Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The Study of the Effect of Alternate Intermittent Deformation on the Bauschinger Effect in a Zirconium-Based Alloy

Dyja H., Kawałek A., Ozhmegov K., Laber K.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2019

|

Vol. 64, iss. 2

797--803

EN

The article reports the results of research on the influence of the alternate intermittent deformation of specimens by a torsion method on the Bauschinger effect in the Zr-1%Nb zirconium-based alloy. Tests were carried out using an STD 812 torsion plasto-meter. Based on the tests carried out, diagrams have been plotted, which represent the influence of the pre-deformation magnitude, the temperature of heat treatment prior to deformation, and deformation rate on the variation in the values of the flow stress and yield strength of the alloy under study. Conditions have been defined, in which larger magnitudes of plastic deformation of Zr-1Nb% alloy material can be used during its cold plastic working.

2

Badania plastyczności stopu AlZn5,5MgCu dla warunków przeróbki plastycznej na gorąco

Kułakowska A., Laber K., Dyja H.

Obróbka Plastyczna Metali

|

2018

|

T. 29, nr 3

213--228

PL

Najbardziej wiarygodnym sposobem wyznaczenia zdolności danego materiału do odkształcenia plastycznego bez naruszenia spójności jest określenie tzw. kryterium plastyczności. Kolejnym parametrem charakteryzującym podatność danego materiału do kształtowania plastycznego jest naprężenie uplastyczniające, zależne od odkształcenia, prędkości odkształcenia, temperatury oraz historii przebiegu odkształcenia. Istotny wpływ na plastyczność ma również stan mikrostruktury badanego materiału. W celu jego określenia w zależności od zmieniających się parametrów obróbki cieplno-plastycznej należy wykonać badania dylatometryczne, które umożliwiają wyznaczenie temperatury charakterystycznej badanego materiału oraz pozwalają na ujawnienie procesów zachodzących w jego strukturze podczas kolejnych etapów obróbki cieplno-plastycznej. Zakres przedstawionych w pracy badań obejmował określenie kryterium plastyczności stopu aluminium AlZn5,5MgCu w stanie T6 oraz po wyżarzaniu. Badania te przeprowadzono w statycznej próbie rozciągania w podwyższonej temperaturze, przy zastoso-waniu maszyny wytrzymałościowej Zwick Z/100. W pracy wyznaczono również tem-peraturę rozpuszczania się i wydzielania w badanym materiale związków międzymetalicznych, z wykorzystaniem dylatometru DIL805A/D.Ponadto określono zmiany wartości naprężenia uplastyczniającego badanego materiału w zależności od parametrów odkształcenia oraz opracowano model matematyczny zmian własności reologicznych badanego stopu. Badania krzywych plastycznego płynięcia przeprowadzono w próbie skręcania z zastosowaniem plastometru skrętnego STD 812. Przeprowadzone w ramach pracy badania stanowiły podstawę doboru optymalnych parametrów procesu walcowania badanego stopu w trójwalcowej walcarce skośnej. Na podstawie otrzymanych wyników stwierdzono istotny wpływ parametrów odkształcenia na wartość naprężenia uplastyczniającego badanego stopu aluminium. Stosując operację wyżarzania wsadu z badanego stopu aluminium AlZn5,5MgCu dostarczonego w stanie T6, można poprawić jego właściwości plastyczne, co umożliwia stosowanie większych odkształceń jednostkowych w procesie walcowania. Stwierdzono, że właściwą temperaturą walcowania analizowanego stopu w trójwalcowej walcarce skośnej będzie temperatura powyżej 200°C.

EN

The most reliable method of establishing the ability of a given material to deform plastically, while not losing its integrity, is by determining its so-called yield criterion. Another parameter that describes the susceptibility of a given material to being plastically formed is the yields stress, which is dependent on the strain, strain rate, temperature and the history of deformation. The ductility is also significantly influenced by the microstructural state of the material under examination. In order to determine it as dependent on the varying parameters of thermo-mechanical treatment, it is necessary to perform dilatometric tests to determine the characteristic temperatures of the examined material and to reveal processes occurring within its structure during successive thermo-mechanical treatment stages. The scope of the investigation covered in this study encompassed exa-minations to determine the yield criterion for the AlZn5.5MgCu aluminium alloy in condition T6 and after annealing. These examinations were carried out in static tensile tests at elevated temperature using a Zwick Z/100 testing machine.The temperatures of dissolution and precipitation of intermetallic compounds in the examined material were also determined using a DIL805A/D dilatometer.In addition, the variations in the magnitude of the yield stress of the examined material were determined as dependent on the deformation parameters, and a mathematical model of the rheological properties of the examined alloy was developed. The examination of the plastic flow curves was performed in a torsion test using an STD 812 torsion plastometer. The investigation carried out within the study provided a basis for the selection of the optimal parameters of the process of rolling the examined alloy on a three-high reeling mill. From the obtained results, a significant effect of the deformation parameters on the magnitude of the yield stress of the investigated aluminium alloy has been found. Using the operation of anne-aling the charge of the examined AlZn5.5MgCu aluminium alloy supplied in state T6, its plastic properties can be improved, which will enable larger unit deformation to be used in the rolling process. It has been found that the appropriate temperature of rolling the examined alloy on a three-high reeling mill will be a temperature above 200°C.

