Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Cykliczny proces odkształcania stopu CuFe2 - analiza struktury i właściwości

Brzezińska Agata, Rodak Kinga, Sobota Joanna

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2019

|

R. 64, nr 4

12--16

PL

W artykule przedstawiono wstępne wyniki badań stopu CuFe2 poddanego cyklicznemu odkształcaniu przy wykorzystaniu metody KOBO. Procesowi odkształcania poddano materiał bezpośrednio po odlaniu oraz po przesycaniu w temperaturze 1000°C w czasie 3 h. Proces wyciskania prowadzono przy stałych parametrach procesu (kąt obrotu matrycy 8°, częstość obrotu matrycy 4-5 Hz). Badania strukturalne zostały przeprowadzone z wykorzystaniem mikroskopu świetlnego i skaningowego mikroskopu elektronowego. Poprzez pomiary przewodności właściwej oraz wyniki statycznej próby rozciągania i pomiary twardości HV0,2 oceniono właściwości mechaniczne i fizyczne. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że niezależnie od stanu wyjściowego materiału zastosowanie wyciskania metodą KOBO umożliwia rozdrobnienie struktury stopu CuFe2 do poziomu ultradrobnoziarnistego.

EN

In this paper have been presented the preliminary results of CuFe2 alloy investigations during cyclic deformation by using KOBO methods. Material has been processed after casting and quenching processes. The quenching process has been performed at 1000°C during 3 h. KOBO process was carried out at constant technological parameters as: torsion angle 8°, torsion frequency 4-5 Hz. Structural investigations were performed by using light microscopy and scaning electron microscopy. By measurement of termal conducitvity, tests of strenght and hardness measurements the received mechanical and phisical properties were determined. The obtained result showed, that independently of initial state of material it is possible to obtain ultrafine grained structure by using KOBO method.

2

Wytwarzanie drutu spawalniczego do spawania kształtowników ze stopów aluminium o podwyższonej zawartości magnezu za pomocą wyciskania na zimno metodą KOBO

Heyduk F., Garbiec D., Lijewski M.

Obróbka Plastyczna Metali

|

2018

|

T. 29, nr 1

87--96

PL

Do spawania stopów aluminium serii 5xxx dostępne są na rynku jedynie druty spawalnicze wykonane ze stopów Al-Mg o zawartości magnezu do maksymalnie 5%. W artykule przedstawiono technologię wytwarzania drutu spawalniczego do spawania kształtowników ze stopów aluminium o podwyższonej zawartości magnezu za pomocą wyciskania metodą KOBO oraz wstępne wyniki badań drutu o 7% zawartości magnezu. Materiałem przeznaczonym do wyciskania były odlewy uzyskane w procesie odlewania grawitacyjnego z materiału wsadowego w postaci pociętych profili ze stopu AlMg7. Uzyskane odlewy, w kształcie walca o średnicy 40,0 mm, poddano wyciskaniu na zimno metodą KOBO z wykorzystaniem zmodernizowanej prasy Sack&Kiesselbach o sile 25000 kN. W zestawie narzędziowym zastosowano pojemnik (recypient) o średnicy 40,5 mm i otwór w obrotowym stemplu o średnicy 2,0 mm, co odpowiada stopniowi przerobu plastycznego materiału λ = 410. Celem uzyskania lepszej jakości powierzchni i dokładnej średnicy drutu, wynoszącej 1,2 mm, zastosowano proces przeciągania. Przeciąganie drutu od średnicy 2,0 mm do średnicy 1,2 mm (λ = 3) spowodowało wzrost twardości o 65%, wytrzymałości na rozciąganie o 63%, w porównaniu do drutu wyciskanego. Wykazano, że zastosowanie metody KOBO do wytwarzania drutu spawalniczego ze stopu AlMg7 jest możliwe. Wytworzony w ten sposób drut charakteryzuje się wymaganym składem chemicznym i właściwościami mechanicznymi umożliwiającymi stosowanie go w zrobotyzowanym procesie spawania.

EN

For welding 5xxx aluminum alloys, only welding wires made of Al-Mg alloys with a magnesium content up to a maximum of 5% are available on the market. The paper presents the technology of welding wire production by means of KOBO extrusion with an increased magnesium content for welding profiles of aluminum alloys and the preliminary results of wire studies with a 7% magnesium content. The material to be extruded were ingots obtained in the process of gravity casting, from feedstock in the form of cut AlMg7 alloy profiles. The obtained cylindrical ingots with a diameter of 40.0 mm were subjected to cold extrusion using the KOBO method, using a modernized Sack & Kiesselbach press with the force of 25,000 kN. A container (recipient) with a diameter of 40.5 mm and a hole in a rotating punch with a diameter of 2.0 mm are used in the tool set, which corresponds to the degree of plastic material processing λ = 410. To achieve a better surface quality and accurate wire diameter of 1.2 mm, a drawing process was used. Wire drawing, from 2.0 mm in diameter to 1.2 mm in diameter (λ = 3), increased the hardness by 65%, the tensile strength by 63% compared to the extruded wire. It has been shown that the use of the KOBO method for producing AlMg7 alloy welding wire is possible. The wire manufactured in this way is characterized by the required chemical composition and mechanical properties, making it possible to use it in a robotic welding process.

