Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Effect of texture on deformation mode in magnesium and AZ61 alloy

Sułkowski B.

Metallurgy and Foundry Engineering

|

2018

|

Vol. 44, no. 2

91--100

EN

The effect of the initial texture on the deformation mode and mechanical properties was studied in magnesium and its AZ61 alloy. Both materials had a very similar initial texture. Two cases were investigated: samples with a texture where the basal slip system was blocked, and samples having a texture where the basal slip system was allowed to activate. The samples were deformed by compression at room temperature at a strain rate of 10−3 s−1. It was found that the initial texture had a very strong impact on the deformation mode in magnesium; however, there was no effect of the initial texture on the deformation mode in the case of AZ61. The investigations were compared to simulations of texture evolution using the Taylor model. From the simulations, the Taylor factor and slip system activity were obtained. It was found that, in the case of magnesium, twinning or slip (both basal and non-basal) are the two main deformation modes, while in the case of AZ61, slip is the only main deformation mechanism despite the initial texture. The impact of the initial texture is discussed in more detail in the present study.

PL

W pracy badano wpływ początkowej tekstury na mechanizmy deformacji i właściwości mechaniczne magnezu i stopu magnezu AZ61. Zbadano dwa przypadki: próbki, w których bazalny system poślizgu został zablokowany, oraz próbki, w których bazalny system poślizgu mógł być aktywowany. Próbki odkształcano przez ściskanie w temperaturze pokojowej z prędkością odkształcania 10-3 s-1. Stwierdzono, że początkowa tekstura miała bardzo silny wpływ na sposób deformacji magnezu; jednak w przypadku AZ61 nie zauważono podobnego efektu wpływu początkowej tekstury na właściwości mechaniczne. Badania porównano z symulacjami ewolucji tekstury za pomocą modelu Taylora. Z symulacji uzyskano współczynnik Taylora i aktywności systemów poślizgu. Stwierdzono, że w przypadku magnezu, w zależności od początkowej tekstury, poślizg (zarówno w bazalnym systemie, jak i niebazalnych systemach poślizgu) oraz bliźniakowanie są dwoma głównymi mechanizmami deformacji, natomiast w przypadku AZ61 głównym mechanizmem deformacji, pomimo początkowej tekstury, jest tylko poślizg.

2

Characteristics of Al-Fe sinters made by the powder metallurgy route

Majchrowska M., Lasek K., Nowak M., Pałka P., Sułkowski B.

Metallurgy and Foundry Engineering

|

2018

|

Vol. 44, no. 4

195--203

EN

The Al/Fe material was prepared by the powder metallurgy route with an additional intermediate stage which was a centrifuge of powder mixture. The application of the centrifuge stage was applied to obtain circular phase distribution of Al-rich phases in a sintered material. Iron powder with a particle size under 100 μm and aluminum powder with a particle size of about 25 μm, were used as starting materials. To determine the effect of centrifuging time on the distribution of Fe-Al particles, scanning electron microscopy (SEM, EDS) and XRD techniques were used. Microstructure observations show the influence of the centrifuging time on the distribution of Fe particles. It was observed that a longer centrifuging time caused changes in the ratio concentration of elements and allowed the growth of the intermetallic phase at the interface between solid Al and Fe particles.

PL

Spiekane materiały Al/Fe wytwarzano metodą metalurgii proszków z wprowadzeniem etapu pośredniego w postaci odwirowania mieszaniny proszku. Etap wirowania miał na celu uzyskanie kulistego rozkładu faz bogatych w Al w spiekanym materiale. Proszek żelaza o wielkości cząstek poniżej 100 μm i proszek aluminium o wielkości cząstek około 25 μm zastosowano jako materiały wyjściowe. W celu określenia wpływu czasu wirowania mieszanki na rozkład faz w wytworzonym materiale zastosowano techniki skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM, EDS) i dyfraktometrii rentgenowskiej (XRD). Obserwacje mikrostruktury wykazały istotny wpływ czasu wirowania na mikrostrukturę uzyskanych spieków. Zaobserwowano, że dłuższy czas wirowania spowodował zmianę stosunku stężenia pierwiastków i pozwolił na wzrost fazy międzymetalicznej na granicy faz między stałymi cząstkami Al i Fe. Badania mikrotwardości obszarów spiekanego materiału świadczą o zwiększeniu twardości w obszarach nowo utworzonych faz międzymetalicznych.

3

Structure and properties of hot-rolled and annealed AZ61 magnesium alloy

Sułkowski B.

