Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Acoustic emission and the Portevin - Le Châtelier effect in Tensile tested Al alloys before and after processing by accumulative roll-bonding (ARB) technique

Pawełek A., Kuśnierz J., Jasieński Z., Ranachowski Z., Bogucka J.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2009

|

Vol. 54, iss. 1

83-88

EN

The paper presents the investigations of the relation between the acoustic emission (AE) descriptors and the Portevin-Le Châtelier (PL) phenomena occurring in tensile tested two kinds of aluminium alloys: non-predeformed and predeformed earlier using the technique of accumulative rolling bonding (ARB). There have been found some correlations between AE and PL effects in non-predeformed alloys. The tensile tests for ARB predeformed alloys were performed on a series of samples of various degree of work hardening and it has been observed that the correlations between the AE and PL effects are not so pronounced as in the case of ARB not-predeformed alloys. It can also be mentioned that material processing using ARB causes circa two fold loss of AE event intensity in tested samples. The results of AE measurements are obtained using a new software which allowed additionally to carry out the spectral analysis of AE signals of low energy. This way the acoustic maps (acoustograms) and the spectral characteristics are determined which might be useful in the discussion of the relations between the non-homogeneous strain mechanisms of the PL effect and the mechanisms of AE events generation. The results are discussed in the context of the existing dislocation models of the PL effect and the theoretical concepts of AE sources.

PL

Artykuł prezentuje relacje pomiędzy deskryptorami emisji akustycznej (EA) i efektem Portevin-Le Châtelier (PL) w stopach aluminium typu PA2 przed i po obróbce metodą ARB (Accumulative Roll-Bonding). W próbkach przed obróbką metodą ARB zaobserwowano korelacje pomiędzy zmianami gęstości zdarzeń w sygnale EA a efektem PL charakteryzującym się nierównomiernym przebiegiem krzywej naprężenie-odkształcenie. Próby rozciągania przed i po obróbce metodą ARB wykazały, że w tym ostatnim przypadku związek pomiędzy aktywnością sygnałów EA i efektem ARB jest słabszy. Prezentowane wyniki sugerują że obróbka próbek metodą ARB skutkuje około dwukrotnymąspadkiem gęstości zliczeń EA w badanym materiale. Do analizy zarejestrowanego sygnału EA zastosowano nowe oprogramowanie które umożliwiło wygenerowanie map akustycznych (akustogramów) i charakterystyk częstotliwosciowych rejestrowanych sygnałów o niskiej energii, co może byc przydatne w badaniu relacji pomiędzy mechanizmami niejednorodnego odkształcenia związanego z efektem PL, a generowanymi sygnałami EA. Otrzymane wyniki zostały omówione w kontekście współczesnych dyslokacyjnych opisów efektu PL i modeli teoretycznych zródeł EA.

2

On stability of microstructure, texture and mechanical properties of copper during ARB processing

Kuśnierz J., Bogucka J., Mathon M-H., Baudin T.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2008

|

Vol. 53, iss. 1

179-183

EN

The increased interest in materials of the ultra-fine grained (UFG) structure is due to the evident advantages resulting from increased strength properties and greater hardness at higher ductility. The accumulative roll-bonding (ARB) process is a promising mode for introducing severe plastic deformation into industrial practice to produce bulk UFG materials. The ARB process consists in rolling the pack of two sheets up to 50% reduction, which is then sectioned into two halves, stacked and theoretically unlimitedly repeated; total equivalent deformation is equal to ε = n*0.8 where n is the number of rolling passes. The orientation distribution of ARB processed Cu 99.95% up to ε∼ 8 is analyzed in the paper. The stability of the mechanical properties and structure have been discussed in relation to changes of crystallographic texture.

PL

Wzrost zainteresowania materiałami o ultra-drobnym ziarnie (materiał o UDZ) wynika z praktycznych korzyści związanych ze wzrostem wytrzymałości i twardości przy większej ciągliwości tych materiałów. Intensywne odkształcanie sposobem spajania podczas walcowania pakietowego (Accumulative Roll-Bonding ARB) stwarza perspektywiczne możliwości wytwarzania materiałów o UDZ na skalę przemysłową. Technika ARB polega na spajaniu pakietu złożonego z dwóch blach podczas walcowania z 50% redukcją przekroju. Pakiet po takim walcowaniu jest cięty na dwie połowy i po oczyszczeniu składanych powierzchni walcowany ponownie. Teoretycznie, taka procedura może być prowadzona nieograniczenie, przy czym zastępcze odkształcenie po n przepustach wynosi ε = n*0.8. W pracy, proces walcowania pakietowego ze spajaniem jest analizowany dla miedzi Cu 99.95% odkształcanej do ε∼ 8. Stabilność mikrostruktury i własności mechanicznych podczas walcowania techniką ARB rozpatrywana jest w odniesieniu do wytworzonej tekstury krystalograficznej.

