Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Metaloznawcze aspekty procesu ciągnienia stopu Ti6Al4V

Krawczyk J., Paćko M., Śleboda T., Zięć M., Skóra M., Dybich J.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2017

|

Vol. 84, nr 1

34--40

PL

Wykonano proces ciągnienia stopu Ti6Al4V z prędkościami 20 mm/s oraz 50 mm/s. Wykonano ciąg z ø 7,30 mm na ø 7,08 mm (ε = 5,94%). Uzyskano pozytywny efekt w postaci wyrobu końcowego przydatnego do kształtowania elementów złącznych. W niniejszej pracy przedstawiono zmiany w mikrostrukturze ciągnionych prętów. Wykazano wpływ procesu ciągnienia na zmiany w udziale składników strukturalnych zarówno w warstwie przypowierzchniowej, jak i w rdzeniu ciągnionego pręta. Po procesie ciągnienia wzrostowi uległ udział pierwotnej (sferoidalnej) fazy α. Wpłynęło to na zmianę własności mechanicznych pręta. Wzrosły własności wytrzymałościowe kosztem własności plastycznych. Odwróceniu uległ również rozkład twardości na przekroju pręta.

EN

This paper presents the results of the research on Ti6Al4V alloy drawing. Drawing tests were performed with drawing speed of 20 mm/s and 50 mm/s. Rods with a diameter of 7.3 mm were drawn into rods with a diameter of 7.08 mm (cross-sectional area reduction of 5.94%). Good quality semi-finished product, suitable for forming fasteners, was obtained. The changes in the microstructure of drawn rods were examined and discussed. The influence of drawing on changes in content of microstructural constituents in both surface layer and in the core of drawn rod was also discussed. An increase in primary (spheroidal) α phase content was observed in the investigated rods after drawing, what influenced their mechanical properties. Drop in ductility and increase in strength of rods was noticed. Hardness distribution on rod cross-section reversed too.

2

Hot Processing of Cast and PM Ti-6Al-4V Alloy

Wojtaszek M., Śleboda T., Korpała G.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2016

|

Vol. 61, iss. 2B

1115--1120

EN

Quantitative and qualitative evaluation of the influence of the applied sample morphology as well as parameters of deformation on the microstructure and selected properties of Ti-6Al-4V alloy after deformation was presented. Both cast Ti-6Al-4V alloy and powder compacts were used as the material under investigation. P/M preform was produced from the mixture of elemental powders, by hot compaction. The samples of compacts as well as cast alloy were subjected to plastometric tests under various conditions. The influence of the state of the investigated Ti-6Al-4V alloy on the character of flow curves was determined. The microstructure and hardness after deformation were evaluated and compared. Basing on the results of plastometric tests, the suitable thermo-mechanical parameters of forging of Ti-6Al-4V alloy were determined. The charge was machined from the compacts and from cast material, and both types of forging stock were hot-forged. The microstructure as well as hardness of the forgings were compared.

3

Microstructural banding in titanium alloys

Krawczyk J., Dąbrowski R., Łukaszek-Sołek A., Frocisz Ł., Górecki K., Cios G., Śleboda T., Kopyściański M., Bała P.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2015

|

Vol. 72, nr 1

5--13

EN

Purpose of this paper was to investigate the phenomenon of microstructural banding in three titanium alloys: Ti-6Al-4V, Ti-10V-2Fe-3Al and Ti-3Al-8V-6Cr-4Mo-4Zr. Design/methodology/approach: The microstructure of the investigated materials in as-delivered condition was characterized. Compression tests were performed on Gleeble thermomechanical simulator to investigate banding phenomena occurring in the microstructure of each studied alloy. Moreover, banding phenomena was also investigated in the case of forging obtained from Ti-6Al-4V alloy. Heat treatment conditions allowing to reduce banding in the microstructure of the investigated alloys were also determined. Findings: Thermomechanical processing leading to dynamic recrystallization in the investigated alloys restricts the formation of bands in their microstructure. Homogenizing treatment can also reduce banding in such alloys. Research limitations/implications: Future research should concern the investigations of grain size in the recrystallized alloys and in the alloys subjected to homogenizing heat treatment. Practical implications: The results of this research should allow obtaining homogenous microstructure in titanium alloys studied in this paper. Originality/value: The range of the temperature and strain rate for dynamic recrystallization restricting banding in the microstructure in the investigated alloys was determined. In the case of Ti-3Al-8V-6Cr-4Mo-4Zr alloy the range of the temperature and time of annealing leading to homogenization of the material was identified.