3

Analiza zmian parametrów geometrycznych i energetyczno-siłowych w procesie walcowania blach przy różnych rodzajach asymetrii

Kawałek A., Laber K., Ozhmegov K.

Obróbka Plastyczna Metali

|

2018

|

T. 29, nr 3

229--242

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu asymetrycznego procesu walcowania na wyginanie się początku pasma, parametry energetyczno-siłowe (siłę nacisku, momenty walcowania i moc walcowania), ugięcie sprężyste walców roboczych i stojaka klatki walcowniczej. Badania teoretyczne przeprowadzono przy wykorzystaniu programu komputerowego FORGE®, opartego na metodzie elementów skończonych, dla pasma o wysokości początkowej h0=10 mm ze stali z gatunku S690QL. Symulacje procesu walcowania wykonano dla procesu symetrycznego, dla procesu z jednym i dwoma rodzajami asymetrii. Jeden rodzaj asymetrii uzyskano poprzez zróżnicowanie prędkości walców roboczych (asymetria kinetyczna), a drugi – poprzez zróżnicowania średnic walców roboczych (asymetria geometryczna). W przypadku jednoczesnego stosowania dwóch rodzajów asymetrii współczynniki asymetrii były równe. Otrzymane wyniki badań teoretycznych dotyczące obniżenia nacisku całkowitego porównano z wynikami uzyskanymi dla klatki wykańczającej przykładowej walcowni blach grubych 3600 i na tej podstawie określono zmniejszenie ugięcia sprężystego walców roboczych i stojaka klatki walcowniczej. Badania miały na celu określenie wpływu obniżenia wartości całkowitej siły nacisku na sprężyste ugięcie elementów klatki walcowniczej. Dzięki mniejszemu sprężystemu ugięciu walców można będzie stosować mniejsze siły przeginające walce robocze. To wpłynie na zmniejszenie odchyłek wy-miarowych zarówno na długości, jak i na szerokości gotowych blach. Ponadto możliwe będzie rozszerzenie asortymentu walcowanych blach o wyroby cieńsze i szersze niż blachy wytwarzane według tradycyjnej technologii walcowania.

EN

The paper presents the results of research on the impact of the asymmetric rolling process on strip start bending, force-energy parameters (contact force, rolling torque and rolling power), elastic deflection of the working rolls and rolling mill stand. Theoretical research was carried out using the FORGE® computer program, based on the finite element method, for a strip of the initial height h0=10 mm from S690QL steel. Simulations of the rolling process were performed for a symmetrical process, as well as for a process with one and two types of asymmetry. One type of asymmetry was obtained by varying the velocity of the working rolls (kinetic asymmetry), and the second type by differentiating the working roll diameters (geometric asymmetry). In the case of simultaneous use of two asymmetry types, the asymmetry coefficients were equal. The obtained theoretical results concerning reduction in the total contact force were compared with the results obtained for the finishing stand of an exemplary 3600 heavy plate rolling mill and on this basis a reduction in the elastic deflection of the working rolls and the rolling mill stand was determined. The research aimed to determine the effect of reducing the total contact force on the elastic deflection of the rolling stand elements. Due to the smaller elastic deflection of the rolls, smaller forces to bend the working rolls can be used. This will reduce the dimensional deviations both over the length and width of the finished plates. In addition, it will be possible to expand the range of rolled metal to thinner and wider products than those produced according to traditional rolling technology.

4

Influence of deformation conditions on the rheological properties of 6xxx series Al alloy

Bajor T., Kawałek A., Sawicki S., Laber K., Borowski J.

Metallurgy and Foundry Engineering

|

2018

|

Vol. 44, no. 4

161--168

EN

Knowledge of the characteristics describing the technological properties of the material is the basis for correct numerical simulation and the design of new technological processes or the modernization of existing ones. For each technological process of plastic forming, a set of features should be defined that correctly describe the susceptibility of the material to its shaping in a given process. The paper presents the results of rheological tests of 6xxx series Al alloy, obtained for deformation parameters corresponding to the process of the extrusion of large-size profiles. The effect of deformation conditions on changes in yield stress was determined. Next, the true values of the mathematical model coefficients describing the rheological properties of the tested material were determined using the inverse method, which is the basis for conducting numerical tests.

PL

Dobra znajomość charakterystyk opisujących własności technologiczne materiału jest podstawą do prawidłowego przeprowadzenia symulacji numerycznych oraz projektowania nowych bądź modernizacji istniejących procesów technologicznych. Dla każdego procesu technologicznego przeróbki plastycznej można określić zestaw cech, które dobrze opisują podatność materiału do jego kształtowania w danym procesie. W pracy przedstawiono wyniki badań reologicznych stopu Al serii 6xxx, uzyskane dla analizowanych parametrów odkształcenia odpowiadających parametrom procesu wyciskania profili wielkogabarytowych. Określono wpływ warunków odkształcenia na zmiany granicy plastyczności. Następnie określono wartości rzeczywiste współczynników modelu matematycznego opisującego właściwości reologiczne badanego materiału metodą odwrotną, który to model jest podstawą przeprowadzenia badań numerycznych.