3

Badania procesu konsolidacji drobnych poprodukcyjnych odpadów stopu EN AW-6060 w procesie wyciskania z wykorzystaniem metody KOBO

Kazana W., Juszczyk B., Marszowski K.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2018

|

Vol. 85, nr 8

247--250

PL

W pracy przedstawiono wyniki wstępnych badań w zakresie otrzymywania skonsolidowanych wyrobów wyciskanych z brykietów uzyskiwanych z drobnych odpadów ze stopu aluminium EN AW-6060. Określono warunki prowadzenia procesu brykietowania wiórów oraz parametry procesu wyciskania w systemie KOBO. Badania własności wytrzymałościowych półwyrobów wyciskanych wykazały, że dla prasówki o średnicy 3 mm uzyskano wytrzymałość na rozciąganie Rm - 109 MPa, przy wydłużeniu A100 – 13,5%, natomiast prasówka o średnicy 2,1 mm charakteryzuje się wytrzymałością na rozciąganie Rm - 138 MPa, przy wydłużeniu A100 – 10%. Badania metalograficzne uzyskanych prasówek, obejmujące analizy mikrostruktur ich przekroju poprzecznego i wzdłużnego, pozwoliły na stwierdzenie zróżnicowanego stopnia konsolidacji materiałów wyciskanych w zależności od stopnia przerobu. Wyniki wstępnych badań w zakresie konsolidacji drobnych odpadów (wiórów) ze stopu aluminium, z wykorzystaniem prasy pracującej w systemie KOBO, prowadzonych w temperaturze otoczenia, wskazują na możliwość otrzymywania wyrobów o własnościach zbliżonych do wyrobów litych, przy zastosowaniu odpowiednio wysokiego stopnia przerobu.

EN

The paper presents the results of preliminary research conducted in the field of obtaining consolidated extruded products from briquettes obtained from small EN AW-6060 aluminum alloy waste. The conditions for conducting the chip briquetting process and parameters of the extrusion process in the KOBO system were determined. Tests on the strength properties of the extruded semi-finished products showed that for the 3mm diameter wire the tensile strength Rm - 109 MPa was obtained, the elongation A100 - 13.5%, while the wire with a diameter of 2.1mm is characterized by tensile strength Rm - 138 MPa, with elongation A100 - 10%. Metallographic examinations of the obtained extrudate, including analysis of microstructures of their cross-section and longitudinal section, allowed to find a differentiated degree of consolidation of extruded materials depending on the degree of processing λ. The results of preliminary research carried out as part of the work in the field of consolidation of small waste (chips) from aluminum alloy, using a press operating in the KOBO system, conducted at ambient temperature, indicate the possibility of obtaining products with properties similar to solid products, using a high enough extrusion ratio.

4

Charakterystyka struktury i właściwości stopu CuCrO.6 po zastosowaniu cyklicznego odkształcania metodą KoBo

Brzezińska A., Sobota J., Rodak K.

Przegląd Mechaniczny

|

2017

|

nr 7-8

42--45

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań właściwości mechanicznych i fizycznych stopu CuCr0.6 po odkształcaniu metodą KoBo. Odkształcano materiał w stanie po odlaniu, po obróbce cieplnej: przesycanie (temp. 1000°C/3h) oraz przesycanie i starzenie (temp. 500°C/2h). Proces prowadzono przy parametrach (kąt obrotu matrycy 8°, częstość obrotu matrycy 5 Hz). Badania obejmowały przeprowadzenie statycznej próby rozciągania, pomiarów mikrotwardości oraz konduktywności elektrycznej. Scharakteryzowano strukturę stopu, wykorzystując mikroskopię świetlną i skaningową mikroskopię elektronową.

EN

In this paper the results of mechanical and phisical properties of CuCr0.6 alloy after applying KoBo deformation were presented. Material was deformed at the conditions: after casting, solution (1000°C/3h) and solution with ageing (500°C/2h). Process was performed at constant technological parameters as: torsion angle 8°, torsion frequency 5 Hz. The investigation include statical tensil strenght, hardness measurements and electrical conductivity. Structural investigations were performed by using light microscopy and scanning electron microscopy.

5

Zmiany mikrostruktury i własności stopu aluminium 7075 po odkształceniu metodą KOBO i rozciąganiu

Andrzejewski D., Laurentowska-Tyczka A.

Obróbka Plastyczna Metali

|

2017

|

T. 28, nr 2

93--106

PL

Wysoko wytrzymały i trudnoodkształcalny stop aluminium 7075 w stanie T6 poddano wyciskaniu metodą KOBO w temperaturze 400°C i temperaturze pokojowej. Po wyj- ściu pręta z matrycy zastosowano 2 warianty chłodzenia, tj. w wodzie i na powietrzu. Badano wpływ odkształcenia metodą KOBO (która jest zaliczana do metod SPD) na wielkość ziaren, stosując technikę EBSD, która dodatkowo pozwoliła na określenie kąta dezorientacji pomiędzy ziarnami. Próbki do badań przygotowano techniką polerowania mechanicznego lub elektrochemicznego. Wykazano, że obie metody przygotowania zgładów metalograficznych są odpowiednie, gdyż pozwalają na uzyskanie wyraźnego obrazu dyfrakcji. Niemniej jednak preparatyka jest nieco bardziej złożona niż w przypadku przygotowania zgładów do obserwacji za pomocą mikroskopii świetlnej. Z materiału w stanie wyjściowym oraz z wyciśniętych prętów wykonano próbki wytrzymałościowe, które poddano rozciąganiu w temperaturze pokojowej oraz w 400°C. W przypadku materiału po procesie KOBO wydłużenie wyniosło 247%, co sugeruje uzyskanie stanu nadplastycznego. Pomimo zbliżonego rozmiaru ziarna materiału w stanie wyjściowym nie wykazywał on odkształcenia nadplastycznego, a wydłużenie wyniosło 75%). Wskazuje to na inne czynniki i elementy mikrostruktury niż rozmiar ziarna, które umożliwiają osiągnięcie odkształcenia nadplastycznego. Mikrostruktura po odkształceniu nadplastycznym stopu, pomimo dużego odkształcenia, zawiera ziarna o kształcie w przybliżeniu równoosiowym. Mikrostruktura stopu, po odkształceniu w temperaturze pokojowej, wygląda zupełnie inaczej – ziarna są wydłużone, a pomiędzy nimi znajdują się kolonie w przybliżeniu równoosiowych ziaren.

