Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Analiza trwałości wkładek matrycowych do kucia na gorąco widłaka wykonanych ze stali 1.2343 i UNIMAX

Gronostajski Z., Widomski P., Kaszuba M.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2018

|

R. 63, nr 8

9--18

PL

Artykuł dotyczy zagadnienia trwałości narzędzi kuźniczych stosowanych w przemysłowym procesie kucia na gorąco. W pracy opisano próbę poprawy trwałości narzędzi przez dobór materiału narzędziowego. W pierwszej kolejności dokonano dokładnej analizy warunków pracy badanych narzędzi. W tym celu wykonano pomiary termowizyjne oraz przeprowadzono modelowanie numeryczne analizowanego procesu. Następnie przeprowadzono szczegółową analizę zużytych narzędzi wykonanych z obecnie stosowanej stali 1.2343. Na podstawie uzyskanych wyników i obserwowanego zużycia, podjęto decyzję o doborze innej stali narzędziowej o handlowej nazwie UNIMAX. W czasie testów eksploatacyjnych narzędzia wykonane ze stali UNIMAX umożliwiły kucie dwukrotnie większej liczby odkuwek. Ostatecznie efekt zwiększenia trwałości zweryfikowano przez przeprowadzenie kompleksowych badań narzędzi po ich eksploatacji. Badania te obejmowały: pomiar geometrii zużycia przez skanowanie 3D, badania mikroskopowe optyczne i SEM oraz badania mikrotwardości.

EN

This manuscript covers the results of the tool durability test performed to evaluate the tool’s material impact on the wear resistance of die inserts used in industrial hot forging process. First, the parameters of the forging process were measured and determined by FEM simulations to identify the working conditions of tools in the selected forging process. Next, the commonly used tools made 1.2343 steel were analyzed, because of its too low durability. For the purpose of comprehensive analysis of tool wear the 3D measurement was done using the measuring arm Romer Absolute 7520SI with RS3 laser scanner. Authors performed microscopic and SEM wear analysis to understand the reason of occurring wear. Base on the obtained results, the original steel material was replaced by different tool steel with the name Unimax, being produced by Böhler Uddeholm. Tools made of new material allowed to produce double number of forgings (16 000 pcs.), thanks to much higher durability. This effect was tested on many tools, from which one representative was selected for detailed investigations. Ultimately, the effect of increased durability was verified by carrying out comprehensive testing of selected tool made of Unimax and comparing it to the tool made of 1.2343 steel after finishing their exploitation. These tests included measurements of geometric wear by 3D scanning, optical and SEM microscopy and microhardness tests. The study explained the reasons for the increase in durability due to the material properties of the tool steels as well as the effectiveness of the applied heat treatments.

2

Possibilities of investigating abrasive wear in conditions close to those prevailing in industrial forging processes

Hawryluk M., Marciniak M., Misiun G.

Eksploatacja i Niezawodność

|

2014

|

Vol. 16, no. 4

600--607

EN

This paper presents aTriboForge – a prototype test stand for investigating abrasive wear, which unlike conventional tribometers, makes it possible to study wear under high pressures (500 MPa), i.e. in conditions close to those prevailing in industrial forging processes. The idea behind the designed and constructed prototype test stand was to most accurately reproduce the phenomena and processes acting on the surface layer of forging tools during their contact with the material being deformed. Preliminary tests were carried out on a tool material/selected forged material combination. A rotating disc made of tool steel (WCL) and a rectangular counter-sample made of the forged material (QS19-20), pressed against the disc constituted the friction pair. Thanks to a special control-measuring system integrated with the test stand it is possible to measure in real time several major parameters, such as: temperature distribution, the rotational speed of the sample, the pressure exerted by the counter-sample, the amount of wear, the sliding distance and changes in the friction coefficient value. The friction pairs would work for a fixed time of 4 hours at a constant counter-sample pressure of 10 kN (which for an average contact area amounted to about 220 MPa) at an average speed of 5 rpm (1 full rotation took about 12 s). Assuming that the key parameters describing abrasive wear are sliding distance and pressure per unit area, it has been shown that the magnitude of wear (material loss) depending on the cycle length is close to that in the actual industrial forging process. This proves the suitability of the test stand for the comprehensive analysis of the abrasive wear of forging dies.

