Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Przeróbka plastyczna trudno odkształcalnych stopów aluminium zintegrowana z przesycaniem

Richert J., Woźnicka A.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2013

|

R. 58, nr 2

90-95

PL

W artykule przedstawiono metodykę badań laboratoryjnych pozwalającą na określenie najkorzystniejszych warunków technologicznych wytwarzania wyrobów z trudno odkształcalnych stopów aluminium w stanie T5. W tym celu z wlewka ze stopu 2014 pobrano znaczną liczbę próbek o wymiarach 7 × 9 mm. Przeprowadzono różne eksperymenty. Po ulepszeniu odlewniczej mikrostruktury stopu 2014 za pomocą homogenizacji połączonej z szybkim chłodzeniem wykonano próby ściskania na gorąco zintegrowane z przesycaniem z temperatur końcowych ściskania. Odkształcone i przesycone próbki poddano sztucznemu starzeniu. Na podstawie przeprowadzonych badań doświadczalnych uzyskano ważne wyniki pozwalające na udoskonalenie technologii wytwarzania wyrobów w stanie T5, zwłaszcza wyrobów wyciskanych i kutych.

EN

At the work a methodology of laboratory investigations, allowing for determining technological favourable conditions for manufacturing products from hard deformable aluminium alloys in the T5 temper, was described. For that purpose a considerable number of samples of dimensions 7 × 9 mm were taken from the billet of the 2014 alloy. Different experiments were conducted. After improving the casting microstructure of the 2014 alloy by using the homogenisation treatments connected with fast cooling, the hot compression testes integrated with solution heat treatments from final temperatures were performed. Deformed and supersaturated samples were subjected to artificial aging. Based on conducted experiments important results were achieved for the improvement the manufacture technology of products in the T5 temper, especially extruded and forged products.

2

Wpływ dodatków stopowych (Ni, Fe, Zr) na wybrane własności mechaniczne stopów AlCuMg przeznaczonych do pracy w podwyższonych temperaturach

Krakowiak M., Bojar T.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2012

|

Vol. 79, nr 5

324--327

PL

Wyroby wykonane ze stopów metali lekkich znajdują coraz częściej zastosowanie tam, gdzie wymagana jest wysoka wytrzymałość na obciążenia w podwyższonym zakresie temperatur eksploatacji. W przypadku elementów aluminiowych utwardzanych wydzieleniowo, praca w temperaturze powyżej 180 °C przez określony czas powoduje zmiany w ich strukturze, co niesie za sobą spadek własności mechanicznych. Zatem występuje zapotrzebowanie na technologie wytwarzania nowych zaawansowanych technicznie stopów aluminiowych (do pracy w podwyższonych temperaturach). Przedmiotem badań jest określenie wpływu dodatków stopowych (Ni, Fe, Zr) na wybrane własności mechaniczne stopu AlCuMg.

EN

The components made of aluminium based alloys usually works at low temperature range that is a major limitation of these materials. Working at temperatures above 180 °C for a specified period of time causes changes in structure of Al alloys precipitation hardened and leads to decrease of mechanical properties. There is a need for technologies to develop new technically advanced aluminium alloys dedicated to work at elevated temperatures. The object of the study is to determine the influence of alloying additions (Ni, Fe, Zr) on some mechanical properties of AlCuMg alloy.

3

Weldability investigations of AlCuMg alloys for extrusion welding

Leśniak D.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2012

|

Vol. 57, iss. 1

7-17

EN

The extrusion of hollow shapes from high strength aluminum alloys with the use of porthole dies encounters, in practice, great difficulties, mainly due to the poor weldability of these materials and the high forces needed to conduct the process. In the work, an original method and a special device are presented, which enable to determine the welding conditions of hard deformable aluminum alloys. The main advantage of the proposed method is that it simulates the conditions occurring in the welding chamber of the porthole dies. The weldability tests were performed for the 2024 alloy with extreme contents of Cu and Mg, in a wide range of welding temperatures and pressures. The microstructure and the seam welds' strength were also examined. The welding conditions for 2024 alloy, which allowed for obtaining high-quality seam welds were determined. The parameter describing the ability to weld was defined as the stress necessary for the welding to the yield stress ratio (ow/k) and was determined for the analyzed alloys. The obtained welding stress values will be the basis for the porthole die design.

