292×12 mm, rolling process using the rolls calibrating in which metal plastic flow in the direction of the groove width was extorted. The range of investigations included define method way metal plastic flow during the rolling process in cutting-bent process. The numerical researches were performed by using computer program Forge2008Ž based on finite-element method.