Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wpływ procesu KOBO na właściwości stopu CuCr1Zr

Rozwalka J., Płaczek G., Andrzejewski D.

Obróbka Plastyczna Metali

|

2017

|

T. 28, nr 2

107--122

PL

Autorzy pracy podjęli badania nad stopem CuCr1Zr w celu polepszenia jego właściwości mechanicznych oraz określenia ich stabilności w podwyższonej temperaturze. W badaniach wykorzystano niekonwencjonalną metodę obróbki plastycznej – wyciskanie metodą KOBO. Idea metody KOBO oparta jest na zewnętrznym wymuszeniu zlokalizowanego plastycznego płynięcia w pasmach ścinania poprzez nałożenie na jednokierunkowe, robocze oddziaływanie siłowe narzędzi kształtujących, dodatkowego, cyklicznie zmiennego oddziaływania w kierunku odmiennym od kierunku ruchu roboczego danego procesu. Wyciskaniu podano pręt w stanie T6 (bez powodzenia), a następnie pręt po przesycaniu z temperatury 900 i 1030°C (próba zakończona sukcesem). Wyciskanie metodą KOBO przeprowadzono dla prętów po przesycaniu, z dwoma wariantami chłodzenia (do powietrza i do wody). Podczas procesu wyciskania KOBO nastąpiła redukcja przekroju prętów z φ40 mm do φ ok. 12 mm, co dało stopień przerobu ok. 11,1, przy odkształceniu rzeczywistym ok. 2,4. Pręty, wyjściowy i wyciśnięte metodą KOBO, poddano badaniom twardości, statycznej próbie ściskania w temperaturze otoczenia oraz statycznej próbie rozciągania w temperaturze otoczenia i temperaturze podwyż- szonej do 450°C. Na podstawie uzyskanych wyników badań można stwierdzić, że zastosowanie metody odkształceń plastycznych (wyciskanie KOBO) pozwala umocnić materiał do tego stopnia, że wartości jego właściwości wytrzymałościowych przewyższają wartości uzyskane po obróbce cieplnej (stan T6). Natomiast w temperaturze 450°C dochodzi do spadku właściwości wytrzymałościowych o wartość od 25 do 40%.

EN

The authors of this article conducted tests on CuCr1Zr alloy for the purpose of improving its mechanical properties and determining their stability at elevated temperatures. An unconventional plastic working method was utilized – KOBO extrusion. The idea of the KOBO method is based on external forcing of localized plastic flow in shear bands through the superposition onto the unidirectional operational force action of forming tools of an additional, cyclically variable action in a direction different from the direction of the given process’s operating direction. A rod in T6 state was extruded (unsuccessfully), followed by a extrusion of rod after hyperquenching from temperatures of 900 and 1030°C (test successful). KOBO extrusion was performed for hyperquenched rods with two cooling variants (in air and in water). During the KOBO extrusion process, the cross-section of rods was reduced from φ40 mm to approx. φ 12 mm, which yielded a reduction ratio of approx. 11.1 for an actual deformation of approx. 2.4. Rods, in original state and after KOBO extrusion, were subjected to hardness tests, static compression testing at room temperature and elevated temperature up to 450°C. Based on the obtained test results, it can be stated that the application of the method of plastic deformation (KOBO extrusion) makes it possible to harden the extent that the values of its strength properties exceed the values obtained after heat treatment (T6 state). However, at 450°C, strength properties decrease by 25 to 40%.

2

Fizyczne modelowanie plastycznego płynięcia w procesie wyciskania metodą KOBO z użyciem matryc o różnej geometrii

Zwolak M., Śliwa R. E.

Obróbka Plastyczna Metali

|

2017

|

T. 28, nr 4

317--330

PL

W pracy zaprezentowano wyniki badań efektów wyciskania będących podstawą fizycznego modelowania płynięcia w warunkach procesu KOBO pozwalających na określenie wpływu rodzaju matryc o różnych parametrach geometrycznych na schemat plastycznego płynięcia metalu. Do prób wyciskania użyto wlewków składających się z naprzemiennie ułożonych krążków stopu aluminium 7075 T6 oraz miedzi (M1E). Proces przeprowadzono z użyciem matryc o różnej geometrii części czołowej bez podgrzewania wsadu i elementów prasy. Warstwy miedzi posłużyły jako markery do identyfikacji schematu płynięcia i strefy uplastycznienia a jednocześnie wykazały możliwość uzyskania metalicznego materiału kompozytowego Al-Cu. Pobrane z wyrobów próbki oraz piętki po wyciskaniu badano pod kątem analizy makro i mikrostruktury oraz właściwości wytrzymałościowych. Wszystkie próbki, niezależnie od miejsca ich pobrania, charakteryzowały się korzystną, jednorodną, drobnoziarnistą mikrostrukturą w całej objętości wyrobu. Strefa połączenia Al. i Cu ma charakter nierozłączny, pozbawiony wad. Otrzymany materiał kompozytowy posiada bardzo dobre właściwości wytrzymałościowe, zbliżone do właściwości stopu aluminium 7075 T6. Uzyskane wyniki przeprowadzonych badań eksperymentalnych wykazały celowość podjęcia zagadnienia modyfikacji cech narzędzi do procesu wyciskania metodą KOBO jako mających bezpośredni wpływ na parametry siłowe procesu oraz charakter plastycznego odkształcenia materiału wsadowego. Wykazano zależność cech mechanicznych i strukturalnych wyrobów wyciskanych metodą KOBO i schematu płynięcia od parametrów procesu oraz siły wyciskania od rodzaju zastosowanej matrycy.