EN

High-strength and hard-deformable 7075 aluminum alloy in T6 state underwent KOBO extrusion at a temperature of 400°C and room temperature. After the rod’s exit from the die, 2 cooling variants were applied, i.e. in water and in air. The influence of KOBO deformation (classified as an SPD method) on grain size was investigated using the EBSD technique, which additionally made it possible to determine the disorientation angle between grains. Test samples were prepared by the mechanical or electrochemical polishing technique. It was demonstrated that both methods of preparing metallographic specimens are adequate as they afford a clear diffraction picture. Nevertheless, preparation is somewhat more complex than in the case of preparing specimens for light microscopy. Samples for strength testing were made from material in its original state as well as from extruded rods, and these samples underwent tension at room temperature and 400°C. In the case of material after the KOBO process, elongation amounted to 247%, which suggests that a superplastic state was achieved. Despite having similar grain size, the material in its original state did not exhibit superplastic deformation, and elongation equaled 75%. This indicates other factors and microstructural elements other than grain size that enable achievement of superplastic deformation. After superplastic deformation of the alloy, its microstructure still contains grains with an approximately equiaxial shape despite the high deformation. The alloys microstructure after deformation at room temperature has a completely different appearance – grains are elongated, and colonies of approximately equiaxial grains are found between them.

6

Recykling wiórów aluminium metodą KOBO

Pawłowska B., Śliwa R. E.

Obróbka Plastyczna Metali

|

2017

|

T. 28, nr 4

301--316

PL

W pracy dokonano analizy możliwości recyklingu wiórów na przykładzie wiórów ze stopu 2024, metodą konsolidacji plastycznej w procesie KoBo. Metoda recyklingu stanowi alternatywne rozwiązanie w stosunku do tradycyjnych sposobów odzysku metali poprzez procesy topienia. Stosowane do tej pory procesy recyklingu wiórów są mało efektywne z uwagi na duże straty metalu wskutek utleniania przy nagrzewaniu do temperatury topienia. Ponadto, konsolidacja wiórów nie wymaga stosowania wysokiej, czy nawet podwyższonej temperatury procesu, co znacząco ogranicza niekorzystne zjawisko utleniania wiórów i negatywny wpływ na strukturę i własności mechaniczne wyrobów. Zaproponowana w pracy metoda opiera się na zagęszczeniu wiórów na zimno do postaci brykietów, a następnie wyciskaniu metodą KoBo w temperaturze otoczenia. Wyciskane pręty poddano badaniom właściwości mechanicznych (jednoosiowa próba rozciągania oraz pomiar twardości metodą Vickersa), które porównano z określonymi właściwościami mechanicznymi materiału litego. Wykazano bardzo dobry efekt konsolidacji wiórów w procesie KoBo potwierdzony stosunkowo niewiele różniącymi się właściwościami mechanicznymi materiału po recyklingu w porównaniu do materiału litego. W stosunku do innych metod recyklingu, wyciskanie wiórów metodą KOBO jest rozwiązaniem w pełni innowacyjnym i energooszczędnym. Jego zastosowanie na zaadaptowanych do procesu KOBO prasach przemysłowych, stwarza szansę na uzyskanie wyrobów o większych przekrojach poprzecznych i większym stopniu przerobu, a przy tym pozwoli na sterowanie właściwościami wyrobu przez odpowiedni dobór parametrów prowadzenia procesu i ewentualnej obróbki cieplnej.

EN

This paper presents an analytical study of recycling aluminum chips, on the example of chips of 2024 aluminum alloy, by plastic consolidation with the use of KoBo method. The recycling method is an alternative solution to conventional method of recovering metals by melting processes. However, the recycling methods, which have been applied so far, are hardly effective considering large metal waste due to oxidation when heating the chips to the melting temperature. Moreover, chip consolidation does not require high or even elevated temperature of the process, which considerably reduces the chip oxidation and negative effect on the structure and mechanical properties of the product. The proposed method is based on cold compaction of chips into briquettes, and then extrusion by KoBo method at room temperature. The extruded wires were tested for mechanical properties (uniaxial tensile test and Vickers hardness test), and compared with specific mechanical properties of solid material. A very good effect of chips compaction has been proved by KoBo method, which has been confirmed by relatively slightly different mechanical properties of the material after recycling compared with the solid one. In comparison to other recycling methods, chip extrusion by KoBo method is an innovative and energy efficient solution. The application of that method on specially designed hydraulic presses allows for obtaining products of larger cross-sections as well as larger scale of chip processing. It will also allow for controlling the product properties by proper selection of process parameters and possible heat treatment.

7

Niskotemperaturowa konsolidacja wiórów z trudnoodkształcalnych stopów aluminium

Korbel A., Bochniak W., Ostachowski P., Łagoda M., Kusion Z., Trzebuniak B., Śliwa R.

Obróbka Plastyczna Metali

|

2016

|

T. 27, nr 2

133--152

PL

Na bazie wyników doświadczalnych, dokonano oceny możliwości recyklingu wiórów odpadowych z trudnoodkształcalnych stopów aluminium serii 2xxx i 7xxx, do postaci i cech litych wyrobów z pominięciem fazy ciekłej. W tym celu wykorzystano proces niskotemperaturowego wyciskania metodą KOBO. Badania cech geometrycznych, mechanicznych i strukturalnych wyrobów/prasówki pozwoliły na stwierdzenie ich pełnej konsolidacji i spełnienie wymagań stawianych wyrobom wytwarzanym z wlewków. W metodzie KOBO, dzięki intensywnej lokalizacji plastycznego płynięcia w pasmach ścinania, tworzenie wiązań atomowych pomiędzy sąsiadującymi ze sobą wiórami, związane jest z ich zagęszczeniem i odsłonięciem „świeżych” warstw przypowierzchniowych, pozbawionych tlenków i innych zanieczyszczeń. Co istotne, konsolidacja wiórów nie wymaga stosowania wysokiej, czy nawet podwyższonej temperatury procesu, co znacząco ogranicza niekorzystne zjawisko utleniania wiórów i negatywny wpływ na strukturę i własności mechaniczne wyrobów. W stosunku do innych metod recyklingu, niskotemperaturowe wyciskanie wiórów metodą KOBO, jawi się jako rozwiązanie w pełni innowacyjne, energooszczędne i technologicznie atrakcyjne (proces na zimno). Jego zastosowanie na zaadaptowanych do procesu KOBO pełnogabarytowych prasach przemysłowych, stwarza szansę na uzyskiwanie wyrobów o większych przekrojach poprzecznych i większym stopniu przerobu, a przy tym pozwoli na sterowanie własnościami wyrobu przez odpowiedni dobór parametrów prowadzenia procesu i ewentualnej obróbki cieplnej.