5

The sigma phase precipitation during high temperature deformation of the X2CrNiMoN25-7-4 duplex steel

Stradomski G., Jasińska J., Laber K., Sawicki S.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2018

|

Vol. 85, nr 2

54--57

EN

Steels and other ferrous alloys are very well known as construction materials and still are widely used and in the near future this will not change. Duplex steels due to the two-phase construction combine high corrosion resistance and good mechanical properties. Both those parameters are at higher level than austenitic stainless steels and that why duplex steels are irreplaceable material in many fields like the petrochemical, power, pulp and paper, and food industry. This multiphase microstructure generates a lot of problems which have already been repeatedly presented in many works. Among the steels and cast steels resistant to corrosion most modern and dynamically developing group are ferritic-austenitic alloys, commonly known as duplex. The chemical composition of a steel containing about 0.02% C, 26% Cr, 6.5% Ni, 3% Mo, 1.4% Mn, 0.2% N guarantees that already after casting is obtained ferritic - austenitic structure. The paper present results of the X2CrNiMoN25-7-4 duplex steel physical tests made with the Gleeble 3800 machine. The research concerns problems of the influence of primary structure on the plasticity and sigma phase formation.

PL

Stale obok innych stopów żelaza są dobrze znanymi, szeroko wykorzystywanymi materiałami konstrukcyjnymi i sytuacja taka w najbliższej przyszłości nie ulegnie zmianie. Stale dupleks dzięki swojej dwufazowej budowie cechuje wysoka odporność korozyjna oraz wysokie właściwości mechaniczne. Obydwa te parametry są na wyższym poziomie niż stali austenitycznych i dlatego stale dupleks są niezastąpionym materiałem w wielu gałęziach przemysłu jak petrochemiczny, energetyczny, papierniczy czy w produkcji żywności. Taka budowa mikrostruktury powoduje pojawienie się wielu problemów, które już w wielu pracach były szeroko omawiane. Wśród stali i staliwa odpornego na korozję najszybciej rozwijającą się grupą są stopy ferrytyczno-austenityczne znane również jako dupleks. Skład chemiczny stali zawierającej 0,02% C, 26% Cr, 6,5% Ni, 3% Mo, 1,4% Mn, 0,2% N gwarantuje uzyskanie już w stanie lanym mikrostruktury ferrytyczno-austenitycznej. W pracy przedstawiono wyniki badań fizycznych przeprowadzonych z wykorzystaniem urządzenia Gleeble 3800 na stali X2CrNiMoN25-7-4. Badania dotyczą problemów wpływu mikrostruktury pierwotnej na plastyczność oraz wydzielanie się fazy sigma.

6

Zmiany właściwości reologicznych wybranych stopów AlMg w próbie ściskania

Sawicki S., Dyja H., Kawałek A., Laber K., Wiśniewska-Weinert H.

Obróbka Plastyczna Metali

|

2017

|

T. 28, nr 1

59--74

PL

W pracy zaprezentowano metodę wyznaczania krzywych umocnienia stopów AlMg: 5754, 5083, 5019 oraz 5XXX w oparciu o próbę ściskania cylindrycznych próbek o średnicy 10 mm i wysokości 12 mm. Badania przeprowadzono za pomocą fizycznego symulatora procesów metalurgicznych GLEEBLE 3800 w Instytucie Przeróbki Plastycznej i Inżynierii Bezpieczeństwa Politechniki Częstochowskiej. Urządzenie to umożliwia przeprowadzenie badań przy temperaturach odpowiadających rzeczywistym warunkom przeróbki plastycznej. Określono podatność badanych stopów do kształtowania plastycznego w zakresie temperatur 360–560°C oraz prędkości odkształceń z przedziału 0,05–1,0 s-1. Naprężenie uplastyczniające σp, czyli naprężenie niezbędne do zainicjowania i kontynuacji plastycznego płynięcia metalu, w warunkach jednoosiowego stanu naprężenia jest funkcją odkształcenia (ε), prędkości odkształcenia (ε& ), temperatury (T) i historii przebiegu odkształcenia. Wyznaczenie charakterystyk technologicznej plastyczności jest szczególnie trudne dla warunków przeróbki plastycznej na gorąco, gdyż w strukturze materiału zachodzą jednocześnie procesy wynikające z mechanizmu odkształcenia plastycznego oraz procesy umocnienia, jak i aktywowane cieplnie, zależne od czasu, zjawiska prowadzące do osłabienia materiału. Określenie wartości σp badanych stopów AlMg ma duże znaczenie podczas projektowania procesów przeróbki plastycznej na gorąco. W oparciu o rejestrowane w czasie eksperymentu parametry odkształcenia plastycznego możliwe było poddanie danych obróbce matematycznej, filtracji cyfrowej oraz aproksymacji. Następnie za pomocą metody odwrotnej określono rzeczywiste wartości współczynników występujących w modelach numerycznych do własności reologicznych badanych materiałów.

