Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Design of Controlled Processing Conditions for Drop Forgings Made of Microalloy Steel Grades for Mining Industry

Skubisz P., Żak A., Burdek M., Lisiecki Ł., Micek P.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 1

445--453

EN

Effect of plastic processing and controlled cooling on microstructure and mechanical properties of experimental steel grades with microalloyed with Ti, V and/or Nb, varying in the content of Mo is presented as an offer for mining industry for replacement traditionally heat-treatable hardenability grades. The goal of the work is producing microstructure condition, which after controlled hot forging and direct heat treatment, involving quenching and self-tempering, are meant to provide good combination of mechanical properties, such as TYS 800 MPa, UTS 1050 MPa, elongation to fracture at least A5 15% and/or impact strength at room temperature KCV 60 J/cm2. Hardenability assessment and dilatometric examination allowed formulation of direct heat treatment guidelines, taking into consideration fields of temperature and strain in a typical hot forging process, estimated numerically, with the use of plastometric tests results, as well as the use of unique cooling cycles after forging. On the basis of numerical analysis of thermomechanical parameters and temperature progression, hot forging and direct cooling conditions were selected to achieve assumed structural components, morphology and dispersion of both grain and precipitates. For established heat transfer model and experimentally plotted cooling curves numerical analysis of direct cooling, enabled by definition of characteristic points of austenite transformation and CCT diagrams was conducted. The modeling aided with dilatometric characterization enabled prediction of transformation products distribution. The formulated conclusions were verified in the experimental sampling of forging, evaluating the applicability of designed combinations of chemical composition and cooling cycle for selected forged part for mining industry.

PL

Przedstawiono badania wpływu warunków odkształcania na gorąco i kontrolowanego chłodzenia na efektywność umocnienia eksperymentalnych stali z mikrododatkami Nb, Ti oraz V o zmiennej zawartości Mo. Pierwszym etapem pracy było zaprojektowanie składów chemicznych stali mikrostopowych, które po kontrolowanym kuciu na gorąco oraz obróbce cieplnej, polegającej na zahartowaniu i samoodpuszczeniu odkuwki bezpośrednio po kuciu, pozwolą na uzyskanie właściwości mechanicznych, tj.: granicy plastyczności 800 MPa, wytrzymałości na rozciąganie 1050 MPa, wydłużeniu A 5 15% i udarności w temperaturze otoczenia KCV 60 J/cm2. W oparciu o wyniki badań hartowności i analizę dylatometryczną opracowano wytyczne bezpośredniej obróbki cieplnej, uwzględniając obliczenia równowagi faz i wpływ temperatury na udział wydzieleń w wybranych wytopach oraz wyznaczone numerycznie pola temperatur dla typowego procesu kucia na gorąco, oparte o próby plastometryczne na symulatorze Gleeble 3800, oraz kontrolowane chłodzenie po kuciu. W oparciu numeryczną analizę parametrów termo-mechanicznych i zmian temperatury odkuwki modelowej dobrano warunki procesu kształtowania oraz schematy chłodzenia mgłą oraz przyspieszonym powietrzem, mające zapewnić założony skład strukturalny, morfologię oraz rozdrobnienie ziarna i cząstek umacniających. Na podstawie wyznaczonych punktów charakterystycznych i wykresów CTPc dla opracowanego modelu wymiany ciepła oraz uzyskanych krzywych chłodzenia wykonano analizę numeryczną bezpośredniej obróbki cieplnej, określając udział produktów przemian, podczas anizotermicznego chłodzenia bezpośrednio po kuciu. Wyniki modelowania zweryfikowano w doświadczalnych próbach kucia przeprowadzonych dla wybranych wariantów składu chemicznego i warunków chłodzenia, określając stosowalność opracowanych kombinacji składu chemicznego i obróbki dla wybranej odkuwki dla górnictwa.

2

Analiza niszczenia wkładek matrycowych stosowanych w przemysłowym procesie kucia na gorąco odkuwki rozwidlonej

Gronostajski Z., Hawryluk M., Krawczyk J., Marciniak M., Będza T., Misiun G.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2013

|

Vol. 80, nr 8

534--538

PL

Praca dotyczy analizy zniszczenia wkładek matrycowych (dwuwykrojowych) stosowanych w przemysłowym procesie kucia na młocie odkuwki rozwidlonej o złożonej geometrii. Szczegółowej analizie poddano jedną z dolnych matryc, wybranych ze względu na niską trwałość wynoszącą zaledwie 1200 odkuwek. Na podstawie przeprowadzonych kompleksowych badań (skanowania powierzchni, pomiarów mikrotwardości, badań mikroskopowych, modelowania numerycznego, innych) wykazano, że najbardziej niebezpiecznym mechanizmem niszczącym dla analizowanego procesu jest pękanie mechaniczne oraz zmęczenie cieplno-mechaniczne. Wskutek pracy narzędzia w ekstremalnych warunkach (wysokie cykliczne udarowe obciążenia mechaniczne oraz termiczne) najbardziej intensywne uszkodzenia wykroju wstępnego, w wyniku zmęczenia cieplnego i zużycia ściernego zachodzą w miejscach złożonej geometrii iintensywnego płynięcia materiału odkuwkina promieniach zaokrągleń. Natomiast w przypadku wykroju wykańczającego dochodzi do zmęczeniowego pękania mechanicznego narzędzia w miejscach koncentracji naprężeń i dużych nacisków. Wykorzystanie pakietu obliczeniowego Forge oraz dalsze badania powinny pozwolić na podniesienie trwałości wkładek.