4

Techniczno-technologiczne aspekty procesu ciągnienia dwufazowych stopów tytanu

Dybich J., Skóra M., Paćko M., Krawczyk J., Śleboda T.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2015

|

Vol. 82, nr 1

18--23

PL

Autorzy podjęli próbę przeprowadzenia eksperymentu ciągnienia dwufazowego stopu tytanu w warunkach laboratoryjnych, pozwalających na realizację procesu ciągnienia z małymi prędkościami. Wykazano, że oprócz właściwego doboru smaru, istotny jest dobór odpowiedniej prędkości ciągnienia. Badania wykazały, że dla założonej geometrii narzędzi stabilny przebieg procesu ciągnienia badanego stopu jest możliwy dla prędkości ciągnienia do 50 mm/s.

EN

The results of laboratory tests of two phase titanium alloy drawing are presented in this paper. The tests were carried out at low strain rates. The investigations showed, that proper selection of the lubricant is equally as important as appropriate strain rate conditions. For the applied geometry of drawing tools the drawing process of the investigated alloy can be successful when performed at the strain rates lower than 50 mm/s.

5

Wpływ temperatury odkształcenia na rekrystalizację dynamiczną stopu Waspaloy

Krawczyk J., Śleboda T., Wojtaszek M.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2013

|

R. 58, nr 11

632--638

PL

Celem niniejszego artykułu było potwierdzenie oraz uszczegółowienie danych odnoszących się do wpływu temperatury odkształcenia na mikrostrukturę stopu Inconel 718. Próbki spęczano w symulatorze termomechanicznym Gleeble w temperaturach: 900, 1000, 1050, 1100 i 1150 °C z prędkością odkształcenia 0,01 s–1. Określono zakres występowania węglika Cr23C6, którego wydzielenia charakteryzowały materiał w stanie dostawy. Osnowa ulega w całej objętości rekrystalizacji dynamicznej jeszcze przed rozpuszczeniem wydzieleń węglika Cr23C6. Określono wpływ temperatury odkształcenia na wielkość ziarna powstałego w wyniku rekrystalizacji dynamicznej. Określono wpływ mikrostruktury, w tym rekrystalizacji dynamicznej na twardość badanego stopu po odkształceniu. Zaobserwowano, że rekrystalizacja dynamiczna rozpoczyna się na granicach odkształconych ziarn osnowy. Zastosowanie temperatury odkształcenia 1050°C pozwala na objęcie przez rekrystalizację dynamiczną całej osnowy.

EN

This work is focused on the analysis of the influence of the processing temperature on the microstructure of Inconel 718 alloy. The samples of the investigated alloy were tested In compression on Gleeble thermomechanical simulator at the temperatures: 900, 1000, 1050, 1100 and 1150 °C with strain rate of 0.01 s–1. The range of the occurance of Cr23C6 carbide, present in the investigated material in as-delivered condition, was also determined. The whole volume of the alloy matrix underwent dynamic recrystallization before dissolution of Cr23C6 carbide precipitates. The influence of the temperature of deformation on the alloy grain size was analyzed. The effect of the evolution of the microstructure on hardness of Waspaloy alloy was discussed, too. It was observed, that dynamic recrystallization started on the boundaries of highly deformed grains. It was also noticed, that deformation at 1050 °C resulted in recrystallization of the whole volume of the investigated alloy.