EN

This paper presents a method for determining hardening curves of AlMg alloys: 5754, 5083, 5019 and 5XXX based on a compression test of cylindrical specimens with a diameter of 10 mm and height of 12 mm. Tests were conducted by means of the GLEEBLE 3800 physical simulator of metallurgical processes at the Institute of Metalworking and Safety Engineering of Częstochowa University of Technology. This machine makes it possible to conduct tests at temperatures corresponding to actual metalworking conditions. The formability of the studied alloys was determined within the temperature range of 360–560°C and for strain rates within the range of 0.05–1.0 s-1. Flow stress σp, or the stress required to initiate and continue plastic flow of metal in a uniaxial stress state, is a function of strain (ε), strain rate (ε&), temperature (T) and the history of strain. Determination of technological plasticity curves is particularly difficult for hot working conditions, since processes resulting from the plastic strain mechanism and hardening processes, as well as thermally activated, time-dependent phenomena leading to weakening of the material occur simultaneously in the material’s structure. Determination of the σp value of tested AlMg alloys is of great significance when designing hot plastic working processes. Based on the plastic strain parameters registered during the experiment, it was possible to mathematically process data, filter it digitally and conduct approximation. Next, actual values of coefficients present in numerical models of the rheological properties of the studied materials were determined by means of the inverse method.

7

Wpływ parametrów i schematu odkształcenia na zmiany naprężenia uplastyczniającego trudno odkształcalnego stopu aluminium 5XXX

Laber K., Dyja H., Kawałek A., Sawicki S., Borowski J.

Obróbka Plastyczna Metali

|

2017

|

T. 28, nr 1

27--38

PL

Prawidłowe wyznaczenie własności reologicznych badanego materiału w postaci wykresów naprężenie-odkształcenie, uwzględniających wpływ zastosowanego schematu odkształcenia, wartości odkształcenia, temperatury materiału oraz prędkości odkształcenia, pozwala na zwiększenie dokładności wykonywanych obliczeń, zarówno podczas korzystania z wzorów analitycznych, jak również podczas modelowania numerycznego. Wyznaczenie własności reologicznych, a głównie naprężenia uplastyczniającego jest szczególnie trudne dla procesów przeróbki plastycznej na gorąco, gdyż w strukturze materiału zachodzą złożone procesy, wynikające z mechanizmu odkształcenia plastycznego oraz procesy umocnienia, jak również aktywowane cieplnie, zależne od czasu zjawiska prowadzące do osłabienia materiału. Problem komplikuje dodatkowo zmienność temperatury, wynikająca z równoczesnego oddawania ciepła przez promieniowanie, konwekcję i przewodzenie oraz generowana w wyniku pracy odkształcenia plastycznego [1]. W literaturze technicznej można znaleźć opis wielu metod badawczych służących do określenia wartości naprężenia uplastyczniającego, wśród których należy wymienić: próbę rozciągania, ściskania oraz skręcania. W pracy określono wpływ parametrów i schematu odkształcenia na wartość i charakter zmian naprężenia uplastyczniającego trudno odkształcalnego stopu aluminium w gatunku 5XXX o ograniczonej odkształcalności. Badania plastometryczne przeprowadzono metodą jednoosiowego ściskania z zastosowaniem symulatora procesów metalurgicznych GLEEBLE 3800 oraz skręcania przy użyciu plastometru skrętnego STD 812. Określono dla obu metod wpływ zastosowanego odkształcenia, prędkości odkształcenia i temperatury początkowej próbek na zmiany naprężenia uplastyczniającego badanego materiału. Przedstawione w pracy badania stanowiły podstawę wyznaczenia własności reologicznych analizowanego stopu (łącznie z opracowaniem modeli matematycznych) pod kątem zastosowania ich do numerycznego modelowania procesu wyciskania.

EN

The correct determination of the rheological properties of investigated material in the form of stress–strain diagrams allowing for the effect of the employed deformation scheme, the deformation value, material temperature and strain rate, enables the enhancement of the accuracy of performed calculations, both when using analytical formulae, as well as during numerical modelling. Determining the rheological properties, especially the yield stress, is particularly difficult for hot plastic working processes, because of complex processes occurring in the material structure due to the plastic deformation mechanism, strain hardening processes, as well as thermally activated and time-dependent phenomena leading to a weakening of the material. The problem is additionally complicated by the temperature variation resulting from giving up the heat simultaneously by radiation, convection and conduction and being generated by the plastic deformation work [1]. Technical literature provides the description of many research methods designed for determining the yield stress magnitude, which include the tensile, compression and torsion tests. The present work has determined the effect of deformation parameters and the deformation scheme on the magnitude and behaviour of variations in the yield stress of the 5XXX grade hard deformable aluminium alloy with limited deformability. Plastometric tests were carried out by the uniaxial compression method using the GLEEBLE 3800 metallurgical process simulator and the torsion method using an STD 812 torsion plastometer. For the both methods, the effect of the employed deformation, strain rate and initial specimen temperature on the variations in the yield stress of the investigated materials was determined. The investigations presented in the paper provided the basis for the determination of the rheological properties of the examined alloy (including the development of mathematical models) to be used for the numerical modelling of the extrusion process.

