Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Modelling of Plastic Flow Behaviour of Metals in the Hot Deformation Process Using Artificial Intelligence Methods

Mrzygłód Barbara, Łukaszek-Sołek Aneta, Olejarczyk-Wożeńska Izabela, Pasierbiewicz Karolina

Archives of Foundry Engineering

|

2022

|

Vol. 22, iss. 3

41--52

EN

Hot deformation of metals is a widely used process to produce end products with the desired geometry and required mechanical properties. To properly design the hot forming process, it is necessary to examine how the tested material behaves during hot deformation. Model studies carried out to characterize the behaviour of materials in the hot deformation process can be roughly divided into physical and mathematical simulation techniques. The methodology proposed in this study highlights the possibility of creating rheological models for selected materials using methods of artificial intelligence, such as neuro-fuzzy systems. The main goal of the study is to examine the selected method of artificial intelligence to know how far it is possible to use this method in the development of a predictive model describing the flow of metals in the process of hot deformation. The test material was Inconel 718 alloy, which belongs to the family of austenitic nickel-based superalloys characterized by exceptionally high mechanical properties, physicochemical properties and creep resistance. This alloy is hardly deformable and requires proper understanding of the constitutive behaviour of the material under process conditions to directly enable the optimization of deformability and, indirectly, the development of effective shaping technologies that can guarantee obtaining products with the required microstructure and desired final mechanical properties. To be able to predict the behaviour of the material under non-experimentally tested conditions, a rheological model was developed using the selected method of artificial intelligence, i.e. the Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System (ANFIS). The source data used in these studies comes from a material experiment involving compression of the tested alloy on a Gleeble 3800 thermo-mechanical simulator at temperatures of 900, 1000, 1050, 1100, 1150oC with the strain rates of 0.01 - 100 s-1 to a constant true strain value of 0.9. To assess the ability of the developed model to describe the behaviour of the examined alloy during hot deformation, the values of yield stress determined by the developed model (ANFIS) were compared with the results obtained experimentally. The obtained results may also support the numerical modelling of stress-strain curves.

2

Charakterystyka odkształcalności nadstopu Ni-Fe podczas odkształcania plastycznego na gorąco

Ducki K. J., Mendala J.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2017

|

Vol. 84, nr 8

301--305

PL

W pracy przedstawiono wpływ dwóch wariantów wstępnego wygrzewania 1120°C/2h i 1180°C/2h oraz parametrów odkształcania plastycznego na gorąco na właściwości plastyczne nadstopu IN-718. Badania odkształcalności stopu wykonano metodą skręcania na gorąco na plastomerze skrętnym. Próbki skręcano do zerwania w zakresie temperatury 900−1150°C ze stałą prędkością odkształcania 0,1 i 1,0 s-1. Na wyznaczonych i skorygowanych krzywych płynięcia określono wskaźniki charakteryzujące właściwości plastyczne stopu oraz analizowano zależności temperaturowe maksymalnego naprężenia uplastyczniającego (σpp) i odkształcenia granicznego (εf). Stwierdzono, że optymalne wartości maksymalnego naprężenia uplastyczniającego i odkształcenia granicznego uzyskano dla stopu po wstępnym wygrzewaniu 1120°C/2h i odkształcaniu z prędkością 0,1 s-1 w zakresie temperatury 1050−1100°C. Zależności pomiędzy maksymalnym naprężeniem uplastyczniającym i parametrem Zenera-Hollomona (Z) przedstawiono w postaci funkcji potęgowej σpp = A×Zn. Wartości energii aktywacji odkształcania na gorąco (Q) wyznaczono dla dwóch wariantów wstępnego wygrzewania stopu, tj. 1120°C/2h i 1180°C/2h i wyniosły − odpowiednio − 478 kJ/ mol i 628 kJ/mol.

EN

The influence of two variants of initial soaking at 1120°C/2h and 1180°C/2h and parameters of hot plastic working on the deformability of an IN-718 type superalloy have been presented. The hot deformation characteristics of alloy were investigated by hot torsion tests. The tests were executed at constant strain rates of 0.1 and 1.0 s-1, and testing temperature in the range of 900°C to 1150°C and were conducted until total fracture of the samples. Plastic properties of the alloy were characterized by worked out flow curves and the temperature relationships of maximum yield stress (σpp) and strain limit (εf). It was found that optimal values of flow stress and strain limit were obtained for the alloy after its initial soaking at 1120°C/2h and deformation in the temperature range of 1050-1100 °C at strain rate 0.1 s-1.The relationship between the maximum yield stress and the Zener-Hollomon parameter (Z) was described by σpp = A×Zn power function. Activation energy for hot working (Q) was assessed for the alloy after two variants of initial soaking, i.e. 1120°C/2h and 1180°C/2h and amounted − respectively − 478 kJ/mol and 628 kJ/mol.

