Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Eksperymentalno-numeryczna analiza perforacji stali pancernej Armox 500T

Popławski Arkadiusz

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2021

|

Vol. 70, nr 1

43--61

PL

Przedstawiono wyniki badań eksperymentalno-numerycznych perforacji stali pancernej Armox® 500T. Perforację płytek przeprowadzono przy użyciu działka pneumatycznego z wykorzystaniem trzech rodzajów penetratorów: ostrego, sferycznego oraz tępego. Użycie różnych geometrii penetratorów powoduje proces przebicia i zniszczenia płytek w odmiennym stanie naprężenia i odkształcenia, co przekłada się na wystąpienie trzech podstawowych modów zniszczenia. Analizy numeryczne procesu perforacji prowadzono z wykorzystaniem kodu obliczeniowego Ls-Dyna posiadającego zaawansowany model konstytutywny materiału oraz zintegrowany model zniszczenia. Uzyskane wyniki badań eksperymentalnych i numerycznych poddano analizie i porównaniu. Analizowano kształt zniszczenia, stopień trwałego odkształcania plastycznego oraz parametry stanu naprężenia i odkształcenia.

EN

This paper presents the results of experimental and numerical studies of the perforation of Armox 500T armoured steel. The plate perforation was performed with a pneumatic gun using three types of penetrators. Sharp, spherical, and blunt penetrators were used. The use of different geometries of penetrators causes the process of perforation and destruction of plates in a different state of stress and strain, which leads to the appearance of three basic modes of failure. Numerical analyses of the perforation process have been carried out using the Ls-Dyna computational code with an advanced constitutive model of the material and the integrated failure model. The obtained experimental and numerical results were analysed and compared. The failure shape, the level of plastic defor-mation and the parameters of stress and strain state were analysed.

2

The Effects of Hot Deformation Parameters on the Size of Dynamically Recrystallized Austenite Grains of HSLA Steel

Gnapowski Sebastian, Opiela Marek, Kalinowska-Ozgowicz Elżbieta, Szulżyk-Cieplak Joanna

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2020

|

Vol. 14, no 2

76--84

EN

Materials scientists are seeking to produce metals with reduced weight and dimensions while maintaining the appropriate mechanical properties. There are several ways to improve the internal structure of metals, such as the ultrasound used to solidify liquid metal. The homogeneity of the grains and the uniformity of the metal structure affects its mechanical strength. This paper presents the results of investigations into the effects of hot deformation parameters in compression on the austenite grain size in the HSLA (High Strength Low Alloy) steel (0.16% C, 0.037% Nb, 0.004% Ti, 0.0098% N). The axisymmetric compression investigations were performed on cylindrical investigation specimens using a Gleeble 3800 thermomechanical simulator with the strain rate of 1÷15.9 s-1 and strain degree ε = 1.2. Before deformation, the research specimens were austenitized at TA = 1100÷1250 °C. The metallographic observations of the primary austenite grains were conducted with an optical microscope, while the structure of dynamically recrystallized austenite, inherited by martensite, was examined by using a scanning electron microscope.

3

Eksploatacyjna diagnostyka ogniwowych łańcuchów górniczych stosowanych w pociągowych układach łańcuchowych maszyn ścianowych

Remiorz E., Mikuła S.

Maszyny Górnicze

|

2018

|

R. 36, nr 1

3--13

PL

Łańcuchy ogniwowe górnicze są kluczowym elementem maszyn ścianowych, takich jak przenośniki zgrzebłowe i strugi węglowe. Niezawodność łańcuchów wpływa na poprawną pracę całego kompleksu i na wielkość wydobycia z wyrobiska ścianowego. W artykule przedstawiono problematykę diagnostyki łańcuchów ogniwowych górniczych stosowanych w maszynach ścianowych. Przedstawiono wybrane przykłady uszkodzeń ogniw łańcuchów górniczych oraz budowę przyrządu i sposób wykrywania pęknięć zmęczeniowych w ogniwach łańcuchów górniczych. Ponadto opisano budowę stanowiska służącego do wykonywania kompleksowej oceny własności użytkowych łańcuchów ogniwowych w warunkach eksploatacyjnych.

EN

Round link chains are key components of longwall machines such as armoured face conveyors and plow systems. Reliability of the chains affects the correct operation of the entire mechanized longwall system as well as the volume of coal extracted from the longwall panel. The article presents the problem of diagnostics of mine round link chains used in longwall machines. Selected examples of damage to chain links as well as a design of the device with the method for detecting the fatigue cracks are also presented. In addition, design of the stand to perform a comprehensive assessment of the operational properties of round link chains under operational conditions is also described.