3

Pomiary konduktywności roztworów przewodzących z wykorzystaniem dwucewkowego przetwornika indukcyjnościowego

Kuśnierz J.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2007

|

R. 83, nr 6

81-87

PL

W artykule przedstawiono model matematyczny – w postaci tzw. funkcji przetwarzania – przetwornika indukcyjnościowego o strukturze dwucewkowej. Metoda obliczeniowa bazująca na przekształceniach całkowych Fouriera umożliwia wyznaczenie funkcji przetwarzania przetwornika w postaci zależności wiążącej zmianę napięcia obserwowanego na zaciskach cewki pomiarowej przetwornika z konduktywnością badanego roztworu, częstotliwością prądu zasilającego cewkę wzbudzenia przetwornika i jego wymiarami geometrycznymi. Zaprezentowane wyniki obliczeń – częściowo zweryfikowane w drodze pomiarów doświadczalnych – pozwalają na optymalizację konstrukcji przetwornika.

EN

The paper presents a mathematical model – in the form of a processing function – of a double-coil inductive transducer. A computational method based on integral Fourier transforms enables us to determine a processing function of the transducer in the form of a dependence between the change of voltage observed at terminals of measurement coil of the transducer and the conductivity of the investigated solution, the frequency of current supplying the exciting coil of the transducer, and its geometrical dimensions. The presented results of computations – partially verified by experimental measurements – enable us to optimize the construction of the transducer.

4

Massive amorphous CuZrTiAg alloy processed by ball milling and hot pressing

Dutkiewicz J., Maziarz W., Kocisko R., Czeppe T., Kuśnierz J., Lityńska L.

Inżynieria Materiałowa

|

2007

|

Vol. 28, nr 3-4

146-149

EN

Cu5oAgioZr3oTi|0 alloy well known as a good glass former has been ball milled for 40 hours starting from pure elements. Changes of particle's size and crystallographic structure during milling has been determined. The particles first grow, then decrease after 40 hours of milling, when powders possess amorphous structure. The transmission electron microscopy TEM studies of powders allowed to reveal small nanocrystals within milled powders which were not determined using X-Ray diffraction. The powders show crystallization peak at temperature Tx near 440°C. Consolidation of powders was performed under vacuum using uniaxial hot pressing method at temperature slightly below Tx. TEM analysis of the massive Cu5oAgi0Zr30Ti10 alloy show nanocrystals that were identified as CuZr2 in the amorphous matrix. Their size is slightly larger than that within the powders. Mechanical properties were studied using microhardness and compression test. It has shown similar hardness of compacts and that of powders.

PL

Stop Cu50Ag10Zr30Ti10 znany jako skłonny do tworzenia struktury szklistej mielono w młynie kulowym przez 40 godzin zaczynając od czystych pierwiastków. Określono zmiany wielkości cząstek i struktury krystalicznej podczas mielenia. Cząstki początkowo rosną, a następnie maleją, co jest związane z wzrostem twardości i tworzeniem struktury amorficznej. Transmisyjna mikroskopia elektronowa TEM pozwoliła na identyfikacje nanokrystalitów w strukturze amorficznej. W proszkach określono temperaturę krystalizacji Tx około 440°C. Prasowanie proszków prowadzono w próżni w temperaturze poniżej Tx stosując prasowanie jednoosiowe w temperaturze kilka stopni poniżej Tx. Badania metodą TEM konsolidowanego stopu Cu50Ag10Zr30Ti10 wykazały obecność nanokryształów CuZr2 w matrycy amorficznej. Ich wielkość jest nieznacznie większa jak w proszkach. Badania mikrotwardości wykazały zbliżoną twardość proszków i próbek masywnych.

5

Nanomateriały wytwarzane metodą intensywnych odkształceń plastycznych

Kuśnierz J.

Archiwum Technologii Maszyn i Automatyzacji

|

2007

|

Vol. 27, nr 1

131-142

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań mechanicznych i obserwacji mikrostruktury miedzi i technicznego tytanu poddanych plastycznej przeróbce metodą wyciskania w kanale kątowym (ECAP), walcowania pakietowego ze spajaniem (ARB) oraz skręcania pod wysokim ciśnieniem (HPT). Porównano rozdrobnienie ziarna uzyskane tymi trzema metodami. Największe rozdrobnienie ziarna uzyskano metodą skręcania (HPT) pod ciśnieniem 2 GPa.

EN

Three methods of intensive (severe) plastic deformation, i.e. Equal-Channel Angular Pressing (ECAP), Accumulative Roll-Bonding (ARE) and High Pressure Torsion (HPT), were used to

6

Acoustic emission and the Portevin-Le Châtelier effect in tensile tested Al alloys processed by ARB technique

Pawełek A., Kuśnierz J., Bogucka J., Jasieński Z., Ranachowski Z., Ranachowski P., Rejmund F., Dębowski T.