Metallurgy and Foundry Engineering

|

2017

|

Vol. 43, no. 1

21--29

EN

Magnesium alloy AZ61 was processed by hot rolling up to a large thickness reduction (~89%) in several routes with intermediate annealing. The hot rolling process was conducted at 450°C and at a 1.5 s−1 strain rate. The structure and texture evolution as well as the mechanical properties during processing were investigated. The structure studies showed that, during the hot-rolling process, a large number of twins formed, which had an impact on the mechanical properties of the hot-rolled samples. After annealing for 15 minutes, the twins were no longer observed in the annealed samples, causing a significant decrease in hardness. Moreover, an investigation of the hardness showed that annealing for 15 minutes did not remove all of the hardening effects nor did the hardness of the annealed samples decrease to the value before hot rolling. The texture investigations showed that the texture of the hot-rolled samples was a typical basal-type texture. However, the basal pick was split into two tilted towards the rolling direction (RD). The texture changed during annealing while the new strong texture components evolved. The annealing led to an increased intensity of <1010>{1120} texture component and enhanced ductility. It was concluded that the texture changes observed in the present investigations may lead to the enhanced ductility of magnesium alloys and, therefore, help us design a deformation scheme for magnesium alloys consisting of several thermomechanical routes.

PL

Stop magnezu AZ61 został odkształcony przez walcowanie na gorąco do sumarycznego zgniotu 89%, w kilku przepustach z wyżarzaniem międzyoperacyjnym. Walcowanie odbywało się w temperaturze 450°C, a prędkość odkształcenia wynosiła 1,5 s−1. W pracy badano wpływ struktury oraz tekstury na własności mechaniczne stopu AZ61. Badania strukturalne pokazały występowanie dużej liczby bliźniaków po walcowaniu na gorąco, co miało wpływ na własności mechaniczne. Po wyżarzaniu przez 15 minut struktura nie zawierała bliźniaków oraz zaobserwowano spadek własności mechanicznych badanych próbek, ale nie do wartości sprzed walcowania. Z kolei badania teksturowe wykazały, że po walcowaniu na gorąco powstaje tekstura typu bazalnego, z dwoma pikami odchylonymi od [0001] w kierunku walcowania. Po wyżarzaniu zaobserwowano dodatkowy komponent tekstury, <1010>{1120}, co spowodowało poprawę własności plastycznych badanego materiału. Zaobserwowane zmiany strukturalne i teksturowe wpływają silnie na własności plastyczne stopu AZ61, dzięki czemu możliwe jest odpowiednie zaprojektowanie procesu walcowania tego materiału.

4

Magnez : otrzymywanie, własności, zastosowanie

Sułkowski B.

Stal, Metale & Nowe Technologie

|

2016

|

nr 9-10

150--152

PL

W artykule przedstawiono magnez i jego stopy. Omówiono sposób otrzymywania metodą elektrolizy stopionego chlorku magnezowego oraz metodą Pidgeona. Opisano reakcje chemiczne i w skrócie podano parametry prowadzenia procesów metalurgicznych. W dalszej części zostały przedstawione odlewnicze stopy magnezu, podano przykładowe własności oraz zastosowanie. W kolejnej części artykułu zostały scharakteryzowane najczęściej stosowane stopy magnezu do przeróbki plastycznej, przedstawiono ich własności mechaniczne oraz dziedziny zastosowania. Na końcu omówiono metody spawania stopów magnezu.

EN

In the paper, magnesium and its alloys are presented. Production methods such as the electrolysis of molten magnesium chloride and the Pidgeon process have been described. Chemical reactions and selected metallurgy parameters have been addressed. Later, cast magnesium alloys, as well as their mechanical properties and applications have been presented. In the next part of the paper, wrought magnesium alloys are described together with their mechanical properties and applications. Finally, the methods of magnesium alloys welding have been depicted.

5

Ocena własności korozyjnych stopu magnezu AZ 91 w środowiskach o różnej agresywności chemicznej

Gędłek K., Sułkowski B., Nowak M., Kozik A.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2016