8

Physical Modeling of Plastic Working Conditions for Rods of 7xxx Series Aluminum Alloys

Dyja H., Bajor T., Laber K., Tussupkaliyeva E.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2017

|

Vol. 62, iss. 2A

515--521

EN

The continuing high level of demand for lightweight structural materials is the reason for the ever-growing interest in aluminum alloys. The main areas of application for aluminum alloys products are the aerospace and automotive industries. Production of profiles and structural elements from lightweight alloys gives possibility to reduce the curb weight of construction, which directly translates into among other reduction of fuel consumption and lower amount of generated exhaust gas. Determination of heat treatment and plastic working parameters to obtain the required mechanical properties of the manufactured products is a complex process that requires among others knowledge of the material behavior during the deformation process. To carry out the study the torsion plastometer STD 812 was used. On the basis of obtained results of the research the value of the yield stress, formability limit and the thermal effect of the deformed 7xxx series aluminum alloy were specified for different schemes and conditions of deformation.

9

Problemy fizycznego modelowania procesów walcowania walcówki z dużymi prędkościami

Laber K.

Obróbka Plastyczna Metali

|

2016

|

T. 27, nr 2

119--132

PL

Podczas projektowania nowych technologii z wykorzystaniem metod fizycznego modelowania szczególnie ważne jest zapewnienie parametrów odkształcenia (ε, ε& , T), występujących w rzeczywistych procesach technologicznych. Wymienione parametry wpływają bezpośrednio na naprężenie uplastyczniające, a co za tym idzie na mikrostrukturę i własności gotowego wyrobu. Stosowane obecnie metody symulacji fizycznej, pomimo dynamicznego rozwoju bazy laboratoryjnej posiadają jednak pewne ograniczenia. W przypadku fizycznego modelowania w próbie skręcania z wykorzystaniem plastometru skrętnego ograniczeniem może być prędkość odkształcenia. Z kolei w przypadku fizycznego modelowania w próbie ściskania przy zastosowaniu symulatora GLEEBLE ograniczeniem może okazać się niska wartość sumarycznego odkształcenia. Zasadne staje się więc prowadzenie badań nad rozwiązaniem problemów związanych z fizycznym modelowaniem procesów walcowania walcówki w nowoczesnych walcowniach, cechujących się wysokimi prędkościami liniowymi walcowanego pasma. W pracy opisano możliwości rozwiązania problemów związanych z fizycznym modelowaniem procesów walcowania walcówki o średnicy 5,5 mm ze stali 30MnB4, z prędkościami do około 120 m/s, przy wykorzystaniu dostępnych urządzeń laboratoryjnych. Fizyczne modelowanie procesu walcowania walcówki przeprowadzono z wykorzystaniem symulatora procesów metalurgicznych GLEEBLE 3800 oraz plastometru skrętnego STD 812. Otrzymane wyniki badań modelowania fizycznego porównano z wynikami badań doświadczalnych przeprowadzonych w warunkach przemysłowych. Stwierdzono, że otrzymane wyniki badań metalograficznych oraz analizowanych własności mechanicznych materiału po fizycznym modelowaniu, z dużą dokładnością odpowiadają wynikom otrzymanym w warunkach przemysłowych.

EN

During design of new technologies with using physical modelling methods particularly important is to ensure deformation parameters (ε, ε& , T), occurring in the actual technological processes. These parameters directly affect on the yield stress, microstructure and properties of the finished product. Current methods of physical simulation, despite the dynamic development of laboratory base have some limitations. During physical modelling in the torsion test by using torsion plastometer limitation may be the strain rate. Alternatively, during physical modelling in a compression test by using GLEEBLE simulator limitation may be the low value of the summary strain. It becomes justifiable to conduct investigations into the solution of the problems associated with the physical modelling of wire rod rolling processes in modern rolling mills that are characterized by high linear speeds of strip being rolled. The paper describes the possibilities of solving the problems related to the physical modelling of the processes of rolling 5.5 mmdiameter 30MnB4 steel wire rod at rolling velocities of about 120 m/s, using available laboratory equipment. The physical modelling of the wire rod rolling process was performed using the GLEEBLE 3800 metallurgical process simulator and an STD 812 torsion plastometer. The results obtained from the physical modelling studies were compared with the results of experimental tests carried out under industrial conditions. It was found that the obtained results of the metallographic examinations and mechanical testing of the material after physical modelling correspond, with high accuracy, to the results obtained under industrial conditions.

10

Wpływ historii odkształcenia, stanu odkształcenia oraz prędkości odkształcenia na naprężenie uplastyczniające, mikrostrukturę i własności mechaniczne stali 30MnB4 podczas fizycznego modelowania procesu walcowania prętów

Laber K.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2016

|

Vol. 83, nr 5

232--237

PL

Celem pracy było określenie wpływu historii odkształcenia, stanu odkształcenia oraz prędkości odkształcenia na wartość oraz charakter zmian naprężenia uplastyczniającego, mikrostrukturę, a także wybrane własności mechaniczne stali 30MnB4, podczas fizycznego modelowania procesu walcowania prętów okrągłych gładkich. W celu określenia wpływu historii odkształcenia, stanu odkształcenia oraz prędkości odkształcenia na analizowane parametry zastosowano dwa schematy odkształcenia: próbę skręcania przy zastosowaniu plastomeru skrętnego STD 812 oraz próbę jednoosiowego ściskania, z wykorzystaniem symulatora GLEEBLE 3800.