3

Charakterystyka odkształcalności nadstopu Fe-Ni podczas odkształcania plastycznego na gorąco

Ducki K. J.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2015

|

Vol. 82, nr 8

520--526

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu wstępnego wygrzewania i parametrów odkształcania plastycznego na gorąco na charakterystyki odkształcalności nadstopu Fe-Ni. Badania odkształcalności stopu wykonano metodą skręcania na gorąco na plastomerze skrętnym. Próbki skręcano do zerwania w zakresie temperatury 900÷1150°C ze stałą prędkością odkształcania 0,1 i 1,0 s-1. Na wyznaczonych i skorygowanych krzywych płynięcia określono wskaźniki charakteryzujące właściwości plastyczne stopu oraz analizowano zależności temperaturowe maksymalnego naprężenia uplastyczniającego (σpp) i odkształcenia granicznego (εf). Opracowane krzywe płynięcia plastycznego stopu wykazują pojedyncze maksimum naprężenia uplastyczniającego, co świadczy o przebiegu procesów zdrowienia i rekrystalizacji dynamicznej podczas odkształcania na gorąco. Zależności pomiędzy maksymalnym naprężeniem uplastyczniającym i parametrem Zenera-Hollomona (Z) przedstawiono w postaci funkcji potęgowej σpp = A × Zn. Wyznaczone wartości energii aktywacji procesu odkształcania plastycznego na gorąco (Q) dla dwóch wariantów wstępnego wygrzewania stopu, tj. 1100°C/2h i 1150°C/2h wyniosły odpowiednio 442 kJ/mol i 519 kJ/mol.

EN

The influence of initial soaking and parameters of plastic deformation on the deformability of Fe-Ni superalloy have been presented. The hot deformation characteristics of alloy were investigated by hot torsion tests using of torsional plastometer. The tests were executed at constant strain rates of 0.1 and 1.0 s-1, and testing temperature in the range of 900 to 1150°C and were conducted until total fracture of the samples. Plastic properties of the alloy were characterized by worked out flow curves and the temperature relationships of flow stresses (σpp) and strain limits (εf). The flow stress of the torsion tests showed a single peak in the flow stress-strain curves, and indicated that a recovery and dynamic recrystallization took place during the hot deformation. The relationship between the peak stresses and the Zener-Hollomon parameter (Z) were described by σpp = A × Zn power function. Activation energy for hot working (Q) was assessed for the alloy after two variants of previous heating, i.e. 1100°C/2h and 1150°C/2h and amounted respectively 442 kJ/mol and 519 kJ/mol.

4

Charakterystyka odkształcalności i mikrostruktury nadstopu Ni-Fe po odkształcaniu plastycznym na gorąco

Ducki K. J.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2014

|

Vol. 81, nr 8

534--540

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu parametrów odkształcania plastycznego na gorąco na mikrostrukturę i właściwości plastyczne nadstopu typu IN-718. Badania odkształcalności stopu wykonano metodą skręcania na gorąco na plastomerze skrętnym. Próbki skręcano do zerwania w zakresie temperatury 900÷1150°C ze stałą prędkością odkształcania 0,1 i 1,0 s-1. Do analizy ilościowej zastosowano program MET-ILO i wyznaczono podstawowe parametry stereologiczne badanych mikrostruktur. Wykazano, że średnia wielkość ziarna po rekrystalizacji wzrasta w miarę podwyższania temperatury odkształcania i wzrostu prędkości odkształcania. Opracowano zależność funkcyjną pomiędzy średnią wielkością ziarna zrekrystalizowanego a parametrem Zenera-Holomona oraz oszacowano energię aktywacji odkształcania plastycznego na gorąco.

EN

The paper presents the results of research concerning the influence of hot deformation parameters on the microstructure and plastic properties of an IN-718 type superalloy. The hot deformation characteristics of alloy were investigated by hot torsion tests using of torsional plastometer. The tests were executed at constant strain rates of 0.1 and 0.1 s-1, and testing temperature in the range of 900 to 1150°C and were conducted until total fracture of the samples. A quantitative analysis of the investigated microstructures was carried out by means of program MET-ILO and the main stereological parameters were determined. It was found that mean grain size after recrystallization increases with an increasing deformation temperature and with growth of strain rate. Functional relation between the mean recrystallized grain size and the Zener-Hollomon parameter been developed and activation energy of the hot plastic deformation has been estimated.

5

A quantitative description of the microstructure of hot-deformed Ni-Fe superalloy

Ducki K. J., Mendala J., Swadźba L.

