Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Analiza odkształcenia i prognozowania pękania w procesie kucia stopu Waspaloy

Kukuryk M.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2016

|

R. 61, nr 8

331--336

PL

W artykule przedstawiono analizę przestrzennego stanu odkształcenia dla procesu kucia wydłużającego odkuwek ze stopu Waspaloy, z wykorzystaniem metody elementów skończonych. Przedstawiono rezultaty prac związanych z symulacją schematu płynięcia metalu i zjawisk cieplnych w procesie kucia na gorąco w kowadłach płaskich i kształtowych. Rezultaty badań umożliwiają określenie rozkładu intensywności odkształcenia, intensywności naprężeń, naprężeń średnich i temperatury w objętości odkształcanego materiału. Rozwiązanie uzupełniono o prognozowanie powstawania pęknięć podczas kucia. Wyniki teoretyczne poddano weryfikacji eksperymentalnej.

EN

The paper presents the analysis of the three - dimensional strain state for the cogging process of a forging of Waspaloy alloy with application of the finite element method. The results of simulation studies of the metal flow pattern and thermal phenomena during hot cogging process carried out in flat and shaped anvils are reported. The results of the calculations make it possible to determine effective strain distribution, effective stress, mean stresses and temperature in the volume of a forging. The solution was supplemented by the addition of the model of damage evolution in the course of deformation. Good agreement between theoretical and experimental results was observed.

2

Analiza odkształcenia i powstawania pęknięć w procesie kucia stali austenitycznej

Kukuryk M.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2016

|

Vol. 83, nr 2

67--71

PL

W pracy przedstawiono wyniki termomechanicznej symulacji procesu kucia wydłużającego stali austenitycznej X6CrNiTi18-10 w kowadłach płaskich i kształtowych z zastosowaniem metody elementów skończonych. W badaniach zastosowano nowy sposób kucia, polegający na wprowadzeniu wstępnego przekucia materiału wyjściowego w kowadłach o wypukłych powierzchniach roboczych i zasadniczego kucia w kowadłach kształtowych. Rezultaty obliczeń umożliwiają określenie rozkładu intensywności odkształcenia, intensywności naprężeń, naprężeń średnich i temperatury w objętości odkuwki. Wyniki badań uzupełniono o prognozowanie powstawania pęknięć ciągliwych podczas kucia. Porównanie teoretycznych i eksperymentalnych rezultatów badań wskazuje na dobrą ich zgodność.

EN

The paper presents the results of the thermal-mechanical simulation for the cogging process of the X6CrNiTi18-10 austenitic steel on flat and shaped anvils with the application of the finite element method. In the research, a new method of forging, consisting in the introduction of the initial reforging of the stock on anvils which have convex work surfaces, and further forging on shaped anvils, was applied. The results of the calculations make it possible to determine effective strain distribution, effective stress, mean stresses and temperature in the volume of a forging. The results of the studies have been complemented with the prediction of the occurrence of ductile fractures during forging. Good agreement between theoretical and experimental results was observed.

3

Termomechaniczna oraz mikrostrukturalna symulacja procesu kucia wydłużającego stopu waspaloy

Kukuryk M.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2014

|

R. 59, nr 10

507--513

PL

W artykule przedstawiono analizę przestrzennego stanu odkształcenia dla procesu kucia wydłużającego stopu Waspaloy z wykorzystaniem metody elementów skończonych. Przedstawiono wyniki prac związanych z symulacją schematu płynięcia materiału i zjawisk cieplnych w procesie kucia na gorąco w kowadłach kształtowych. Rezultaty obliczeń umożliwiają okre¬ślenie rozkładu intensywności odkształcenia, intensywności naprężeń, naprężeń średnich i temperatury w odkształcanym materiale. Rozwiązanie uzupełniono o model rozwoju mikrostruktury w czasie odkształcenia. Określono wpływ kształtu narzędzia na wielkość ziarna powstałego w wyniku rekrystalizacji dynamicznej. Analizę numeryczną wykonano z wykorzystaniem programu DEFORM-3D, składającego się z części mechanicznej, termicznej i mikrostrukturalnej. Wyniki teoretyczne poddano weryfikacji eksperymentalnej.

