Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Effect of Deep Cryogenic Treatment Time on Micromechanical and Tribological Properties of Magnesium Alloys WE43 and WE54

Barylski Adrian, Aniołek Krzysztof

Tribologia

|

2022

|

nr 4

7--16

EN

The paper presents the effect of deep cryogenic treatment time on micromechanical and tribological properties of magnesium alloys, WE43 and WE54. The alloys were subjected to deep cryogenic treatment at a liquid nitrogen temperature (-196°C) for 2 to 48h. Tribological tests were performed in a rotational and a reciprocating linear motion, and wear trace studies were performed by profilometric and microscopic measurements. The tests indicate that deep cryogenic treatment has a favourable effect on the micromechanical, mechanical and tribological parameters of the two investigated alloys. It has also been shown that sub-zero treatment time significantly impacts the cryogenic treatment result. Among other things, there was a nearly 10% increase in hardness, Young's modulus, and a 35% reduction in tribological volumetric wear resulting from the improvement in mechanical properties, as well as a 2-fold reduction in linear wear with an increase in sub-zero treatment time relative to the material in its as-delivered state. Deep cryogenic treatment with appropriately selected sub-zero treatment time allows for improving the service life of magnesium alloys with rare earth metals.

PL

W artykule przedstawiono wpływ czasu głębokiej obróbki kriogenicznej na właściwości mikromechaniczne oraz tribologiczne stopów magnezu WE43 i WE54. Stopy poddano głębokiej obróbce kriogenicznej w temperaturze ciekłego azotu (-196°C) w czasie od 2 do 48 h. Testy tribologiczne wykonano w ruchu obrotowym oraz w ruchu posuwisto-zwrotnym liniowym. Badania śladów zużycia wykonano za pomocą pomiarów profilografometrycznych oraz mikroskopowych. Przeprowadzone testy wskazują, że głęboka obróbka kriogeniczna wpływa korzystnie na parametry mikromechaniczne, mechaniczne i tribologiczne obu badanych stopów. Wykazano również, że istotne znaczenie na efekt obróbki kriogenicznej ma czas wymrażania. Stwierdzono między innymi blisko 10% wzrost twardości modułu Younga oraz wynikające z poprawy właściwości mechanicznych – 35% ograniczenie zużycia tribologicznego objętościowego i 2-krotne obniżenie zużycia liniowego wraz ze wzrostem czasu wymrażania w stosunku do materiału w stanie dostawy. Głęboka obróbka kriogeniczna o odpowiednio dobranym czasie wymrażania pozwala na poprawę trwałości eksploatacyjnej stopów magnezu z metalami ziem rzadkich.

2

Experimental approach to modeling of the plasticizing operation in the hot plate welding process

Wałęsa Krzysztof, Talaśka Krzysztof, Wilczyński Dominik, Górecki Jan, Wojtkowiak Dominik

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2022

|

Vol. 22, no. 1

art. no. e16, 2022

EN

The paper discusses the topic of butt welding of polyurethane drive belts by the hot plate method in the context of modeling the process of this technological operation. Based on the analysis of the butt welding process, a series of studies of the thermomechanical properties of the material from which the belt is made has been planned. The results will be used for mathematical modeling of the welding process, and in particular its most important phase: the plasticizing operation. On this basis, the study of the compression of cylindrical specimens taken from the belt has been performed at two different speeds. Their result is the relationship between the compressive stress σc and the modulus of longitudinal elasticity Ec at compression and: deformation εc, temperature value T, as well as the compressive velocity vc. In the next step, dynamic viscosity η of the belt material was determined based on the results of dynamic thermomechanical analysis. The research work culminated in the attempts to plasticize the material on a hot plate, in conditions similar to the process of industrial welding. These studies were performed at different speeds vpl, resulting in the correlation between the force required for plasticizing Fpl and the value of the speed of the belt end vpl relative to the hot plate heated to a temperature Tp. The obtained results will be used to formulate a mathematical model of plasticizing the material, based on the selected mechanical deformation models.

3

Wpływ ściskania na mikrostrukturę i twardość stali wysokomanganowej

Tomaszewska Agnieszka, Jabłońska Magdalena, Tkocz Marek

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2019

|

Vol. 86, nr 3

72--76

PL

Aktualnie wiele ośrodków badawczo-naukowych koncentruje swe prace w obszarze nowych stali wysokomanganowych z grupy AHSS. Stale te mogą stać się konkurencyjne w stosunku do stosowanych, tradycyjnych materiałów metalicznych. Występująca w tych stalach synergia właściwości mechanicznych stanowi nową jakość w stalowych materiałach konstrukcyjnych i istotnie zmienia możliwości projektowania i wytwarzania elementów konstrukcyjnych pojazdów mechanicznych. W pracy dokonano oceny struktury i właściwości dwóch gatunków stali wysokomanganowej austenityczno- ferrytycznej po odkształceniu plastycznym. Stale posiadały zróżnicowaną zawartość węgla, manganu i aluminium. Celem pracy było określenie wpływu parametrów odkształcenia w procesie ściskania na właściwości obu gatunków stali. Analizę struktury przeprowadzono wykorzystując techniki mikroskopii świetlnej i skaningowej. Oceny właściwości dokonano na podstawie pomiarów twardości.