Archives of Acoustics

|

2007

|

Vol. 32, No. 4

955--962

EN

The paper presents the investigations of the relation between the acoustic emission (AE) and the Portevin-Le Châtelier (PL) phenomena occurring in tensile tested two kinds of aluminium alloys: not-predeformed and predeformed earlier using the technique of accumulative rolling banding (ARB). There have been found essential correlations between AE and PL effects in ARB not-predeformed alloys. The tensile tests for ARB predeformed alloys were performed on a series of samples of various degree of work hardening and it has been observed that the correlations between the AE and PL effects are not so pronounced as in the case of ARB not-predeformed alloys. The results of AE measurements obtained using a new software allowed additionally to carry out the spectral analysis of AE signals and, in consequence, to determine the acoustic maps (acoustograms) and the spectral characteristics which are very useful in the discussion of the relations between the non-homogeneous strain mechanisms of the PL effect and the mechanisms of AE events generation. The results are discussed in the context of the existing dislocation models of the PL effect and the theoretical concepts of AE sources.

7

Nanocrystalline Ti obtained by torsion under 2GPa

Kuśnierz J.

Advances in Materials Science

|

2007

|

Vol. 7, nr 4(14)

63-67

EN

The methods of intensive shear deformation such as the equal-channel angular pressing (ECAP), accumulative roll-bonding (ARB) or high pressure torsion (HPT) are commonly used to produce submicron grain size bulk materials, characterized by unique properties like the high strength, accompanied by improved ductility in comparison with conventional coarse-grained materials. The high pressure torsion method, enabling torsion under high hydrostatic pressure is very effective in gram refinement although rarely used because of difficulty in arranging the high pressure equipment. In the paper, the transmission electron microscopy observations were used to document the evolution of microstructure during HPT processing under 2 GPa hydrostatic pressure. The results demonstrated that torsion up to equivalent deformation E-18 produced already the most grain-refined titanium with gram diameter d- 50 nm. The titanium deformed by HPT is compared with that deformed one by ECAP.

8

Nanocrystalline materials prepared by torsion under pressure of 2 GPa

Kuśnierz J., Dutkiewicz J., Malczewski P., Kurowski M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2006

|

Vol. 51, iss. 4

575-579

EN

Improved mechanical properties of materials with ultra-fine grained structure (nanostructure) are very frequently reported and severe plastic deformation is commonly proposed as a method to obtain such materials. High pressure torsion, although it cannot supply big dimension samples, generally leads to the highest degree of grain refinement The paper shows the influence of the phenomenon of intensive shear deformation during high pressure torsion (HPT) processing on the changes in structure, grain size, mechanical properties and solid solubility. The study is performed on copper brasses exemplified by CuZn30, CuZn37 and CuZn29Mn11, severely deformed up to high deformation degree (ε = 18.1 under 2 GPa pressure). The α + β brasses are particularly interesting as the deformation of two-phase α +β brasses shows the ability to superplastic deformation; additionally the better grain refinement and relation of α/β phase contents influence superplastic deformation.

PL

Polepszenie własności mechanicznych w materiałach o ultradrobnokrystalicznej strukturze jest powszechnie zauważane, a metody intensywnego odkształcenia plastycznego są wykorzystywane do wytwarzania takich materiałów. Taką metodą jest skręcanie pod wysokim ciśnieniem (metoda HPT), które chociaż nie dostarcza próbek o znacznych wymiarach jednak prowadzi do największego rozdrobnienia ziarna. W pracy przedstawiono wpływ intensywnego odkształcenia postaciowego wytwarzanego technika HPT na zmiany mikrostruktury, wielkości ziarna, własności mechanicznych i rozpuszczalności w stanie stałym. Badania prowadzono na mosiądzach: CuZn30, CuZn37 i CuZn29Mn11 intensywnie skręcanych do ε = 18.1 pod cisnieniem 2 GPa. W szczególności zwrócono uwagę na rozdrobnienie ziarna i wzajemny udział faz α i β, które mają wpływ na zdolność do odkształcania superplastycznego dwufazowych mosiądzów α + β.

9

Influence of manganese content on superplastic deformation of alpha+beta brasses.

Dutkiewicz J., Malczewski P., Faryna M., Kuśnierz J.

Archives of Materials Science

|

2006

|

Vol. 27, nr 2-3

101-110

EN

Brasses containing 1.5-6 wt.% of manganese were quenched from the beta phase range and cold rolled. As a result the beta+beta' structure in all alloys was obtained. Then, samples were annealed at the temperature range 450-650 degrees centigrade leading to the alpha+beta structure and the grain size range of 3-20 micrometres. Tensile tests of all investigated alloys showed good supeplastic properties. The best ductility was observed at temperature 550 degrees centigrade where the value of strain rate sensitivity coefficient m, was close to 0,5 for the alloy with the smallest manganese content. With higher manganese content even higher average values of m were obtained in the strain rates range 10 to the -5 to 10 to the -2 s to the -1. Texture studies using Orientation Imaging Microscopy revealed the presence of a very weak texture within the alpha phase after grain refinement treatment and a development of a brass type texture after superplastic deformation within alpha phase. This indicates the contribution of the crystallographic slip and of the twinning deformation in addition to the grain boundary sliding. Transmission electron microscopy studies revealed presence of a rather low density of dislocations within the alpha phase and frequent deformation twins in the deformed samples.