4

Fatigue characteristics of 6082-T6 aluminium alloy obtained in tension-compression and oscillatory bending tests

Kurek A., Kurek M., Koziarska J., Vantadori S., Łagoda T.

Journal of Machine Construction and Maintenance - Problemy Eksploatacji

|

2018

|

no. 3

57--69

EN

The paper presents the comparison of the results of experimental fatigue tests for 6082-T6 aluminium alloy, carried out for two states of loading: strain controlled tension-compression, and strain and bending moment controlled oscillatory bending. The following were used for that purpose: the Manson-Coffin-Basquin, Kandil, Langer, and the authors’ own strain fatigue characteristics, and also the Basquin stress fatigue characteristic. Our experimental studies and adequate physical relationships were applied to convert the amplitudes of stress and strain occurring in rods without a geometrical notch subject to bending, according to the model of an elasto-plastic body. The obtained results were used to compare both loading types under different control methods and different fatigue characteristics.

PL

W pracy przedstawiono porównanie wyników eksperymentalnych prób zmęczeniowych dla stopu aluminium 6082-T6, przeprowadzonych dla dwóch stanów obciążenia: rozciąganie-ściskanie i ściskania oraz zginania oscylacyjnego kontrolowanego pod wpływem odkształcenia i zginania. Do tego celu użyto następujących parametrów: odkształceniowej charakterystyki zmęczeniowej Mansona-Coffina-Basquina, Kandila, Langera i autorów, a także naprężeniowej charakterystyki zmęczeniowej Basquina. Własne badania eksperymentalne i odpowiednie związki fizyczne zostały zastosowane do konwersji amplitud naprężenia i odkształcenia występującego w elementach zginanych bez karbu geometrycznego, zgodnie z modelem ciała sprężysto-plastycznego. Uzyskane wyniki wykorzystano do porównania obu typów obciążeń przy różnych metodach sterowania i różnych charakterystyk zmęczeniowych.

5

Effect of Plastic Strains in the Shunting Zone on Force Parameters in the Butt Welding of Chain Links

Moltasov A. V., Kloczkov I. N., Motrunicz S. I., Veruszkin V. V.

Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach

|

2018

|

Vol. 62, No. 2

61--67

EN

The article presents the development of a method enabling the calculation of force necessary to bend a chain link during butt welding, taking into consideration a plastic strain in the shunting zone. The study also discusses technological peculiarities concerned with the welding of single-contact chain links characterised by high bending rigidity and describes principles of the elastic-plastic strain of chain link shunting zone during bending. The work also contains the theoretical justification of the possibility of calculating the value of bending force based on the ultimate limit state and presents an analytical formula identifying the mathematical correlation between ultimate force, geometrical parameters and physico-chemical properties of the welded chain link material. Using an anchor chain as an example, the above-named analytical formula and the Finite Element Method were used to calculate the value of bending force, thereby confirming the reliability of the proposed method. It was ascertained that taking plastic strains into consideration significantly affected calculations results concerning the value of bending force during the butt welding of products having a closed shape and characterised by significant bending rigidity. The value of bending force calculated on the basis of the ideal elasticity of the anchor chain link material was higher (by more than an order of magnitude) than the value of the above-named force calculated taking into consideration plastic strains in the chain shunting zone.

PL

Artykuł dotyczy opracowania metody obliczania siły niezbędnej do gięcia ogniwa łańcucha podczas zgrzewania doczołowego z uwzględnieniem odkształceń plastycznych w strefie bocznikowania. W pracy przedstawiono osobliwości technologiczne zgrzewania jednostykowych ogniw łańcuchów o dużej sztywności zginania oraz opisano reguły sprężysto-plastycznego odkształcenia ich strefy bocznikowania podczas gięcia. Teoretycznie uzasadniono możliwość obliczenia wielkości siły gnącej w oparciu o stan graniczny oraz sformułowano wzór analityczny, który w sposób jawny ustala związek matematyczny pomiędzy siłą graniczną a parametrami geometrycznymi i własnościami fizyko-mechanicznymi materiału zgrzewanego ogniwa łańcucha. Na przykładzie łańcucha kotwicy, za pomocą uzyskanego wzoru analitycznego oraz metody elementów skończonych wykonano obliczenia siły gnącej, co umożliwiło potwierdzenie wiarygodności zaproponowanej metody. Stwierdzono, że uwzględnienie odkształceń plastycznych ma istotny wpływ na wyniki obliczeń siły gnącej podczas zgrzewania doczołowego wyrobów o kształcie zamkniętym cechujących się dużą sztywnością zginania. Wartość siły gnącej obliczona w oparciu o idealną sprężystość materiału ogniwa badanego łańcucha kotwicy jest o ponad rząd wielkości większa od wartości tej siły obliczonej z uwzględnieniem odkształceń plastycznych w strefie bocznikowania ogniwa.