Inżynieria Materiałowa

|

2013

|

Vol. 34, nr 4

261--264

EN

The paper presents the results of research concerning the inﬂuence of hot deformation parameters on the microstructure and plastic properties of an Incolloy 718 type superalloy. The hot deformation characteristics of alloy were investigated by hot torsion tests using of Setaram torsional plastometer of type 7 MNG. The tests were executed at constant strain rates of 0.1 and 0.1 s-1, and testing temperature in the range of 900 to 1150°C and were conducted until total fracture of the samples. The structural inspections were perfonned on microsections taken from plastometric samples after so called “freezing”, i.e. rapid cooling of samples in water from deformation temperature. Plastic properties of the alloy were characterized by worked out ﬂow curves and the temperature relationships of ﬂow stresses and the strain limits. The ﬂow stress of the torsion tests showed a single peak in the flow stress-strain curves, and indicated that recovery and dynamic recrystallization took place during the hot deformation. A quantitative analysis ofthe investigated microstructures was carried out by means of a computer program MET-ILO and the main stereological parameters were determined. For the analyzed microstructures the relationships between the process parameters and the recrystallized grain size, inhomogenity and shape of grains have been determined. It was found that mean grain size after recrystallization increases with an increasing deformation temperature and with growth of strain rate. Functional relation between the Zener-Hollomon parameter and the mean grain size after dynamic recrystallization have been developed and activation energy of the hot plastic deformation process has been estimated.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu parametrów odkształcania plastycznego na gorąco na mikrostrukturę i właściwości plastyczne nadstopu typu Inconel 718. Badania odkształcalności stopu wykonano metodą skręcania na gorąco na plastomerze skrętnym typu 7 MNG ﬁrmy Setaram. Próbki cylindryczne pełne skręcano do zerwania w zakresie temperatury 900÷1150°C ze stałą prędkością odkształcania 0,1 i 1,0 s-1. Badania strukturalne prowadzono na odcinkach pobranych z próbek plastometrycznych po ich ,,zamrożeniu”, tj. oziębianiu w wodzie bezpośrednio z temperatury skręcania. Na wyznaczonych krzywych płynięcia określono wskaźniki charakteryzujące właściwości plastyczne stopu w próbie skręcania i odkształcalność graniczną. Opracowane krzywe płynięcia plastycznego stopu wykazują pojedyncze maksimum naprężenia uplastyczniającego, co świadczy o przebiegu procesu zdrowienia i rekrystalizacji dynamicznej podczas odkształcania na gorąco. Do analizy ilościowej zastosowano program komputerowy MET-ILO i wyznaczono podstawowe parametry stereologiczne badanych mikrostruktur. Dla analizowanych mikrostruktur wyznaczono zależności pomiędzy parametrami odkształcania plastycznego a wielkością, jednorodnością i kształtem ziarna zrekrystalizowanego. Wykazano, że średnia wielkość ziarna po rekrystalizacji wzrasta w miarę podwyższania temperatury odkształcania i wzrostu prędkości odkształcania. Opracowano zależność funkcyjną pomiędzy parametrem Zenera-Holomona a średnią wielkością ziama po rekrystalizacji dynamicznej oraz oszacowano energię aktywacji procesu odkształcania plastycznego na gorąco.

6

Modelowanie procesu kucia swobodnego wlewków ze stopu cyrkonu z grupy Zr-Nb przy wykorzystaniu prasy hydraulicznej

Ożmiegow K. W., Kawałek A., Gałkin A. M., Dyja H., Banaszek G.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2013

|

Vol. 80, nr 5

314--319

PL

W niniejszej pracy przedstawiono wyniki modelowania komputerowego procesu swobodnego kucia wlewków ze stopu cyrkonu z grupy Zr-Nb, w warunkach odkształcania na gorąco, opartego na programie przemysłowym oraz eksperymentalnym.

EN

This paper presents results of computer simulation of the forging zirconium alloy Zr-Nb blanks process in hot condition. The results were obtained by factory and test mode simulation.

7

Właściwości reologiczne stopu Zr-Nb w warunkach kucia promieniowego na gorąco

Ożmiegow K. W., Kawałek A., Gałkin A. M., Knapiński M.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2012

|

Vol. 79, nr 5

353--357

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań plastometrycznych zrealizowanych przy obciążaniu ciągłym i pojedynczym próbek ze stopu cyrkonu typu Zr-Nb, za pomocą symulatora procesów metalurgicznych Gleeble 3800. Badania wykonano przy zmiennych temperaturach (T = 350÷500 °С) i zmiennej prędkości odkształcenia w granicach 0,5÷15,0 s-1. Porównano także wyniki badań eksperymentalnych i teoretycznych dla krzywych płynięcia plastycznego σp − ε , otrzymanych przy wykorzystaniu modelu reologicznego, opartego na równaniach dotyczących czynnika dziedzicznego, przeprowadzonych zgodnie z teorią pełzania materiałów.