EN

Recently many research centres focus in the area of new high manganese steel from the AHSS group. These steels can become competitive in relation to the traditional, metallic materials used. The synergy of mechanical properties existing in these steels constitutes a new quality in steel construction materials and significantly changes the possibilities of designing and manufacturing of construction elements of motor vehicles. In the paper, two grades of high-manganese steels after a plastic deformation were studied. Steel grades with an austenitic-ferritic structure with various contents of carbon, manganese and aluminum were selected for the studies. The main goal of the work was to determine the influence of deformation parameters on the properties of both examined steel grades. The structural analysis was carried out using optical and scanning microscopy techniques. The properties were evaluated on the basis of hardness measurements.

4

Badania podatności do przeróbki plastycznej niskoołowiowych mosiądzów armaturowych

Malec W., Juszczyk B., Wierzbicki Ł., Cwolek B., Kulasa J., Kalabis J., Borowski J., Staniek R., Meller G., Lehmann M.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2018

|

Vol. 85, nr 9

292--296

PL

W pracy przedstawiono wyniki prób ściskania mosiądzów o zmodyfikowanym składzie chemicznym przeznaczonych na odkuwki elementów armatury. Badano wpływ składu chemicznego oraz temperatury ściskania na zmiany naprężenia uplastyczniającego. Analizie poddano również zmiany mikrostruktury wywołane odkształceniem plastycznym. Stwierdzono, że w zakresie temperatury 650ºC-750ºC wartość naprężenia uplastyczniającego dla stopów normowanych CW617N i CW612N jest znacznie wyższa niż dla stopów doświadczalnych.

EN

This paper presents the results compression tests of brass with modified chemical composition designed for forged of fittings. The effect of the chemical composition and compression temperature on the changes of flow stress was investigated. The changes of microstructure due to plastic deformation were also analyzed. It was found that in the temperature range 650ºC-750ºC value of flow stress for normalized alloys is much higher than for experimental alloys.

5

Wstępne badania degradacji mechanicznej materiałów wkładek absorbujących energię uderzenia wykorzystywanych w hełmach strażackich

Pieniak D., Walczak A.

Zeszyty Naukowe SGSP / Szkoła Główna Służby Pożarniczej

|

2017

|

Nr 61 (tom 1) (1)

121--135

PL

Do podstawowych funkcji hełmu strażackiego należy przechwycenie energii obciążenia zewnętrznego i jej rozproszenie w sposób bezpieczny dla strażaka ratownika. Wkładka absorpcyjna to drugi element, po skorupie, absorbujący energię uderzenia. Wykonana jest zwykle ze sztywnych materiałów porowatych, np. pianki poliuretanowej lub styropianowej. Wkładka często oddzielona jest od głowy wyłącznie cienką siatką, przez co podczas cyklicznego wkładania hełmu na głowę, w wyniku kontaktu, powstają cykliczne obciążenia eksploatacyjne. Ponadto w trakcie działań ratowniczo -gaśniczych, często dochodzi do niskoenergetycznych uderzeń hełmem, np. w przeszkodę w zadymionym pomieszczeniu. Cykliczne naprężenia ściskające, powstające w materiale wkładki, mogą powodować lokalne zmiany w strukturze materiału, np. lokalne zagęszczenie pianki w wyniku deformacji. W wyniku deformacji może zmienić się zdolność materiału wkładki do przenoszenia obciążeń krytycznych. W odniesieniu do materiału absorbera stawiane jest wymaganie, aby naprężenie przy uderzeniu nie przekraczało wartości granicznej, przy jednoczesnym uzyskaniu jak największej wartości pochłoniętej energii (jak największego pola pod wykresem naprężenie – odkształcenie). W obecnie wytwarzanych hełmach właściwość ta może być odmienna od charakteryzującej struktury hełmów użytkowanych przez kilka lat. Degradacja mechaniczna struktury materiału wkładki amortyzującej może prowadzić do pogorszenia właściwości absorpcyjnych. Dotychczas prowadzi się niewiele badań w tym kierunku. Jednakże jest to istotny problem, choćby z tego powodu, że uszkodzenia wkładki amortyzującej są trudne do wykrycia i zazwyczaj nie są podstawą do wycofania hełmu z eksploatacji.