6

Stress analysis of the single adhesive lap joints with plastic deformation of connected materials

Zielecki K., Witek L., Stachowicz F.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika

|

2017

|

z. 89 [295], nr 2

121--130

EN

In this work the results of numerical stress analysis of single adhesive lap joints were presented. In the analysis both the linear-elastic and the elastic-plastic models of adherends materials were considered. Plastic deformation of adherends has a significant influence on the stress state in the adhesive layer. In the first part of the work the mechanical properties of adherends material obtained in experimental investigations were presented. In next part of the study the numerical model of joint was presented. The results of static analysis using the finite element method showed that in the case of joining materials with low value of yield stress the plastic deformation occurs in adherend at load much smaller than destructive force of the joint. In this kind of joints the plastic deformation of adherend has an influence on rapid stress increase in adhesive layer, in final stage of loading. This phenomenon causes a decrease of load capacity of single adhesive lap joints of elasticplastic materials.

PL

W pracy przedstawiono wyniki numerycznej analizy naprężeń jednozakładkowych połączeń klejowych. Dla łączonych blach zastosowano dwa modele materiału: liniowo-sprężysty oraz sprężysto-plastyczny. Odkształcenie plastyczne materiału klejonego wywiera znaczący wpływ na stan naprężeń w warstwie kleju. W pierwszej części pracy przedstawiono właściwości mechaniczne materiału łączonego, które otrzymano w badaniach eksperymentalnych. W następnej części pracy przedstawiono model numeryczny połączenia. Wyniki analizy statycznej metodą elementów skończonych wykazały, że w przypadku łączenia materiałów charakteryzujących się niską wartością granicy plastyczności odkształcenie plastyczne występuje w materiale łączonym przy obciążeniu znacznie mniejszym od siły niszczącej połączenie. Zjawisko to powoduje obniżenie nośności jednozakładkowych połączeń klejowych materiałów sprężysto-plastycznych.

7

Podstawowe formy degradacji własności użytkowych łańcuchów ogniwowych górniczych stosowanych w maszynach ścianowych

Remiorz E., Mikuła S.

Maszyny Górnicze

|

2017

|

R. 35, nr 3

14--26

PL

Łańcuchy ogniwowe górnicze stosowane są w układach pociągowych maszyn górniczych ścianowych, takich jak przenośniki ścianowe, strugi węglowe czy kombajny ścianowe z łańcuchowym układem posuwu. Ze względu na trudne warunki pracy panujące w wyrobiskach ścianowych następuje szybka degradacja własności użytkowych łańcuchów. W artykule przedstawiono podstawowe procesy niszczące prowadzące do degradacji własności użytkowych łańcuchów ogniwowych górniczych oraz dokonano charakterystyki pęknięć zmęczeniowych ogniw tych łańcuchów. Przedstawiono przykłady typowych uszkodzeń ogniw łańcuchów pociągowych stosowanych w maszynach górniczych.

EN

Round link chains are used in haulage systems of longwall mining machines such as armoured face conveyors, plow systems or shearers with chain haulage systems. Due to the difficult working conditions in longwall excavations the rapid degradation of operational properties of chains occurs. The article presents the basic destructive processes leading to the degradation of the operational properties of mining haulage chains and the characteristics of fatigue cracks in the chain links. Examples of typical damage of the round chain links used in the longwall machinery are also presented.

8

Fatigue life of 2017A-T4 aluminium alloy under different types of stress

Kurek A., Koziarska J., Kluger K., Łagoda T.