EN

The paper presents the results of the plastometric tests executed in continuous and fractional loading of samples made from the Zr-Nb alloy, using the thermal-mechanical physical simulator Gleeble 3800. The researches were carry out with changing values of the temperature in range (T = 350÷500 °С) and changing values of the strain rate inrange 0,5÷15,0 s-1. The results of experimental and theoretical investigations were also compared for plastic flow curves, received by using the rheological model, leaning on the equations relate to the hereditary factor, conducted according to the theory of the creeping materials.

8

Nanokrystaliczne, dwufazowe magnesy izotropowe otrzymywane metodą wysokoenergetycznego rozdrabniania - etap I

Lipiec W., Gaworska-Koniarek D., Ozimek M., Wilczyński W.

Prace Instytutu Elektrotechniki

|

2010

|

Z. 248

97-114

PL

W artykule przedstawiono wyniki wstępnych prac wytwarzania nanokrystalicznych proszków metodą wysokoenergetycznego rozdrabniania. Wykorzystano je następnie jako surowiec do wytwarzania nanokrystalicznych magnesów neodymowych jednofazowych. Określono wpływ parametrów procesu mielenia, w dostępnym młynku kulowo-planetarnym, na morfologię i właściwości magnetyczne wytworzonych próbek magnesów. Wyniki prac pokazały, że stosując długotrwałe mielenie stopu Nd-Fe-B w młynku planetarno-kulowym możliwe jest wytworzenie proszków nanokrystalicznych, a nawet o amorficznej budowie cząstek. Nadmierne rozdrobnienie cząstek proszku i jego amorfizacja wpływa niekorzystnie na gęstość i właściwości magnetyczne magnesów otrzymywanych metodą zagęszczania na gorąco.

EN

The paper presents the results of preliminary work of production process of nanocrystalline powders by high-energy ball milling. These powders then were used as raw materials for the manufacturing of single-phase nanocrystalline Nd-Fe-B magnets. The influence of the milling process parameters on the morphology and magnetic properties of produced magnets were examined. The results of the work have shown that applying long-term milling of Nd-Fe-B alloy allows to obtain nanocrystalline powders or even powders with amorphous structure of particles. However, overmilling of powder, which result is its amorphousation, adversely affects the density and magnetic properties of magnets produced with the use of hot densification method.

9

The investigations of hot-deformability and structure of high-temperature Fe-Ni alloy

Ducki K., Kuc D.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2009

|

Vol. 35, nr 2

83-90

EN

Purpose: This study describes the influence of initial austenite grain size and parameters of hot plastic deformation on the deformability and structure of high-temperature Fe-Ni austenitic alloy of A-286 type. Design/methodology/approach: The hot deformation characteristics of the alloy were investigated by hot torsion tests using torsion plastometer. The tests were executed at constant strain rates of 0.1 and 1.0 s-1, at a testing temperature in the range from 900 to 1150 °C. The structural inspections were performed on microsections taken from plastometric samples after so called "freezing". Findings: Plastic properties of the alloy were characterized by the worked out flow curves and the temperature relationships of flow stress and the strain limit. The relationship between the peak stress (σpp) and the Zoner-Hollomon parameter (Z) were described by power function. Activation energy for hot working (Q) was assessed for the alloy after two variants of previous heating. The examinations performed, focusing on the influence of hot working parameters on the structure of austenitic alloy, revealed subsequently occurring processes of dynamic recovery, recrystallization and repolygonization. Practical implications: Characteristics of the alloy plastic properties during hot deformation depend considerably on the initial soaking temperature and hot deformation parameters. Optimum values of yield stress and strain limit were obtained for the alloy after its initial soaking at 1100 °C/2h and strain rate of 0.1 s-¹ in the temperature range of 1050-950 °C. Originality/value: An increase of the alloy deformation temperature led to a growth of the size of subgrains with a simultaneous decrease of their internal dislocation density. The influence of the strain rate of the alloy on the size of subgrains and dislocation density is complex by nature and depends on the initial size of the austenite grains and on the mechanism of the dynamic recrystallization process.

10

Struktura i wybrane własności kompozytu z gradientem składu chemicznego otrzymanego z proszku aluminium i stopu Al-Si-Fe-Cu-Mg

Szczepanik S., Krawiarz J.

