W artykule przedstawiono koncepcje czterech niekonwencjonalnych metod przeróbki plastycznej: kucia z oscylacyjnym skręcaniem, kucia z poprzecznym ruchem stempla, walcowania z poprzecznym ruchem walców oraz kucia segmentowego. Metody te umożliwiają wytwarzanie wyrobów o nietypowych właściwościach użytkowych oraz istotne zmniejszenie wymaganych sił nacisku narzędzi kształtujących. Wdrożenie zaprezentowanych sposobów kształtowania plastycznego pozwoliłoby na rozszerzenie asortymentu produkcji wielu przedsiębiorstw działających w branży metalowej.
EN
Concepts of four unconventional metal forming methods: compression with oscillatory torsion, compression with transverse punch motion, rolling with transverse rolls motion and incremental forging are presented in the paper. The methods enable manufacturing products with unique functional properties and significant reduction of the required press load. Industrial implementation of the presented metal forming techniques would allow to extend the assortment of many metal parts manufacturers.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono koncepcje czterech niekonwencjonalnych metod przeróbki plastycznej: kucia z oscylacyjnym skręcaniem, kucia z poprzecznym ruchem stempla, walcowania z poprzecznym ruchem walców oraz kucia segmentowego. Metody te umożliwiają wytwarzanie wyrobów o nietypowych właściwościach użytkowych oraz istotne zmniejszenie wymaganych sił nacisku narzędzi kształtujących. Wdrożenie zaprezentowanych sposobów kształtowania plastycznego pozwoliłoby na rozszerzenie asortymentu produkcji wielu przedsiębiorstw działających w branży metalowej.
EN
Concepts of four unconventional metal forming methods: compression with oscillatory torsion, compression with transverse punch motion, rolling with transverse rolls motion and incremental forging are presented in the paper. The methods enable manufacturing products with unique functional properties and significant reduction of the required press load. Industrial implementation of the presented metal forming techniques would allow to extend the assortment of many metal parts manufacturers.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono koncepcje czterech niekonwencjonalnych metod przeróbki plastycznej: kucia z oscylacyjnym skręcaniem, kucia z poprzecznym ruchem stempla, walcowania z poprzecznym ruchem walców oraz kucia segmentowego. Metody te umożliwiają wytwarzanie wyrobów o nietypowych właściwościach użytkowych oraz istotne zmniejszenie wymaganych sił nacisku narzędzi kształtujących. Wdrożenie zaprezentowanych sposobów kształtowania plastycznego pozwoliłoby na rozszerzenie asortymentu produkcji wielu przedsiębiorstw działających w branży metalowej.
EN
Concepts of four unconventional metal forming methods: compression with oscillatory torsion, compression with transverse punch motion, rolling with transverse rolls motion and incremental forging are presented in the paper. The methods enable manufacturing products with unique functional properties and significant reduction of the required press load. Industrial implementation of the presented metal forming techniques would allow to extend the assortment of many metal parts manufacturers.
Specjalistyczne metody rozdrabniania ziarn w metalach i ich stopach stanowią efektywny sposób poprawy ich właściwości mechanicznych. Zalicza się do nich konsolidację plastyczną szybko krystalizowanych form rozdrobnionych (płatków, proszków, itp.), umożliwiającą wytwarzanie półwyrobów i gotowych wyrobów o znacznie lepszych właściwościach użytkowych w porównaniu z elementami wytwarzanymi metodami tradycyjnymi. Konsolidację plastyczną uznaje się za interesującą metodę kształtowania mikrostruktury i właściwości mechanicznych stopów Al-Si. Może być alternatywą dla ich przeróbki plastycznej – utrudnionej ze względu na małą plastyczność tej grupy stopów. Konsolidowany plastycznie stop RS442 (AlSi12,5Fe5Cu3,5Mg1) charakteryzuje duże rozdrobnienie składników fazowych ich mikrostruktury (rozmiary ziarn osnowy <1 μm), co powoduje nawet 2-krotne zwiększenie wytrzymałości na rozciąganie. Stop ten zachowuje swoje duże właściwości wytrzymałościowe nawet po wyżarzaniu w temperaturze 450°C. Zakłada się, że proces wydzielania się faz międzymetalicznych kompensuje osłabienie tego stopu powodowane rozrostem ziarn osnowy. Przedstawiono wyniki badań stopu RS442 konsolidowanego plastycznie w procesie wyciskania. Wsad stanowił stop w postaci szybko krystalizowanych płatków (w procesie melt spinning). Wytworzone pręty poddano obróbce cieplnej: wyżarzaniu 450°C/2h oraz przesycaniu 475°C/1h w wodzie i starzenie w zakresie temperatury 50÷100°C. Wykonano badania mikrostruktury metodą SEM oraz właściwości mechanicznych – próba statyczna rozciągania (Rm, Rp0,2, A) i pomiar twardości. Stwierdzono, że umacnianie wydzieleniowe konsolidowanego plastycznie stopu RS442 powoduje zmniejszenie jego granicy plastyczności (ok. 25%) przy zachowaniu wytrzymałości na rozciąganie i zwiększeniu twardości (ok. 10%).