Journal of Machine Construction and Maintenance - Problemy Eksploatacji

|

2017

|

no. 4

53--61

EN

The paper presents a comparison of the results of fatigue life experimental results on 2017A-T4 aluminium alloy with tests performed under two types of stress, i.e. tensile-compressive (both strain-controlled and energy parameter controlled) and oscillatory bending (bending moment controlled). The results are obtained by applying the Basquin’s stress-life equation and strain-life equations, including Kandil’s equation, Langer’s equation, and the authors’ own equation. On the basis of own experimental studies and the relevant physical relations, the stress and strain amplitudes occurring in bent rods under smooth specimens were calculated according to the elastoplastic model. The results were then used to compare both types of loads with different types of control.

PL

W pracy przedstawiono porównanie wyników eksperymentalnych badań zmęczeniowych stopu aluminium 2017A-T4 przeprowadzonych dla dwóch rodzajów obciążeń: rozciągania-ściskania (przy sterowaniu odkształceniem oraz parametrem energetycznym) i zginania wahadłowego (przy kontrolowanym momencie zginającym), stosując do tego charakterystyki zmęczeniowe: naprężeniową Basquina, oraz odkształceniowe: Mansona-Coffina-Basquina, Kandila, Langera i własną. Wykorzystując własne badania eksperymentalne oraz odpowiednie związki fizyczne, dokonano przeliczenia amplitud naprężenia i odkształcenia, występujących w zginanych prętach bez karbu geometrycznego według modelu ciała sprężysto-plastycznego. Wyniki posłużyły do porównania obu rodzajów obciążeń przy różnym sposobie sterowania.

9

Analysis of plastic deformation of semi-crystalline polymers during ECAE process using 135° die

Aour B., Mitsak A.

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

2016

|

Vol. 54 nr 1

263--275

EN

In this paper, analysis of plastic deformation of high density polyethylene (HDPE) and polypropylene (PP) during an equal channel angular extrusion (ECAE) process is investigated. The effects of ram speed, number of passes, processing route and temperature are tested experimentally using a 135◦ die. The results show that the pressing force decreases with an increase in the number of passes and reaches a saturation state rapidly for routes A and C compared to routes BA and BC . Furthermore, it is found that the reduced curvature of the extruded samples is obtained by route C, however, the maximum warping is obtained by route A. A slight influence of temperature on the reduction of the warping is observed on the extruded samples. In order to predict the plastic strain inside the extruded samples, an elastic viscoplastic model is identified using compressive tests at different strain rates and coupled with the finite element method (FEM). A good correlation is found between the numerical modeling and experimental findings. FEM results show that the PP samples display a higher level of plastic strain compared to HDPE samples. However, almost the same degree of strain heterogeneity is obtained for both polymers. Finally, in order to reduce the warping and improve the strain homogeneity, a controlled back-pressure with small corner angle is expected to be an adequate solution.

10

Effect of shunting zone plastic strains on bend force during the butt welding of rings

Moltasov A. V., Tkacz P. N., Motrunicz S. I.

Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach

|

2016

|

Vol. 60, No. 6

48--54

PL

Artykuł dotyczy opracowania metody analitycznej obliczania siły stosowanej do zginania wyrobu w kształcie pierścienia podczas zgrzewania doczołowego z uwzględnieniem obecności odkształceń plastycznych w strefie bocznikowania. Zbadano reguły odkształcania sprężysto-plastycznego prętów krzywoliniowych w wyniku zginania oraz opracowano podstawy teoretyczne określania przemieszczeń w tych prętach. Uzyskano równania analityczne, który łączą wielkość siły zginania z przemieszczeniami ruchomych szczęk mocujących zgrzewarki, parametrami geometrycznymi i własnościami fizyko-mechanicznymi materiału zgrzewanego wyrobu pierścieniowego. Na przykładzie szeregu wręgów wykazano, że uwzględnienie odkształceń plastycznych posiada istotny wpływ na wielkość siły zginania. Wyniki obliczeń wielkości siły zginającej z zastosowaniem opracowanej metody analitycznej są zbieżne z wynikami obliczeń numerycznych. Za pomocą odpowiednich wzorów opisano granice obszarów sprężystych i plastycznych strefy bocznikowania przy jej zginaniu podczas zgrzewania doczołowego. Określono wielkość krytyczną siły zginającej, przy osiągnięciu której wymagany kształt geometryczny zgrzewanego wyrobu pierścieniowego zostaje zniekształcony.