PL

W pracy autorzy przedstawili prototypowe stanowisko do badania zużycia ściernego – TriboForge, które w odróżnieniu od klasycznych tribometrów pozwala na analizę zużycia w warunkachwysokich nacisków (500 MPa), czyli w warunkach zbliżonych do panujących w przemysłowych procesach kucia. Koncepcją zaprojektowanego i zbudowanego prototypowego stanowiska jest jak najdokładniejsze odwzorowanie zjawisk i procesów oddziałujących na warstwę wierzchnią narzędzi kuźniczych w kontakcie z odkształcanym materiałem odkuwki. Autorzy przeprowadzili wstępne badania dla skojarzenia: materiał narzędziowy i wybrany materiał odkuwki. Parę trącą stanowiły: obracający się krążek wykonany ze stali narzędziowej (WCL) oraz dociskana do niego próbka prostokątna z materiału odkuwki (QS19-20). Dzięki specjalnemu systemowi sterująco-pomiarowemu zintegrowanemu ze stanowiskiem możliwy jestpomiar on-line wielu istotnychparametrów(rozkładu temperatury, prędkości obrotowej próbki, siłydocisku przeciwpróbki, wielkości zużycia, drogi tarcia oraz zmianywartości współczynnika tarcia). Skojarzone próbki pracowały przez ustalony wcześniej czas 4 h przy docisku (stałą siłą około 10 kN, co przy średniej wielkości pola kontaktu wynosiło około 220 MPa), ze średnią prędkością obrotową 5obr/min (1 pełny obrót wynosił około 12 s). Przy założeniu, że najważniejszymi parametrami opisującymi zużycie ścierne są droga tarcia oraz nacisk jednostkowy wykazano, że wielkość zużycia (ubytku materiału) w zależności od długość cyklu jest zbliżonado procesu przemysłowego. Potwierdzato przydatność opracowanego stanowiska badawczego do kompleksowej analizy zużycia ściernego matryc kuźniczych.

3

Foresight methods application for evaluating laser treatment of hot-work steels

Dobrzańska-Danikiewicz A. D., Jonda E., Labisz K.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2010

|

Vol. 43, nr 2

750--773

EN

Purpose: The purpose of this article is to evaluate the strategic growth perspectives of laser treatment of X40CrMoV5-1 and 32CrMoV12-28 hot-work alloy tool steels using NbC, TaC, TiC, VC and WC carbide powders. The criterion assumed for dividing the technologies into groups was the powder type; thus, five groups were selected to realised researches. Design/methodology/approach: As a part of the foresight-materials science researches, a dendrological matrix of technology value, a meteorological matrix of environment influence, and a matrix of strategies for technologies were elaborated, the strategic development tracks were determined, and materials science experiments were conducted using a scanning electron microscope, an optical microscope, a transmission electron microscope, a microhardness tester, a scratch tester, an X-ray diffractometer, an electron microprobe X-ray analyzer and a device for testing of heat fatigue and abrasive resistance. Also, technology roadmaps were prepared. Findings: The researches conducted demonstrated huge potential and attractiveness of the analyzed technologies, compared to others, and the promising properties improvement of the tested surface layers, as a result of laser surface treatment. Research limitations/implications: Researches concerning laser treatment of hot-work alloy tool steels constitute a part of a larger research project aimed at identifying, researching, and characterizing the priority innovative technologies in the field of materials surface engineering. Practical implications: The presented results of experimental materials science researches prove the significant positive impact of laser treatment on the structure and the properties of hot-work alloy tool steels, which justifies including them in the set of priority innovative technologies recommended for use in small and medium enterprises and in other business entities. Originality/value: The value of this article lies in the fact that it determines the value of laser treatment of hot-work alloy tool steels compared to other technologies and identifies the recommended strategic development tracks and technology roadmaps for them, taking into account the impact of such treatment on hardness, abrasion resistance, and coarseness of the tested surface layers.