6

Wpływ temperatury i intensywności odkształcenia na mikrostrukturę stopu Inconel 718

Krawczyk J., Łukaszek-Sołek A., Śleboda T.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2013

|

R. 58, nr 11

651--658

PL

Celem niniejszego artykułu było określenie wpływu temperatury oraz prędkości odkształcenia na mikrostrukturę stopu Inconel 718. Próbki spęczano w symulatorze termomechanicznym Gleeble w temperaturze: 900, 1000, 1050, 1100, 1150 i 1200 °C z prędkością odkształcenia: 0,01; 0,1; 1; 10 i 100 s–1 do odkształcenia rzeczywistego równego 1. Przedstawiono diagramy opisujące wpływ temperatury i prędkości odkształcenia na zakres występowania fazy δ oraz rekrystalizację dynamiczną badanego stopu. Zaobserwowano, że osnowa ulega w całej objętości rekrystalizacji dynamicznej jeszcze przed rozpuszczeniem wydzieleń fazy δ. Ponadto wybielenia fazy δ w przypadku gdy występują w odpowiednio dużym udziale i morfologii płytkowej, efektywnie blokują rozrost ziarn powstałych w wyniku rekrystalizacji dynamicznej. Na rekrystalizację dynamiczną istotny wpływ ma również intensywność odkształcenia oraz czas ekspozycji materiału na działanie zadanej temperatury. Powoduje to, że proces rekrystalizacji dynamicznej w stopniu najmniejszym zachodzi dla prędkości odkształcenia 1 s–1. Postęp rekrystalizacji oraz rozrost ziarna po rekrystalizacji determinuje zmniejszenie twardości materiału po odkształceniu.

EN

This work discusses the influence of the processing temperature and processing strain rate on the microstructure of Inconel 718 alloy. The samples were compressed on Gleeble thermomechanical simulator at the temperatures: 900, 1000, 1050, 1100, 1150 and 1200 °C with strain rates: 0.01; 0.1; 1; 10 and 100 s–1 to a total true strain of 1. The diagrams describing the influence of temperature and processing strain rate on δ phase occurence and on dynamic recrystallization of the investigated alloy. It was observed, that the whole volume of the alloy underwent dynamic recrystallization before dissolution of δ phase. Moreover, precipitates of δ phase, when existing in appropriate big volume fracture and lamellar morphology, effectively restrict growth of recrystallized grains. Equivalent strain and overall time at given processing temperature have also influence on dynamic recrystallization. The extent of dynamic recrystallization was smallest in the case of the material deformed with a strain rate of 1 s–1. Progress of dynamic recrystallization as well as subsequent grain growth determine drop in hardness of Inconel 718 alloy.

7

Opracowanie i weryfikacja parametrów kucia matrycowego na gorąco wyprasek ze stopu Ti10V2Fe3Al

Wojtaszek M., Śleboda T., Łukaszek-Sołek A.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2013

|

R. 58, nr 11

673--679

PL

W artykule podjęto próbę wykorzystania technologii metalurgii proszków do wytwarzania wysokiej jakości wyrobów ze stopu Ti10V2Fe3Al. Do realizacji tego celu zastosowano procesy izostatycznego prasowania na gorąco proszku oraz kucia matrycowego na gorąco wyprasek. W roli materiału wyjściowego użyto mieszaninę proszków elementarnych tytanu, wanadu, żelaza oraz aluminium, co prowadzi do obniżenia kosztów otrzymywania wyrobów, w porównaniu do produktów formowanych z proszku stopowego o tym samym składzie chemicznym. W wyniku realizacji procesu zagęszczania na gorąco proszku w ściśle kontrolowanych warunkach, przy zaproponowanych parametrach otrzymano półwyrób o gęstości względnej zbliżonej do litego materiału. Dało to podstawę do wykorzystania do opisu materiału podczas symulacji numerycznej MES charakterystyk płynięcia litego tworzywa o tym samym składzie chemicznym, otrzymanych przy wykorzystaniu symulatora termomechanicznego Gleeble. W oparciu o dane otrzymane na podstawie analizy numerycznej oszacowano dla badanego stopu korzystne parametry termomechaniczne procesu kucia matrycowego wyrobu o wytypowanej geometrii. Ich weryfikacji dokonano w oparciu o eksperyment, próbę kucia przeprowadzono w warunkach przemysłowych. Określono wybrane własności materiału w stanie po kuciu, jakość odkuwki oceniono na podstawie wyników badań metalograficznych.