EN

The purpose of this work was determination of the strain history, strain state and strain rate influence on the value and changes of the flow stress, microstructure and selected mechanical properties of the 30MnB4 steel grade, during physical modeling of the plain round bar rolling process. In order for determination of the strain history, strain state and strain rate influence on the parameters under analysis two strain schemes were used: torsion test, by using torsion plastometer STD 812 and uniaxial compression test by using GLEEBLE 3800 simulator.

11

Investigations of Plasticity of Hard-Deformed Aluminium Alloys of 5xxx Series Using Torsion Plastometer

Laber K., Kawałek A., Sawicki S., Dyja H., Borowski J., Leśniak D., Jurczak H.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2016

|

Vol. 61, iss. 4

1853--1860

EN

This paper presents the results of the study aimed at determination of plasticity of selected grades of hard-deformed aluminium alloys of 5xxx series in terms of parameters characteristic for the process of extrusion. The examinations were carried out for 5083 and 5754 alloys in the torsion test using STD 812 torsion plastometer. Using the empirical tests, the study evaluated yield stress of alloys depending on strain, strain rate and temperature and the results were approximated and mathematical models of rheological properties of the aluminium grades studied were determined within the range of parameters of deformation and temperature.

12

Określenie własności reologicznych wybranych gatunków stali do spęczania na zimno w próbie skręcania

Laber K.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2015

|

Vol. 82, nr 5

338--342

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań, których celem było określenie własności reologicznych wybranych gatunków stali przeznaczonych do spęczania na zimno w gatunkach: 20MnB4 oraz 30MnB4. Badania przeprowadzono w próbie skręcania, przy zastosowaniu plastomeru skrętnego STD 812. Wyniki badań doświadczalnych aproksymowano funkcją służącą do określania naprężenia uplastyczniającego w zależności od odkształcenia, prędkości odkształcenia oraz temperatury. W wyniku przeprowadzonych badań opracowano modele matematyczne własności reologicznych badanych stali, w analizowanym zakresie parametrów odkształcenia i temperatury.

EN

The paper presents research results aimed at determining of rheological properties for the selected steel grades for cold upsetting: 20MnB4 and 30MnB4. The study was carried out in torsion test by using torsion plastometer STD 812. Then the experimental results were approximated by a function, which determine the yield stress depending on strain, strain rate and temperature. As a result the mathematical models of the rheological properties of investigated steel grades in the analyzed deformation and temperature parameters were elaborated.

13

The Assessment of the Cold Plastic Workability of 20MnB4 Steel Wire Rod

Laber K., Dyja H., Stradomski G., Kawałek A.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 4

2791--2796

EN

The paper presents the results of cold upsetting testing of 16.5 mm-diameter 20MnB4 steel wire rod. The main purpose of the study was to evaluate the ability of wire rod produced in industrial conditions for further cold metal forming. Due to the fact that cracks occurred in the test material at different strain values, the authors made an attempt to answer the question whether there are any crack initiators in the material structure, or the observed cracks are due to the manufacturing process parameters. In order to determine the causes of cracks appearing during upsetting tests, micro- and macroscopic observation techniques were used. For the macroscopic examination, an Olympus SZ-31 microscope was used, while a Nikon Ma-200 microscope was employed for the microscopic examination. The microscopic examination was carried out both in a light and dark fields. To evaluate the effect of surface topography on the crack formation tendency, the results of macroscopic observation under a magnification from 6.7x to 45x were used.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań próby spęczania na zimno walcówki o średnicy 16,5 mm ze stali 20MnB4. Głównym celem pracy była ocena zdolności do dalszej przeróbki plastycznej na zimno walcówki produkowanej w warunkach przemysłowych. W związku z tym, że w badanym materiale pojawiały się pęknięcia przy różnych wartościach odkształcenia, autorzy podjęli próbę odpowiedzi czy istnieją inicjatory pękania w strukturze materiału, czy też zaobserwowane pęknięcia są skutkiem procesu wytwarzania. W celu określenia przyczyn pojawiających się pęknięć w takcie próby spęczania zastosowano techniki obserwacji mikro i makroskopowej. Do oceny makroskopowej zastosowano mikroskop firmy Olympus SZ-31, natomiast do oceny mikro - mikroskop Nikon Ma-200. Badania mikroskopowe przeprowadzono w polu jasnym i ciemnym. Do oceny wpływu topografii powierzchni na skłonność do tworzenia pęknięć wykorzystano wyniki obserwacji makroskopowej z powiększeniami od 6,7x do 45x.

14

Physical Modelling of Metal Forming of Bars Made of Magnesium Alloys (AZ61)

Bajor T., Dyja H., Laber K.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 4

3007--3010

EN

This study presents the results of physical modelling of the processes of metal forming of bars made of magnesium alloy (AZ61) obtained using two research methodologies. The study employed the Gleeble 3800 testing system for simulation of metallurgical processes and a torsion plastometer. Depending on the research methodology used, the examinations were carried out in the temperature range of 200 ÷ 400°C and strain rate of (0.1 – 10 s-1 ). The results obtained in the study were used to determine the value of yield stress for AZ61 alloy for different strain procedures and different temperatures and strain ratios.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań modelowania fizycznego procesów przeróbki plastycznej prętów ze stopu magnezu (AZ61) otrzymane przy zastosowaniu dwóch metod badawczych. Do badań zastosowano symulator procesów metalurgicznych Gleeble 3800 oraz plastomer skrętny. Badania przeprowadzono w zakresie temperatury 200 ÷ 400°C, przy zastosowaniu prędkości odkształcania (0,1 – 10 s-1 ), w zależności od zastosowanej metody badawczej. Na podstawie otrzymanych wyników badań określono wartość naprężenia uplastyczniającego badanego stopu AZ61 dla różnych schematów odkształcenia oraz warunków temperaturowo-prędkościowych.

