Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 17

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  przeciskanie przez kanał kątowy
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
EN
This study compares the numerically determined strain distributions after the application of the method of equal-channel angular pressing. The calculations were performed for four variants of the channel cross-sectional shapes – square, circular, and two rectangular ones with the same transverse surface area. The calculation results have been demonstrated as maps of effective strain distribution in the stabilized process.
PL
W pracy porównano wyznaczone numerycznie rozkłady odkształceń po zastosowaniu procesu przeciskania przez kanał kątowy. Obliczenia wykonano dla czterech wariantów przekroju kanału – kwadratowego, kołowego i dwóch prostokątnych, o takim samym polu powierzchni poprzecznej. Wyniki obliczeń przedstawiono w postaci map rozkładu intensywności odkształcenia w procesie ustalonym.
EN
Purpose: The main goal of this paper is to present the investigation results of microstructural evolution and mechanical properties changes in commercial EN AW 6060) aluminium alloy after intensive plastic deformation, obtained by equal channel angular pressing (ECAP) techniques in an annealed state. Design/methodology/approach: Annealing heat treatment was used to remove various types of internal stress in a commercially available alloy in order to increase workability of the material. The evolution of its properties and material behaviour was evaluated after 2,4,6,and 8 passes of the ECAP process. Findings: It was found that the mechanical properties and microstructure during intensive plastic deformation, such as that during the ECAP process, were changed. Plastic deformation refined grains in the aluminium alloy and increased its mechanical properties. Research limitations/implications: The presented study shows results of the investigated material in an annealed state. Practical implications: The applied processing route allows development of materials characterized by high strength and ultrafine grain microstructure compared to un-deformed annealed aluminium alloy. Originality/value: The work presents data about the influence of intensive plastic deformation on the microstructure and mechanical properties of 6060 aluminium alloy after annealing.
EN
Purpose: The present study compares the corrosion behaviour of overaged AA 7075 before and after equal channel angular pressing ECAP in two media, containing chlorides, in order to answer the question how grain refinement of aluminium alloys influences their corrosion properties. Design/methodology/approach: The effect of equal channel angular pressing ECAP on corrosion behaviour of aluminium alloy AA 7075 was studied in two water solutions, containing chloride ions: 1) 0.01 M Na2SO4 with addition of 0.01%Cl-, and 2) 3g/l H2O2 and 57g/l NaCl. The changes in electrochemical characteristics, provoked by grain size refinement after equal channel angular pressing ECAP, were found using potentiodynamic polarisation. Steady state potential, corrosion potential, corrosion current density; breakdown (pitting) potential of overaged and deformed by equal channel angular pressing ECAP aluminium alloy AA 7075 were measured. Findings: In the environment with lower chloride concentration equal channel angular pressing ECAP process led to increase in pitting corrosion resistance and in the medium with higher chloride concentration - to decrease in pitting corrosion resistance. That way grain refinement does not demonstrate a uni-directional influence on corrosion resistance of AA 70775. Research limitations/implications: The results suggest the possibility for development of materials having the same chemical composition but with different corrosion resistance to different environments. Originality/value: The paper presents the corrosion behaviour of ultrafine-grained aluminium alloy AA 7075 and the influence of the chloride ions concentration in the corrosion medium on this behaviour.
EN
Purpose: The main goal of present study is to investigate the connection of the effect of the heat treatment with severe plastic deformation using the ECAP (equal channel angular pressing) process and by application of precipitation treatment. Design/methodology/approach: Precipitation treatment was used to increase workability and mechanical properties of the investigated alloy. Two periods of solution treatment time were applied. An aging behaviour of solution treated was studied The cold ECAP behaviour was determined using processing route Bc and the material was subjected to ECAP process up to six pressings. Findings: It was found that precipitation treatment increases the mechanical properties and workability of EN AC 51100 aluminium alloy. It was also found that the structure during severe plastic deformation is refined by interactions of shearing and slip bands. The application of ECAP method increases also mechanical properties of the tested alloy. Research limitations/implications: Current study presents the investigation results that was carried out on samples, not on final products. Practical implications: Current research is moving towards to develop high strength materials with increased mechanical properties and fine microstructure which are known as ultra-fine-grained materials, compared to well-known common with micrometer size of structure materials. Originality/value: This paper present the results of the structure investigation of AlMg3 alloy in initial state and after precipitation treatment using light and electron microscopy and includes the study of changes in mechanical properties in the tested alloy subjected to different types of treatments.