EN

Basing on experimental data, the possibility to recycle machining chips from hardlydeformable aluminum alloys (series 2xxx and 7xxx) into products with properties of solids leaving the liquid phase out has been assessed. To that end, low-temperature extrusion by the KOBO method has been used. Research regarding geometrical, structural and mechanical properties of the final products/compacts revealed their total consolidation and proved their compatibility with requirements for products made of ingots. Due to intense localization of plastic flow in shear bands during the KOBO method, atomic bonding between adjoining chips is a result of their densification and “fresh” near-surface layers, clear of oxides and other pollutants, being revealed. Importantly, the chips consolidation process does not require high or even raised temperature, which significantly reduces the unfavorable phenomenon of chips oxidation and its negative influence on the structure and mechanical properties of products. In comparison with other recycling solutions, low-temperature extrusion of machining chips by the KOBO method seems to have a range of advantages – it is innovative, energy–saving and technologically attractive (low-temperature process). The method's application on specially adapted full-size industrial presses makes it possible to obtain products with bigger cross-sectional areas and higher extrusion ratio, at the same time allowing to control the properties of products through a relevant choice of parameters for the procedure itself and the potential heat-treatment.

8

Structure and properties of 7075 aluminum alloy products obtained with the KOBO method

Andrzejewski D., Jakubowicz J., Borowski J.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2016

|

Vol. 16, no. 2

217--223

EN

The 7xxx series aluminum alloys are good materials in terms of their high strength to density ratio. Their plastic processing is, however, troublesome. In order to perform plastic processing of the AA-7075 alloy, the KOBO method was applied allowing severe plastic deformations at small extruding forces. The half products, obtained in this way, are characterized by very good mechanical properties. This paper presents the results of investigations of the 7075 aluminum alloy processed (extruded) in different variants by the KOBO method. Structural tests have been performed using EBSD along with X-ray diffraction analysis and an analysis of the mechanical properties. As a supplement, corrosion tests have been carried out in two chemical solutions.

9

Warunki inicjacji procesu konsolidacji wiórów ze stopów magnezu poddanych niskotemperaturowemu wyciskaniu metodą KOBO

Korbel A., Bochniak W., Ostachowski P., Łagoda M.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2015

|

R. 60, nr 12

734--740

PL

Eliminujący procesy metalurgiczne recykling wiórów ze stopów magnezu, stanowi współczesne wyzwanie stojące przed inżynierią materiałową. Jest ono o tyle złożone, że konwencjonalne, wysokotemperaturowe wyciskanie wiórów nie prowadzi do ich zadowalającej konsolidacji z uwagi na osiągany w tym procesie niewielki stopień przerobu i silne przypowierzchniowe utlenienie poszczególnych wiórów. Dotychczasowe wyniki prób rozwiązania tego problemu metodami SPD, w szczególności ECAP, z uwagi na niewielką wydajność, nie są zachęcające do wykorzystywania w praktyce przemysłowej. W tym kontekście, udokumentowane doświadczalnie możliwości konsolidacji wiórów ze stopów magnezu drogą ich niskotemperaturowego wyciskania metodą KOBO, otwierają zarówno nowy obszar badawczy jak i aplikacyjny. W artykule zidentyfikowano uwarunkowania ograniczające skuteczną inicjację procesu konsolidacji plastycznej wiórów ze stopu magnezu AZ91 bezpośrednio po rozpoczęciu ich niskotemperaturowego wyciskania metodą KOBO oraz podano sposób ich usunięcia.

EN

The recycling of magnesium alloy chips with the elimination of metallurgical processes is a great challenge for material engineering. It is a complicated task, because conventional, high-temperature extrusion of chips does not lead to their satisfactory consolidation, due to a low extrusion ratio of the process and strong near-surface oxidation of individual chips. Attempts to solve the problem with the use of SPD methods, ECAP in particular, have proved to be rather inefficient and not encouraging enough to be applied on an industrial scale. Therefore, experimentally proved possibility to consolidate magnesium alloy chips through low-temperature extrusion by the KOBO method creates both, a new area of research and application. This paper identifies conditions limiting an effective initiation of the process of plastic consolidation of chips of magnesium alloy AZ91, immediately after the process of their low-temperature KOBO extrusion begins, and proposes ways of eliminating these obstacles.

10

Kształtowanie elementów konstrukcyjnych dla lotnictwa ze stopów lekkich metodą wyciskania na zimno w złożonym stanie odkształcenia

Mrugała A., Ostachowski P., Łagoda M., Kuc D.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Mechanika

|

2015

|

z. 267

85--90

PL

W artykule zaprezentowano wyniki badań dotyczących możliwości kształtowania stopów magnezu. Badania wykonano w próbie kształtowania plastycznego, metodą KOBO - na zimno. Materiałem do badań były wlewki ze stopów magnezu, wynikiem przeprowadzonego procesu było uzyskanie płaskowników. Badania mikrostruktury prowadzono przy użyciu mikroskopu optycznego oraz elektronowego. Porównano mikrostrukturę materiału po procesie odlewania oraz po obróbce plastycznej. Przedstawiono właściwości mechaniczne badanych materiałów. Wskazano zalety otrzymanych stopów oraz określono możliwe dalsze kierunki badań nad materiałem.