|

R. 61, nr 4

155--158

PL

W pracy badano odporność korozyjną stopu AZ91 w środowiskach o różnej agresywności chemicznej. Zastosowano trzy metody badawcze oceny stopnia korozji: metoda potencjodynamiczna, badanie w komorze solnej oraz badanie zanurzeniowo grawimetryczne. Badania prowadzone były w środowisku wody zdemineralizowanej, jako środowisku o niskiej aktywności chemicznej, w środowisku roztworu Na2SO4, jako środowisku o średniej aktywności chemicznej oraz w środowisku roztworu NaCl, jako środowisku o wysokiej agresywności chemicznej. Badania wykazały, że stop AZ91 charakteryzuje się różną skłonnością do korozji w zależności od badanego środowiska. Podatność korozyjna, oceniana na podstawie gęstości prądu korozji w przypadku badań metodą potencjodynamiczną wzrosła o ok. 275%, gdy rolę środowiska korozyjnego pełnił roztwór NaCl, w porównaniu do wody zdemineralizowanej. Na podstawie wyników badań w komorze solnej, określono szybkość ubytku masy w wyniku korozji dla badanego stopu AZ91. Stwierdzono, że po upływie 24 godz. ubytek masy próbki zanurzonej w środowisku NaCl wynosił 1,4% dając tym samy dużą szybkość korozji. Przyczyną niskiej odporności korozyjnej stopu AZ91, biorąc pod uwagę wpływ agresywności środowiska korozyjnego oraz prędkość ubytku masy badanego stopu AZ91, jest duża procentowa zawartość (w porównaniu do innych stopów magnezu) fazy międzymetalicznej Mg17Al12, która może tworzyć mikro-ogniwo galwaniczne z materiałem osnowy obniżając odporność korozyjną stopu AZ91.

EN

In this study the corrosion resistance at the AZ91 alloy in environments with different chemical activity where studied. Three research methods were used to assess the corrosion rote. potentiodynamic method, salt spray test and immersion tests. 5tvdies were conducted in environment of deminemliled water as environment of low chemical activity, in Na2SO4 solution, a medium of on overage chemical activity and in NaCl solution as on environment of high chemical activity. Different susceptibility to corrosion depend on the test environment Potentiodynamic studies have shown thot the AZ91 alloy has a much lawer corrasion resistance in NaCl solution (275% lower) compared to the demineraliled water Based on the results in the salt spray chamber determined the weight loss off he samples. lt was found that often 24h of exposure in the salt spray environments the weight loss of analyzed magnesium alloy AZ91 was J.4%. Based on the obtained research the results of poar corrasion resistance of the AZ9 J magnesium alloy is high aggressiveness of corrosion environment and a large percentage of (compared to other magnesium allays) intermetallic MgJ 7AI1?, which con caused galvanic corrosion. Corrosion studies where confirmed by metoliographic observation using scanning electron microscope (5EM) The result where compared with literature data.

6

Stopy magnezu do przeróbki plastycznej

Sułkowski B.

Stal, Metale & Nowe Technologie

|

2015

|

nr 5-6

64--65

PL

W artykule opisano stopy magnezu przeznaczone do przeróbki plastycznej. Przedstawiono bardzo ważne aspekty przeróbki plastycznej stopów magnezu, takie jak: bliźniakowanie, formowanie i wpływ tekstury, odkształcenie na zimno i na gorąco. Opisano najważniejsze metody przeróbki plastycznej magnezu, takie jak: walcowanie, wyciskanie, kucie, podając najistotniejsze parametry procesów. Opisano również stopy magnezu serii Mg-Al-Zn, Mg-Zn-Zr i Mg-Zn-Mn oraz kilka innych.

7

Mechanical properties and structure evolution of the AZ91 magnesium alloy after hot rolling and annealing

Sułkowski B., Boczkal G.

Metallurgy and Foundry Engineering

|

2015

|

Vol. 41, no. 3

143--151

EN

The AZ91 magnesium alloy was processed up to 87.5% of total thickness reduction in several thermodynamic routes, consisted of hot rolling and intermediate annealing. The hot-rolling process was performed at a high strain rate equal to 1.6 s−1 and at a temperature of 430°C. The intermediate annealing was performed at 430°C for 15 minutes after each route. It was found that, during hot rolling, the hardness of the material increased from 32 HV to 40 HV, and the structure investigations showed a huge amount of twins formed inside the grains (which were not observed after annealing). Tensile tests have shown strong anisotropy in mechanical properties of the “as-rolled” samples dependent onthe orientation between tension direction (TD) and rolling direction (RD). The samples with TD perpendicular to RD provedhigher ultimate tensile strength (UTS) and (on the other hand) worse plastic properties as compared to the samples with TD parallel to RD. The annealing has an effect on the reduction of mechanical properties anisotropy. X-ray investigations have shown texture changes from the basal type with the additional (0001) <1120> component for “as-rolled” samples to the texture with the main (0001) <1010> component for annealed samples. The texture changes had a great impact on the anisotropy of mechanical properties of the investigated AZ91 magnesium alloy.