EN

This research work was focused on the application of powder metallurgy technology for producing high quality product from Ti10V2Fe3Al alloy. For the purpose of the investigations hot compaction and hot close-die forging processes were used. As an initial material a mixture of elemental powders of titanium, vanadium, iron and aluminum was applied. The application of the mixture of elemental powders as initial material leads to reduction of production costs as compared to the manufacturing the parts from prealloyed powders. The process of the hot compaction of Ti10V2Fe3Al was realised at the temperature of 1200 °C under pressure of 25 MPa at argon atmosphere. The time of the sintering was 3 hours. As the result of hot densification under precisely controlled conditions, fully densified semi-products were obtained. The description of thermo-mechanical behavior of the investigated material for numerical simulation was determined during compression tests on Gleeble simulator performed on solid Ti10V2Fe3Al alloy samples having the same chemical composition as the investigated P/M alloy. Numerical modeling of forging of the selected forging was performed using FEM (Finite Element Method) QForm 2D/3D commercial software. Various options of heating the billet as well as various mechanical conditions of forging process were applied, however the range of parameters was strictly in accordance with possibilities of the industry. Basing on the results of the numerical analysis, appropriate thermo-mechanical conditions of hot forging of gear wheel were determined. Designed parameters of forging technology were verified by the trials performed at industrial conditions. Cylindrical specimens with a height of 30 mm and a diameter of 70 mm, made of Ti10V2Fe3Al alloy powder compacts, were used as a billet for forging. The specimens were heated up to 1000 °C for 15 minutes in a gas furnace, then cooled down to 900°C and forged in two stages. Chosen properties of the forgings were specified, the quality of the product were estimated by microstructure observations conducted at several chosen areas of the forging. It was found, that hot forging of compacted mixture of elemental powders resulted in obtaining defect-free Ti10V2Fe3Al gear wheel.

8

Quasi-static and dynamic tensile properties of Ti-6Al-4V alloy

Wojtaszek M., Śleboda T., Czulak A., Weber G., Hufenbach W. A.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2013

|

Vol. 58, iss. 4

1261--1265

EN

Ti-6Al-4V alloy is widely used, mainly in aircraft industry, due to its low density, excellent corrosion/oxidation resistance and attractive mechanical properties. This alloy has relatively low formability, so forming parts of complex geometries out of this alloy requires precisely controlled thermomechanical processing parameters. In industrial conditions Ti-6Al-4V alloy is usually processed by forging or extrusion. Ti-6Al-4V alloy is applied for structural parts of aircrafts, which are often exposed to variable loads and high or cyclically changing strain rates. Moreover, Ti-6Al-4V alloy is often used for structural parts providing good ballistic performance. That is why the knowledge of the mechanical behaviour of this alloy under dynamic conditions is important. This work is aimed at the analysis of Ti-6Al-4V alloy behaviour under quasi-static and dynamic deformation conditions. Both dynamic and quasi-static tensile tests were performed in this research. Moreover, ARAMIS system, a non-contact and material independent measuring system providing accurate 2D displacements, surface strain values and strain rates, was applied. The influence of tensile test strain rate on chosen mechanical properties of the investigated alloy was also discussed. The investigations showed a significant influence of processing strain rate on the mechanical behaviour of Ti-6Al-4V alloy.