Kompozyty

|

2008

|

R. 8, nr 4

369-374

PL

Zakres możliwości materiałowych elementów konstrukcyjnych i narzędzi znacznie poszerzają materiały gradientowe, które umożliwiają wytwarzanie wyrobów o mniejszej masie i ukierunkowanych własnościach. W grupie tych tworzyw postrzegane są materiały kompozytowe na osnowie aluminium i jego stopów. W pracy przedstawiono wyniki badań wytwarzania kompozytów z proszku aluminium i stopu Al17Si5Fe3Cu1,1Mg0,6Zr, obrabianego cieplnie przez przesycanie i starzenie. Wypraski z proszków materiałów wyjściowych i ich mieszanek z gradacją 20% proszku stopowego od 0 do 100% mas. i proszku aluminium odkształcano w matrycach zamkniętych, w warunkach izotermicznych. Dla otrzymanych materiałów opracowano struktury i własności mechaniczne po odkształcaniu. Wytworzono również kompozyt z gradientem składu chemicznego. Wyroby otrzymane zarówno z samego proszku aluminium RAl-1, jak i stopu Al17 oraz ich mieszanek są praktycznie pozbawione porowatości. Wraz ze wzrostem zawartości proszku stopu Al17 w tworzywach rośnie wytrzymałość na ściskanie oraz następuje umocnienie, w wyniku zmniejsza się plastyczność otrzymanych materiałów. Udział powierzchni przełomu kruchego zwiększa się z rosnącą zawartością stopu Al17 w materiałach. W wytworzonym kompozycie z gradientem składu chemicznego uzyskano kierunkową wytrzymałość na ściskanie. Jest ona znacznie większa podczas obciążenia próbki siłą przyłożoną prostopadle do gradientu składu chemicznego niż równolegle.

EN

Gradient materials are a unique type of composite, formed from two distinct constituents, which exhibits a graded composition, appearing to transform from one material to another, thus producing gradual changes in characteristics and resultant new exploitable functional properties. Accordingly they extend the range of solutions for constructional components. Research to extend the development of these materials are directed mainly towards obtaining experimental data necessary for working out their optimum chemical composition, microstructure and properties, and also developing methods of manufacture and processes of forming semi and finished products. Aluminium and aluminium alloys form an important group of gradient materials with potential for manufacture of low density construction parts. Aim of this research was, using Powder Metallurgy and subsequent plastic work and heat treatment, the production of composite with gradient chemical composition from the aluminium and its alloy Al-Si-Fe-Cu-Mg. Gradient composite preforms were manufactured by cold pressing aluminium, RAl-1, and aluminium alloy Al17Si5Fe3Cu1.1Mg0.6Zr, designated Al17, powders. Concentration changed from 0 to 100% alloy at 20% intervals. The performs were closed - die forged at a temperature of 490° C and their structures and mechanical properties after forging and additional heat treatment studied. Materials from RAl-1, aluminium alloy Al17 and some mixtures were without porosity. The influence of chemical composition gradient on material flow and tensile, bend and compression properties was examined. Increase in Al17 content increases the compressive strength, but decreases plasticity: on fractographs the increase in brittle regions is visible. Chemical composition of the specimens influenced stress-strain dependence during compression test. In gradient materials there was a pronounced anisotropy in compressive strength with values perpendicular to the concentration gradient being approximately double compared to parallel to the gradient. Optimum strengths were for Al-80% Al17 material: tensile - 219 MPa and compressive - 620 MPa, respectively. The value of compressive strength for the gradient material, measured perpendicular to the concentration gradient and plasticity are comparable with the Al-60%Al17 material.

11

Microstructure, properties and hot deformability of the new maraging steels

Pawlak S. J., Zalecki W.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2008

|

Vol. 29, nr 1

31-38

EN

Purpose: The effects of relevant metallurgical factors on the structure, fracture mode and properties of the high cobalt and cobalt free maraging steel has been studied. The aim was to better understand structure-property relations and enhance mechanical properties of the steels. To provide data needed for production and manufacturing technology, the high temperature deformability using physical simulation method was used. Design/methodology/approach: To study structure-property relation, broad range of the experimental techniques was used: quantitative metallography, X-ray diffraction phase analysis, transmission electron microscopy and SEM fractography. The flow properties in the range of hot working processes were determined by physical simulation approach, using Gleeble 3800 system. Findings: The cobalt-free maraging steel proved to be a valuable structural steel. At much higher fracture toughness it had only about 100 MPa lower yield stress, compared to that of high cobalt steel. Fracture surface morphologies were highly dependent on the steel grade and type of the mechanical test. The hot stress-strain characteristics were established for cobalt free maraging steel and compared to that of a stainless steel. Research limitations/implications: To fully evaluate potential field of applications, deeper comparative studies of the high cobalt and cobalt-free maraging steels are needed, particularly fracture modes and service properties of some parts. Practical implications: Very high mechanical properties and fracture toughness values obtained for the steels studied, make them suitable for advanced structural applications. The studies on the hot deformation behaviour of the steels are of practical value for the hot working process development. Originality/value: Detailed evaluation of the metallurgical purity, microstructure and fracture modes, allowed for better understanding of the microstructure-property relationships in selected high strength steels. The results obtained are of practical value for the development, production and manufacture of the high strength maraging steels with improved properties.