PL

Stop magnezu AZ91 był walcowany na gorąco ze zgniotem 87.5% w kilku operacjach walcowania-wyżarzania. Walcowanie na gorąco było przeprowadzone w temperaturze 430°C z prędkością odkształcenia 1.6 s−1. Wyżarzanie międzyoperacyjne przeprowadzano w temperaturze 430°C przez 15 minut. Po walcowaniu twardość stopu AZ91 wzrosła od wartości 32 HV do wartości 40 HV, a obserwacje struktury wykazały obecność wewnątrz ziaren dużej liczby bliźniaków. Po przeprowadzeniu wyżarzania (15 minut, 430°C) nie zaobserwowano obecności bliźniaków. Wyniki badań z próby rozciągania wykazały silną anizotropię własności mechanicznych w zależności od ułożenia kierunku rozciągania (KR) próbek wtórnych względem kierunku walcowania (KW).Przeprowadzone wyżarzanie spowodowało zmniejszenie anizotropii właściwości mechanicznych w badanym materiale. Przeprowadzone badania rentgenowskie wykazały zmiany w teksturze z typu bazalnego z dodatkowym komponentem (0001) <1120>dla próbek po walcowaniu na typ tekstury z głównym komponentem (0001) <1010> dla próbek wyżarzanych. Zmiany tekstury miały silny wpływ na zaobserwowaną anizotropię właściwości mechanicznych badanego stopu AZ91 po walcowaniu na gorąco i wyżarzaniu.

8

Zastosowanie metod dużego odkształcenia plastycznego na skalę przemysłową

Sułkowski B.

Stal, Metale & Nowe Technologie

|

2014

|

nr 11-12

90--91

PL

Nanometale to materiały metaliczne o ziarnach, których rozmiar nie przekracza w jednym kierunku kilkuset nm. Można je otrzymywać metodami polegającymi na budowaniu struktury nanometrycznej z pojedynczych atomów/cząstek lub metodami polegającymi na rozdrobnieniu struktury do skali nanometrycznej. Do pierwszej grupy metod zaliczają się techniki chemicznego/fizycznego osadzania z fazy gazowej (CVD i PVD), nanokrystalizacji z fazy amorficznej (szkła metaliczne) lub konsolidacji nanoproszków (Powder Metallurgy). Do drugiej klasyfikuje się metody polegające na rozdrobnieniu struktury poprzez ekstremalnie duże odkształcenie plastyczne materiału (SPD).

9

Nowoczesne biomateriały

Sułkowski B.

Stal, Metale & Nowe Technologie

|

2014

|

nr 3-4

66--67

PL

Stopy metali znalazły szerokie zastosowanie w medycynie, m.in. jako narzędzia chirurgiczne, elementy łączne, np. kości, oraz jako protezy. Muszą one jednak spełnić szereg wymagań: wykazywać biokompatybilność wszystkich elementów wchodzących w skład stopu, odpowiednie własności mechaniczne i zmęczeniowe, odporność na pełzanie oraz bardzo dobre własności antykorozyjne.

10

Structure and mechanical properties of soldered joints of AZ61 magnesium alloy

Sułkowski B., Pierzynka A., Gładys W., Mikułowski B.

Inżynieria Materiałowa

|

2012

|

Vol. 33, nr 1

42--45

EN

The mechanical properties, microhardness and structure of soldered joints of the magnesium alloy AZ61 were investigated. Filler metals of pure zinc, zinc with an addition of Cu and zinc with an addition of Cu and Ti were used. The light microscope observations, analysis of the chemical composition, and microhardness measurements showed the existence of three zones of joints, each with a different chemical composition and microhardness. They were: the base metal zone, transition zone and Zn-enriched zone. The maximum shear stress was obtained for the filler metal composed of zinc with the addition of Cu and Ti. The investigations showed the possibility of soldering the magnesium alloy AZ61 in the temperature range of 360÷390°C, but the soldering process has to be optimized to obtain good mechanical properties.

PL

W pracy badano własności mechaniczne, mikrotwardość oraz strukturę połączeń lutowanych stopu magnezu AZ61. Jako lutowie wykorzystano czysty cynk, cynk z dodatkiem Cu oraz cynk z dodatkiem Cu i Ti. Obserwacje za pomocą mikroskopu świetlnego, analiza składu chemicznego oraz pomiary mikrotwardości wykazały obecność w miejscu połączenia trzech stref o zróżnicowanym składzie chemicznym oraz różnej mikrotwardości. Były to: strefa materiału bazowego, strefa przejściowa oraz strefa bogata w cynk. Maksymalne naprężenie ścinające uzyskano dla połączenia, gdzie lutowiem był cynk z dodatkiem Cu i Ti. Badania wykazały możliwość lutowania stopu AZ61 w zakresie temperatury lutowania 360÷390°C, ale proces lutowania musi zostać zoptymalizowany, aby uzyskać odpowiednie właściwości mechaniczne połączenia.