EN
Equal channel angular pressing (ECAP) is one of the methods of severe plastic deformation (SPD) that produces ultra-fine grained materials. Experiments were conducted in order to analyses the influence of equal-channel angular pressing on the microstructure and hardness of copper. The samples were processed by ECAP trough total of 14 passes at 20°C using the processing route BC. The ECAP processing refines the grain size. The hardness increases with the number of passes, i.e. it increases with a decrease in the grain size.
PL
Metoda przeciskania przez kanał kątowy (ECAP) jest jedną z metod przeróbki plastycznej, pozwalającą na otrzymanie materiału charakteryzującego się ultradrobnoziarnistą strukturą. Badania eksperymentalne przeprowadzono w celu oceny wpływu zastosowania procesu przeciskania przez kanał kątowy na mikrostrukturę i twardość miedzi. Proces prowadzono w 14 przepustach w temperaturze 20°C. Zastosowanie procesu ECAP wpływa na rozdrobnienie ziarna. Twardość miedzi wzrasta wraz z liczbą przepustów, tzn. wzrasta wraz ze spadkiem rozmiaru ziaren.
EN
Annealed samples of commercial purity aluminium (1050) were processed by Equal Channel Angular Pressing (ECAP) at room temperature for up to eight passes. ECAP was conducted by using three processing routes (schemes). Tensile tests and micro hardness were conducted to evaluate variation of mechanical properties after each pass. Analysis of fractography was carried out due to investigate a fracture of the samples. The results showed that all the schemes had similar micro hardness values – around 50 HV. The tensile test results showed that the highest yield strength was achieved in the second scheme after eight passes – 186 MPa – while elongation maintained at the level of 17.4%. The value of yield strength achieved increased more than six times in proportion to annealed condition.
PL
Wyżarzone próbki, wykonane ze stopu aluminium AA 1050, poddano procesowi przeciskania przez kanał kątowy (Equal Channel Angular Pressing – ECAP) w temperaturze pokojowej. Próbki przeciskano w ośmiu cyklach według trzech dróg odkształcania. W celu oceny zmian właściwości mechanicznych przeprowadzono statyczną próbę rozciągania oraz pomiar mikrotwardości. Wykonano również analizę fraktograficzną w celu obserwacji przełomów próbek. Otrzymane wyniki mikrotwardości we wszystkich schematach wykazywały zbliżone wartości – na poziomie 50 HV. Statyczna próba rozciągania wykazała, że najwyższa granica plastyczności Rp0,2 została osiągnięta dla próbki przeciskanej według II drogi odkształcenia po ósmym cyklu i wyniosła 186 MPa przy wydłużeniu równym 17,4%. Uzyskana wartość granicy plastyczności wykazuje ponad sześciokrotny wzrost w stosunku do stanu wyżarzonego.
EN
Equal channel angular pressing (ECAP) is a technique that creates a high accumulated strain in metals and results in ultrafine-grained structure. In this study, Al-5Zn-0.02In was processed by ECAP at a room temperature using route Bc through an ECAP die (press angle of Φ = 100° and Ψ = 20°). The samples were subjected to ECAP with 1, 2, 3 and 4 passes. The processed specimens were characterized using electron backscatter diffraction (EBSD). The results confirmed the grain refinement of the alloy after ECAP to an average grain size less than 5 μm after 4-pass ECAP. The microhardness test shows that the hardness increased with the number of passes. The hardness of the cross-sectional area of the sample was similar to that tested along the pressing direction.
PL
Metoda przeciskania w kanale kątowym (ang. Equal channel angular pressing; ECAP) prowadzi do powstania bardzo wysokich naprężeń, w wyniku czego otrzymuje się ziarna o bardzo drobnej strukturze. W niniejszej pracy, stop Al-5Zn-0,02In wytwarzano metodą ECAP w temperaturze pokojowej, wykorzystując ścieżkę Bc przez matrycę ECAP (kąty krzywizny: Φ = 100° i Ψ = 20°). Próbki poddano ECAP z 1, 2, 3 i 4 przejściami. Otrzymane próbki badano metodą dyfrakcji elektronów wstecznie rozproszonych (ang. electron back scatter diffraction; EBSD). W stopie otrzymanym metodą ECAP z 4 przejściami, średnia wielkość ziaren wynosiła mniej niż 5 μm. Badania mikrotwardości wykazały, że twardość zwiększała się wraz z liczbą przejść. Twardość zmierzona w poprzek próbki byłą porównywalna do tej mierzonej wzdłuż osi nacisku.