10

Microstructure and texture of ECAP processed AlCu4SiMn and AlCu5AgMgZr alloys

Kuśnierz J., Mathon M-H., Dutkiewicz J., Baudin T., Jasieński Z., Penelle R.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2005

|

Vol. 50, iss. 2

367-377

EN

The superplastic flow occurring in materials of ultra-fine grained structure allows to reducing the drawing temperature. It may be profitable when applied to aluminium alloys like AlcuZr, subjected to superplastic forming. The texture, based on neutron diffraction pole figure measurements of two alloys i.e. AlCu4SiMn and AlCu5AgMgZr during the equalchannel angular pressing (ECAP) is discussed in the paper. Structure observations by means of optical microscopy, transmission electron microscopy (TEM) and electron back scattered diffraction (EBSD) technique for OIMTM and local texture measurements have been applied to obtain a precise and detailed description of structure and orientation changes.

PL

Wytworzenie ultra-drobnokrystalicznej mikrostruktury pozwala na obnizenie temperatury płyniecia nadplastycznego. Wykorzystanie tego zjawiska może przyczynić się do uzyskania wymiernych korzyści podczas kształtowania poprzez płynięcie nadplastyczne elementów ze stopów Al takich jak AlCuZr.W pracy przedstawiono wyniki pomiarów tekstury stopów AlCu4SiMn i AlCu5AgMgZr wyciskanych w kanale kątowym (metoda ECAP). Wykorzystano obserwacje struktury za pomocą mikroskopu optycznego, elektronowego (TEM) i skaningowego w zakresie analizy obrazu (OIMTM) oraz tekstury lokajnej (EBSD) w celu szczegółowego opisu struktury i zmian orientacji.

11

Accumulative Roll-Bonding (ARB) of Al 99.8 %

Kuśnierz J., Bogucka J.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2005

|

Vol. 50, iss. 1

219--230

EN

The Accumulative roll-bonding (ARB) process consists in rolling of the pack of two sheets to 50%. Then, the rolled materials is sectioned into two halves, stacked again and the procedure of roll-bonding can be repeated practically unlimitedly. The paper presents the accumulative roll-bonding procedure applied to the Al 99.8% strips. The evolution of mechanical properties, microstructure and texture in dependence on number of passes are discussed.

PL

Istotą procesu walcowania akumulacyjnego ze spajaniem (ARB) jest związanie blach w pakiecie, złożonym z dwóch blach, podczas walcowania ze zgniotem równym 50%. Po takim walcowaniu blacha jest dzielona na dwie równe części, składana i ponownie walcowana z takim samym zgniotem. Taki sposób walcowania ze spajaniem może być powtarzany teoretycznie bez ograniczeń. W pracy przedstawiono zmiany własności mechanicznych, mikrostruktury i tekstury krystalograficznej Al 99.8% w zależności od liczby przepustów akumulacyjnego walcowania ze spajaniem.

12

Microstructure and orientation of alpha + beta CuZnSi brasses for superplastic deformation

Dutkiewicz J., Szpunar J., Kim B., Nciri R., Malczewski P., Kuśnierz J.

Inżynieria Materiałowa

|

2004

|

R. XXV, nr 3

347-350

EN

Two brasses containing up to 60.8% Cu, 39.3% Zn, 0.3% Si and 0.2% Ti (in wt%) with almost equal amount of alpha and beta phases were investigated. The thermomechanical treatment consisted of hot roIling, quenching from the beta range, cold rolling and annealing at 773K what resulted in grain refinement down to 1.5 - 3 žm. The tensile tests were conducted at various rates and temperature range 623-823K in order to determine the strain rate sensitivity coefficient m. It was done using step strain rate change. The m attained highest value of about 0.65 for temperature 773K allowing total elongation close to 500% at the deformation rate of 4 ź 10^-3 s^-1. Orientation imaging microscopy (OIM) was performed on specimens tensile deformed 0 and 500%. It allowed to establish grain size and misorientation changes. The grain size of the alpha phase increased from the initial 1.6 žm to 2.7 žm for the sample deformed 500% and that of the beta phase from 1.8 žm to 2.3 žm. The evolution of the alpha boundaries misorientation during superplastic deformation reveals that there is an increase of low angle boundaries (below 10 degrees) and decrease of that of a high angle. The analysis of the Coincidence Site Lattice or CSL boundaries reveals that they increase within beta phase and decrease within alpha phase. It means that the beta phase deforms more by slip as the soft phase in the alpha/beta brass. TEM studies of samples deformed superplastically at 773K up to 100% of elongation, confirmed presence of deformation twins of sigma 3 within beta phase and indicated higher average dislocation density within beta phase than that of the alpha phase. Frequent subgrain boundaries within alpha and beta grains confirmed the results of OIM studies.