PL

Wyciskanie kształtowników pustych z wysokowytrzymałych stopów aluminium z wykorzystaniem matryc mostkowych-komorowych napotyka w praktyce na poważne trudności, wynikające głównie ze słabej zgrzewalności tych materiałów i wysokich sił potrzebnych do przeprowadzenia procesu. W pracy przedstawiono oryginalną metodę i urządzenie, które umożliwiają określenie warunków zgrzewania trudno odkształcalnych stopów aluminium. Główną zaletą proponowanej metody jest to, że pozwala na odzwierciedlenie warunków zgrzewania, jakie panują w komorze zgrzewania matrycy mostkowej-komorowej. Próby zgrzewalności przeprowadzono dla stopu 2024 z graniczną zawartością Cu i Mg, w szerokim zakresie temperatur i nacisków jednostkowych zgrzewania. Badano strukturę i wytrzymałość zgrzewów. Określono warunki zgrzewania stopu 2024, które pozwoliły na otrzymanie wysokiej jakości połączenia. Zdefiniowano parametr opisujący zdolność do zgrzewania jako stosunek minimalnego naprężenia zgrzewającego (koniecznego do zgrzania) do naprężenia uplastyczniającego (ow/k) i wyznaczono jego wartość dla analizowanych stopów. Uzyskane wartości naprężenia zgrzewającego będą podstawą do projektowania matryc mostkowych-komorowych.

4

Extrusion of AlCuMg alloys with simultaneous solution heat treatment

Leśniak D., Woźnicki A.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2012

|

Vol. 57, iss. 1

19-31

EN

In the work, the experiments on extrusion of high-strength aluminium alloys (2014 and 2024) with solution heat treatment on the press were performed. The experimental study describes extrudates microstructure and mechanical properties in dependence on alloy chemical composition, mode of homogenization treatment and temperature-speed extrusion conditions. The optical microscopy and SEM/EDS characterization were supported by DSC analysis, enabling to determine the solidus temperatures of the alloys. The investigations revealed that minimal contents of the main alloy additions (Cu, Mg), high-temperature homogenization and increased extrusion temperatures contributed to achieving high solutioning ratio of the alloys, guarantying improved mechanical properties of the extrudates. The high-temperature homogenization allowed achieving uniform microstructure of ingots with fine particles of intermetallic phases. The significant increase in solidus temperatures of the homogenized alloys enabled more effective solutioning on the run-out table. The maximal permissible metal exit speed was increased and the extrusion force was reduced in comparison to the conventional extrusion technology. The proposed solutions will allow for industrial producing AlCuMg extrudates of improved mechanical properties in the shortened technological cycle with heat treatment on the press.

PL

W pracy przeprowadzono badania doświadczalne procesu wyciskania wysokowytrzymałych stopów aluminium (2014 i 2024) z jednoczesnym przesycaniem na wybiegu prasy. Studium doświadczalne opisuje strukturę i własności mechaniczne wyciskanych prętów, w zależności od składu chemicznego stopu, sposobu homogenizacji oraz prędkościowo-temperaturowych warunków procesu wyciskania. Badania strukturalne z wykorzystaniem mikroskopii optycznej i SEM uzupełniono badaniami kalorymetrycznymi, które pozwoliły na wyznaczenie temperatury solidusu stopów. Badania wykazały, że minimalizacja zawartości głównych składników stopowych (Cu i Mg), wysokotemperaturowa homogenizacja wlewków oraz wyciskanie w wysokich temperaturach (wyższych niż standardowe), przyczynia się do uzyskania wysokiego stopnia przesycenia stopów na wybiegu prasy, gwarantującego otrzymanie wysokich własności mechanicznych wyrobów. Wysokotemperaturowa homogenizacja pozwoliła na uzyskanie jednorodnej struktury wlewków z drobnymi wydzieleniami faz międzymetalicznych. Znaczny wzrost temperatury solidusu homogenizowanych stopów umożliwiłbardziej efektywne przesycanie na wybiegu prasy. Wykazano możliwość zwiększenia maksymalnej dopuszczalnej prędkości wypływu metalu z otworu matrycy i obniżenia siły w procesie wyciskania, w porównaniu z konwencjonalną technologią wyciskania tych stopów. Proponowane rozwiązania pozwolą na produkcję przemysłową kształtowników AlCuMg o wysokich własnościach mechanicznych, w jednym skróconym cyklu technologicznym połączonego wyciskania z obróbką cieplną.

5

Analiza numeryczna skutków temperaturowych w procesie wyciskania stopów AlCuMg w stanie T5