EN

A three-dimensional finite element (FEM) analysis has been performed to quantitatively describe the cogging process of Waspaloy alloy. The results of simulation studies of the metal fIow pattern and thermal phenomena during hot cogging process carried out in shaped tools are reported. The numerical calculation gave an assessment of the effective strain, effective stress and temperature distributions in the work-piece. This allowed the prediction of the microstructure evolution during deformation. The influence of shape of the anvils on the grain size after dynamic recrystallization was analyzed. For the numerical modelling had been employed a commercial program DEFORM-3D with thermo-mechanic and microstructural evolution coupled. The results are compared with the experimental data.

4

Analiza zjawisk termomechanicznych w procesie kucia nadstopu Waspaloy

Kukuryk M., Kukuryk B.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2014

|

Vol. 81, nr 5

304--307

PL

W artykule przedstawiono analizę przestrzennego stanu odkształcenia dla procesu kucia wstępnego nadstopu Waspaloy z wykorzystaniem metody elementów skończonych. Przedstawiono rezultaty badań związanych z symulacją schematu płynięcia metalu i zjawisk cieplnych w procesie kucia na gorąco w kowadłach płaskich i kształtowych. Do modelowania numerycznego zastosowano komercyjny program DEFORM 3D, składający się z części mechanicznej i termicznej. Na podstawie obliczeń numerycznych dokonano oceny rozkładu intensywności odkształcenia, intensywności naprężeń, naprężeń średnich i temperatury w odkształcanym materiale. Porównanie teoretycznych i eksperymentalnych rezultatów badań wskazuje na dobrą ich zgodność.

EN

A three–dimensional finite element (FEM) analysis has been performed to quantitatively describe the cogging process of the Waspaloy superalloy. The results of simulation studies of the metal flow pattern and thermal phenomena in the hot forging process in flat and shaped anvils. For the numerical modelling have been employed a commercial program DEFORM-3D with thermal and mechanical evolution coupled. The numerical calculation gave an assessment of the effective strain, effective stress, mean stress and temperature distributions in the work piece. Good agreement between theoretical and experimental results was observed.

5

Analiza odkształcenia i powstawania pęknięć w procesie kucia stopu aluminium 6060

Kukuryk M.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2013

|

R. 58, nr 10

564--569

PL

W artykule przedstawiono analizę przestrzennego stanu odkształcenia i naprężenia dla procesu kucia wydłużającego stopu aluminium 6060 z wykorzystaniem metody elementów skończonych. Przedstawiono rezultaty prac związanych z symulacją schematu płynięcia metalu i zjawisk cieplnych w procesie kucia na gorąco w kowadłach płaskich i kształtowych. Wyniki badań uzupełniono prognozowaniem pęknięć podczas kucia. Analizę numeryczną wykonano z wykorzystaniem komercyjnego programu DEFORM 3D, składającego się z części mechanicznej, termicznej i prognozowania pękania. Porównanie teoretycznych i eksperymentalnych rezultatów badań wskazuje na dobrą ich zgodność.

EN

A three-dimensional finite element (FEM) analysis has been performed to quantitatively describe the cogging process of 6060 aluminum alloy. The results of simulation studies of the metal flow pattern and thermal phenomena in the hot forging process in flat and shaped anvils. The results of the studies have been complemented with the prediction of ductile fractures during forging. For the numerical modelling have been employed a commercial program DEFORM-3D with thermomechanic and damage evolution coupled. Good agreement between theoretical and experimental results was observed.

6

Analiza odkształcenia i prognozowanie pękania w procesie kucia stali narzędziowej

Kukuryk B.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2013

|

Vol. 80, nr 10

712--715

PL

W pracy przedstawiono wyniki termomechanicznej symulacji procesu kucia wydłużającego stali narzędziowej w kowadłach płaskich i kształtowych z zastosowaniem metody elementów skończonych. Analizę dla przestrzennego stanu odkształcenia oparto o rozkład intensywności odkształcenia, naprężeń średnich i temperatury. Wyniki badań uzupełniono o prognozowanie pękania materiału podczas kucia. Analizę numeryczną wykonano z użyciem komercyjnego programu DEFORM 3D, składającego się z części mechanicznej, termicznej i prognozowania pękania. Porównanie teoretycznych i eksperymentalnych rezultatów badań wskazuje na dobrą ich zgodność.