EN

The paper presents results of investigations of ability of plasticity magnesium alloys. Magnesium alloys are emerging as potentially good candidates for numerous applications, especially in the automotive industry. Their good properties, such as low density and high specific strength, make them promising replacements for other heavier materials. However, the disadvantage of Mg alloys is that they only exhibit limited ductility due to their structure. Studies were performed using of KOBO method. The materials used in this study were magnesium alloy ingots. After KOBO process was obtained flat rods. Observations of the development of material microstructure during the cold extrusion process were made using an optical microscope and SEM. Hardness were carried out to explore the variations in microstructures and mechanical behaviors during processing.

11

Wpływ wyciskania metodą KOBO na wytrzymałość zmęczeniową stopu aluminium 7075

Andrzejewski D., Borowski J., Garbiec D.

Inżynieria Materiałowa

|

2015

|

Vol. 36, nr 6

368--371

PL

Badaniom poddano stop aluminium AW-7075 w stanie dostawy hutniczej (stan F) oraz po wyciskaniu metodą KOBO i po przesycaniu i starzeniu. Zaprezentowano wyniki pomiarów twardości, statycznej próby rozciągania oraz badań zmęczeniowych, które wykonano metodą klasyczną oraz przyśpieszoną Locati (ze skokowo wzrastającym naprężeniem o ok. 70 MPa, co 30 tys. lub 60 ty. cykli). Badania zmęczeniowe przeprowadzono na próbkach stożkowych (ze zmienną średnicą o promieniu krzywizny wynoszącym 72 mm). Celem badań było zbadanie wpływu kształtowania półwyrobu metodą wyciskania KOBO przeprowadzonego w temperaturze 400°C oraz chłodzonego wodą na wyjściu z matrycy na właściwości mechaniczne stopu oraz porównanie ich z materiałem nie poddanym wyciskaniu. Wyniki uzyskane w statycznej próbie rozciągania wykazywały zbliżoną granicę plastyczności, która wynosiła około 600 MPa oraz wytrzymałość na rozciąganie powyżej 650 MPa. Badaniom poddano próbki w stanie materiału obrobionego cieplnie na stan T6 oraz po wyciskaniu KOBO i zastosowaniu krótkookresowego przesycania i starzenia. Podobne wyniki wykazały pomiary twardości sposobem Brinella, które wyniosły 176 HB dla materiału w stanie T6 oraz 175 HB dla materiału po wyciskaniu metodą KOBO i obróbce cieplnej. Wyniki badań zmęczeniowych zrealizowanych przy częstotliwości 15 Hz, naprężeniu maksymalnym wynoszącym 354 MPa w cyklu odzerowo tętniącym — rozciągającym wskazują, że proces wyciskania KOBO z następującym po nim przesycaniem i starzeniem poprawia wytrzymałość zmęczeniową. Wyniki uzyskane w przypadku badań przeprowadzonych metodą Locati wskazywały na zbliżoną wytrzymałość zmęczeniową wszystkich badanych materiałów. Próbki w stanie hutniczym F podczas badań zmęczeniowych zostały obciążone naprężeniem wynoszącym 425 MPa, które było większe o 45 MPa od wytrzymałości na rozciąganie wyznaczonej w próbie statycznej, co świadczy o umocnieniu odkształceniowym, które nastąpiło podczas badań dynamicznych.

EN

Investigations on the AW-7075 aluminum alloy in the F state, following the KOBO extrusion, supersaturation and aging have been carried out. Results have been presented of the measurements of hardness, tensile tests and fatigue strength tests performed with the classic and Locati accelerated method (stepwise increasing stress by approx. 70 MPa every 30 to 60 thousand cycles). The tensile tests have been performed on conical samples (with a variable diameter of the curve radius of 72 mm). The aim of the investigations was the assessment of the influence of the KOBO method forming of a half-product in the temperature of 400°C subsequently chilled with water at the outlet of the cast on the mechanical properties of the alloy and a comparison with the material not subject to the extrusion. The results obtained in the tensile tests have shown similar elasticity boundary, which was approx. 600 MPa and tensile strength above 650 MPa. The tests have been performed on thermally processed samples to state T6 and following the KOBO extrusion and short-term supersaturation and aging. Similar results were obtained in the measurements with the Brinell method. They were 176 HB for the T6 material and 175 HB for the material following the KOBO extrusion and thermal processing. The results of the fatigue tests carried out at the frequency of 15 Hz, maximum stress of 354 MPa in the pulsating — tensile cycle indicate that the KOBO extrusion process with the subsequent supersaturation and aging improves its fatigue strength. The results obtained with the Locati method indicated similar fatigue strength of all tested materials. The samples in the F state during fatigue tests were loaded with the stress of 425 MPa, which was greater by 45 MPa than the tensile strength determined in the tests. This confirms the deformation strengthening that took place during the dynamic tests.

12

Analysis of Microstructure and Mechanical Properties Changes in AA1050 Aluminum Subjected to ECAP and KoBo Processes

Bogucki R., Sulikowska K., Bieda M., Ostachowski P., Sztwiertnia K.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 4

3063--3068

EN

Analysis of the results of the microstructure and the mechanical properties change in AA1050 aluminum alloy of technical purity processed using ECAP (Equal Channel Angular Pressing) and KoBo deformation methods are presented in the paper.. ECAP process was performed according to Bc scheme in the range from 1 up to 10 passes. Changes of microstructure were analyzed using scanning electrone microscope equipped with electron backscattered diffraction (EBSD) system. Microstructure and fraction of high-angle grain boundaries in KoBo processed samples were similar to those observed in ECAP processed samples after four passes. The most significant microstructure refinement was observed in ECAP processed sample submitted to 10 passes. In ECAP method the systematic increase of mechanical properties was observed along with increase of deformation degree.