EN

A basic function of firefighter’s helmet is to absorb the energy of external load and disperse it in a safe manner for a firefighter. The absorptive insert is a second component after helmet’s shell absorbing impact energy. It is usually made of a rigid porous material such as for example polyurethane or polystyrene foam. The insert is often separated from the firefighter’s head only with a thin mesh, thus due to a repeated insertion of the helmet, the cyclic operational loads occur. Additionally, during the rescue and firefighting operations, the low energy impacts with helmet occurs e.g. hitting an obstacle in a smoky room. The cyclic compressive stresses taking place in the insert material can cause local changes in the material structure e.g. local foam compaction due to deformation. As a result of the deformation, an ability of the insert material to transfer critical loads can be changed. With regards to the absorber’s material, it is required that tension on impact does not exceed critical value reaching at the same time the highest value of absorbed energy (the largest area under stress – strain graph). In nowadays produced helmets this property can differ from the structure of the older helmets in use. Mechanical degradation of insert material structure can lead to the deterioration of absorptive properties. So far, there are not many studies concerning that problem. However, it is a crucial problem even if by the reason of the fact that the damages of the insert are difficult to detect and usually are not the basis for the withdrawal of the helmets from the operational use.

6

Umocnienie odkształceniowe stopów aluminium serii 6xxx

Sobota J.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2017

|

R. 62, nr 6

20--24

PL

W artykule przedstawiono wyniki prób ściskania w temperaturze pokojowej dwóch stopów aluminium serii 6xxx, stopu 6101 oraz 6082. Wyniki posłużyły do wyznaczenia krzywych umocnienia w postaci naprężenia uplastyczniającego w funkcji odkształcenia rzeczywistego badanych stopów. Pozwoliły również na wyprowadzenie równań opisujących krzywe umocnienia. Dane zawarte w artykule mogą być przydatne do projektowania procesów kształtowania na zimno stopów Al serii 6xxx.

EN

In this paper compression tests results of 6101 and 6082 aluminium alloys are presented. Based on the re'ceived results, strain hardening characteristics were determined as a relationship of the true stress vs. twe strain. Strain hardening curves were described by linear eąuations, which can be used for design of cold deformation processes of 6xxx series aluminium alloys.

7

Zmiany właściwości reologicznych wybranych stopów AlMg w próbie ściskania

Sawicki S., Dyja H., Kawałek A., Laber K., Wiśniewska-Weinert H.

Obróbka Plastyczna Metali

|

2017

|

T. 28, nr 1

59--74

PL

W pracy zaprezentowano metodę wyznaczania krzywych umocnienia stopów AlMg: 5754, 5083, 5019 oraz 5XXX w oparciu o próbę ściskania cylindrycznych próbek o średnicy 10 mm i wysokości 12 mm. Badania przeprowadzono za pomocą fizycznego symulatora procesów metalurgicznych GLEEBLE 3800 w Instytucie Przeróbki Plastycznej i Inżynierii Bezpieczeństwa Politechniki Częstochowskiej. Urządzenie to umożliwia przeprowadzenie badań przy temperaturach odpowiadających rzeczywistym warunkom przeróbki plastycznej. Określono podatność badanych stopów do kształtowania plastycznego w zakresie temperatur 360–560°C oraz prędkości odkształceń z przedziału 0,05–1,0 s-1. Naprężenie uplastyczniające σp, czyli naprężenie niezbędne do zainicjowania i kontynuacji plastycznego płynięcia metalu, w warunkach jednoosiowego stanu naprężenia jest funkcją odkształcenia (ε), prędkości odkształcenia (ε& ), temperatury (T) i historii przebiegu odkształcenia. Wyznaczenie charakterystyk technologicznej plastyczności jest szczególnie trudne dla warunków przeróbki plastycznej na gorąco, gdyż w strukturze materiału zachodzą jednocześnie procesy wynikające z mechanizmu odkształcenia plastycznego oraz procesy umocnienia, jak i aktywowane cieplnie, zależne od czasu, zjawiska prowadzące do osłabienia materiału. Określenie wartości σp badanych stopów AlMg ma duże znaczenie podczas projektowania procesów przeróbki plastycznej na gorąco. W oparciu o rejestrowane w czasie eksperymentu parametry odkształcenia plastycznego możliwe było poddanie danych obróbce matematycznej, filtracji cyfrowej oraz aproksymacji. Następnie za pomocą metody odwrotnej określono rzeczywiste wartości współczynników występujących w modelach numerycznych do własności reologicznych badanych materiałów.