PL

Do badań wybrano dwa mosiądze zawierające 60.8% Cu, 39.3% Zn, 0.3%Si i 0.05 lub 0.2% Ti (w % wag.) o zbliżonej zawartości faz alfa i beta. Zastosowana obróbka termomechaniczna polegała na walcowaniu na gorąco, hartowaniu z zakresu fazy beta, i walcowaniu na zimno oraz wyżarzaniu w 773K, co doprowadziło do rozdrobnienia ziarna do 1.5-3 žm. Próby rozciągania prowadzone przy temperaturach 623-823K i skokowo zmienianych szybkościach pozwoliły na określenie współczynnika m czułości na szybkość rozciągania. Osiągnął on najwyższe wartości 0.65 dla 773K co pozwoliło na osiągnięcie 500% deformacji. Zastosowanie techniki OIM (Orienation Imaging Microscopy) pozwoliło na określenie zmian orientacji ziaren alfa i beta. Metoda ta pozwoliła na precyzyjne określenie zmiany wielkości ziaren fazy alfa z 1.6 do 2.7 žm i fazy beta z 1.8 do 2.3 žm po deformacji do 500%. Pomiary dezorientacji ziaren fazy alfa pozwoliły na stwierdzenie wzrostu ilości granic nisko-kątowych (poniżej 10°) i spadek ilości wysokokątowych. Analiza zmiany liczby koincydencji granic ziaren pozwoliła na stwierdzenie jej wzrostu w ziarnach fazy beta i spadku w ziarnach fazy alfa. Świadczy to o większym udziale deformacji przez poślizg w ziarnach fazy beta jako fazy o mniejszej twardości. Badania TEM po deformacji superplastycznej 100% w 773K potwierdziły obecność granic bliźniaczych o sigma = 3 w fazie beta i potwierdziły wyższą gęstość dyslokacji w tej fazie. Częste występowanie podziarn w fazach alfa i beta potwierdziły wyniki OIM.

13

Influence of ECAP mode C processing on the properties of cold rolled Al and Cu sheets

Kuśnierz J., Bogucka J., Baliga W.

Inżynieria Materiałowa

|

2004

|

R. XXV, nr 3

377-380

EN

Pre-deformed Cu and Al up to epsilon=7.2 by Equal-Channel Angular Pressing (ECAP), mode C were cold rolled up to 95 % of reduction of area. In Cu pre-deformed, the ductility was 50 % greater then in coarse-grained CG and small-grained SG copper; the maximum ductility was observed for Al pre-deformed to epsilon=3.6. The rolling texture of CG copper can be characterized by {011}<311> component whereas these of SG copper - by {351}<112>: both components were present in pre-deformed up to epsilon=7.2 copper. The perfection of rolling texture with {113}<121> component succeeded the increase of deformation of ECAP pre-deformed Al. Shear banding SB in pre-deformed copper was difficult to observe contrary to SG and SG copper where SBs were numerous. The sub-micrometer grains (order of 200 nm) produced by ECAP processing were elongated in cold rolled Al sample.

PL

Przeciskane wstępnie za pomocą ECAP, sposób C, aż do epsilon =7.2 próbki Al i Cu były następnie walcowane 95 %. W tak odkształconych próbkach miedzi i rozciąganych wydłużenie było o 50% większe niż w rozciąganych próbkach z walcowanej miedzi drobnoziarnistej SG lub gruboziarnistej CG. Największe wydłużenie obserwowano w rozciąganych próbkach, wyciętych z Al walcowanego i wstępnie przeciskanego do epsilon = 3.6. Tekstura walcowania miedzi CG walcowanej charakteryzowała się silną składową {011}<311>, podczas gdy w miedzi SG walcowanej obserwowano silną składową {351}<1 1 2>; obydwie składowe występowały w miedzi wstępnie przeciskanej do epsilon =7.2. Wyostrzanie składowej tekstury walcowania {113}<121> w walcowanym Al wzrastało wraz ze wzrostem wstępnego odkształcenia za pomocą ECAP. Pasma ścinania w miedzi walcowanej po wstępnym przeciskaniu były trudne do zaobserwowania w odróżnieniu od licznych pasm ścinania obserwowanych w miedzi SG i CG walcowanej.

14

Zastosowanie transmisyjnej mikroskopii elektronowej do analizy struktury amorficznej i nanokrystalicznej w stopach

Dudkiewicz J., Morgiel J., Kuśnierz J., Lityńska L., Maziarz W.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2004

|

Vol. 71, nr 7-8

288-291

PL

Transmisyjna Mikroskopia Elektronowa jest podstawową techniką w badaniach struktury amorficznej uzyskanej poprzez odlewanie na wirującym walcu lub przez mechaniczną syntezę składników. Wysokorozdzielacza mikroskopia amorficznych taśm stopów ZrNiTiCu pozwoliła na identyfikację obszarów uporządkowania bliskiego zasięgu w strukturze amorficznej, jak też w pewnych wypadkach istnienie nanokrystalicznych zarodków w tej strukturze. Krystalizacja taśm prowadziła do wytworzenia drobnokrystalicznej struktury faz F - Zr2Ni, i B TiNi. Mapy rozkładu pierwiastków wykazały tendencje segregacji tytanu i miedzi. W proszkach mielonych w młynach kulowych zidentyfikowano strukturę nanokryształów o wielkości 2 nm na podstawie odstępu i kąta pomiędzy płaszczyznami w krysztale. W prasowanych na gorąco elementach intermetalicznych z proszków TiAlV po MS zidentyfikowano ziarna o wielkosci 20 - 30 nm. Badania strukturalne prętów po wciskaniu w kanale kątowym wykazały istnienie granic wysokokątowych pomiędzy ziarnami o wielkości do 200 nm, wyjaśniając znaczny wzrost wytrzymałości.