Leśniak D.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2010

|

R. 55, nr 4

208-216

PL

Parametry technologiczne procesu wyciskania, zwłaszcza temperaturowo-prędkościowe znacząco wpływają na jakość struktury oraz poziom własności mechanicznych wyrobów wyciskanych. Mają one szczególne znaczenie w przypadku stopów AlCuMg przesycanych na wybiegu prasy, które charakteryzują się stosunkowo wąskim zakresem bezpiecznych temperatur przesycania. W artykule poddano analizie proces osiowo-symetrycznego wyciskania współbieżnego stopów 2014 i 2024 przesycanych na wybiegu prasy w warunkach laboratoryjnych. Przeprowadzono szereg obliczeń numerycznych MES procesu wyciskania prętów "do wody", dla różnych warunków temperaturowych nagrzewania wsadu i narzędzi oraz różnych czasów stygnięcia przed rozpoczęciem wyciskania. Celem artykułu było oszacowanie temperatury metalu opuszczającego otwór matrycy, w kontekście możliwości uzyskania wysokiego stopnia przesycenia stopu na wybiegu prasy i jednocześnie wysokiej jakości struktury wyrobu pozbawionej nadtopień. W konsekwencji odpowiedniego doboru warunków cieplnych procesu wyciskania i uzyskania wysokiego stopnia przesycenia stopu na wybiegu prasy, można oczekiwać wysokich własności wytrzymałościowych wyrobów wyciskanych z ww. stopów w stanie T5. Wyniki pracy wymagają weryfikacji doświadczalnej.

EN

Extrusion technological parameters, especially temperature-speed conditions have a significant influence on the structure quality and level of mechanical properties of extrudates. This is of great importance in the case of AlCuMg alloys, which are solution heat treated on the press and have narrow range between solvus-solidus temperatures. In the work, axissymmetrical direct extrusion process of 2014 and 2024 alloys with a solution heat treatment on the press was analyzed. FEM numerical calculations of extrusion of round sections "into the wate" were performed for different conditions of heating the billet and tools and for different cooling time in the air before starting extrusion. The aim of this work was to evaluate the temperature of metal exiting the die opening, in the context of a possibility of achieving the high efficiency of solution heat treatment on the press and the high structure quality of extrudates without over-melts. The proposed thermal conditions of the extrusion process and high ratio of extrudates solutioning on the press, can lead to the high strength properties of extrudates in T5 temper. The results need to be experimentally verified.

6

High-Temperature Homogenization of AlCuMg Alloys for Extrusion in T5 Temper

Leśniak D., Bronicki M., Woźnicki A.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2010

|

Vol. 55, iss. 2

499-513

EN

Homogenization conditions of the AlCuMg alloys strongly influence the microstructure of ingots for extrusion process. In this work, the homogenization of 2014 and 2024 alloys intended for extrusion with a solution heat treatment on the press (T5 temper) was analyzed. The study describes the dependence of the material microstructure on the alloy chemical composition and the mode of homogenization treatment. The alloys with extreme content of the main additions were taken into consideration and the high-temperature homogenization procedure was proposed. Optical microscopy and SEM/EDS characterisation of the as-cast and as-homogenised samples was applied to reveal the most important microstructural features of the alloys and changes caused by the different heat treatments. Differential Scanning Calorimetry (DSC) analysis was also done to support metallographic observations. The homogenization of AlCuMg alloys at temperatures close to the solidus temperature allows us to obtain the structure without over-melting that could unfavourably affect the extrusions quality. Such homogenization enabled achieving the good uniform microstructure of the alloys with fine particles of intermetallic phases, what can facilitate their dissolution within deformation zone during extrusion process. The improved heat treatment of 2014 and 2024 ingots should make solution heat treatment on the press more effective and thus lead to increased strength properties of extrusions in T5 temper.

PL

Warunki homogenizacji stopów AlCuMg bardzo silnie wpływają na strukturę wlewków do wyciskania. W pracy analizowano proces homogenizacji stopów 2014 i 2024 przeznaczonych do wyciskania z przesycaniem na wybiegu prasy (stan T5). Studium opisuje strukturę materiału wlewka, w zależności od składu chemicznego stopu i sposobu homogenizacji. Zaproponowano homogenizację prowadzoną w wysokich temperaturach (bliskich temperatur solidusu) dla stopów o skrajnych zawartościach głównych składników stopowych Cu i Mg. Przeprowadzono badania struktury analizowanych stopów w stanie odlewanym oraz po homogenizacji, z wykorzystaniem mikroskopii optycznej i elektronowej. Badania strukturalne uzupełniono badaniami kalorymetrycznymi. Na podstawie uzyskanych wyników stwierdzono, że poprowadzenie procesu homogenizacji wymienionych wyżej stopów w temperaturach bliskich solidusu pozwala na otrzymanie struktury materiału pozbawionej nadtopień, które mogłyby niekorzystnie wpływać na jakość wyciskanego wyrobu. Wysokotemperaturowa homogenizacja umożliwiła uzyskanie jednorodnej struktury z drobnymi wydzieleniami faz umacniających, dzięki czemu łatwiejsze będzie ich rozpuszczanie w roztworze stałym podczas wyciskania. Proponowana ulepszona obróbka cieplna wlewków ze stopów 2014 i 2024 pozwoli na bardziej skuteczne przesycanie na wybiegu prasy, a w konsekwencji na uzyskanie wyższych własności wytrzymałościowych wyrobów wyciskanych w stanie T5.