EN

This paper presents a method for determining hardening curves of AlMg alloys: 5754, 5083, 5019 and 5XXX based on a compression test of cylindrical specimens with a diameter of 10 mm and height of 12 mm. Tests were conducted by means of the GLEEBLE 3800 physical simulator of metallurgical processes at the Institute of Metalworking and Safety Engineering of Częstochowa University of Technology. This machine makes it possible to conduct tests at temperatures corresponding to actual metalworking conditions. The formability of the studied alloys was determined within the temperature range of 360–560°C and for strain rates within the range of 0.05–1.0 s-1. Flow stress σp, or the stress required to initiate and continue plastic flow of metal in a uniaxial stress state, is a function of strain (ε), strain rate (ε&), temperature (T) and the history of strain. Determination of technological plasticity curves is particularly difficult for hot working conditions, since processes resulting from the plastic strain mechanism and hardening processes, as well as thermally activated, time-dependent phenomena leading to weakening of the material occur simultaneously in the material’s structure. Determination of the σp value of tested AlMg alloys is of great significance when designing hot plastic working processes. Based on the plastic strain parameters registered during the experiment, it was possible to mathematically process data, filter it digitally and conduct approximation. Next, actual values of coefficients present in numerical models of the rheological properties of the studied materials were determined by means of the inverse method.

8

Verification of sonic tomography outcome through local testing of mechanical properties in historic timber beam

Colla C.

Wiadomości Konserwatorskie

|

2016

|

Nr 47

71--79

EN

Since many years a number of NDT techniques have been developed and subsequentially refined for the aims of non-invasive diagnose on site of existing and historic timber members in constructions. Such methods, including drilling penetration resistance, surface stiffness, sonic transmission and tomography, ultrasounds, acoustic emission, GPR radar, IR thermography, exploit different principles and types of waves: mechanical, acoustic, electromagnetic signals. Therefore, in single or combined use, they are able to indirectly provide information about material geometry, density, mechanical properties, decay extent, presence of heterogeneities and knots, moisture. One of their main common advantages is the capacity to produce distribution plots from the measured parameter values, thus easing data interpretation and supplying info about investigated areas rather than punctual information. Those are among the benefits of image diagnostics. Even though positive examples of NDT applications are reported for timber structural elements, often the question arises if these results are only of qualitative nature or if estimation of mechanical properties can be considered of quantitative or semi-quantitative value. Starting from the signal velocity map obtained from sonic tomography investigation across a decayed transversal section from a historic timber beam, this contribution presents the outcome of autopsy of the beam followed by mechanical characterization of local properties of the material. The cutting of a beam slice in correspondence of the tomography tested section enabled visual correspondence of the degraded areas. Further cutting of the slice permitted to undergo small specimens to compression test in grain direction and to establish a relation between the outcome of NDT and destructive tests, point by point, with interesting consequences for the utility of use of NDT and for the preservation of historic timber.

PL

Techniki pozwalające na prowadzenie badań metodami nieniszczącymi (NDT) są rozwijane i udoskonalane na przestrzeni ostatnich lat. Umożliwiają one prowadzenie in situ nieinwazyjnej diagnostyki istniejących zabytkowych elementów drewnianych w konstrukcjach. Metody te, a wśród nich metoda pomiaru oporu wiercenia, pomiary sztywności powierzchniowej, metoda transmisji i tomografii dźwiękowej, ultradźwięków, emisji akustycznej, radaru GPR, badań termograficznych IR, wykorzystują różne rodzaje fal: mechaniczne, akustyczne, sygnał elektromagnetyczny. Dlatego, przy zastosowaniu indywidualnym lub łącznie, mogą pośrednio dostarczyć informacji na temat materiału – tzn. jego geometrii, gęstości, właściwości mechanicznych, stopnia rozkładu i korozji drewna, niejednorodnej struktury i obecności sęków, zawilgocenia. Jedną ze wspólnych tym metodom zalet jest możliwość generowania wykresów obrazujących rozkład wartości parametrów otrzymanych w testach, co ułatwia interpretację danych i dostarcza informacji o badanym obszarze, a nie tylko informacje punktowe. Są to zalety diagnostyki obrazowej. Pomimo faktu, że raportowane są pozytywne przykłady zastosowania NDT do badań konstrukcyjnych elementów drewnianych, często pojawia się pytanie, czy te wyniki mają tylko charakter jakościowy, czy też szacunki dotyczące właściwości mechanicznych mogą być traktowane jako wartościowe z punktu widzenia analizy ilościowej lub półilościowej. Poczynając od mapy prędkości rozchodzenia się sygnału, obrazującej badanie tomografem dźwiękowym przekroju poprzecznego skorodowanego fragmentu zabytkowej belki drewnianej, artykuł prezentuje wyniki badań belki oraz charakterystykę punktowych mechanicznych właściwości materiału. Odcięcie segmentu belki odpowiadającego odcinkowi zbadanemu za pomocą tomografu umożliwiło wizualną weryfikację skorodowanych obszarów. Umożliwiło to również poddanie próbek z odciętego fragmentu próbie ściskania w kierunku równolegle do włókien i określenie zależności pomiędzy wynikami otrzymanymi metodą NDT oraz metodą niszczącą dla poszczególnych lokalizacji. Wnioski przekładają się na interesujące konsekwencje dla przydatności stosowania metod NDT oraz konserwacji zabytkowych elementów drewnianych.