12

Selection of the hot-working conditions for TRIP-type microalloyed steel

Grajcar A.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2008

|

Vol. 31, nr 2

75-78

EN

Purpose: The aim of the paper is to develop hot-working conditions for a low-carbon Mn-Si-Al TRIP-type steel basing on axial compression tests. Design/methodology/approach: The influence of the austenitizing temperature on a grain size of austenite was determined on a basis of the dissolution kinetics in the austenite of MX-type interstitial phases. The identification of processes controlling the strain hardening was carried out in hot-compression tests. Specimens were deformed up to a true strain of 1.0 in a temperature range of 850 to 1150°C with strain rates of 0.1, 1.0 and 10s-¹. The σ-ε curves were useful for developing conditions of multi-stage axial compression. The plastic deformation was realized by the use of the DSI Gleeble 3800 equipment. Findings: It was found that the investigated steel has a fine-grained structure of austenite to a temperature of 1050°C. The obtained σ-ε curves indicate that used plastic deformation conditions influence substantially the εmax strain corresponding to a maximum value of flow stress. It increases with lowering the temperature of plastic deformation. The σ-ε curves obtained during multi-stage compression tests confirmed that under used conditions of temperature and strain a dynamic recovery is a process controlling the strain hardening in a whole strain range. Research limitations/implications: To design in detail hot-rolling conditions, the analysis of the influence of time between successive strains on a fraction of statically recrystallized austenite should be carried out. Practical implications: The obtained σ-ε curves are useful in determining force-energetic parameters of rolling and processes controlling the strain hardening during the hot-rolling. Originality/value: The determined true stress - true strain curves were obtained for the low-carbon TRIP-type steel containing Nb and Ti microadditions.

13

The effect of initial deformation on hot plasticity of Ti-6Al-4V alloy

Motyka M.

Advances in Manufacturing Science and Technology

|

2008

|

Vol. 32, nr 4

63-71

EN

Hot deformation behaviour of two-phase titanium alloys is determined by type of microstructure developed in heat treatment and plastic deformation processes. Obtaining of demanded operational and technological properties is related to both the appropriate selection of hot working parameters and preceding thermomechanical process conditions. In the paper stereological parameters of microstructure obtained in initial heat treatment and plastic working in the alpha+beta<->beta phase transformation range with various forging reduction (Epsilon=20 and 50 per cent) were determined. Evaluation of the thermomechanical process parameters on hot plasticity of Ti-6Al-4V titanium alloy was performed. It was found that degree of initial plastic deformation considerably affects relative elongation in high temperature tensile test at the strain rate of Epsilon'=1 times 10 to the -2 s to the -1.

PL

Plastyczność na gorąco dwufazowych stopów tytanu jest determinowana rodzajem mikrostruktury kształtowanej w procesach obróbki cieplnej i odkształcania plastycznego. Uzyskanie wymaganych właściwości technologicznych i eksploatacyjnych zależy zarówno od prawidłowego doboru parametrów procesu przeróbki plastycznej na gorąco, jak i poprzedzającego go procesu cieplno-plastycznego. W pracy określono parametry stereologiczne mikrostruktury po wstępnej obróbce cieplnej i procesie odkształcania plastycznego w zakresie przemiany fazowej alfa+beta<->beta dla różnych wartości gniotu (Epsilon=20 i 50 procent). Dokonano oceny wpływu parametrów procesu cieplno-plastycznego na plastyczność na gorąco stopu tytanu Ti-6Al-4V. Stwierdzono, że stopień wstępnego odkształcenia plastycznego ma istotny wpływ na wartość wydłużenia względnego w próbie rozciągania w podwyższonej temperaturze z prędkością odkształcania Epsilon'=1 razy 10 do potęgi -2 s do -1.

14

Structure and mechanical properties of hot deformed high-alloy ferritic steel

Niewielski G., Kuc D., Radwański K.

Inżynieria Materiałowa

|

2004

|

R. XXV, nr 3

400-403

EN

In the paper are presented results of research on impact of parameters of hot plastic strain upon variations of mechanical properties and structure of the high-alloy ferritic steel, after the process of high temperature deformation. The tests were carried out at a torsion plastometer in a scope of temperatures 900 -1150°C with a rate 0.04; 0.35 and 3.5 s^-1 . Determined are relations between the process parameters and mechanical properties in plastometric torsion test. There was disclosed an intensive process of structure refinement during a high temperature deformation.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu arametrów odkształcania plastycznego na gorąco na zmiany właściwości mechanicznych i struktury wysokostopowej stali ferrytycznej po procesie wysokotemperaturowego odkształcania. Badania prowadzono na plastometrze skrętnym w zakresie Itemperatury 900÷1150°C z prędkością 0,04; 0,35 i 3,5 s^-1. Wyznaczono zależności pomiędzy parametrami procesu a właściwościami mechanicznymi w plastometrycznej próbie skręcania. Wykazano intensywny proces rozdrobnienia struktury w procesie wysokotemperaturowego odkształcania.