EN

The article is concerned with the development of an analytical method enabling the calculation of force used for the bending of a ring-shaped product during the butt welding allowing for the presence of plastic strains in the shunting zone. The research involved the investigation of principles governing the plastic-elastic strain of curvilinear bars subjected to bending and the development of theoretical foundations enabling the identification of displacements in such bars. The research-related investigation led to the obtainment of analytical equations combining bend force with movements of welding machine fixing clamps, geometrical parameters and physico-mechanical properties of a ring-shaped product material subjected to welding. Using a number of frames as an example, it was demonstrated that plastic strains significantly affected the value of bend force. The calculation results concerning the volume of bend force obtained using the above named analytical method converged with the results obtained using numerical calculations. Appropriate formulas were used to describe the boundaries of elastic and plastic areas of the shunting zone subjected to bending during butt welding. The research resulted in the determination of the critical value of bend force, the exceeding of which led to the deformation of the required geometrical shape of a ring-shaped product subjected to welding.

11

Stress and strain distribution in expanded coronary stents depending on applied material

Idziak-Jabłońska A.

Journal of Applied Mathematics and Computational Mechanics

|

2015

|

Vol. 14, nr 2

21--30

EN

The aim of the study is to present mechanical characteristics of coronary stents. More specifically, stress and plastic strain present in a stent were determined depending on the pressure applied to the internal surface of the stent. The study analyses a model of a slotted-tube stent using the finite element method. The stents with two different numbers of segments and with three wall thicknesses were dealt with. The analysis was carried out for the three most popular biomaterials: austenitic steel Cr-Ni-Mo, cobalt-matrix alloy Co-Cr-W-Ni and titanium-matrix alloy Ti-6Al-7Nb. Numerical analysis presented in the study provides a basis for further research and optimization of stent design. The calculations obtained in the study show that the lowest values of maximum reduced stress occur in the stent made of Cr-Ni-Mo. Furthermore, the stent made of Ti-6Al-7Nb exhibited the lowest values of plastic strain.

12

Doświadczalna analiza procesu odkształcania plastycznego tytanu αTi z wykorzystaniem równań stanu mechanicznego

Jeleńkowski J., Klimas M., Skalski K., Dyja H., Sawicki S., Babul T.

Inżynieria Powierzchni

|

2015

|

nr 4

72--77

PL

Mając na uwadze aplikację tytanu w organizmie człowieka [1, 2, 3], przeprowadzono próby rozdrobnienia ziaren czystego technicznie α-tytanu (αTi, Grade 4a), wykorzystując do tego celu metodę plastometryczną Gleeble. Z wykresu pełzania Ashby’ego wybrano charakterystyczny (dla wielu metali) obszar płynięcia materiału, wynikający z mechanizmu odkształcenia wraz z dominującym udziałem dyfuzji wzdłuż jąder dyslokacji. Obszar ten określony jest zakresem temperaturowym (0,3–0,5)Tm i znormalizowanym naprężeniem τ/G od 10-3 do 10-5[5]. Na tej podstawie opracowano plan eksperymentu obróbki plastycznej w zakresie temperatur 300–700⁰C, odkształcenia (0,2–0,5) i prędkości odkształcania (10-2–102)s-1. W procesie obróbki plastycznej w wymienionych warunkach możliwe jest minimalizowanie zjawisk strukturalnych kontrolowanych dyfuzją objętościową (na korzyść zjawisk kontrolowanych dyfuzją po granicach ziaren) oraz wzdłuż jąder dyslokacji umacniających materiał poprzez rozdrobnienie ziaren. Celem podjętych badań jest analiza empirycznego równania = f (σs; T; ε; Sj), (gdzie Sj – symbol parametrów strukturalnych), dla procesu obróbki plastycznej tytanu αTi z możliwością wpływania na wielkość ziarna i umożliwiającego dobór właściwości mechanicznych do określonych zastosowań. Przeprowadzone eksperymenty plastometryczne pozwolą na rozszerzenie badań w kierunku uzyskania wyników możliwych do wdrożenia do praktyki przemysłowej.