EN

Finite element method was employed to model plastic flow and heat transfer in the cogging process of tool steel in flat and shaped anvils. The analysis for three-dimensional state of strain was based on distribution of the effective strain, mean stresses and temperature. The results of the studies have been complemented with the prediction of ductile fractures during forging. For the numerical modelling have been employed a commercial program DEFORM-3D with thermo-mechanic and damage evolution coupled. Good agreement between theoretical and experimental results was observed.

7

Analiza procesu kucia wydłużającego w kowadłach kształtowych

Kukuryk B.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2012

|

Vol. 79, nr 9

687--690

PL

W pracy przedstawiono wyniki termomechanicznej symulacji procesu kucia wydłużającego w kowadłach kształtowych o zmiennym profilu powierzchni roboczej z wykorzystaniem metody elementów skończonych. Analizę dla przestrzennego stanu odkształcenia oparto na rozkładzie intensywności odkształcenia, naprężeń średnich i temperatury, z uwzględnieniem warunków brzegowych stosowanych w praktyce przemysłowej. Rozwiązanie uzupełniono o model rozwoju mikrostruktury w czasie odkształcenia na gorąco. Dokonano oceny efektywności zastosowania poszczególnych konstrukcji kowadeł kształtowych dla odpowiedniej lokalizacji odkształceń i naprężeń.

EN

Finite element method was employed to model plastic flow and heat transfer in the stretch forging process in the shaped anvils. The analysis for three-dimensional state of strain was based on distribution of the effective strain, mean stresses and temperature assuming boundary conditions used in industrial practice. This allowed the prediction of the microstructure evolution during hot forging. The efficiency of using separate designs of shaped anvils for suitable strain and stress location has been estimated.

8

Analysis of deformation and damage evolution in hot elongation forging

Kukuryk M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2012

|

Vol. 57, iss. 2

417-424

EN

The paper describes the analysis of the three-dimensional stress and strain state for the process of elongation forging of the X37CrMoV51 die steel using the finite element method. the results of simulation studies of the metal flow pattern and thermal phenomena in the hot forging process carried out in three different forging tools are reported. the results of the studies have been complemented with the prediction of the occurrence of ductile fractures during forging. the numerical analysis was performed using the DEFORM-3d program. the comparison of the theoretical study and experimental test results indicates a possibility of applying the developed model to the examination of strains and prediction of material fracturing during the hot forging of die steel.

PL

W pracy przedstawiono analizę przestrzennego stanu odkształcenia i naprężenia dla procesu kucia wydłużającego stali narzędziowej X37CrMoV51 z wykorzystaniem metody elementów skończonych. przedstawiono wyniki prac związanych z symulacja schematu płynięcia metalu i zjawisk cieplnych w procesie kucia na gorąco w trzech różnych narzędziach kuźniczych. rezultaty badań uzupełniono o prognozowanie powstawania pęknięć ciągliwych podczas kucia. Analizę numeryczna wykonano z wykorzystaniem programu DEFORM 3d. porównanie teoretycznych i eksperymentalnych rezultatów badań wskazuje na możliwość zastosowania opracowanego modelu do badania odkształceń i prognozowania pękania materiału podczas kucia stali narzędziowej na gorąco.

9

Analiza numeryczna odkształceń oraz mikrostruktury podczas wysokotemperaturowego kucia wydłużającego stopu tytanu Ti-6Al-4V

Kukuryk M.