15

Microstructural evolution during high temperature deformation of TiAl based alloy

Szkliniarz W., Kuziak R., Hadasik E., Kościelna A.

Inżynieria Materiałowa

|

2004

|

R. XXV, nr 3

444-447

EN

The influence of oxygen content in the Ti-48Al-2Cr-2Nb alloy on its plastic workability has been studied. The alloy molten in different ceramic crucibles was subjected to hot compression on a Gleeble 3800 system simulator. It has been found that only alloys with low and medium oxygen contents can be subjected to deformation. The influence of the deformation temperature, strain and strain rate on the alloy's structure and some mechanical properties has been determined. A possibility has been found of the alloy deformation in a wide temperature and strain range, at a low strain rate. In the microstructure of the deformed alloy, effects are visible of the lamellar structure and free gamma phase deformation as well as of dynamic recrystallization. The portion of recrystallized regions grows with an increase of the deformation temperature and strain, and with a decrease of the strain rate. Application of recrystallization annealing leads to a considerable refinement of the deformed alloy's structure, especially at lower temperatures and higher strain.

PL

W pracy zbadano wpływ zawartości tlenu w stopie Ti-48Al-2Cr-2Nb na podatność do kształtowania plastycznego. Stop wytapiany w różnych tyglach ceramicznych poddano ściskaniu na gorąco. Stwierdzono możliwość odkształcania stopów o niskiej i średniej zawartości tlenu. Określono wpływ temperatury, gniotu i prędkości odkształcenia na strukturę i niektóre właściwości mechaniczne stopu (rys. 1-6). Wykazano możliwość odkształcania stopu w szerokim zakresie temperatury i gniotów oraz przy niskiej prędkości odkształcenia. W mikrostrukturze odkształcanego stopu widoczne są efekty odkształcania płytkowej struktury i wolnej fazy gamma oraz rekrystalizacji dynamicznej. Udział zrekrystalizowanych obszarów rośnie wraz ze wzrostem temperatury i wielkości odkształcenia oraz obniżeniem prędkości odkształcania (rys. 2-5). Zastosowanie wyżarzania rekrystalizującego prowadzi do znacznego rozdrobnienia struktury stopu odkształconego plastycznie, w niższych temperaturach i przy wyższych wartościach odkształceń (rys. 5-6).

16

A quantitative description of the structure of hot-deformed Fe-Ni austenitic alloy

Ducki K., Hetmańczyk M., Kuc D.

Inżynieria Materiałowa

|

2004

|

R. XXV, nr 3

343-346

EN

The paper presents the results of research concerning the influence of hot deformation parameters on the structure and plastic properties of a Fe-Ni austenitic alloy. The research was performed on a torsion plastometer in the range of temperatures of 900÷1150°C, at a strain rate 0.1 and 1.0s^-1. Plastic flow curves have been drawn up and the dependencies have been determined between the process parameters and the recrystallized grain size, inhomogeneity and shape. Functional dependencies between the Zener-Hollomon parameter and the mean grain size after dynamic recrystalliization have been developed and the hot deformation activation has been estimated.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu parametrów odkształcenia plastycznego na gorąco na właściwości plastyczne i strukturę austenitycznego stopu Fe-Ni. Badania prowadzono na plastometrze skrętnym w zakresie temperatur 900÷1150°C z prędkością odkształcania 0.1 i 1.0s^-1. Sporządzono krzywe płynięcia stopu oraz wyznaczono zależności pomiędzy parametrami procesu a wielkością ziarn zrekrystalizowanych. Opracowano zależności funkcyjne pomiędzy parametrem Zenera-Hollomona a średnią wielkością ziarna po rekrystalizacji dynamicznej oraz oszacowano energię aktywacji procesu odkształcenia plastycznego na gorąco.

17

Wpływ struktury wyjściowej i warunków odkształcania na właściwości stali austenitycznych odkształcanych na gorąco

Niewielski G., Hetmańczyk M., Kuc D.