EN

The application of transmission electron microscopy TEM will be shown in the study of the amorphous structure resulting after melt spinning or mechanical alloying and that of nanocrystalline obtained after high deformation or crystallization of the amorphous. The High Resolution Electron Microscopy HREM f amorphous ribbons from alloys ZrNiTiCu allowed to identify short range ordered regions within the amorphous structure and nanograins within the amorphous. Crystalization of amorphous ribbons lead to nanostructure consisting of phases F - Zr2Ni, and B TiNi. Elemental mapping indicated segregation of Cu and Ti. Structure studies of milled powers allowed to identify structure of 2 nm crystals within from crystal spacing and the angle of cross grating fringes. TEM studies of hot pressed intermetallic TiAlV samples allowed to identify the nanometer range grains structure with a mean size of about 20 - 30 nm. The structure of copper rods after Equal Channel Angular Pressing ECAP has shown high angle boundaries between 200 nm grains explaining significant strength grain.

15

Komputerowe wspomaganie procedur wyboru dostawców towarów i usług w systemie zarządzania jakością ISO 9001:2000

Kuśnierz J., Furgalski J.

Górnictwo i Geoinżynieria

|

2004

|

R. 28, z. 4/2

141-150

PL

Artykuł podejmuje problem obiektywizacji wyboru dostawców towarów i usług przy zastosowaniu procedur systemu zarządzania jakością EN ISO 9001:2000 i wykorzystaniu programu komputerowego jako narzędzia służb logistycznych przedsiębiorstwa. Wdrożenie systemu zarządzania jakością obejmuje znormalizowanie procesów składających się na funkcjonowanie przedsiębiorstwa w formie procedur i instrukcji. Dotyczy to także wyboru dostawców. W większości przypadków procedura doprowadza do określenia zbioru możliwych i dopuszczalnych decyzji. Wybór rozwiązania stanowi wynik analizy tego zbioru. W różnych sytuacjach wynik ten może być różny, zależnie od przyjętych kryteriów i przypisanych im wag. Narzędziem służącym usprawnieniu, obiektywizacji i udokumentowaniu analizy jest program komputerowy. Wejściowym elementem programu jest baza danych o dostawcach (Lista Dostawców Kwalifikowanych), użytkownik programu wprowadza zbiór informacji o przedmiocie dostawy oraz o wymaganych kryteriach doboru i wagach tych kryteriów. Na wyjściu uzyskuje się propozycję decyzji. Artykuł zawiera opis scharakteryzowanego wyżej programu na tle procedur obowiązujących w przedsiębiorstwie.

EN

The article is about the problem of the objectivization of the selection of the goods and services suppliers using the procedures of the Quality Management System EN ISO 9001: 2000 and the computer program as the instrument of the Logistics Services of the Company. The implementation of the quality management system covers the normalization of all processes which allow company to operate as procedures and instructions. It also concerns the selection of the suppliers. In majority of cases the procedure defines the collection of the possible and allowable decisions. The selection of the solution is a result of the analysis of the mentioned collection. This solution may vary depending on the situation, chosen criteria and the importance given to them. Computer program is an instrument for improvement, objectivization and documentation of the analysis done. The input data for the program is a data-base of suppliers (list of qualified suppliers), user specifies a collection of the information concerning the goods/services to be delivered and the required selection criteria and their importance. Output data is a collection of the solutions (in the ideal case - one-element collection). The article includes the characteristic of the above mentioned computer program against the background of the obligatory procedures in company.

16

On transient range of strain hardening and plastic anisotropy at tensile deformations

Kuśnierz J.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2004

|

Vol. 49, iss. 1

43-54

EN

The stress-strain relation, exemplified on tensile test measurement of CuZn37 brass, copper and aluminium, is considered according to Ludwigson model, and values of transient limit elongation are calculated. That concept is compared to the dependence of r-value on elongation and an analogue transient limit is defined. Both values are of the same order and considerably greater than the elongation defined earlier by the author, below which the r-value is non-real, i.e. has negative value.

PL

Zależność naprężenia od odkształcenia, rozważana zgodnie z modelem Ludwigsona na przykładzie wybranych wyników z rozciągania wyciętych z blachy próbek mosiężnych, miedzianych i aluminiowych, posłużyła do wyznaczenia wydłużenia, ograniczającego zakres przejściowy. Ta koncepcja została porównana z zależnością od wydłużenia współczynnika anizotropii plastycznej, gdzie definiowana jest analogiczna wartość granicznego wydłużenia. Obydwie wartości są tego samego rzędu i znacznie większe niż określane przez autora wcześniejwydłużenie, poniżej którego współczynnik aniozotropii plastycznej przyjmuje wartości ujemne czyli nierzeczywiste.

17

Effect of ECAP processing on the properties of cold rolled copper

Kuśnierz J., Bogucka J.