9

The influence of heating rate during sintering on mechanical properties of Fe40Al sinters at room temperature

Siemiaszko D., Nowakowska I., Komorek Z.

Inżynieria Materiałowa

|

2016

|

Vol. 37, nr 5

267--271

EN

The results of a uniaxial compression test of Fe40Al (at. %) sintered powders are presented. Compression yield stress Rc0.2, ultimate strength Rcm, permanent deformation, and true compression strength at the maximum force point were determined. All Fe40Al sinters behaved like a plastic material; they were not brittle, and the sample after the compression test did not fall apart and was barrel-shaped. Observations of the microstructure revealed plastically-deformed grains. The obtained sinters were characterized by very high ultimate compressive strength (ok. 2700÷2800 MPa) and low yield stress (Rc0.2 approx. 280 MPa). This paper presents also XRD analyses, microstructure, and density of Fe40Al sinters.

PL

Podstawowym celem pracy było zbadanie wpływu szybkości nagrzewania podczas spiekania na właściwości mechaniczne spieków Fe40Al. W pracy zaprezentowano wyniki analizy dyfrakcji rentgenowskiej, pomiary gęstości, twardości sposobem Vickersa (HV0,5), a także właściwości wytrzymałościowe uzyskane w próbie ściskania.

10

Rury bimetalowe o własnościach antydrobnoustrojowych

Sobota J., Głuchowski W., Rdzawski Z., Marszowski K.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2014

|

R. 59, nr 1

16--22

PL

W artykule zaprezentowano najistotniejsze elementy technologiczne i techniczne związane ze sposobami wytwarzania rur kompozytowych zawierających miedź. Przedstawiono wyniki badań mikrostruktury rur bimetalowych z rdzeniem stalowym oraz ze stopu aluminium, w których warstwę wierzchnią stanowiły miedź lub mosiądz CuZn37 o wysokich własnościach antykorozyjnych i antybakteryjnych. Określono przyczepność powłoki do podłoża w próbie ściskania. Przeprowadzone badania potwierdziły możliwość wytworzenia rur bimetalowych bez wad. Stała strefa styku pomiędzy rurami na całym obwodzie cechowała się dobrym przyleganiem bez występowania jakichkolwiek nieciągłości. Mikrostruktura badanych rur była drobnoziarnista, typowa dla procesu ciągnienia. Warstwa zewnętrzna cechowała się dużą elastycznością i plastycznością, szczelnie opinając rurę wewnętrzną nawet, gdy rura ta traciła stateczność i pękała podczas próby ściskania. Wskazuje to na możliwość wytwarzania z nich wyrobów o skomplikowanych kształtach uzyskiwanych przez gięcie na zimno.

EN

The paper presents the most important technological and technical elements relating to preparation processes of the composite tubes containing copper. The microstructure of bimetallic tubes with steel or aluminium alloy core, while the surface layer was copper or brass CuZn37 (with high anti-corrosion and anti-bacterial properties) has been presented. Coating adhesion to the substrate in a compression test has been presented. The study confirmed the production possibility of bimetallic tubes without defects. The contact zone between the layers was characterized by good adhesion without any discontinuity. The microstructure was typical for the drawing process. The outer layer was characterized by high flexibility and plasticity that hugs the inner tube tightly even when it was losing stability and bursting during compression tests. This indicates the possibility of the preparation of these products with complicated shapes obtained by cold deformation.

11

Badania plastometryczne własności reologicznych stopu aluminium 6082 w warunkach procesu wyciskania

Andrzejewski D., Dyja H., Sawicki S.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2014

|

R. 59, nr 8

395--398

PL

W artykule podjęto badania plastyczności stopu aluminium 6082 przeznaczonego do wyciskania. Badania przeprowadzono za pomocą symulatora cieplno-mechanicznego Gleeble 3800 w temperaturze 440-560 °C oraz przy prędkości odkształcenia 0,5-5 s–1, w warunkach odpowiadających procesowi wyciskania. Przedstawiono krzywe płynięcia metalu, które posłużą do symulacji komputerowej.

EN

In the work have been taken research of plasticity 6082 aluminum alloy intended for extrusion. The tests were performed using a thermo-mechanical simulator Gleeble 3800 at 440-560 °C, and at a strain rate of 0.5-5 s–1. These are the conditions corresponding to the extrusion process. The curves of metal flow that will be used for computer simulation, have been shown.

12

Porównanie właściwości mechanicznych i mikrostruktury stali wyskomanganowych z efektem TWIP odkształcanych plastycznie na gorąco

Jabłońska M.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2014

|

Vol. 81, nr 8

545--548

PL

W artykule zaprezentowano porównanie wyników badań właściwości i mikrostruktury dla dwóch austenitycznych stali wysokomanganowych, poddanych próbie ściskania na gorąco. Przeprowadzono analizę wpływu parametrów odkształcania plastycznego, takich jak: temperatura i prędkość odkształcenia na maksymalne naprężenie uplastyczniające i mikrostrukturę badanych stali. Wykazano zależność maksymalnego naprężenia uplastyczniającego od prędkości i temperatury odkształcania. W mikrostrukturze obu badanych stali obserwowano efekty charakterystyczne dla procesów dynamicznej odbudowy w trakcie odkształcania na gorąco.