4

The kinetics of phase transformations during tempering in the new hot working steel

Bała P., Pacyna J., Krawczyk J.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2007

|

Vol. 22, nr 2

15-18

EN

Purpose: This work contains a detailed description of the kinetics of phase transformations during tempering of new hot working steel. Moreover, the differences in microstructure of samples of the investigated steel in relationship to the heat treatment were evaluated. Design/methodology/approach: CHT diagram, illustrating the kinetics of phase transformations during continuous heating (tempering) from as-quenched state of investigated steel, was elaborated using a DT1000 dilatometer of a French company Adamel. In the case of investigations of the microstructural changes, quenched samples were heated with a heating rate of 0.05 degree centigrade/s to the temperatures of 210, 320 and 420 degrees centigrade. The microstructure of investigated steel were examined using transmission JEM 200 CX microscope. Findings: Heating of the investigated steel from the as-quenched state resulted in the occurrence of 4 primary transformations: precipitation of epsilon carbide, M3C precipitation, transformation of retained austenite and precipitation of alloy carbides of MC and M2C type, nucleating independently. TEM investigations focused on determination of a degree of phase transformations during continuous tempering, showed compatibility of the microstructure with CHT diagram for tested steel. Research limitations/implications: The new CHT diagram of investigated steel was determined. Practical implications: The obtained CHT diagram may be used to design new technologies of tempering of this steel. Originality/value: The new CHT diagram, characterization of tempering new hot working steel.

5

Własności warstwy wierzchniej stali X40CrMoV5-1 w zależności od warunków przetapiania przy użyciu lasera diodowego dużej mocy

Dobrzański L.A., Bonek M., Klimpel A.

Inżynieria Materiałowa

|

2003

|

R. XXIV, nr 6

445-448

PL

Badania obejmują próby przetapiania warstwy wierzchniej stali do pracy na gorąco X40CrMoV5-1 z zastosowaniem lasera diodowego dużej mocy (HPDL) w atmosferze gazów ochronnych. Określono wpływ parametrów przetapiania oraz sposobu ochrony gazowej, na strukturę i własności warstwy wierzchniej oraz geometrię i kształt przetopienia. Zbadano wpływ warunków technologicznych przetapiania oraz zmiany grubości poszczególnych stref w warstwie wierzchniej. Przedstawiono zależność zmiany mikrotwardości w zależności od stopnia wpływu wiązki laserowej na obrabianą powierzchnię, a w szczególności wzrostu twardości w przetopionej warstwie. Rezultatem wykonywanych badań jest opracowanie wytycznych przetapiania powierzchni stali X40CrMoV5-1 przy użyciu lasera diodowego dużej mocy w celu otrzymania optymalnych własności wytrzymałościowych i użytkowych.

EN

Investigations included remelting experiments on the X40CrMoV5-1 hot-work steel with the high power diode laser. Tests have been made using the high power diode laser (HPDL) in the technological process of remelting. The effect of remelting parameters on structure and properties of its surface layer, as well as on remelting geometry and shape. The influence of the technological conditions and their effect on the mechanical properties of the surface layer, and especially its hardness has been tested. Dependence of the microhardness changes, on the degree of the laser beam influence on the treated surface, and mostly on the hardness increase in the remelted layer is presented. The influence of remelting process parameters on the structure of substrate material is presented. Guidelines for remelting of the X40CrMoV5-1 steel surface using the high power diode laser feature the outcome of the investigation aimed at obtaining its optimum mechanical and working properties.