EN

Taking into consideration the application of titanium in a human body [1, 2, 3] the experiments of the disintegration of technically pure α-titanium grains (αTi, Grade 4a) were conducted with the use of Gleebe’s plastometric method. The area of material flow resulting from the deformation mechanism together with the dominating participation of diffusion along the dislocation nuclei, which is characteristic for many metals, was chosen from Ashby’s creep diagram. This area is defined by the temperature range: (0.3–0.5)Tm and by the normalised stress τ/G from 10-3 to 10-5. On this basis the plan of plastic processing experiment was worked out within the range of temperatures 300–700°C, of deformation (0.2–0.5) and of deformation rate (10-2 –102)s-1. In the process of plastic processing under the determined conditions it is possible to minimize the structural phenomena which are controlled by volumetric diffusion (for the advantage of the phenomena which are controlled by diffusion on the borders of grains) and along the dislocation of nuclei which strengthen the material thanks to grain disintegration. The aim of the undertaken research was to analyse an empirical equation: = (σs; T; ε; Sj), (where Sj is a symbol of structural parameters) for the process of plastic processing αTi with the possibility of the influence on the grain size and enabling the choice of mechanical properties according to the determined applications. The conducted plastometric experiment will enable to extend the research in the direction of gaining the results which can be practically applied in industry.

13

Impact Load of Welds after Micro-Jet Cooling

Hadryś D.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 4

2525--2528

EN

Micro-jet cooling is an innovative method of forced cooling. It could be used to cooling after welding immediately. It allows to obtain welds with better properties in comparison to ordinary welding method. Favourable structure of weld metal deposit (WMD) with higher content of acicular ferrite (AF) could be obtained. These properties can be controlled by several variables (e. g. type of cooling gas, number of jets). Plastic properties are particularly important in case of impact load. This type of strength is very dangerous for the structure and for safety of users (ex. car body during car crash). This article presents the influence of the cooling gas and the number of jets on plastic properties of the weld joint for impact load. It is described by restitution coefficient and plastic strain.

PL

Chłodzenie mikrojetowe to innowacyjna metoda wymuszonego chłodzenia. Może ona być wykorzystywana do chłodzenia spoin natychmiast po spawaniu. Umożliwia to uzyskanie spoiny o lepszych właściwościach w porównaniu do spoin wykonywanych w typowych metodach spawania. Powodem tego jest pojawienie się korzystnej struktury stopiwa o dużej zawartości drobnoziarnistego AF (acicular ferrite). Właściwości spoiny mogą być przy tym sterowane przez kilka zmiennych, takich jak rodzaju gazu chłodzącego oraz ilość chłodzących mikro strug. Własności plastyczne stopiwa są szczególnie ważne w przypadku obciążeń udarowych. Ten rodzaj wymuszeń jest bardzo niebezpieczny dla samej konstrukcji spawanej oraz dla bezpieczeństwa jej użytkowników (np. nadwozia samonośnego samochodu podczas wypadku samochodowym). Artykuł przedstawia wpływ rodzaju gazu chłodzącego i ilości mikro strug na własności plastyczne spoiny przy obciążeniach udarowych. Własności plastyczne zostały opisane przez współczynnik restytucji i odkształcenia plastyczne.

14

Analysis Of Drilling Of A Metal Plate With Pilot Hole

Kim K. S.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 2B

1307--1310

EN

This paper performed a numerical analysis study of the cutting characteristics when drilling a taper hole whose upper and lower diameters are different, that is, a pilot hole. 3-dimensional drilling analysis was performed using a commercial code, and these results were used to determine analytically and compare the cutting temperature, the phenomenon of cutting chip formation, deformation and pressure, etc., for the tools, chips, and specimens during cutting. Also, cutting force and the required energy were calculated and compared. To verify the results of analysis, a cutting dynamometer was used to analyze 3-axis cutting force. Results of analysis showed that the specimen maintained a temperature of approximately 650°, with rapid cooling after chips were formed from the specimen. The tool reached a maximum of 700°, similarly to the chips. It is expected that these results will be utilized to optimize cutting processes and work conditions when drilling holes.

15

Wpływ rodzaju obciążenia na stabilizację własności plastycznych stopu EN AW-5251

Kocańda W.

Przegląd Mechaniczny

|

2014

|

nr 12

29--33

PL

W pracy badano stabilność własności plastycznych stopu aluminium EN AW-5251 w warunkach proporcjonalnych i nieproporcjonalnych obciążeń cyklicznych. Badano próbki w warunkach zbliżonych do płaskiego stanu naprężenia. Wyniki badań przedstawiono w postaci wykresów.

EN

The paper presents experimental works on EN AW-5251 aluminum alloy subjected to proportional and non-proportional cyclic loading. An influence of plane stress on plastic properties were analysed. The test results are presented in the graphs.

16

Determination of mechanical properties of P91 steel by means of magnetic Barkhausen emission

Makowska K., Kowalewski Z. L., Augustyniak B., Piotrowski L.