Inżynieria Materiałowa

|

2011

|

Vol. 32, nr 2

90-97

PL

W pracy przedstawiono analizę przestrzennego stanu odkształcenia dla procesu kucia wydłużającego stopu tytanu Ti-6Al-4V z wykorzystaniem metody elementów skończonych z założeniem sztywno-plastycznego modelu odkształcanego ciała. Przedstawiono wyniki prac związanych z symulacją schematu płynięcia metalu i zjawisk cieplnych w procesie odkształcania materiału w warunkach kucia na gorąco. Analizę numeryczną wykonano z wykorzystaniem programu DEFORM-3D, składającego się z części mechanicznej, termicznej i mikrostrukturalnej. Rezultaty obliczeń umożliwiają określenie rozkładu intensywności odkształcenia, intensywności naprężeń, naprężeń średnich i temperatury w objętości odkuwki. Rozwiązanie uzupełniono o model rozwoju mikrostruktury w czasie odkształcenia, który pozwala wyznaczyć rozkład wielkości ziarna i ułamka objętości materiału zrekrystalizowanego wewnątrz odkształcanych odkuwek. Wartości naprężenia uplastyczniającego dla stopu tytanu Ti-6Al-4V przyjmowano na podstawie przeprowadzonych badań plastometrycznych dla różnych wartości odkształceń, prędkości odkształceń i dla ustalonego zakresu temperatury przeróbki plastycznej na gorąco (?p = ?(?, ?˙, T)). Badania przeprowadzono w zakresie temperatury od 1023 K do 1373 K, przy czym ze wzrostem temperatury obserwowano obniżenie poziomu naprężenia uplastyczniającego. Doświadczalnie wyznaczone krzywe ?p = f(?) wykazują charakterystyczne maksimum naprężenia uplastyczniającego, które występuje przy odkształceniu nieco powyżej ?h = 0,20. Kucie przeprowadzono w kowadłach płaskich oraz w kowadłach specjalnych trójpromieniowych. Dla badanego stopu tytanu charakterystykę właściwości cieplnych, takich jak: gęstość, ciepło właściwe i przewodnictwo cieplne przyjęto na podstawie danych eksperymentalnych i zadawano jako funkcje temperatury. W pracy przedstawiono rozkład ułamka objętości zrekrystalizowanej dynamicznie i średniej wielkości ziarna na powierzchni poprzecznego przekroju próbki ze stopu tytanu Ti-6Al-4V podczas kucia wydłużającego w kowadłach płaskich. Rekrystalizacja dynamiczna rozpoczyna się w dużej części obszaru poddanego odkształceniu, a ułamek objętości zrekrystalizowanej dynamicznie podczas kucia na kowadłach płaskich osiąga swoje maksimum w środku odkuwki i wynosi 70% (dla gniotu 0,70). Dla powierzchni kontaktowych i bocznych ułamek objętości zrekrystalizowanej jest dużo mniejszy i wynosi 20%. Przewidywana wielkość ziarna jest najmniejsza w środku odkuwki i wynosi 24 ?m (dla gniotu 0,70) i 44 ?m dla powierzchni czołowych i bocznych odkuwki. Ze wzrostem odkształcenia obserwowano zmniejszanie wielkości ziarna. Zastosowane w badaniach kowadła specjalne trójpromieniowe wykazały korzystny wpływ na rozkład odkształceń i naprężeń w procesie kucia stopu tytanu Ti-6Al-4V. Największe wartości intensywności odkształcenia występują w obszarach odkuwki znajdujących się pod wypukłymi powierzchniami kowadeł (?i /?h = 1,44), środkowy obszar odkuwki doznaje mniejszych odkształceń (?i /?h = 0,97). Dużą zaletą kucia w tych kowadłach jest wysoka równomierność rozkładu intensywności odkształcenia. Analizą objęto również zmiany mikrostruktury podczas kucia w tych kowadłach. Podczas kucia w kowadłach specjalnych trójpromieniowych ułamek objętości zrekrystalizowanej dynamicznie osiąga swoje maksimum w obszarach odkuwki znajdujących się pod wypukłymi powierzchniami kowadeł i wynosi 65% dla gniotu 0,70. Dla środkowych części odkuwki jest mniejszy i wynosi 56%. Wielkość ziarna na powierzchni styku odkształcanego materiału z kowadłami trójpromieniowymi wynosi 20 ?m oraz 27,5 ?m dla strefy centralnej odkuwki i gniotu ?h = 0,70. Na podstawie otrzymanych wyników stwierdzono, że rozkład wielkości ziarna jest znacznie korzystniejszy w kowadłach trójpromieniowych w porównaniu z kowadłami płaskimi. Wyniki teoretyczne poddano weryfikacji eksperymentalnej.