Inżynieria Materiałowa

|

2003

|

R. XXIV, nr 6

795-798

PL

Przeprowadzone badania odkształcania na gorąco przy zastosowaniu próby skręcania na plastometrze skrętnym pozwoliły określić wpływ warunków odkształcania (epsilon, epsilon', T) na plastyczność stali austenitycznej oraz uchwycić zasadnicze różnice w umacnianiu i mięknięciu austenitu manganowego w stosunku do obszerniej badanego austenitu w stali Cr-Ni. Różnice w odkształceniu do maksimum naprężenia uplastyczniającego epsilon m obu materiałów wynikają z innej zdolności dyslokacji do procesu rozszczepiania i asocjacji w trakcie odkształcania [4]. W całym zakresie ustalonego płynięcia plastycznego próbek obu gatunków stali rozmiar ziarna utworzonego w wyniku rekrystalizacji dynamicznej nie zależy praktycznie od wielkości odkształcenia epsilon a jedynie od warunków odkształcenia (T, epsilon'). W trakcie reksrystalizacji dynamicznej przy temperaturze 1000/1100 stopni Celsjusza uzyskano praktycznie takie same rozmiary ziarna niezależnie od rozmiaru ziarna wyjściowego badanych gatunków stali austenitycznej. Pomiędzy warunkami odkształcenia (T, epsilon'), a rozmiarami ziarna i podziarna utworzonego w procesie rekrystalizacji dynamicznej Ds (względnie As) i naprężeniem sigma s (względnie sigma pmax) istnieją zależności matematyczne dające podstawę do wykorzystania przy modelowaniu procesów zmian mikrostruktury podczas odkształcenia na gorąco [5]. W pracy opracowano zależności funkcyjne wpływu parametrów odkształcania i wyjściowej wielkości ziarna na charakterystyki plastyczności stali austenitycznych. Wskazano ponadto na oddziaływanie poszczególnych parametrów na właściwości wyznaczone w próbie skręcania.

EN

The influence of the initial grain size and plastic deformation parameters on the mechanical properties during hot tension test has been analysed. As a material for the research has been chosen a Cr-Mn austenitic steel of 17/17 grade, as well as Cr-Ni austenitic steel (18/9) the chemical composition of which is similar to that of AISI304. In the whole range of the determined plastic flow of the samples of both steel grades, the size of grain created in the result of dynamic recrystallization practically does not depend on the epsilon deformation size, but only on deformation conditions (T, epsilon'). Practically the same grain sizes regardless the initial grain size of the tested austenitic steel grades was obtained during dynamic recrystallization at the temperature of 1000/1100 degrees centigrade [4]. There are mathematical dependencies between deformation conditions (T, epsilon'), sizes of grain and subgrain created during dynamic recrystallization Ds (or As) and stress sigma s (or sigma max), which can constitute the basis while modeling the process of microstructure changes during hot deformation [5]. In this work are elaborated the functional relations representing the influence of initial grain size and plastic deformation parameters onto technical properties of austenitic steels. Besides, there is defined by means of statistic tests a rate of influence of individual parameters onto values sigma pmax and epsilon pmax received from hot torsion test. In samples of Cr-Mn and Cr-Ni steels subjected to deformation in temperature 1000 degrees centigrade and higher, for the whole analysed range of torsion speeds, after surpassing the deformation epsilon pmax the stress becomes fixed at steady level sigma s.

18

Reologiczne właściwości stopów aluminium w warunkach odkształcenia na gorąco.

Galkin A.M., Zinovjev A.V., Dyja H.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2002

|

R. 47, nr 6

264-267

PL

Podano uogólnioną analizę wyników badań doświadczalnych dużej grupy stopów aluminium, przeprowadzonych na plastometrze krzywkowym i skrętnym. Przedstawiono wpływ wyjściowego stanu metalu na charakter i kształt krzywych płynięcia w warunkach odkształcenia na gorąco. Opracowano model wpływu warunków przebiegu odkształcenia w czasie na reologiczne zachowanie się stopów aluminium podczas różnego rodzaju obciążeń.

EN

General analysis of experimental data from the examination of large group of aluminium alloys with the use of cam and torsion plastometers is given. An effect of the initial metal state on the character and shape of the flow curves in the conditions of hot deformation has been presented. A model illustrating influence of deformation conditions varying in time on the rheological behaviour of aluminium alloys subjected to various types of load has been developed.

19

Zmiany struktury stali austenitycznej odkształcanej na gorąco.

Niewielski G.

Inżynieria Materiałowa

|

2002

|

R. XXIII, nr 3

106-112

PL

Analizowano zjawiska zachodzące podczas odkształcania na gorąco i odbudowy mikrostruktury austenitycznej stali chromowo-manganowej i chromowo-nikowej o niskiej EBU. W szczególności przeanalizowano zagadnienia zdrowienia i rekrystalizacji dynamicznej oraz zmiany mikrostruktury po zakończeniu odkształcania.

EN

The phenomena taking place during hot deformation and reconstruction of the microstructure of chromium-manganese and chromium-nickel austenitic steels of low SFE were analyzed. In particular, the problems of recovery and dynamic recrystallization as well as changes of the microstructure after deformation were analyzed.