9
Content available remote Zastosowanie metod dużego odkształcenia plastycznego na skalę przemysłową
PL
Nanometale to materiały metaliczne o ziarnach, których rozmiar nie przekracza w jednym kierunku kilkuset nm. Można je otrzymywać metodami polegającymi na budowaniu struktury nanometrycznej z pojedynczych atomów/cząstek lub metodami polegającymi na rozdrobnieniu struktury do skali nanometrycznej. Do pierwszej grupy metod zaliczają się techniki chemicznego/fizycznego osadzania z fazy gazowej (CVD i PVD), nanokrystalizacji z fazy amorficznej (szkła metaliczne) lub konsolidacji nanoproszków (Powder Metallurgy). Do drugiej klasyfikuje się metody polegające na rozdrobnieniu struktury poprzez ekstremalnie duże odkształcenie plastyczne materiału (SPD).
EN
This paper presents the results of numerical analysis of temperaturevelocity conditions of deformation process of AZ31 magnesium alloy by ECAE (Equal Channel Angular Extrusion) method. Computations were made using the finite element method (FEM) in a 3D spatial deformation state, taking into account the thermal phenomenon that occurs during the development of the final product. The process of material extrusion through the angular channel of the die was analyzed at three different temperatures and for four values of the punch feed rate. Numerical investigations were carried out for one type of the die, in which the channels are arranged against each other at the right angle. The main aim of this study was to determine the most favourable parameters of the extrusion to obtain the finished product with good mechanical properties. The resulting rod with a diameter of 15 mm will serve as an input preform for further deformation processes. This paper presents the results of computer simulations of temperature, stress and strain tensor distribution in the material in dependence on the process conditions. The research has shown that the highest stress concentration in the analyzed extrusion process takes place at the corners of the angular die.
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań numerycznych obejmujących analizę warunków temperaturowo-prędkościowych procesu odkształcania stopu magnezu AZ31 metodą wyciskania ECAE (Equal Channel Angular Extrusion). Obliczenia wykonano metodą elementów skończonych w warunkach przestrzennego stanu odkształcenia 3D z uwzględnieniem zjawisk cieplnych zachodzących podczas kształtowania wyrobu gotowego. Proces wyciskania materiału z wykorzystaniem matrycy z kanałem kątowym przeanalizowano w trzech wariantach temperaturowych oraz z zastosowaniem czterech prędkości posuwu stempla. Badania numeryczne przeprowadzono dla jednego rodzaju matrycy, w której kanały są ułożone względem siebie pod kątem prostym. Głównym celem przeprowadzonych badań numerycznych było określenie najkorzystniejszych parametrów przeciskania w celu uzyskania wyrobu gotowego o dobrych własnościach mechanicznych. Uzyskany wyrób jakim jest pręt okrągły o średnicy 15 mm będzie stanowił wsad do dalszych procesów przeróbki plastycznej. W pracy przedstawiono symulacje komputerowe rozkładu temperatury, tensora naprężeń oraz tensora odkształceń w badanym materiale w zależności od warunków prowadzenia procesu. Przeprowadzone badania wykazały, iż największa koncentracja naprężeń w analizowanym procesie wyciskania ma miejsce w narożach matrycy.
EN
In this work pure copper and copper alloy CuCrZr were processed by severe plastic defonnation (SPD) using the combination of equal channel angular pressing (ECAP) and hydrostatic extrusion (HE). Transmission electron microscopy revealed ultra-fine grained (UFG) microstructure in both materials. It has been also proved that small addition of Cr and Zr significantly increased grain refinement level of ECAP + HE processed CuCrZr alloy. Microstructure changes resulted in a great increase in mechanical strength comparing with coarse grained materials. In the case of CuCrZr alloy, the yield strength (YS) increased by 1350%, whereas ultimate tensile strength (UTS) by 300%. The UFG samples possess reduced ductility compared to coarse grained ones, however the absolute values of their elongation are relatively high (over 10%).
PL
W pracy czysta miedź i stop miedzi CuCrZr były poddane dużemu odkształceniu plastycznemu przez połączenie metod przeciskania przez kanał kątowy (ECAP) i wyciskania hydrostatycznego (HE). Transmisyjna mikroskopia elektronowa ujawniła, że w obu materiałach otrzymano ultra drobnoziarnistą (UFG) strukturę. Ponadto pokazano, że niewielki dodatek Cr i Zr znacząco zwiększa stopień rozdrobnienia w próbce poddanej procesowi ECAP + HE. Porównując właściwości mechaniczne obrobio- nych materiałów z tymi dla materiałów wyjściowych, można powiedzieć, że rozdrobnienie struktury spowodowało znaczący wzrost właściwości mechanicznych badanych próbek. W przypadku stopu CuCrZr odnotowano 1350% wzrost wytrzymałości i 300% wzrost granicy plastyczności. Poprawa właściwości wytrzymałościowych odbyła się kosztem plastyczności, ale i tak wydłużenie do zerwania w obu materiałach przekracza 10%.