PL

Stop Ti-6A1-4V jest szeroko stosowany głównie w przemyśle lotniczym ze względu na niski ciężar właściwy, dużą odporność na korozję oraz wysokie własności mechaniczne. Ze względu na stosunkowo małą podatność do odkształceń plastycznych stopu Ti-6A1-4V. kształtowanie części o skomplikowanej geometrii z tego stopu wymaga bardzo dokładnego doboru warunków przeróbki cieplno-mechanicznej. W warunkach przemysłowych stop ten jest najczęściej kształtowany w procesach kucia lub wyciskania, które charakteryzują się różnymi zakresami prędkości odkształcania wsadu. Zastosowanie stopu Ti-6A1-4V obejmuje w dużej mierze wytwarzanie odpowiedzialnych elementów konstrukcji lotniczych, które są eksponowane na zmienne obciążenia w warunkach wysokich lub cyklicznie zmiennych prędkości, oraz które często muszą charakteryzować się doskonałymi parametrami balistycznymi. Dlatego istotna w przypadku przedmiotowego materiału jest znajomość charakterystyk jego zachowania w warunkach obciążeń dynamicznych. Zauważyć można, że w odróżnieniu od danych otrzymanych w statycznych warunkach, ilość publikowanych informacji na ten temat jest niewielka. W pracy przeprowadzono próby jednoosiowego roz- ciągania próbek ze stopu Ti-6A1-4V, które prowadzono przy dużych prędkościach odkształcenia oraz, celem porównania, w warunkach quasi-statycznych. Do analizy wykorzystano system do bezkontaktowych trójwymiarowych pomiarów odkształceń ARAMIS. Badano wpływ prędkości odkształcenia na wybrane własności mechaniczne stopu, obserwacji i analizie poddano także powstałe podczas realizacji próby rozciągania powierzchnie zniszczenia.

9

Wysokotemperaturowe własności tribologiczne stopów Fe-Al

Śleboda T., Krawczyk J., Zimowski S., Kot M.

Tribologia

|

2012

|

nr 3

209-215

PL

W niniejszej pracy poddano dyskusji wysokotemperaturowe własności tribologiczne stopów Fe-Al. Jako materiał wyjściowy do badań zastosowano stop FeAl w formie odlewu oraz otrzymany z proszku stopu. Analizie został poddany wpływ rodzaju stopu na jego własności tribologiczne. Badania tribologiczne wykonano w temperaturze 700C w układzie trzpień-tarcza. Określono wielkość zużycia oraz współczynnik tarcia. Dyskusji poddano różnice w mechanizmach zużycia tribologicznego badanych materiałów.

EN

This research was focused on high temperature tribological properties of Fe-Al alloys. Powder and cast FeAl alloy was used in this study. The influence of the alloy morphology on its tribological properties is discussed. Tribological tests were performed at 700C. Wear and friction coefficients of the investigated materials were analysed. The differences in the mechanisms of the wear of the investigated alloys are also presented.

10

Wpływ procesu kucia matrycowego na mikrostrukturę stopu Ti-6Al-4V

Śleboda T., Krawczyk J., Bała P., Łukaszek-Sołek A., Paćko M.

Inżynieria Materiałowa

|

2012

|

Vol. 33, nr 4

275--279

PL

W ramach przedstawionych badań analizie poddano zmiany w mikrostrukturze odkształcanego w procesie kucia na gorąco stopu Ti-6Al-4V. Po wygrzaniu w piecu elektrycznym komorowym, wsad w formie walca był odkształcany w temperaturze 950°C. Temperatura wygrzewania, odkształcania oraz chłodzenia była w sposób ciągły monitorowana. Kształtowanie badanego stopu było poprzedzone badaniami dylatometrycznymi stopu oraz analizą numeryczną wariantów kucia, co pozwoliło na precyzyjne określenie parametrów odkształcania w warunkach rzeczywistych.

EN

This research focuses on the development of the microstructure in the hot forged Ti-6Al-4V alloy. After heating in an electric chamber furnace, a billet was forged at 950°C. The temperature of heating, forging and cooling of the billet was constantly monitored. Processing of the investigated alloy in industrial conditions was preceded by dilatometric analysis of the investigated alloy as well as by numerical modelling of the forging modes, which enabled precise determination of the forging parameters.

11

Mikrostruktura odkuwek narzędzi chirurgicznych ze stopu tytanu

Krawczyk J., Karaś M., Łukaszek-Sołek A., Bała P., Śleboda T., Bednarek S.