15

Opracowanie wysokotemperaturowych charakterystyk plastyczności stali S355J2G3 w odniesieniu do technologii walcowania w grupie wstępnej walcowni ciągłej prętów

Laber K., Dyja H.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2014

|

Vol. 81, nr 5

266--269

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań, których celem było opracowanie wysokotemperaturowych charakterystyk plastyczności stali S355J2G3 w odniesieniu do technologii walcowania w grupie wstępnej przykładowej walcowni ciągłej prętów. Ocenę plastyczności stali określono na podstawie dwóch metod badawczych, a mianowicie testu SICO oraz próby rozciągania do zerwania próbki. Otrzymane wyniki umożliwiły ocenę plastyczności badanego gatunku stali dla potrzeb walcowania w grupie wstępnej walcowni ciągłej prętów.

EN

The paper presents research results aimed at determining the high-temperature plasticity characteristics of S355J2G3 steel grade for the rolling technology in the initial group of the exemplary continuous bar rolling mill. For the plasticity evaluation of the steel, two research method were used: SICO test and tensile test up with breaking the sample. The obtained results allowed the determination of plasticity of the investigated steel grade for the rolling process in the initial group of the continuous bar rolling mill.

16

Wpływ współczynnika asymetrii na wartość nacisków i wyginanie się pasma w klatce wykańczającej

Szyiński P., Laber K., Wąsek S.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2012

|

Vol. 79, nr 5

382--384

PL

W pracy przedstawiono wyniki symulacji numerycznych asymetrycznego procesu walcowania dla współczynników kształtu pasma h0/D = 0,124, h0/D = 0,057 i h0/D = 0,012. Symulacje asymetrycznego procesu walcowania przeprowadzono przy użyciu programu FORGE 2008 ® opartego na metodzie elementów skończonych. Asymetrię wprowadzono poprzez zróżnicowanie prędkości obrotowej walców roboczych. Badania przeprowadzono w celu określenia różnic we wpływie współczynnika asymetrii na parametry siłowe procesu walcowania oraz wyginanie się pasma podczas opuszczania kotliny odkształcenia. Na podstawie wyników badań stwierdzono, że oprócz zadanego odkształcenia oraz innych zadanych parametrów, bardzo istotny wpływ na wartość nacisku metalu na walce oraz wyginanie się pasma ma także wartość współczynnika kształtu pasma h0/D.

EN

The paper presents results of numerical simulation of the asymmetric rolling process for band shape ratio h0/D = 0.124, h0/D = 0.057 and h0/D = 0.012. Simulations of asymmetrical rolling process were carried out using the FORGE 2008 ® based on the finite element method. Asymmetry introduced by varying the peripheral speed of the work rolls. The study was conducted to determine the differences in the impact factor of asymmetry in power parameters of rolling process and the bending of the band after leaving the rolling gap. Based on the survey it was found that in addition to the applied deformation and other parameters of the process, the drop in pressure of metal on rolls and band bending is significantly influenced by the strip shape ratio h0/D.

17

Wpływ warunków chłodzenia po walcowaniu na rozkład temperatury na przekroju poprzecznym blachy

Laber K., Knapiński M., Dyja H., Kawałek A.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2012

|

Vol. 79, nr 5

328--331

PL

W pracy przeprowadzono numeryczną analizę wpływu zastosowania różnych warunków chłodzenia po procesie walcowania na rozkład temperatury na przekroju poprzecznym blachy o wymiarach 2650 × 21,6 mm, ze stali X70. Przedstawione w pracy badania realizowano w warunkach walcowni blach grubych dla kilku wariantów różniących się rozkładem temperatury na początku chłodzenia, czasem chłodzenia i długością odcinka chłodzącego. W wyniku przeprowadzonych badań otrzymano rozkłady temperatury na przekroju poprzecznym chłodzonej blachy. Do badań numerycznych zastosowano komercyjny program komputerowy Forge 2009®, który jest oparty na metodzie elementów skończonych.

EN

The paper presents numerical analysis of influence of application of different accelerated cooling conditions after the rolling process on the temperature distribution on the plate cross section. The studies were carried out for the 2650 × 21,6 mm plate cross section dimensions. The material used for the investigations was the X70 steel grade. Research presented in this paper were carried out in the plate rolling mill technological conditions in a few variants with different temperature distribution at the beginning of cooling process, different time of cooling and different length of cooling section. As a result of carried out research the temperature distribution on the cross section of cooled plate were obtain. For the numerical modeling the FORGE2009® computer software, based on finite element method was used.