PL

W pracy przedstawiono wyniki analizy zmian mikrostruktury i właściwości mechanicznych aluminium technicznego z serii AA1050 po procesie ECAP (Equal Channel Angular Pressing) i KoBo. Proces ECAP prowadzono wg schematu Bc w zakresie od 1 do 10 przepustów Zmiany mikrostruktury analizowano za pomocą mikroskopu skaningowego z systemem do analizy dyfrakcji elektronów wstecznie rozproszonych (EBSD). Mikrostruktura oraz udział granic ziaren dużego kąta po procesie KoBo był zbliżony do uzyskanych po 4 cyklach ECAP. Największe rozdrobnienie mikrostruktury uzyskano w procesie ECAP po 10 przepustach. W metodzie ECAP obserwowano systematyczny wzrost własności mechanicznych wraz ze wzrostem stopnia odkształcenia.

13

Własności mechaniczne i elektryczne prasówki Al wyciskanej metodą KoBo. Wpływ intensywności procesu odkształcenia plastycznego

Jaskowski M., Pieła K., Błaż L., Brzostowicz A.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2014

|

R. 59, nr 3

103--109

PL

W artykule przedstawiono rezultaty badań struktury, własności mechanicznych i elektrycznych drutów Al 99,7 % (AA1070) wyciskanych metodą KoBo „na zimno”. Jako wsad zastosowano laboratoryjnie odlane wlewki, a proces wyciskania prowadzono w jednej lub dwu operacjach ze sumarycznym stopniem przerobu λ = 100. Stwierdzono, że zastosowana liczba operacji wyciskania ma istotny wpływ na własności wytrzymałościowe i oporność elektryczną wyrobów. W szczególności wyciskanie dwuoperacyjne prowadzi do uzyskania wyższej granicy plastyczności i wytrzymałości na rozciąganie, odpowiednio: 180 i 220 MPa i oporności elektrycznej równej 30 nΩ m. Obserwacje struktury, badania mechaniczne, oraz rezultaty pomiarów oporności elektrycznej sugerują, że zróżnicowanie cech mechanicznych wyrobów Al może być przypisane prezentowanemu w literaturze efektowi generacji nadmiarowych defektów punktowych w procesie wyciskania KoBo.

EN

The paper presents the results of study on the structure, mechanical and electrical properties of Al 99.7 % (AA1070) wires extruded by KoBo method. As the billet used in laboratory cast ingots and extrusion process is carried out in one-step or two-step extrusion with a total extrusion ratio λ = 100. It was found that the number of used extrusion operation has a significant influence on the mechanical properties and electrical resistivity of products. In particular two-step extrusion leads to a higher yield strength and tensile strength, respectively, 180 and 220 MPa, and electrical resistivity of 30 nΩ m. Structure observations and results of electrical resistivity measurements suggest that the variation in mechanical properties of KOBO-extruded Al wires may result from the presence of overbalance point defects generated in the extrusion process as it was reported in literature.

14

Wpływ stanu naprężenia na odkształcalność graniczną w nowym procesie pielgrzymowym walcowania rur na zimno

Osika J., Pociecha D.

Obróbka Plastyczna Metali

|

2014

|

T. 25, nr 4

317--331

PL

Proces walcowania pielgrzymowego rur na zimno jest z powodzeniem wykorzystywany do produkcji wysokojakościowych rur z metali nieżelaznych i ich stopów. Zarówno klasyczne podejście, jak i nowa metoda walcowania pielgrzymowego rur z nieruchomą klatką, zapewniają wysoką jakość uzyskanych wyrobów, zarówno w aspekcie powierzchni rury, jak i włas-ności wytrzymałościowych. W niniejszej pracy zaprezentowano analizę nowego procesu pielgrzymowego z nieruchomą klatką walcowniczą, pod kątem możliwości zastosowania metody KOBO w walcowaniu pielgrzymowym rur. Badania pól odkształceń w stożku roboczym wykonywane były na rurach aluminiowych, z zastosowaniem oraz bez zastosowania gło-wicy ZSN wymuszającej dodatkowy moment skręcający w trakcie walcowania. Działanie głowicy wywołuje zmianę stanu naprężenia w chwilowej kotlinie walcowniczej. W oparciu o analizę stanu mechanicznego wg koncepcji Pełczyńskiego zbadano wpływ stanu naprężenia dla obu wariantów. Podjęto również próbę wyznaczenia odkształcalności granicznej. Przeprowadzone badania potwierdzają teoretyczną analizę stanu zagadnienia, stąd wykorzystanie metody KOBO w pro-cesie walcowania pielgrzymowego jest jak najbardziej uzasadnione.

EN

Cold pilger rolling process is often used to producing of high quality tubes made from nonferrous metals and alloys. Both classical approach and new method of rolling with the stationary stand, ensures high quality of the product – tube surface, and mechanical properties. In this paper, analysis of the new concept with stationary stand and KOBO method was presented. Strain fields in deformation zone investigations were taken on aluminum tubes, both, with and without VSS head, which allows add additional torque moment during rolling. VSS head causes strain state modification in temporary rolling zone. Basis on mechanical states, due to Pelczynski concept, strain states was investigated on both variants. Maximum forma-bility calculation was also investigated in this work. Due to the results theoretical calculation were confirmed, so the KOBO method can be implemented in cold pilger rolling process.