EN
Advanced methods for grain refinement in metals and alloys are effective way for improving their mechanical properties. They include plastic consolidation of rapid solidified disintegrated forms (flakes, powders, etc.) which enables manufacturing semi- and final products having much better operational properties comparing with traditional manufacturing methods. Plastic consolidation is acknowledged as particularly interesting method of development of microstructure and mechanical properties of Al-Si alloys. It can be alternative method for plastic working – difficult due to low plasticity of mentioned group of alloys. Characteristic feature of plastically consolidated RS442 alloy is high refinement of phase constituents (matrix grain size < 1 μm) which results in even doubled static tensile strength. Alloy in this conditions preserves its high strength also after annealing at the temperature of 450°C. It was assumed that precipitation process of intermetallic phases compensated material softening caused by matrix grains growth. Plastic consolidation of rapidly solidified RS442 alloy flakes was conducted by extrusion method. Produced rods were heat treated – annealing at 450°C for 2h and solution treatment at the temperature of 475°C (1h) with water quenching and following ageing in the temperature range of 50–100°C. SEM microscopic and mechanical properties (tensile and hardness tests) examinations were carried out. It was found that precipitation hardening of plastically consolidated RS442 alloy led to reduction of its yield stress (about 25%) and increase in hardness (about 10%) without essential effect on ultimate tensile strength.
W artykule przedstawiono trzy innowacyjne sposoby przeróbki plastycznej metali: ściskanie z oscylacyjnym skręcaniem, ściskanie z poprzecznym ruchem stempla oraz walcowanie z poprzecznym ruchem walców. W procesach tych w sposób zamierzony wprowadza się dodatkowy ruch narzędzi wywołujący w kształtowanym materiale wspomagające naprężenia styczne. Opracowano i wykonano przyrządy pozwalające na realizację określonych sposobów kształtowania plastycznego. Z uzyskanych dotychczas wyników badań można wnioskować, że kształtowanie wspomagane dodatkowymi naprężeniami stycznymi stwarza możliwości wytwarzania wyrobów o właściwościach użytkowych nieosiągalnych w konwencjonalnych procesach przeróbki plastycznej.
EN
Three innovative metal forming techniques: compression with oscillatory torsion, compression with transverse punch motion and rolling with transverse rolls motion are presented in the paper. Additional, oscillatory motion of forming dies is intentionally introduced in these processes in order to induce supporting shear stresses in a workpiece. Devices for conducting the mentioned forming processes have been developed and constructed. It can be drawn from the research results obtained so far that forming aided by additional shear stresses enables manufacturing products with functional properties unattainable in conventional metal forming processes.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Purpose: The work consisted in investigation of newly elaborated high-manganese austenitic steels with Nb and Ti microadditions in variable conditions of hot-working. Design/methodology/approach: The force-energetic parameters of hot-working were determined in continuous and multi-stage compression test performed in temperature range of 850 to 1100°C using the Gleeble 3800 thermomechanical simulator. Evaluation of processes controlling work-hardening were identified by microstructure observations of the specimens compresses to the various amount of deformation (4x0.29, 4x0.23 and 4x0.19). The microstructure evolution in successive stages of deformation was determined in metallographic investigations using light, scanning and electron microscopy as well as X-ray diffraction. Findings: The investigated steels are characterized by high values of flow stresses from 230 to 450 MPa. The flow stresses are much higher in comparison with austenitic Cr-Ni and Cr-Mn steels and slightly higher compared to Fe-(15-25)Mn alloys. Increase of flow stress along with decrease of compression temperature is accompanied by translation of εmax strain in the direction of higher deformation. Results of the multi-stage compression proved that applying the true strain 4x0.29 gives the possibility to refine the austenite microstructure as a result of dynamic recrystallization. In case of applying the lower deformations 4x0.23 and 4x0.19, the process controlling work hardening is dynamic recovery and a deciding influence on a gradual microstructure refinement has statical recrystallization. The steel 27Mn-4Si-2Al-Nb-Ti has austenite microstructure with annealing twins and some fraction of ε martensite plates in the initial state. After the grain refinement due to recrystallization, the steel is characterized by uniform structure of γ phase without ε martensite plates. Research limitations/implications: To determine in detail the microstructure evolution during industrial rolling, the hot-working schedule should take into account real number of passes and higher strain rates. Practical implications: The obtained microstructure - hot-working relationships can be useful in the determination of power-force parameters of hot-rolling and to design a rolling schedule for high-manganese steel sheets with fine-grained austenitic structures. Originality/value: The hot-deformation resistance and microstructure evolution in various conditions of hot-working for the new-developed high-manganese austenitic steels were investigated.
7
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
In the present work, the stability of second phase particles in an aluminium alloy during the processing by hydrostatic extrusion and their effect on the process of grain refinement have been investigated. Two types of intermetallics: primary particles and secondary precipitates have been taken into account. The results have shown that the processing by hydrostatic extrusion affects both types of them. The secondary plate-like precipitates transform into spherical particles. Primary particles decrease slightly their size, change their shape into more regular and become more uniformly distributed in the matrix. Intermetallics of both types affect also the process of grain refinement which is favoured by the presence of large primary intermetallics whereas delayed by small precipitates.
PL
W niniejszej pracy analizowano stabilność cząstek drugiej fazy w stopach aluminium podczas kształtowania metodą wyciskania hydrostatycznego. Analizę przeprowadzono dla dwóch rodzajów cząstek: (1) pierwotnych cząstek faz międzymetalicznych oraz (2) wtórnych wydzieleń faz międzymetalicznych. Uzyskane wyniki pozwoliły ustalić, że proces wyciskania hydrostatycznego powoduje rozdrobnienie i zmianę kształtu wydzieleń z płytkowego na sferoidalny. Wykazano także, że pierwotne cząstki faz międzymetalicznych podczas procesów wyciskania hydrostatycznego nieznacznie zmniejszają swoje rozmiary, ich kształt staje się bardziej regularny, a rozmieszczenie bardziej jednorodne. Określono także wpływ tych cząstek na proces rozdrobnienia ziarna. Stwierdzono, że duże cząstki pierwotnych faz międzymetalicznych sprzyjają procesowi rozdrobnienia ziarna, natomiast wtórne wydzielenia opózniają ten proces.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.