18

Wpływ warunków przyspieszonego chłodzenia w ciągu walcowniczym na mikrostrukturę prętów okrągłych gładkich o średnicy 30 mm

Laber K., Dyja H., Kwapisz M.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2011

|

Vol. 78, nr 5

392--395

PL

W pracy przeprowadzono analizę wpływu zastosowania przyspieszonego chłodzenia prętów okrągłych gładkich w ciągu walcowniczym na mikrostrukturę gotowego wyrobu. Badania przeprowadzono w warunkach technologicznych walcowni ciągłej prętów jednej z hut. Przedstawione w pracy badania przeprowadzono dla czterech wariantów różniących się wielkością przepływów wody oraz ciśnieniem. Z chłodzonych prętów pobrano następnie próbki do badań metalograficznych w celu określenia wpływu zastosowania różnych warunków przyspieszonego chłodzenia na mikrostrukturę badanego materiału. Do badań metalograficznych zastosowano mikroskop metalograficzny Nikon Eclipse MA 200.

EN

The paper presents analysis of influence of application of round plain bars accelerated cooling process in the rolling line on the finished product microstructure. The studies were carried out in one of the bar rolling mill technological conditions in one of the steelworks. Research presented in this paper were carried out for four variants with different water flow value and pressure. From the cooled bars the samples to the metallographic research for determination of influence of different accelerated cooling conditions on the investigated material microstructure were taken. For the metallographic research the Nikon Eclipse MA 200 metallographic microscope was used.

19

Numeryczna analiza zmian mikrostruktury płaskownika 70 × 20 ze stali S355J0 walcowanego w ciągłej walcowni bruzdowej

Stradomski G., Rydz D., Laber K., Szarek A.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2011

|

Vol. 78, nr 7

535--538

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań numerycznych analizy zmian mikrostruktury prętów płaskich 70 × 20mm. Do badań wykorzystano niezwykle popularną stal konstrukcyjną S355J0, materiał ten jest szczególnie przydatny na konstrukcje spawane. Ze względu na fakt, że nowoczesne ciągłe walcownie bruzdowe charakteryzują się niewielką różnicą między temperaturą początku i końca walcowania, często nie jest możliwe uzyskanie odpowiedniego rozdrobnienia wielkości ziarna. Badania prowadzone były w dwóch etapach, w pierwszym badano obecnie stosowaną technologię, w drugim proces walcowania normalizującego. Na podstawie danych zamieszczonych w pracach [1÷5] stwierdzono, że zastosowanie regulowanego walcowania, a w szczególności, walcowania normalizującego, gwarantuje uzyskanie znacznego rozdrobnienia wielkości ziarna austenitu. W tych samych pracach udowodniono, że takie rozdrobnienie ziarna gwarantuje uzyskanie wysokich własności mechanicznych gotowych wyrobów. Należy również wspomnieć, że zastosowanie walcowania normalizującego obniża koszty, co podnosi konkurencyjność produkcji.

EN

The article presents results of numerical analysis of changes in the 70 × 20mm flat bars microstructure. The study was made for a very popular S355J0 structural steel, this material is a very popular for the welded constructions. Due to the fact that modern continuous shape mills are characterized by a small temperature difference between the beginning and end of rolling it is often not possible to obtain adequate refining of the grain size. The research was conducted in two stages, in the first nowadays used technology was tested out in the second the process of normalizing rolling was investigated. Based on the data given in [1÷5] it was found that the use of controlled rolling (in particular, normalizing), guarantees a significant refinement of the austenite grain size. In the same works it was demonstrated that such grain refinement guarantees a high mechanical properties of finished products. It also should be mention that application of normalizing rolling reduces the costs what increases the competitiveness of production.

20

Analiza zapasu plastyczności stopów typu Cu-Ni-Fe-Mn odkształcanych w warunkach walcowania na zimno i wielokrotnego ciągnienia rur w ciągarkach bębnowych

Galkin A., Dyja H., Dubovtsev I., Laber K.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2011

|

Vol. 78, nr 5

376--381

PL

W artykule przedstawiono wyniki analizy zapasu plastyczności stopów typu Cu-Ni-Fe-Mn podczas walcowania na zimno i wielokrotnego ciągnienia rur w ciągarkach bębnowych, na podstawie badań plastometrycznych. Badania plastyczności przeprowadzono w warunkach odpowiadających procesowi walcowania na zimno i wielokrotnego ciągnienia rur w ciągarkach bębnowych. Na podstawie przeprowadzonych badań laboratoryjnych i przemysłowych udowodniono słuszność wykorzystania podejścia fenomenologicznego do określenia prawdopodobieństwa zniszczenia metalu przy wielokrotnym obciążaniu, w procesach przeróbki plastycznej na zimno.

EN

In this paper analysis results of plasticity reserve of Cu-Ni-Fe-Mn alloys during pipes cold rolling and multiple drawing conditions in the drum-type drawing machines based on plastometric tests, was presented. Plasticity test were carried out in the specific conditions for the cold rolling process and tubes multiple drawing process, in the drum-type drawing machines. On the basis of the laboratorial and industrial research the rightness of using phenomenological approach for determination of failure probability during multiple load, in the cold plastic working processes, was proved.