15

Structure and Mechanical Properties of AlMg4.5 and AlMg4.5Mn Wires Extruded by Kobo Method

Jaskowski M., Pieła K., Błaż L.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2014

|

Vol. 59, iss. 2

473--479

EN

The influence of the number of extrusion steps in KoBo method (at the same total extrusion ratio of λ = 100) on structure, mechanical properties and work hardening characteristics of AlMg4.5 and AlMg4.5Mn (AA5083) alloys was investigated. It was found that one-step extrusion leads to the formation of recrystallised structure of the material, while the use of two-step extrusion yields a fibrous structure of a “mixed” type, i.e. containing areas where the intensive recovery effects are associated with partially recrystallised structure. As a consequence, the strength properties of the latter extrudate are much higher in both as extruded state and after the subsequent cold rolling. In all cases, the tensile stress-strain curves of the extrudates show the flow stress serrations that are typical for the Portevin - LeChatelier (P-L) effect. In a few tensile tests, the P-L effect was preceded by the plastic flow instability being typical for the occurrence of Lüders bands. Both AlMg4.5 and AlMg4.5Mn extruded wires show a monotonic increase of the work hardening that results from the following cold deformation in the groove rolling.

PL

W pracy badano wpływ liczby operacji wyciskania metodą KoBo (z identycznym sumarycznym stopniem przerobu λ = 100) na strukturę, własności mechaniczne i charakterystyki umocnieniowe drutów ze stopów AlMg4.5 i AlMg4.5Mn (AA5083). Stwierdzono, że wyciskanie jednooperacyjne prowadzi w przypadku obu stopów do formowania struktury typowej dla materia- łów zrekrystalizowanych. podczas gdy zastosowanie dwuoperacyjnego wyciskania skutkuje utworzeniem struktury włóknistej o charakterze „mieszanym”, tzn. zawierającej zarówno obszary, w których dominowały procesy intensywnego zdrowienia, jak i rekrystalizacji. W konsekwencji własności wytrzymałościowe tych ostatnich są zdecydowanie wyższe zarówno po wyciskaniu, jak i po późniejszym walcowaniu na zimno. We wszystkich przypadkach na krzywych rozciągania drutów obserwowano sko- kowe oscylacje naprężenia, charakterystyczne dla efektu Portevin - LeChatelier (P-L). W nielicznych próbach rozciągania efekt P-L poprzedzała niestateczność płynięcia plastycznego typowa dla występowania pasma LUdersa. Charakterystyki umocnienia wywołane procesem walcowania wykazywały przebieg monotonicznie rosnący.

16

Wykorzystanie cyklicznego obciążenia skręcającego i doboru jego parametrów jako sposobu do redukowania siły podczas monotonicznego rozciągania

Szymczak T., Kowalewski Z. L.

Zeszyty Naukowe. Mechanika / Politechnika Opolska

|

2013

|

z. 101

83--84

PL

Procesy technologiczne, w zależności od ich rodzaju i typu materiału obrabianego, wymagają dostarczenia odpowiedniej ilości energii w celu wytworzenia produktu o określonych właściwościach. Jej wartości zmieniają się od 28.5MJ,w przypadku metalurgii proszków, do 50MJ podczas kucia na zimno lub gorąco, na jeden kilogram produktu [1]. Stosowanie tak dużych wartości energii przyczynia się do przedwczesnego zużywania elementów maszyn. Jednym z możliwych sposobów wydłużania czasu ich eksploatacji jest redukowanie zasadniczych sił wytwórczych, jak: siła ciągnienia [2], wyciskania [2], czy kucia, poprzez wykorzystanie metody KOBO – polegającej na przyłożeniu cyklicznie zmiennego obciążenia skręcającego do matrycy, bądź stempla. Prace badawcze w tym zakresie, z jednej strony wskazują, że obniżanie sił w procesach technologicznych jest uzyskiwane przy stosunkowo dużych wartościach deformacji w kierunku skręcania, rzędu 50%, [2]. Inne z kolei świadczą, że redukcja sił jest również możliwa, gdy wartości deformacji postaciowej osiągają wartości poniżej 1% [3]. W związku z tym, uzasadnione jest pytanie: jakie są optymalne parametry obciążenia skręcającego w celu uzyskania znacznego obniżenia siły? Dlatego też, celem pracy jest zaproponowanie sposobu określania wartości amplitudy obciążania skręcającego oraz zbadanie jej wpływu i częstotliwości na redukcję siły rozciągającej.

17

Wyciskanie metali i stopów metodą KOBO

Bochniak W., Korbel A., Ostachowski P., Ziółkiewicz S.

Obróbka Plastyczna Metali

|

2013

|

T. 24, nr 2

83--87

PL

Praca dostarcza wiedzy na temat cech mechanicznych procesu współbieżnego wyciskania metali i stopów metodą KOBO oraz mających wówczas miejsce zjawisk strukturalnych, wskazując na ich odmienność w stosunku do występujących podczas wyciskania konwencjonalnego. Na bazie doświadczalnej, została przeprowadzona analiza skuteczności sterowania parametrami procesu w celu uzyskania założonych własności mechanicznych. Z drugiej strony, praca uzasadnia uznanie lepkiego płynięcia o cechach „cieczy newtonowskiej” jako dominującego mechanizmu odkształcenia materiałów metalicznych poddanych cyklicznie zmiennym warunkom plastycznego płynięcia. Decydującą rolę odgrywają wygenerowane w procesie KOBO defekty punktowe o ponadrównowagowej koncentracji. Ich konfiguracja od formy rozproszonej do postaci nanowymiarowych klastrów definiuje uzyskane przez wyroby własności użytkowe, w szczególności nieosiągalne innymi sposobami obróbki plastycznej własności wytrzymałościowe i plastyczne (nadplastyczne). Dotyczy to zarówno czystych metali jak i trudno odkształcalnych stopów magnezu oraz aluminium.

EN

The study represents knowledge about mechanical features of direct extrusion process of metals and alloys by KOBO method and related structural phenomena, showing their dissimilarity in relation to these ones appeared during a conventional extrusion. The control effectiveness of process parameters has been analysed on an experimental base in order to achieve assumed mechanical properties. On the other hand, the paper gives reasons for regarding a viscous flow with “Newtonian fluid” features as a dominant mechanism of strain of metallic materials exposed periodically to variable conditions of plastic flow. Point defects with supra-equilibrium concentration, generated in the KOBO process play a decisive role. Their configuration from a dispersed form to the form of nanodimensional clusters defines applicational properties obtained by the products, in particular, mechanical and plastic (superplastic) properties, unattainable by other plastic forming methods. It concerns both pure metals and hard-deformable magnesium and aluminium alloys.