Inżynieria Materiałowa

|

2012

|

Vol. 33, nr 4

288--291

PL

W pracy przedstawiono analizę zmian mikrostruktury odkuwek narzędzi chirurgicznych ze stopu tytanu Ti6Al4V w procesie kucia matrycowego. Scharakteryzowano mikrostrukturę stopu w stanie wyjściowym oraz wpływ kolejnych etapów kucia na zmiany morfologii jej składników fazowych. Rozwój mikrostruktury analizowano w określonym miejscu na przekroju: odkuwki wstępnej oraz odkuwki finalnej bez i ze smarowaniem. Badania wykonano w celu pełnego opisu procesu kucia matrycowego narzędzi chirurgicznych ze stopu Ti6Al4V, który w przyszłości powinien zostać zoptymalizowany.

EN

This work presents the analysis of changes in the microstructure of surgical instruments forged from titanium alloy Ti6Al4V. The microstructure of the investigated alloy was analyzed after each stage of forging. The research started from the analysis of the microstructure of an as-received billet. The influence of the forging stages on the microstructure of the forged material was investigated. The development of the microstructure was analyzed on a chosen area of the cross-section of a forged blank, final forging processed without lubrication and final forging processed with lubrication. The research was aimed at complete analysis of the forging of surgical instruments of the Ti6Al4V alloy. Such analysis will be used to optimize this process.

12

Strain induced recrystallization in hot forged inconel 718 alloy

Krawczyk J., Łukaszek-Sołek A., Śleboda T., Bała P., Bednarek S., Wojtaszek M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2012

|

Vol. 57, iss. 2

593-603

EN

Changes in the microstructure of Inconel 718 resulting from hot forging were investigated in this work. Axisymmetrical forging characterized by the areas of different forging reduction ratios was subjected to the analysis. The investigated alloy was forged under various thermomechanical conditions. Two forging modes, differing by the geometry and the temperature of the billet were performed in industrial conditions. It was revealed, that the microstructure of the alloy after forging was in the solutionized condition with different levels of recrystallization determining the differences in the grain size. Moreover, numerous simulations of the analyzed forging process taking into account variable thermomechanical conditions were performed using QForm 3D v. 5.1 software. The results of the simulations were compared with the results of forging the investigated alloy in industrial conditions. These results showed to be in very good agreement with the experimental observations. The changes in the microstructure of the investigated alloy forging were also compared with the results of the performed simulations. This study allowed determining both the influence of chosen thermomechanical parameters on recrystallization process in hot forged Inconel 718 alloy as well as the possibility of obtaining good quality forgings with uniform microstructure out of this alloy.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań zmian w mikrostrukturze stopu Inconel 718 powstałych w wyniku kucia. Kształtowano odkuwkę o kształcie zbliżonym do osiowosymetrycznego będącej jednocześnie przykładem odkuwki posiadającej obszary charakteryzujące sie różnym stopniem przerobu materiału. Pozwoliło to uzyskać złożone warunki termomechaniczne podczas kucia i po jego zakończeniu. Zastosowano dwa różne wymiary wsadu oraz dwie różne temperatury nagrzania do kucia. Stwierdzono, ze po kuciu mikrostruktura stopu jest w stanie przesyconym z różnym stopniem zaawansowania procesu rekrystalizacji oraz wielkości ziarna po rekrystalizacji. Przeprowadzono również szereg symulacji procesu kucia omawianego materiału w zmiennych warunkach cieplno mechanicznych z zastosowaniem programu QForm 3D v. 5.1. Odniesienie wyników modelowania numerycznego analizowanego procesu przeróbki plastycznej do uzyskanej mikrostruktury odkuwki pozwoliło na przedstawienie koncepcji roli warunków termomechanicznych na proces rekrystalizacji w stopie Inconel 718 oraz określenie możliwości kształtowania odkuwki z tego stopu w celu uzyskania jednorodnej mikrostruktury.