EN

In the article comparing findings of the property and microstructures were presented for two austenitic high-manganese steels, subjected to the hot compression test. Analysis of the influence of parameters of plastic deformation such steels as the temperature and the strain rate, to properties i.e. the maximum stress and the microstructure examined was conducted. A dependence of the maximum stress on the strain rate and temperatures of deformation were demonstrated. In the microstructure of both examined steels effects characteristic of processes of the dynamic recrystallization are being observed in the course of deformation process.

13

Application of workability test to SPD processing

Kvačkaj T., Kočiško R., Tiža J, Bidulská J., Kováčová A, Bidulský R, Bascó J, Vlado M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2013

|

Vol. 58, iss. 2

407--412

EN

The aluminium alloy with chemical conception AlMgSi prepared by PM (powder metallurgy) technology was used. The experiments such as a ring and compression test, ECAR (equal channel angular rolling) for determination of friction coefficient, stress-strain curves and material workability based on analytical methods (Freudenthal, Cockcroft-Latham and normalized Cockcroft-Latham criteria) were performed. Numerical simulations of sample processed by ECAR was carried out by a software Deform 3D with focus on the description of stress, strain fields and workability criteria (Cockcroft-Latham and normalized Cockcroft-Latham). The prediction of fracture formations in a real ECAR sample during processing conditions was also done.

PL

Stop aluminium o składzie chemicznym AlMgSi przygotowano metodą proszkową. Wykonano badania takie jak próba ściskania swobodnego pierścieni i walcowatych, ECAR (wyciskanie w kanale kątowym z walcowaniem) w celu wyznaczenia współczynnika tarcia, krzywych naprężenie-odkształcenie oraz podatności materiału na odkształcenie z użyciem metod analitycznych (kryterium Freudenthal, Cockcroft-Latham i znormalizowane Cockcroft-Latham). Symulacje numeryczne dla próbki poddawanej procesowi ECAR przeprowadzono przy pomocy oprogramowania Deform 3D z naciskiem na opis pól sił i naprężeń oraz kryteriów obrabialności (Cockcroft-Latham i znormalizowane Cockcroft-Latham). Przeprowadzono również symulacje mozliwości tworzenia się pęknięć w rzeczywistej próbce poddanej procesowi ECAR.

14

Analysis of Ti6Al4V P/M Properties Under Thermomechanical Compression Tests

Sleboda T., Fourie J.

Archives of Foundry Engineering

|

2013

|

Vol. 13, iss. 3 spec.

149--152

EN

Since titanium powder metallurgy poses opportunities for the manufacture of a range of components, there now exists the need to establish its performance characteristics under industrial conditions that these components need to operate under. In line with this, there is a need to analysing amongst others the mechanical properties of Ti6Al4V P/M [1, 5] under various thermomechanical conditions and compression tests. The main objective of the research is to study and compare the properties after forging of high quality Ti6Al4V powder metallurgy alloy with that of titanium ingot. Both samples has been manufactured under the same thermo mechanical conditions. P/M alloy will be prepared from the mixture of elemental powders, and will have the chemical composition of that of ingot Ti6Al4V alloy as per ASTM 1580-1 standard. Powder mixtures will be fully densified by hot compaction under precisely controlled conditions using the Thermal Technology Inc. press at AGH University of Science and Technology in Poland. Various physical tests will be conducted including mechanical property tests and microstructural analysis. Additionally simulations will be performed using simulation software, GForm ™ , using parameters used on actual forgings. Results will be compared to physical tests performed earlier.

15

Processing copper-intermetallic fibrous composites from copper and titanium powders

Mola R., Dziadoń A., Mazurek J.

Kompozyty

|

2011

|

R. 11, nr 2

125-129

EN

Copper-intermetallic fibrous composites were produced using the powder metallurgy method followed by extrusion. The mixtures of Cu powder with 1 wt.% Ti; 2.5 wt.% Ti and 5 wt.% Ti powder were cold pressed and sintered at a temperature of 850°C. The sintered material was extruded using the KOBO method. During extrusion the hard particles containing copper- -titanium intermetallic phases undergo a plastic deformation assuming a fibrous shape as the processed composite consists of a copper matrix reinforced with fibrous particles of copper-titanium intermetallic phases. Metallographic examinations of the composites revealed uniform distribution of the reinforcing particles in the copper matrix. SEM investigations and X-ray microprobe analysis showed that as a result of sintering intermetallic phases were synthesized at the Cu-Ti interface. The Ti-Cu reaction products were composed of intermetallic phases in the external zone (at the copper-titanium interface) and the core containing a solid solution of copper in titanium. The microhardness of the reinforcing particles was 760 HV0.65. The samples of the composites and sintered unreinforced copper were examined in a compression test, parallel and perpendicular to the extrusion direction. The yield strength value of the composites increases with an increase in the number of reinforcing particles in the copper matrix. Mechanic anisotropy was observed for the Cu-2.5wt.% Ti and Cu-5wt.% Ti composites: the yield strength was higher for the composites loaded parallel to the extrusion direction than for those loaded perpendicular. The yield strength of the Cu-2.5wt.% Ti and Cu-5wt.% Ti copper-intermetallic fibrous composites was several times higher than that of the unreinforced copper.