EN

This paper consist analysis of the diefailure(with two cavities)used in hammer forging manufacturing process of complex branched shape part. The precise analysis has been done for one of the lower dies, chosen on grounds of their short life which amounts to 1200 parts. Basing upon comprehensive studies (surface scanning, microhardness tests, microscope measurements, numerical modeling) it has been proved that the most dangerous failure mechanism for analyzed process is mechanical cracking and thermo-mechanical fatigue. Due to tool operating under extreme conditions(high cycling mechanical and temperature loads) the most rapid wear of initial die cavity takes place as a result of thermal fatigue and abrasive wear, around complex geometry and intensive material flow on the edge radius. On the other hand the finishing cavities damages because of a fatigue mechanical cracking in places of tension concentration and high occurrence. Using the numerical application Forge and further studies should allow to raise life time of analyzed tools.

3

Forging on Hammer of Rim Forging from Titanium Alloy Ti6Al4V

Gontarz A., Pater Z., Drozdowski K.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2012

|

Vol. 57, iss. 4

1239-1246

EN

This paper presents the research results of hammer forging process of a plane wheel rim forging from titanium alloy Ti6Al4V. The research works were divided into two stages. The first concerned the theoretical analysis based on numerical simulations of the worked out forging technology. Distributions of temperature, strain, damage criterion according to Cockroft-Latham, material flow kinematics and force parameters were evaluated. It was stated that the danger of overheating and material cracking in the forging does not exist. Large force values present in the process means that problems with tools durability may appear. Satisfactory results of the theoretical analysis provided the basis for conducting the second stage of the research works, that is experimental tests in industrial conditions. After dies making forging tests were made in one Polish forging plants, in which a product of good quality was obtained. Manufactured forgings were free from cracks, shape faults and fulfilled requirements concerning mechanical properties.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badan procesu kucia na młocie odkuwki felgi koła samolotowego ze stopu tytanu Ti6Al4V. Prace badawcze podzielono na dwa etapy. Pierwszy dotyczył analizy teoretycznej opartej na symulacjach numerycznych opracowanej technologii kucia. Dokonano oceny rozkładu temperatury, odkształcenia, kryterium zniszczenia według Cockrofta-Lathama, kinematyki płynięcia materiału i parametrów siłowych. Stwierdzono, ze nie zachodzi niebezpieczeństwo przegrzania i pękania materiału w odkuwce. Duże wartości sił występujących w procesie świadczą o możliwości występowania problemów z trwałością narzędzi. Pozytywne wyniki analizy teoretycznej dały podstawę do przeprowadzenia drugiego etapu badan tj. prób doświadczalnych w warunkach przemysłowych. Po wykonaniu matryc przeprowadzono próby kucia w jednym z polskich zakładów kuźniczych, w których uzyskano wyrób charakteryzujący się dobra jakością. Wykonane odkuwki pozbawione były pęknięć, wad kształtu i spełniały wymagania odnośnie własności mechanicznych.

4

Online visioplasticity in forging processes

Schmidtchen M., Brethfeld A., Lehmann G.

Computer Methods in Materials Science

|

2007

|

Vol. 7, No. 4

416-421

EN

In the present paper a contactless optical method for visioplastic investigation of the displacement and strain field in hammer forging was discussed. Coupled with thermographic measurements the visioplastic investigations were compared with numerical computations using the commercial FE - code QForm. Experiments were performed using stocks of initial dimensions 160 x 160 x 500 mm. For visioplastic investigation the surface was marked with a stud grid. Problems in the correlation process using the commercial software VEDAC arising from this surface preparation were solved and discussed. The displacement field was used as indicator for damage sensitive regions.

PL

Bezstykowa, optyczna metoda do badania wizjoplastycznego przemieszczeń i odkształceń w kuciu na młotach jest omówiona w artykule. Analiza wizjoplastyczna połączona z pomiarami termograficznymi jest porównana z wynikami obliczeń numerycznych prowadzonych w programie MES - QForm. Doświadczenia wykonano dla wsadu o wymiarach początkowych 160 x 160 x 500 mm. Dla badań wizjoplastycznych na powierzchni próbki naniesiono siatkę. Problemy z korelacją między poszczególnymi parametrami, wynikające z metody przygotowania powierzchni próbki, analizowano komercyjnym programme VEDDAC, co również omówiono w artykule. Pole przemieszczeń zostało wykorzystane jako wskaźnik oceny tendencji do pękania materiału.