13

FEM modelling and experimental research of die forging of Ni-Mo-Fe alloy antenna components

Wojtaszek M., Chyła P., Śleboda T., Łukaszek-Sołek A., Bednarek S.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2012

|

Vol. 57, iss. 2

627-635

EN

This work was focused on the design of hot forging process for a selected element of Ni-Mo-Fe alloy. The research included numerical FEM simulation, testing in industrial conditions as well as laboratory tests. The numerical FEM simulation of hot forging of a selected forging was prepared and performed with application of QForm software. Next, the forging tests of the analyzed element were performed in industrial conditions, with application of the parameters used in the numerical simulation. The selected properties of the obtained forging were determined. The metallographic examination was also performed, including microstructure observation as well as the analysis of fractures formed during impact testing of specimens. Chemical composition of the investigated alloy was also examined during SEM-EDS characterization. The results of investigations were compared with the data obtained from FEM simulation, in order to specify the forging process parameters. The research showed, that the parameters of forging of the analyzed alloy assumed in the FEM numerical analysis and then verified in industrial conditions, allowed to produce a good quality product with quite uniform microstructure within its volume. No signs of porosity or micro-shrinkages were observed in the obtained product, what signifies, that the selection of forging parameters for the investigated material allowed to eliminate the casting defects present in the volume of a feedstock. Ni-Mo-Fe alloy product showing the strength and plastic properties allowing its application for the components of antennas was obtained by hot forging.

PL

Celem podjętych badań było zaprojektowanie procesu kucia na gorąco wybranego elementu ze stopu nikiel - molibden - żelazo. Zakres badań obejmował symulację numeryczną MES, próby w warunkach przemysłowych oraz badania laboratoryjne. Przygotowano oraz przeprowadzono symulację numeryczną MES procesu kucia na gorąco wybranej odkuwki, z wykorzystaniem programu QForm. Następnie przeprowadzono próby kucia analizowanego elementu w warunkach przemysłowych, stosując takie same parametry jak przyjęto podczas analizy numerycznej. Określono wybrane właściwości otrzymanej odkuwki. Przeprowadzono badania metalograficzne, które objęły obserwację mikrostruktury oraz ocenę przełomów powstałych podczas udarowego łamania próbek. Wykonano też analizę składu chemicznego materiału metoda EDS. Przyjęte do analizy numerycznej MES i następnie zweryfikowane w warunkach przemysłowych parametry procesu kucia analizowanego stopu pozwoliły na otrzymanie odkuwki o właściwym przerobie oraz dość jednolitej w objętości mikrostrukturze. Na zgładach metalograficznych pobranych z różnych obszarów odkuwki nie zaobserwowano porowatości ani rzadzizn. Przyjmuje się, że poprawny dla badanego materiału dobór parametrów kucia pozwolił na usuniecie obecnych w objętości wsadu wad odlewniczych. W procesie kucia matrycowego na gorąco przy zaproponowanych parametrach otrzymano wyrób, którego właściwości mechaniczne pozwalają na jego zastosowanie w roli elementów anten.

14

Wybrane własności tribologiczne stopu z grupy FeAl

Śleboda T., Krawczyk J., Bednarek S., Wojtaszek M., Paćko M.

Tribologia

|

2011

|

nr 4

253-261

PL

W ramach przedstawionych badań analizie poddano własności tribologiczne stopów z grupy FeAl. Jako materiał wyjściowy do badań zastosowano stop FeAl w formie odlewu oraz otrzymany z proszku stopu. Dyskusji poddany został wpływ morfologii materiału wyjściowego do badań na jego własności tribologiczne. Badania tribologiczne wykonano w temperaturze pokojowej na testerze T-05 przy zmiennych obciążeniach. Jako przeciwpróbkę zastosowano stal narzędziową HS6-5-2. Układ tribologiczny składał się z pierścienia (przeciwpróbka) oraz płaskiej powierzchni (próbka). Zbadano wpływ stosowanego obciążenia na zużycie badanych materiałów oraz zmiany współczynnika tarcia. Na podstawie przeprowadzonych badań można stwierdzić, że morfologia stopów FeAl ma duży wpływ na własności tribologiczne tego typu materiałów, a w szczególności na rodzaj mechanizmów zużycia tribologicznego.

