Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Aparatura wysokociśnieniowa do przeróbki plastycznej materiałów z dużymi odkształceniami na zimno

Pachla W., Skiba J., Kulczyk M., Przybysz M.

Obróbka Plastyczna Metali

|

2015

|

T. 26, nr 4

283--306

PL

Obróbka plastyczna z dużymi odkształceniami powoduje rozdrobnienie mikrostruktury materiałów co skutkuje wzrostem własności mechanicznych. Aby powstrzymać utratę spójności materiału podczas odkształcania należy zachować duże naprężenia ściskające w strefie odkształcenia. W pracy przedstawiono korzystny wpływ wysokiego ciśnienia na wzrost plastyczności i powstrzymanie pękania poprzez zastosowanie metody przeciskania przez równoosiowy kanał kątowy ECAP i wyciskania hydrostatycznego HE. Opisano konstrukcje pras, ich podstawowe osiągi i parametry procesów. Scharakteryzowano prasę do HE o średnicy 22mm do 2 GPa i stanowisko do procesu ECAP o przekroju 30mm i nacisku do 2.3 GPa, uwzględniając optymalizowanie konstrukcji z wykorzystaniem metod analitycznych opartych o teorię sprężystości i plastyczności Lame’a, oraz metodą elementów skończonych MES. Analizie poddano materiały komór roboczych i podstawowe parametry procesu. Zredukowane naprężenia węzłowe komory ECAP ze stali S600 i komory HE ze stali 45HNMFA wykazały, że wytrzymałości dla maksymalnych obciążeń nie są przekroczone. Dla stopu aluminium 6060 optymalny kąt naroża kwadratowego kanału ECAP wynosi 16º. Przedstawiono, określone metodą MES, niejednorodność odkształcenia plastycznego przy wyciskaniu hydrostatycznym kwadratowego profilu miedzi oraz obszary lokalizacji umocnienia podczas wyciskania złożonego profilu z tytanu. Opisano łatwość łączenia ze sobą obu technik SPD i jego wykorzystania w celu wzmacniania efektu rozdrabniania ziaren do rozmiarów nanometrycznych. Wykazano, ze rozdrabnianie mikrostruktury metodami deformacji pod wysokim ciśnieniem prowadzi do wzrostu wytrzymałości o ponad 70% (miedź i stop tytanu Ti grade 5) oraz granicy plastyczności powyżej 100% (stop niklu C65500 i aluminium 5483). Przedstawiono obszary możliwych zastosowań przetworzonych materiałów jak instrumentarium i implanty medyczne, elementy złączne, oprzyrządowanie spawalnicze czy rury i profile złożone.

EN

Severe plastic deformation working results in refinement of the microstructure of materials, improving their mechanical properties. To prevent loss of the material's cohesion during deformation, high compressive stresses must be maintained in the deformation zone. This article presents the beneficial use of high pressure to increase plasticity and prevent cracking, by applying the equal channel angular pressing(ECAP) and hydrostatic extrusion (HE) methods. Basic press designs, performances, and process parameters are described. The HE press, with a diameter of 22mm, up to 2 GPa and an ECAP station with a cross-section of 30mm and pressing force up to 2.3 GPa are characterized, with design optimization by means of analytical methods based on Lame's theory of elasticity and plasticity and the finite-element method (FEM). The materials of working chambers and basic process parameters are analyzed. Reduced node stresses of the ECAP chamber, made of S600 steel, and the HE chamber, made of 45HNMFA steel, show that the materials' strength is not overcome at their respective maximum loads. For the 6000 aluminum alloy, the optimal angle of the square corner of the ECAP channel is 16º. Non-uniformity of plastic deformation during hydrostatic extrusion of a square copper section and hardening areas during extrusion of titanium sections determined using FEM are presented. The ease of combining both of these SPD techniques and using them to amplify the grain refinement effect to nanometric dimensions are described. It is shown that refinement of the microstructure by highpressure deformation leads to improvement of strength by over 70% (copper and grade 5 Ti alloy) and yield point above 100% (C65500 nickel and 5483 aluminum alloys). Possible areas of application for worked materials are presented, such as surgical instruments and medical implants, fixing elements, welding tools, pipes and complex sections.

2

Analiza rozkładu sił nacisku w procesie wyciskania stopu AZ31 zmodyfikowaną metodą ECAE

Bajor T., Krakowiak M.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2013

|

R. 58, nr 11

760--763

PL

W artykule zaprezentowano wyniki analizy numerycznej warunków odkształcenia stopu magnezu AZ31 zmodyfikowaną metodą ECAE. Przeprowadzono analizę sił nacisku i stanu naprężeń w zależności od zastosowanego gniotu po przejściu przez kanał kątowy wynoszący 90°. Obliczenia wykonano metodą elementów skończonych w warunkach przestrzennego stanu odkształcenia 3D z uwzględnieniem zjawisk cieplnych. Proces wyciskania materiału z wykorzystaniem matrycy kątowej przeanalizowano w trzech wariantach temperaturowych dla każdego z dwóch rodzajów matryc. Różnica pomiędzy matrycami polega na tym, że kanał wyjściowy (∅ 15 mm) jest stopniowo zwężany tak, by otrzymany wyrób osiągnął odpowiednio średnicę 12 mm oraz 9 mm. Głównym celem pracy było określenie najkorzystniejszych parametrów przeciskania w celu uzyskania wyrobu gotowego o dobrych własnościach mechanicznych.

EN

The paper presents the results of numerical analysis of the conditions during AZ31 magnesium alloy deformation by modified ECAE method. The analysis of pressure and state of stress in relation to applied reduction after passing through the angular channel 90° was made. The calculations were performed using the finite element method in 3D state of deformation taking into account thermal phenomena. The extrusion process of the material using angular matrix was analyzed in three different temperatures for each of the two types of used matrix. The difference between the matrixes was the output channel (∅ 15 mm) which diameter was gradually narrowed to reach 12 mm and 9 mm diameter obtained product respectively. The main objective of this study was to determine the most favorable parameters for extrusion the finished product with good mechanical properties.

3

Problem wzajemnego oddziaływania wstępniaków w procesie ECAP z użyciem wzmacnianej matrycy

Olejnik L., Goliński J., Rosochowski A.

Przegląd Mechaniczny

|

2007

|

nr 7-8

37-40

PL

Przeciskanie przez kanał kątowy jest powszechnie stosowanym sposobem wytwarzania ultra-drobnoziarnistych struktur w metalach. Z powodu swojej popularności często jest wykonywane na prasach jako cyklicznie powtarzana operacja realizowana przelotowo. Zmienne warunki przeciskania mają silny wpływ na zachowanie sie odcinków przerabianego pręta w części wyjściowej kanału. W pracy analizowano czynniki wpływające na kształt końców przeciskanych wstępniaków. Udokumentowano formowanie się czół i końcówek prostopadłościennego wsadu w czasie jego przechodzenia przez klasyczny kanał kątowy oraz problemy wynikające z oddziaływania posobnie przeciskanych odcinków wsadu. Opisano działania, które są konieczne, aby zapewnić niezakłócone prowadzenie przeciskania w podwyższonej temperaturze.