Archives of Metallurgy

|

2003

|

Vol. 48, iss. 2

173-182

EN

The study of the mechanical properties comprised fracture surface examination, texture and microstructure observations of copper samples, which were cold rooled, beginning from the recrystallized state or initially deformed by ECAP up to equivqlent deformation. In cold rolled recrystallized copper, intensive shear band formation on the sample scale as well as on micro-scale was observed; shear in cold rolled copper, initially ECAP processed, were difficult to observe. Higher ultimate strengh and greater elongation were measured in tensiled samples, cut out in RD direction of rolled to z=96% copper sheet and preliminarily ECAP processed samples, strain marks on the lateral surface of such a sample in the neck region demonstrated the grain size diameter lower than 1... Fracture surface observation of ruptured sheet samples of recrystallized copper has shown that it is possible to explain the lower elongation as a result of localised deformation in shear bands. In both cold rolled sheets, texture with {112}<11-1> ideal orientation was observed, although in preliminarily ECAP processed copper the dispersion of crystal orientation around the ideal orientation was smaller.

PL

Przeprowadzono badania własności mechanicznych, połączone z obserwacjami powierzchni przełomu, tekstury i mikrostruktury walcowanych próbek miedzi, albo od stanu zrekrystalizowanego albo od wstępnie odkształconego przez wyciskanie w kanale kątowym aż do odkształcenia zastępczego. W zrekrystalizowanych próbkach walcowanych obserwowano intensywne pasma ścinania, zarówno w skali próbki jak i pod mikroskopem elektronowym; pasma ścinania w walcowanych próbkach uprzednio wyciskanych były rzadko obserwowane. Stwierdzono wyższe wartości wytrzymałości na rozciąganie i większe wydłużanie w rozciąganych próbkach wyciętych w kierunku walcowania z walcowanej do z=96% miedzi, uprzednio wyciskanej w kanale kątowym; ślady odkształcenia na powierzchni bocznej szyjki rozciągniętej próbki wykazywały wielkość ziarna mniejszą od 1... Obserwacje przełomu pokazały, że obniżenie wydłużenia próbek rozciaganych, wycietych z walcowanej miedzi zrekrystalizowanej, może być wynikiem zlokalizowania odkształcenia w pasmach ścinania. W obu walcowanych blachach występowała tekstura z główną składową o idealnej orientacji {112}<11-1>; w próbkach wstępnie wyciskanych obserwowano mniejsze rozmycie orientacji wokół położeń idealnych.

18

Kształtowanie nadplastyczne stopów AlCuAgMg za pomocą ciśnienia gazu.

Dutkiewicz J., Kuśnierz J., Malczewski P., Nieh T.G.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2001

|

R. 46, nr 11

542-548

PL

Wykonano próby kształtowania nadplastycznego wysokowytrzymałych stopów aluminium zawierających do 6 % Cu, 0,8 % Ag, 0,8 % Mg i 0,4 % Zr (w % wag.) za pomocą ciśnienia gazu w wysokich temperaturach odkształcenia nadplastycznego. Opracowano technologię przygotowania stopu składającą się z szybkiej krystalizacji, gorącego walcowania i walcowania przy nieco podwyższonej temperaturze. Prowadziło to do odpowiednio małego ziarna dla odkształcenia nadplastycznego w zakresie temperatur 450-500 stopni Celsjusza. Dowodem dobrych właściwości superplastycznych był zakres wielkości m (czułości na prędkość odkształcenia) 0,4-0,6 określony na podstawie statycznej próby rozciągania w tym zakresie temperatur i szybkości rozciągania 10 do potęgi -3 - 10 do potęgi -4. Stosując niskie ciśnienie gazu poniżej 0,5 MPa uzyskano z blach o grubości <2 mm pełne odwzorowanie czaszy półsferycznej odpowiadającej odkształceniu 82 % w jednej operacji. Badania strukturalne dowiodły niewielkiego wzrostu ziarna podczas odkształcenia superplastycznego. W stopach odkształconych przy pomocy ciśnienia gazu (azotu) uzyskano znacznie niższą ilość porów na granicach ziaren, niż w stopach odkształconych porównywalnie (100 %) w próbie rozciągania, co może być spowodowane innym stanem naprężeń. Ponadto badania techniką transmisyjnej mikroskopii elektronowej wykazały przyrost gęstości dyslokacji w stosunku do stanu wyjściowego, dowodząc częściowego udziału poślizgu krystalograficznego, poza poślizgiem po granicach ziaren, który jest charakterystyczny dla idealnej deformacji superplastycznej. Badania zmian kontrastu dyfrakcyjnego dowiodły znacznej różnorodności typów dyslokacji w materiale odkształconym, co świadczy o udziale wielu systemów poślizgowych.