18

Ocena odkształcenia granicznego stopu magnezu AZ91

Ziółkiewicz S., Gąsiorkiewicz M.

Obróbka Plastyczna Metali

|

2013

|

T. 24, nr 2

99--107

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu procesu wyciskania ze zmienną drogą odkształcenia i procesu wyciskania współbieżnego na właściwości plastyczne stopu magnezu AZ91. Wyniki wskazują, że przetworzenie wlewka metodą KOBO w wąskim zakresie temperatury, może doprowadzić do cech nadplastycznych badanego stopu. W artykule przedstawiono wyniki badań prowadzonych w Instytucie Obróbki Plastycznej.

EN

This paper presents the results of research influence of extrusion on variable way of deformation AZ91 magnesium alloy. The results indicate that the corresponding processing of the ingot by KOBO extrusion method can lead investigated alloy to superplastic flow. This paper presents the results of a preliminary study.

19

Ocena metody przygotowania wsadu na odkształcalność stopu AZ91

Gąsiorkiewicz M., Ziółkiewicz S.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2013

|

Vol. 80, nr 8

526--529

PL

Niekonwencjonalne technologie przetwarzania metali otwierają nowe możliwości kształtowania plastycznego metali. W pracy podjęto problem wpływu wyciskania ze zmienną drogą odkształcenia na właściwości plastyczne odlewniczego stopu magnezu AZ91. Wyniki wskazują, że odpowiednie przetworzenie wlewka metodą KOBO może doprowadzić do cech nadplastycznych badanego stopu. W artykule przedstawiono wyniki prowadzonych w Instytucie Obróbki Plastycznej badań.

EN

Unconventional metal processing technologies are opening up new possibilities for plastic forming of metals. This paper discusses problem with influence of extrusion on variable way of deformation AZ91 magnesium alloy. The results indicate that the corresponding processing of the ingot KOBO method can lead to superplasticity investigated alloy characteristics. This paper presents the results of a preliminary study.

20

Microstructure of polycrystalline zinc subjected to plastic deformation by complex loading

Sztwiertnia K., Kawałko J., Bieda M., Berent K.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2013

|

Vol. 58, iss. 1

157-161

EN

Polycrystalline, high purity (99,995%) zinc ingot was subjected to KoBo type extrusion in room temperature. Material was extruded to form of a 2 mm diameter wire, extrusion die oscillated during process by an angle š8 at a frequency of 5 Hz and the extrusion speed was 0.5 mm/s. Final product was tested for tensile strength and yielded R0;2 = 150MPa and Rm = 250MPa. Microstructure of both extruded and initial materials was investigated by means of high resolution Electron Backscatter Diffraction (EBSD) in Quanta 3D FEG scanning electron microscope (SEM). Observations revealed that microstructure of extruded zinc sample is highly heterogeneous and consists of grains elongated slightly in the direction of extrusion. Grains dimensions ranges from over one hundred microns down to submicron scale while grains in the non-deformed material are equiaxed with mean diameter of approximately 200 microns. Other microstructure features such as intergranular bands and partly fragmented primary grains with subgrain structure are observed. Furthermore detailed study of local microstrains by Imaqe Quality Factor analysis are performed. Presence of Geometrically Necessary and Statistically Stored Dislocations is assessed. Thick areas of highly distorted lattice adjacent to High Angle Grain Boundaries are revealed. Microstrain mapping suggest composite-like microstructure of deformed material, that might explain its superior mechanical properties.

PL

Polikrystaliczny cynk o wysokiej czystości (99,995%) został poddany wyciskaniu metodą KoBo w temperaturze pokojowej. Materiał został wyciśnięty do postaci drutu o średnicy 2 mm. Matryca podczas procesu odkształcania oscylowała o kat 8 stopni z częstotliwością 5 Hz a prędkość wyciskania ustalono na 0.5 mm/s. Produkt koncowy poddany został testowi wytrzymałości na rozciąganie, uzyskane wyniki to R0;2 = 150MPa and Rm = 250MPa. Mikrostruktura materiału wyjściowego i odkształconego została zbadana metodami wysoko rozdzielczej dyfrakcji elektronów wstecznie rozproszonych (EBSD) w skaningowym mikroskopie elektronowym Quanta 3D FEG (SEM). Przeprowadzone obserwacje wskazują na silnie heterogeniczny charakter mikrostruktury odkształconego cynku, która składa się z ziarn lekko wydłużonych w kierunku wyciskania. Rozmiary ziarn wahają sięod ponad stu mikrometrów do poniżej jednego mikrometra, podczas gdy materiał nieodkształcony składa się z równoosiowych ziarn o średnich rozmiarach rzędu 200 mikrometrów. Inne zaobserwowane cechy mikrostruktury to ciągnące się przez całą próbkę pasma drobnych ziarn oraz częściowo rozdrobnione ziarna pierwotne ze strukturą podziarnową. Ponadto wykorzystując rozkłady parametru jakości obrazu dyfrakcyjnego przeprowadzono szczegółowa analize pól mikroodkształceń. Dokonano oceny obecności dyslokacji geometrycznie niezbędnych oraz nagromadzen dyslokacji przypadkowych. Zidentyfikowano szerokie obszary silnie zniekształconej sieci krystalicznej rozciągniete wzdłuż granic dużego kąta. Analiza rozkładu mikroodkształceń w materiale odkształconym wskazuje na podobienstwo mikrostruktury tego materiału do struktury kompozytu. Taka charakterystyka może tłumaczyć znaczny wzrost właściwosci mechanicznych materiału po wyciskaniu KoBo.