PL

Do wytworzenia kompozytów włóknistych miedź-fazy międzymetaliczne zastosowano metodę metalurgii proszków a następnie wyciskanie. Mieszaniny proszku miedzi i proszku tytanu dodanego w ilości: 1 ; 2.5 i 5% były prasowane na zimno i spiekane w temperaturze 850°C. Następnie spieki poddano wyciskaniu metodą KOBO. Podczas wyciskania twarde cząstki wzmacniające ulegają deformacji plastycznej, przyjmując kształt włókien. Uzyskane kompozyty składają się z osnowy miedziowej, w której rozmieszczone są włókniste wydzielenia twardych faz międzymetalicznych miedziowo-tytanowych. Badania metalograficzne kompozytów pozwoliły stwierdzić, że cząstki wzmacniające kompozyt są rozmieszczone jednorodnie w miedziowej matrycy. Za pomocą mikroskopu skaningowego i mikroanalizatora rentgenowskiego zidentyfikowano fazy powstające w trakcie spiekania na granicy Cu-Ti. Produkty reakcji Ti-Cu składają się z warstwy zewnętrznej utworzonej na granicy miedzi z tytanem, w której stwierdzono fazy międzymetaliczne miedziowo-tytanowe i rdzenia o strukturze roztworu stałego miedzi w tytanie. Mikrotwardość cząstek wzmacniających wynosiła 760 HV0.65. Próbki kompozytów oraz spieku miedzi niewzmocnionego twardymi cząstkami poddano próbie ściskania. Próbki obciążone były równolegle i prostopadle do kierunku wyciskania. Stwierdzono, że wartość umownej granicy plastyczności wzrasta wraz ze zwiększeniem ilości cząstek wzmacniających w osnowie kompozytu. Zaobserwowano anizotropię własności mechanicznych kompozytów Cu-2.5%Ti i Cu-5%Ti: wartość umownej granicy plastyczności zmierzona równolegle do kierunku wyciskania była wyższa niż w kierunku prostopadłym. Kompozyty włókniste Cu-2.5%Ti i Cu-5%Ti posiadają kilkakrotnie wyższą wartość umownej granicy plastyczności niż spiek miedzi niewzmocniony włóknami zawierającymi fazy miedziowo-tytanowe.

16

An effect of chromium on mechanical properties of the Ni3Al-based alloys and sinters in compression tests

Malec W., Rzyman K., Czepelak M., Wala A.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2011

|

Vol. 56, iss. 4

1007-1007

EN

Mechanical properties of the Ni75Al(25-x)Crx cast alloys and sinters were investigated using compression tests conducted within a wide range of compositions and temperature. The alloys and sinters exhibiting the best mechanical properties from a point of view of their intended use as constructional materials suitable for high-temperature applications were selected.

PL

Zbadano własności mechaniczne stopów odlewanych oraz spieków Ni75Al(25-x)Crx z zastosowaniem metody ściskania. Próby przeprowadzono w szerokim zakresie składów oraz temperatury. Wytypowano stopy i spieki o najkorzystniejszych własnościach mechanicznych z punktu widzenia zastosowania tych materiałów jako materiał konstrukcyjny do pracy w wysokich temperaturach.

17

Wpływ parametrów wyżarzania ujednorodniającego i składu chemicznego na plastyczność stopów z układu Fe-Al z fazami międzymetalicznymi

Jabłońska M., Bernstock-Kopaczyńska E.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2010

|

Vol. 77, nr 8

397-400

PL

W artykule przedstawiono badania prowadzone pod kątem zdolności kształtowania stopów z układu Fe-Al na drodze obróbki cieplno-plastycznej. Analizowano wpływ wyżarzania ujednorodniającego i składu chemicznego na plastyczność. Po odlaniu i wyżarzaniu stopy poddano próbie osiowosymetrycznego ściskania na symulatorze Gleeble w temperaturze 900 i 1000 °C z prędkością odkształcenia 0,1 s-1 do wartości odkształcenia 1,0. Analizowano procesy zachodzące podczas odkształcenia.