PL
Istniejące zapotrzebowanie na stopy magnezu w postaci prętów i cienkich drutów jest powodem prowadzenia badań numerycznych i doświadczalnych w tym obszarze. Zastosowanie procesu ECAP lub ECAE daje możliwość uzyskania dużego rozdrobnienia struktury, co jest niewątpliwie korzystniejsze dla przygotowania materiału wsadowego do procesu ciągnienia. Dodatkowym elementem jest zastosowanie metody ECAE z modyfikowanym kanałem, który jest zwężony przy wyjściu. W pracy przedstawiono wyniki badań numerycznych obejmujących porównanie rozkładu naprężeń i odkształceń w zależności od różnych parametrów temperaturowo-prędkościowych dla modyfikowanego sposobu wyciskania metodą ECAE.
EN
Existing demand for magnesium alloys in the form of thin wires and rods, is the cause of the numerical and experimental studies in this field. Application of ECAP or ECAE process makes it possible to obtain a high fragmentation of the structure, which is certainly advantageous for the preparation of feed material to the process of drawing. An additional element of the method is to apply a modified ECAE channel, namely the channel is narrowed at the exit. This paper presents the results of a comparison involving numerical distribution of stresses and strains, depending on various parameters for temperature-velocity analyzed by a modified method of ECAE extrusion.
PL
W pracy przedstawiono badania mikrostruktury i właściwości mechanicznych stopów Mg-7% Al z dodatkami 3% Nd i 10% Ho oraz stopu AZ31 po czterokrotnym przejściu przez kanał kątowy w temperaturze 150°C i 250°C. W mikrostrukturze stopów Mg-7% Al z dodatkami 3% Nd i 10% Ho po odlaniu obserwuje się roztwór α-Mg i mieszaninę eutektyczną α-Mg + Mg17Al12, fazy międzymetaliczne Al 2Nd i Al 11Nd3 oraz odpowiednio dla stopu z holmem Al2Ho. Po przesyceniu stopów w temperaturze 560°C w ciągu 3 godzin faza Mg17Al12 została rozpuszczona, fazy międzymetaliczne Al 2Nd i Al2Ho zostały wzbogacone aluminium, tworząc Al 3Nd i odpowiednio Al3Ho. Faza Al11Nd3 pozostaje w mikrostrukturze stabilna. Starzenie badanych stopów nieznacznie polepsza właściwości mechaniczne w temperaturze pokojowej. Obserwacje mikroskopowe stopu AZ31 po czterokrotnym przejściu przez kanał kątowy w 150 i 250°C ujawniają mikrostrukturę o bardzo drobnym ziarnie o średniej wielkości 1,5 μm i 3,2 μm dla wyższej temperatury procesu ECAP. W mikrostrukturze po procesie ECAP obserwowano zmiany świadczące o zachodzących procesach zdrowienia dynamicznego. Zmniejszenie wielkości ziarna powoduje zwiększenie twardości oraz wytrzymałości na ściskanie stopu AZ31 w temperaturze pokojowej.
EN
In this work, the microstructure and mechanical properties of Mg-7% Al alloys doped with 3% Nd and 10% Ho and after four passes of ECAP at 150°C and 250°C of AZ31 alloy. It was found that as-cast microstructure of Mg-7% Al with 3% Nd and 10% Ho is characterized by α-Mg solid solution with eutectic mixture α-Mg and Mg 17Al12, intermetallic compounds Al2Nd and Al11Nd3, and Al2Ho respectively. During solution heat treatment Mg17Al12 phase was dissolved and intermetallics were transformed into Al3Nd and Al3Ho, whilst Al11Nd3 was remained in microstructure. Aging of investigated alloys increases slightly mechanical properties at ambient temperature. The microstructure of AZ31 alloy after four passes of ECAP at 150°C and 250°C consists of very fine grains with average size of 1.5 μm and 3.2 μm at higher pressing temperature. Processes of dynamic recovery during ECAP were observed. The grain refinement increases the hardness and compression strength of AZ31 alloy at ambient temperature.
PL
W pracy porównano wyznaczone numerycznie rozkłady odkształceń po zastosowaniu procesu przeciskania przez kanał kątowy stali o zawartości 0,2 % węgla, według dwóch schematów, w których nie występuje skręcanie materiału między kolejnymi zagięciami. Wyniki obliczeń przedstawiono w postaci rozkładu intensywności odkształcenia dla czterech kolejnych zagięć w kanałach matryc, przy czynniku tarcia odpowiadającym skrajnym warunkom tarcia występującego w praktyce przemysłowej.