EN

The paper presents results of extrusion effects which are the basis of physical flow modeling under conditions of the KOBO process, which allow to determine the influence of the type of dies with different geometrical parameters on the scheme of the plastic flow of the metal. Billets made of alternating slices of 7075 T6 aluminum and copper (M1E) were used as composed initial material for extrusion. The process was performed using dies of different face geometry, without heating the billets and press parts. Copper layers have been used as markers for the identification of flow patterns and plastic zone while at the same time demonstrating the possibility to obtain a metallic composite material Al-Cu. Specimens from extruded products as well as butts were tested for macro and microstructure analysis and mechanical properties. All specimens, regardless of which products part they were collected, were characterized by favorable, homogeneous finegrained microstructure throughout the volume of the product. Connection zone between Al and Cu is inseparable, devoid of defects. Obtained composite material has very good strength, similar to that of the 7075 T6aluminum alloy. The obtained results of the experimental work indicate goal of modification of the features of tools for the KOBO extrusion process as having a direct influence on the process parameters and the plastic deformation of the billet. The mechanical and structural characteristics of the KOBO extruded products, the flow scheme under various conditions of the process parameters and the extrusion force depended on the type of dies have been presented.

3

Wytwarzanie prętów do produkcji elektrod do zgrzewania punktowego za pomocą wyciskania metodą KOBO

Heyduk F., Ziółkiewicz S., Bochniak W., Korbel A.

Obróbka Plastyczna Metali

|

2015

|

T. 26, nr 4

325--334

PL

Zgrzewanie punktowe jest najpopularniejszą metodą łączenia blach, szczególnie w przemyśle motoryzacyjnym i kolejowym. W artykule przedstawiono wyniki wstępnych badań wytwarzania prętów, będących półwyrobem elektrod przeznaczonych do zgrzewania punktowego. Do badań wykorzystano pręty o średnicy 40 mm ze stopu miedzi Cu-Cr-Zr, które poddano przesycaniu przy dwóch wariantach temperatur: 900°C i 1030°C, a następnie wyciskano na zimno metodą KOBO i starzono. Wyciskanie metodą KOBO prowadzono przy dwóch wartościach siły wyciskania: 400 i 650 kN. W badaniach wykazano, że po tak przeprowadzonym procesie nastąpił wzrost twardości próbek, dochodzący do 10% przy wyciskaniu z siłą 650 kN w stosunku do materiału wyjściowego. W obu przypadkach próbek wyciskanych metodą KOBO obserwuje się ultra drobne ziarna w warstwie przypowierzchniowej na grubości ok. 200 μm, niezależnie od przyjętej siły wyciskania. Półwyroby po procesie KOBO i starzeniu mają inną strukturę przy powierzchni, w porównani do struktury rdzenia, niezależnie od wielkości siły wyciskania. Widać również układ pofalowanych pasm będących efektem płynięcia metalu w procesie wyciskania KOBO. W obu przypadkach próbek wyciskanych metodą KOBO i starzonych obserwuje się równomierne rozmieszczenie wydzieleń dyspersyjnych na tle rozdrobnionej struktury, przy czym rozdrobnienie jest większe dla próbki wyciskanej z większą siłą (650 kN). Uzyskane wyniki stanowią bazę umożliwiającą podjęcie w Instytucie Obróbki Plastycznej dalszych badań nad kształtowaniem plastycznym elektrod o wysokiej twardości, co pozwoli na zmniejszenie stopnia odpadu w stosunku do technologii obróbki skrawania o ok. 30%.

EN

Spot welding is the most popular method of joining sheets, particularly in the motorization and railway industries. This article presents the results of preliminary research on manufacturing rods as components used in the production of electrodes intended for spot welding. Rods with a diameter of 40 mm made of Cu-Cr-Zr copper alloy, hyperquenched at two different temperatures: 900°C and 1030°C, cold-extruded using the KOBO method and aged, were used in tests. KOBO extrusion was performed using two different extrusion force values: 400 and 650 kN. Tests prove that the hardness of specimens increased after this process, by up to 10% at extrusion with 650 kN of force compared to the starting material. In both cases of specimens extruded using the KOBO method, ultra-fine grains are observed in the near-surface layer over a thickness of approx. 200 μm, regardless of the accepted extrusion force. Semi-finished products after the KOBO process and ageing have a different structure near the surface than in the core, regardless of the extrusion force value. A wavy arrangement of bands can also be seen, the effect of metal flow during the KOBO extrusion process. In both cases of specimens extruded using the KOBO method and aged, uniform distribution of dispersive precipitates is observed on the background of the refined structure, where refinement is greater in the specimen extruded with greater force (650 kN). Obtained results constitute the foundations making it possible to undertake further research of plastic forming of electrodes of high hardness at the Metal Forming Institute, enabling reduction of waste by 30% compared to machining technology.