EN

A three-dimensional rigid-plastic finite element (FEM) analysis has been performed to quantitatively describe the hot stretch forging process of Ti- -6Al-4V titanium alloy. Finite element method was employed to model plastic flow and heat transfer in the deformed material. For the numerical modelling a commercial program DEFORM-3D with thermomechanical and microstructural evolution coupled FEM code had been employed. The numerical calculation gave an assessment of the strain, strain rate, stress and temperature distributions in the workpiece. This allowed the prediction of the microstructure evolution during hot forging. A model was developed to predict grain size and recrystallized volume fraction during hot forging. The flow curve is determined as a function of strain, strain rate and temperature (?p = ?(?, ?˙, T)). The flow curves show the flow softening behavior in the temperature ranges of 1023 K and 1373 K, the extent of flow softening decreases to a lesser degree with an increase in temperature. In the present experiment, the peak stress was observed at true strain about 0.20. In the study, two pairs of anvils were used in the computer simulations and experimental tests of the stretch forging process: flat and assembly of three-radius anvils. Variation of the physical properties of workpiece for the Ti-6Al-4V titanium alloy as function of temperature. The distribution of dynamical recrystallized volume fraction and mean grain size from simulation in flat anvils, has been obtained. The fraction of dynamic recrystallization has been 70% (for the reduction of 0.70) at center region, and 20% at die contact region. Predicted grain size from simulation is 24.0 ?m (for the reduction of 0.70) at center region, and 44.0 ?m at die contact region. The recrystallized grain size decreased with increasing strain. For specimens deformed in the assembly of three-radius anvils the effective strain distribution was most uniform. After the second reduction values of local deformations in the range ?i /?h = 0.97 has been obtained in the central parts of specimen cross-section and in the ?i /?h = 1.44 in the external specimen layers. The distribution of dynamical recrystallized volume fraction and mean grain size from simulation in the assembly of three-radius anvils, has been obtained. The fraction of dynamic recrystallization has been 56% (for the reduction of 0.70) at center region, and 65% at die contact region. Predicted grain size from simulation is 27.5 ?m (for the reduction of 0.70) at center region, and 20 ?m at die contact region. Based on the results it can be stated that with the increase of relative reduction, the mean grain size decreases, maximal value of mean grain size has been observed for flat anvils and minimal for shape of three-radius anvils. The best results from the quality point of view has been obtained for three-radius anvils. The results of theoretical investigation were verified by experimental tests.

10

Analiza procesu kucia wydłużającego w kowadłach płaskich i kształtowych

Kukuryk M.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2010

|

Vol. 77, nr 11

654-657

PL

W pracy przedstawiono wyniki termomechanicznej symulacji procesu kucia wydłużającego odkuwek ze stali narzędziowej z wykorzystaniem metody elementów skończonych. Analizę dla przestrzennego stanu odkształcenia oparto na rozkładzie intensywności odkształcenia, naprężeń średnich i temperatury, z uwzględnieniem warunków brzegowych stosowanych w praktyce przemysłowej. Rozwiązanie uzupełniono modelem rozwoju mikrostruktury w czasie odkształcenia. Dokonano analizy wpływu trzech rodzajów kowadeł kuźniczych na odkształcenia, naprężenia i mikrostrukturę podczas kucia wydłużającego. Wyniki teoretyczne poddano weryfikacji eksperymentalnej.

EN

Finite element method was employed to model plastic flow and heat transfer in the stretch-forging of die steel. The analysis for three-dimensional state of strain was based on distribution of the effective strain, mean stresses and temperature assuming boundary conditions used in industrial practice. This allowed the prediction of the microstructure evolution during hot forging. Three types of anvils has been used in stretch-forging: flat, radial-rhombic and a combination of both. The results are compared with the experimental data.