EN
In the paper the effective strain distribution obtained in pressing process across spiral simple and stepped simple channel was compared. The calculation of effective strain distribution was shown for the following (four) bends of die channel, taking into consideration (the effect) of friction factor in range of extreme conditions met in industrial practice in deformation of low-alloyed steel.
15
Content available remote The structure and properties of chosen metals after ECAP
EN
Purpose: This paper was aimed at verification of functionality of the ECAP technology at extrusion of the copper, alluminium alloys and steel. Design/methodology/approach: Experiments were made on equipment, which is demonstrated in the Fig 1. Deformation forces were measured during extrusion, resistance to deformation was calculated and deformation speed was determined approximately. Analysis of structure was made with use of light microscopy and TEM. Findings: The samples of Cu and Al alloys were extruded at room temperature. For the samples of steel was used the two-stage pressing, when the samples were extruded at temperature of approx. T1 = 325°C and T2 = 220°C. In order to increase concentration of deformation in volume of the sample the samples were after individual passes turned around their longitudinal axis by 90 o and they were extruded again. Research limitations/implications: research were limited to the die with constant extrusions angless within the value of 90°. In the future, it is planne to analyse the influence of changes of the angle and relative reduction ration on the ECAP process. Originality/value: Cross-section of original samples of Cu and Al alloys was 8 x 8 mm and their length was 32 mm and cross-section of original samples of Fe alloy was 10 x 10 mm and their length was 40 mm.
16
EN
Purpose: This study concentrates on the investigation of contact phenomenon at the interface between dies and the workpiece in terms of material flow and forming load requirement. Design/methodology/approach: The numerical simulations of an equal channel angular extrusion (ECAE) with a CP-Ti Gr-1 cylindrical specimen were carried out by applying the mixed finite element formulation with tetrahedral elements under the non-isothermal condition. Compression test was used for determination of the material data. The change of contact conditions during remeshing was also investigated in terms of variation of load requirements and volume losses after remeshing. In order to validate the numerical algorithm proposed, simulation results were compared with the experimental data. Findings: It was found that the forming load simulated was very sensitive to the contact condition of the workpiece with the channel. The current investigation clearly showed the importance of proper handling of boundary conditions to improve the solution accuracy. Research limitations/implications: Further applications of the proposed scheme are required. Practical implications: The new numerical scheme will be beneficial in better understanding the deformation mechanics of the ECAE. Originality/value: New contact algorithm to solve ECAE was developed to reduce the volume loss and load requirement after remeshing.
PL
Do uzyskania nanokryształów Fe wykorzystano duże odkształcenie plastyczne. Żelazo armco silnie odkształcono (epsilon dsim 12) dwiema metodami; skręcania pod wysokim ciśnieniem (HPT) oraz przeciskania przez kanał kątowy (ECA). Zbadano strukturę i właściwości mechaniczne odkształconych próbek. Uzyskano mikrostruktury o średniej wielkości ziarna mniejszej o trzy rzędy wielkości (ok. 100 nm) od stanu wyjściowego (ok. 100 mikrometrów). Wartości parametrów wytrzymałościowych, określonych w próbie rozciągania, wzrosły kilkakrotnie w stosunku do stanu wyjściowego zarówno po procesie HPT, jak i po procesie ECA. Uzyskane struktury różniły się względną liczbą granic szerokokątowych.
EN
Over the past few years materials subjected to severe plastic deformations became the subject of scientific work as construction materials with ultrafine-grained, nano-crystalline microstructure. The interest in this type of materials is stimulated by their specific properties especially increased yield stress. The present work focuses on structure and properties of Armco iron after severe plastic deformation. The investigations were conducted on samples subjected to equal channel angular extrusion (ECA) and high pressure torsion (HPT) processes. Employed deformation methods led to obtaining of nano-grained iron microstructure. The deformation method has some effect on both size and shape of grains. Also certain evidence has been collected that the deformation path also influences the character of boundaries between neighbouringcrystals. The iron investigations performed prove that due to severe plastic deformation (epsilon log=12) the yield stress, ultimate tensile strenght (UTS), nano- and microhardness increase by several times in comparison to the initial state. The properties of severely deformed material depend on deformation path. We obtained different values of mechanical properties for ECA and HPT method instead of the same value of real strain. It can be connected with relatively different number of low-angle grain boundary.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.