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

2014

|

Vol. 52 nr 1

181--188

EN

In this work, an attempt at determination of mechanical properties by means of a method based on magnetic Barkhausen emission measurements was proposed. The specimens made of P91 steel were subjected to creep or plastic flow which were interrupted after a range of selected time periods in order to achieve specimens with an increasing level of strain. Subsequently, measurements of magnetic Barkhausen emission were carried out, and then static tensile tests were performed in order to check variations of basic mechanical parameters. It is shown that evident relationships between the yield point/ultimate tensile strength and some parameters of the Barkhausen emission exist.

17

The Portevin –Le Chatelier Effect and Acoustic Emission of Plastic Deformation CuZn30 Monocrystals

Ozgowicz W., Grzegorczyk B., Pawełek A., Piątkowski A., Ranachowski Z.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2014

|

Vol. 59, iss. 1

183--188

EN

The paper presents the investigation of the relation between the acoustic emission (AE) and instability of plastic deformation type Portevin-Le Chatelier (PLC) of single-phase brass CuZn30 monocrystals with crystallographical orientation [13 9]. The monocrystals have been investigated applying the method of free compression at a constant strain rate and the temperature within the range from 200°C to 400°C, simultaneously recording PLC phenomenon by means of acoustic emission. During hot axial compression tests the correlation between work-hardening curves σ - ε, which display PLC effect and characteristic of acoustic emission signals has been found. Moreover, it was proved that in the range of the PLC effect, the acoustic signal is an impulse a character of cyclic repeatability, distinctly correlated qualitatively with the stress oscillations on the curves σ - ε. The analysis of the obtained results leads to the conclusion that in the tested monocrystals the effect PLC is probably controlled by complex processes similar to the phenomenon of dynamic strain ageing (DSA), which are described by diffusion models.

PL

Streszczenie W pracy badano zależność między emisją akustyczną (EA), a niestabilnością odkształcenia plastycznego typu Portevin Le Chatelier monokryształów jednofazowego mosiądzu CuZn30 o orientacji krystalograficznej [13 9]. Monokryształy poddano próbie swobodnego ściskania przy stałej prędkości odkształcenia w zakresie temperatury od 200°C do 400°C stosując jednocześnie pomiar emisji akustycznej. Określono zależność pomiędzy przebiegiem krzywych umocnienia σ - ε wykazujących efekt PLC. a charakterystyką sygnałów emisji akustycznej generowanych w badanej próbie ściskania jednoosiowego. Stwierdzono, że w zakresie występowania efektu PLC podczas próby ściskania, sygnał EA ma charakter impulsu cyklicznego, wyraźnie skorelowany jakościowo z oscylacjami naprężeń na krzywych σ - ε. Analiza uzyskanych wyników pozwala przypuszczać, że w badanych monokryształach efekt PLC jest kontrolowany prawdopodobnie przez złożone procesy podobne do zjawisk starzenia dynamicznego po zgniocie (DSA), które są opisane modelami dyfuzyjnymi.

18

The Development of Explosive Metalworking in Poland

Babul W.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2014

|

Vol. 59, iss. 3

1111--1113

EN

The author coordinated the research in Poland by the collaboration with civil and military scientific and research centres. In result they elaborated detonation process of spraying coats designed and constructed stands equipped with detonative devices, they also elaborated the techniques of basic coating parameter measurement and built devices for commercial and scientific services. In the research the author's achievements within the range of explosive welding have been used. The experience of the scientific teams was very effective. It was observed that many phenomena that take place in the processes of detonative layer coating and explosive welding are the same. In order to obtain a required connection the plastic strain of the connected material surfaces has to be achieved and cumulative flows have to be formed. There are a similar range of the connecting process conditions and the mechanisms of plastic strain. The highest connection strength is obtained when an intermediate zone is formed. The zone has to be composed of the two connected materials. The intermediate layer is formed as a result of mechanical alloying of the materials due to large plastic strain. The plastic strain leads to forming meta-stable phases that have properties of pseudo solid solution, chemical compounds, intermetallic phases and fragmentation corresponding to nanomaterials and amorphous states.