EN

In the present paper tests of superplastic forming of high strength aluminium alloys containing up to 6 %Cu, 0.8 %Ag, 0.8 %Mg i 0.4 %Zr (in wt. %) using gas pressure at temperature of superplastic deformation. The technology of grain refinement was elaborated, which included casting at high cooling rate, hot rolling and warm rolling. It lead to sufficiently small grain for superplastic deformation at temperature range 450-500 degrees centigrade. The proof of a good superplastic properties was the m value (strain rate sensitivity), what was established at 0.4-0.6 in this temperature range and strain rate 10 to the -3 - 10 to the -4. Applying low deformation gas pressure below 0.5 MPa, a shape of hemishere matrix was attained in one operation corresponding to 82 % of deformation from the alloys sheet of thickness <2 mm. The structure observations revealed a small grain growth during superplastic deformation. In alloys deformed using nitrogene gas pressure much lower number of cavities was obtained than in tensile strain tested alloys (100 %) what can be caused by a different stress state in both cases. Furthermore, transmission electron microscope studies have shown significant increase of dislocation density after superplastic deformation what indicate participation of a crystallographic slip in addition to the grain boundary sliding mechanism of deformation, characterizing ideal superplastic deformation. The contrast change experiments have shown presence of various dislocation types what suggests presence of various slip systems.

19

Texture characteristics of ultrafine-grained Al and Cu samples obtained by means of ECA pressing.

Kuśnierz J., Baudin T., Jasieński Z., Penelle R.

Inżynieria Materiałowa

|

2001

|

R. XXII, nr 4

517-520

EN

A prototype equipment was used to realise pressing at right angle up to ultra-high plastic deformation on Equal-Channel Angular (ECA) pressing apparatus with the aim to obtain ultra-fine-grained (UFG, nanocrystalline) materials. Experiments, performed for Cu and Al with pressing up to equivalent deformation epsilon about 8, provided UFG aluminium samples with the grain size d=0,3-1,0 micrometer and UFG copper samples with d=0,1-1,0 micrometer. In order to obtain the crystallographic texture characteristics, the orientation distribution functions of crystallites were calculated from X-ray measured poles figures with ND along the sample axis and perpendicular to the pressing direction RD. For both materials the main components {110}<1-11> were observed after pressing to epsilon about 4. Pressing to higher deformation degree caused the increase of disorientation in case of copper.

PL

Wykorzystano prototypowe urządzenie do zrealizowania wyciskania do bardzo wysokiego stopnia odkształcenia w kanale pod kątem prostym (ECA pressing method) w celu otrzymania ultra-drobnokrystalicznego (UFG, nanokrystalicznego) materiału. Przeprowadzone doświadczenia dla Cu i Al z wyciskaniem do epsilon około 8, dostarczyły próbek Al, o UFG strukturze z ziarnem o średnicy d=0,3-1,0 mikrometra i próbek Cu, z ziarnem o średnicy d=0,1-1,0 mikrometra. Charakterystykę rozkładów orientacji krystalograficznych określono na podstawie obliczonych funkcji rozkładów orientacji wyznaczonych ze zmierzonych metodą rentgenowską figur biegunowych z normalną ND równoległą do osi próbki i kierunkiem RD równoległym do kierunku nacisku. W obu materiałach obserwowano główną składową {110}<1-11> po wyciskaniu do epsilon około 4. Wyciskanie do większych odkształceń powodowało wzrost dezorientacji w przypadku miedzi.

20

Microstructure and texture evolving under equal channel angular (ECA) processing

Kuśnierz J.

Archives of Metallurgy

|

2001

|

Vol. 46, iss. 4

375-384

EN

The pressing in Equal Channel Angular ECA apparatus was applied to obtain ultra-fine grained (UFG) materials. The method consists of manifold extrusion steps of the bar sample material in a channel of constant cross-section which contains two parts inclined one to another at a certain angle, mostly at right angle. The processing exemplified on model materials such as Al and Cu, provided in samples deformed up to equivalent deformation ε -8, the grain size of d = 0.3-5-1.0 urn in case of Al and of d = 0.1 +1.0 μm in case of Cu. In samples of both materials, deformed to ε-4, the main texture components {110}<1-11> were observed, with the normal to the {110} plane parallel to the extrusion direction and <111> direction along the applied pressing direction. Pressing to a higher deformation degree caused the increase of disorientation in case of copper.

PL

Wyciskanie w kanale kątowym zostało zastosowane do wytworzenia ultra-robnokrystalicznej (nanokrystalicznej) struktury. Metoda ta polega na wielokrotnym przeciskaniu badanego pręta metalu przez kanał o stałym przekroju, którego dwie części połączone są pod pewnym kątem, przeważnie pod kątem prostym. Przeprowadzone tym sposobem wyciskanie Al i Cu jako modelowych materiałów, aż do odkształcenia ε-8. doprowadziło do wytworzenia ultra-drobnokrystaliczncj struktury o średnicy ziarna d= 0.3+1.0 μm w przypadku Al i o średnicy ziarna d = 0.3+1.0 μm w przypadku Cu. W obu przypadkach, aż do odkształcenia ε-4, stwierdzono występowanie głównej składowej tekstury {110}<1-11>, przyjmując za płaszczyznę odniesienia płaszczyznę prostopadłą do kierunku wypływania zaś za kierunek odniesienia kierunek przyłożonej siły wyciskającej. Wzrost odkształcenia powodował wzrost rozmycia wymienionej wyżej składowej w przypadku Cu.