EN

The alloys based from the Fe-Al system with intermetallic phases belong to materials for high-temperature applications with good creep resisting and mechanical properties. Limitation on the capacity for a broad their application as an alternative to expensive alloy steels of specific properties, is their insufficient plasticity, which is a factor inhibiting further their development as constructional materials. In this paper research has been conducted on the capacity for forming alloys from the Fe-Al system, via thermomechanical processing. The influence of homogenizing parameters and chemical composition on the plasticity of this materials was analyzed. After casting and annealing, alloys were subjected to axial-symmetric compression in the Gleeble simulator in the 900 °C and 1000 °C at 0.1 s-1 strain rates. The processes which take place during deformation have been analyzed.

18

Odkształcalność metalicznych stopów metali wytwarzanych niekonwencjonalnymi metodami spiekania

Borowski J., Rybak T., Wiśniewska-Weinert H., Leszczynski V.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2010

|

Vol. 77, nr 8

371-373

PL

Praktyczne zastosowanie wyrobów wytwarzanych niekonwencjonalnymi metodami, takimi jak SLM (Selective Laser Melting), SLS (Selectve Laser Sintering) oraz metali o strukturze mikro- i nanokrystalicznej jest uwarunkowane znajomością charakterystyk ich właściwości. W pracy przedstawiono wyniki badań uzyskane w próbie ściskania próbek stali, wykonanych ekonwencjonalnymi i innowacyjnymi technologiami, oraz porównano z próbkami wykonanymi klasycznymi metodami kucia i wyciskania na gorąco. Do badań plastyczności próbek o średnicy 2 i 3 mm zaprojektowano i wykonano specjalny przyrząd badawczy. Na podstawie analizy wykresów umocnienia wyznaczono moduł Younga oraz określono mechanizm odkształcenia plastycznego podczas ściskania.

EN

Practical application of products made by unconventional methods such as SLM (Selective Laser Melting), SLS (Selective Laser Sintering) as well as metals with micro- and nanocrystallic structure requires knowledge of broad characteristics of their properties. The paper present investigation results obtained in a compressive test of samples) manufactured by modern methods; the results were compared to those made by conventional method of forging, casting and hot extrusion. For compressing the samples of 2 and 3 mm diameter, it was necessary to make a special test device to determine plasticity. Basing on the consolidation curves, the Young’s modulus has been determined and the mechanism of plastic strain during compression have been defined.

19

Odkształcalność ekologicznych mosiądzów do przeróbki plastycznej

Malec W., Cwolek B., Ciura L., Marchewka Ł., Juszczyk B.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2009

|

Vol. 76, nr 8

622-625

PL

Celem prezentowanych badań było porównanie podatności do odkształcania na gorąco nowych materiałów z tradycyjnymi mosiądzami ołowiowymi w aspekcie ich zastosowania na elementy łączników instalacyjnych. Badaniom poddano mosiądze CuZn38Bi2 oraz CuZn22Si3, a materiałem porównawczym był mosiądz ołowiowy CuZn39Pb2. Ocenę podatności do przeróbki plastycznej dokonano na podstawie wyników próby ściskania prowadzonej w temperaturze od 500 °C do 825 °C przy zróżnicowanej szybkości odkształcenia. Uzyskane wyniki wskazują na bardzo dobrą podatność do kształtowania na gorąco obu badanych mosiądzów porównywalną z mosiądzem ołowiowym.

EN

The objective of the presented study was to compare hot formability of new materiale with classical lead containing brasses with respect to their application for components of hot formed installation connectors. The investigations covered CuZn38Bi2 and CuZn22Si3 brasses, and as a reference material CuZn39Pb2 lead brass was used. The plastic working was evaluated basing on the results of compression tests conducted in the temperature range from 500 °C to 825 °C using variable deformation rate. The obtained results indicate very good hot formability of both brasses, comparable to the lead containing brass.

20

Zastosowanie techniki mikroidentacji do oceny modyfikacji radiacyjnej UHMW polietylenu w aspekcie ograniczenia skutków deformacji plastycznej polimerowych elementów endoprotez

Maszybrocka J., Cybo J., Barylski A.

Czasopismo Techniczne. Mechanika

|

2009

|

R. 106, z. 1-M

215-219

PL

W pracy dokonano metodą mikroindentacji oceny skuteczności modyfikacji radiacyjnej polietylenu GUR 1020 i 1050 przeznaczonych na elementy endoprotez. Uzyskane charakterystyki mikromechaniczne wykazały, że napromieniowanie elektronami podwyższa odporność badanych gatunków polimeru na odkształcenie plastyczne i może prowadzić do istotnego wzrostu trwałości eksploatacyjnej elementów endoprotez.

EN

The paper includes an assessment of the effectiveness of radiation modification, through microindentation, of GUR 1020 and 1050 polyethylene used for elements of endoprostheses. The micromechanical characteristics obtained have shown that irradiation with electrons enhances the resistance to plastic deformation of the polymer types investigated and may lead to a significant increase in operational durability of endoprosthesis elements.