PL

W Polsce, pod kierunkiem Autora, przy współpracy z instytucjami naukowo-badawczymi, cywilnymi i wojskowymi, opracowano: detonacyjny sposób natryskiwania powłok, zaprojektowano i wykonano stanowiska wyposażone w urządzenie detonacyjne, techniki pomiarowe podstawowych parametrów strumieni natryskowych oraz urządzenia do prowadzenia usług komercyjnych jak i do prowadzenia prac o charakterze naukowo-badawczym. W pracach badawczych wykorzystano dorobek Autora z zakresu zgrzewania wybuchowego metali. Doświadczenia zespołów badawczych okazały się niezwykle efektywne. Udowodniono, że w procesach nakładania powłok detonacyjnych i zgrzewania wybuchowego, występuje wiele wspólnych zjawisk. Podstawowym warunkiem uzyskiwania wymaganego połączenia jest odkształcenie plastyczne warstw wierzchnich zderzających się materiałów z formowaniem strumieni kumulacyjnych. Istnieje podobny zakres warunków łączenia i podobne mechanizmy odkształcenia plastycznego.

19

Plastic Properties of Fine-Grained WMD After Micro-Jet Cooling

Hadryś D., Węgrzyn T., Piwnik J.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2014

|

Vol. 59, iss. 3

919--923

EN

Micro-jet welding is an innovative method of weld forced cooling immediately after welding. It allows to obtain weld with superior properties in comparison to conventional welding. The reason for this is to obtain a more favorable structure of the weld metal deposit (WMD) with much higher amount of acicular ferrite (AF). Different structures and mechanical properties of weld metal deposit were obtained by using various gases for cooling. The paper shows the relationship between the type of gas for micro-jet cooling and plastic properties of the weld joint. Coefficient of restitution and plastic strain were selected to describe changes of weld plastic properties for different micro-jet cooling gases. The tests were performed in dynamic conditions (impact).

PL

Spawanie z chłodzeniem mikrojetowym to nowatorska metoda spawania z wymuszonym chłodzeniem spoiny bezpośrednio po spawaniu. Pozwala ona na uzyskanie połączeń spawanych o właściwościach lepszych w porównaniu do spawania tradycyjnego. Przyczyną tego jest uzyskiwania korzystniejszej struktury stopiwa z większą zawartością drobnoziarnistego ferrytu (acicular ferrite – AF). Dzięki zastosowaniu różnych gazów do chłodzenia spoiny, można uzyskiwać różne struktury stopiwa i właściwości mechaniczne. W artykule przedstawiono zależność pomiędzy rodzajem gazu do chłodzenia mikrojetowego, a własnościami plastycznymi połączenia spawanego. Jako wielkości opisujące własności plastyczne wybrano współczynnik restytucji i odkształcenie trwałe. Testy przeprowadzono w warunkach dynamicznych.

20

Kształtowanie tekstury, struktury i własności mechanicznych stali AISI 304 odkształconej plastycznie na zimno

Kurc-Lisiecka A.

Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach

|

2013

|

R. 57, nr 2

34--38

PL

Określono wpływ odkształcenia plastycznego na zimno w procesie walcowania na kształtowanie tekstury, struktury i własności mechanicznych stali AISI 304. Analizę tekstur przeprowadzono w oparciu o figury biegunowe i trójwymiarową funkcję rozkładu orientacji, FRO. Dyfrakcyjna analiza fazowa i badania magnetyczne wykazały obecność martenzytu ’ w strukturze stali po odkształceniu. Udział objętościowy martenzytu wzrastał wraz ze wzrostem stopnia odkształcenia. Odkształcenie plastyczne indukowało przemianę martenzytyczną γ → α’ w całym zakresie odkształcenia. Obserwowano rozwój tekstury zarówno austenitu, jak i martenzytu. W oparciu o przeprowadzone badania własności mechanicznych stwierdzono, że wraz ze wzrostem stopnia odkształcenia plastycznego w stali AISI 304 zwiększają się własności wytrzymałościowe i twardość, a maleją własności plastyczne.

EN

It has been determined the influence of the plastic strain in the cold rolling process on forming of the texture, structure and mechanical properties of AISI 304 steel. The texture analysis was carried out basing oneself on pole figures and three-dimensional function of orientation pattern. Diffraction phase analysis and magnetic examination have shown the presence of ’ martensite in the steel structure after deformation. The volume fraction of martensite grew larger together with the increase of the degree of deformation. The plastic strain induced γ → α’ martensitic transformation in the whole deformation range. It was observed the development of both austenite and martensite texture. On the basis of mechanical tests it has been found that together with the increase of the plastic strain amount in AISI 304 steel its mechanical properties and hardness grow while its plastic properties decrease.