EN

This research was focused on tribological properties of FeAl alloys. Powder and cast FeAl alloy was used in this study. The influence of the alloy morphology on its tribological properties is discussed. Tribological tests were performed at room temperature, using a T-05 testing device, under various testing conditions. HS6-5-2 tool steel was used as counter-sample. The tribological set up consisted of a ring (counter-sample) and flat surface of the investigated sample. The effect of tribological testing load on the wear and friction coefficient of the investigated materials was analysed. The obtained results indicated that the morphology of FeAl alloys has significant influence on tribological properties of these alloys and on the mechanisms of wear in particular.

15

Charakterystyka zużycia stempla podczas wyciskania stalowych elementów

Łukaszek-Sołek A., Krawczyk J., Bednarek S., Sińczak J., Śleboda T., Bała P.

Tribologia

|

2011

|

nr 4

153-161

PL

W pracy opisano mechanizm zużycia stempla wykonanego ze stali 32CrMoV12-28 używanego do wyciskania bufora zderzaka kolejowego. Stempel ten uległ pęknięciu, które wyeliminowało go z dalszej eksploatacji. Wykonano charakterystykę materiałową stempla i określono jej wpływ na mechanizm zużycia w odniesieniu do jego warunków pracy. Do powyższej analizy wykorzystano obliczenia numeryczne współczynnika zużycia. Wyniki badań wskazują na istotną rolę tworzenia się tzw. białej warstwy w mechanizmie zużycia tribologicznego oraz inicjacji pęknięcia. Określono rolę mikrostruktury w rozwoju pęknięcia. Wyniki badań pozwolą na dobór lub zaprojektowanie nowych materiałów narzędziowych na tego typu elementy pracujące w szczególnie trudnych tribologicznie warunkach.

EN

This research is aimed at the analysis of wear mechanisms of 32CrMoV12-28 steel stamp used in extrusion of railway bumpers. The stamp cracked, which excluded it from further use. The analysis of the stamp material was performed and its influence on the wear mechanisms operating under working conditions of the stamp was analyzed. The calculations of the wear factor were also used in this research. The results of this research show that the white layer formation is a very important phenomenon, strongly influencing crack formation in the investigated stamp. The role of the microstructure of the analyzed stamp in the crack development was also investigated. The presented results will allow one to properly select or design new tool steels for the structural parts working under tribologically difficult conditions.

16

Analiza oddziaływania materiału wsadowego na mechanizm zużycia wkładek matrycowych formujących w procesie kształtowania elementów zderzaka kolejowego

Bednarek S., Krawczyk J., Bała P., Łukaszek-Sołek A., Śleboda T., Wojtaszek M., Chyła P.

Tribologia

|

2011

|

nr 4

33-41

PL

W pracy omówiono mechanizm zużycia wkładki matrycowej formującej używanej do wyciskania bazy zderzaka kolejowego. Wkładka ta została wykonana ze stali X40CrMoV5-1. Sporządzono charakterystykę materiału, z którego została wykonana badana wkładka matrycowa formująca. Określono rolę mikrostruktury oraz rozszerzalności cieplnej na mechanizm zużycia badanej wkładki. Wyniki badań metaloznawczych mechanizmów zużycia oraz zmian w mikrostrukturze warstwy wierzchniej odniesiono do symulacji opartych na obliczeniach numerycznych współczynnika zużycia. Wyniki badań wskazują na istotną rolę w zużyciu wkładki matrycowej formującej mechanizmów takich jak: tworzenie się białej warstwy, zmęczenie cieplne, utlenianie.

EN

The mechanism of wear in the forming die insert used for the extrusion of a railway bumper was investigated in this work. The insert was made of X40CrMoV5-1 steel. The analysis of the die insert material was performed. The role of the microstructure and thermal expansion in the mechanisms of wear of the investigated die insert was also studied. The results of metallographical investigations of the mechanisms of wear and changes in the microstructure of the top surface of the die insert were linked to the results of the numerical simulations of the die wear factor. The obtained results indicate that such mechanisms as white layer formation, thermal fatigue, and oxidation, play an important role in the wear of the die insert.

17

The analysis of multistage deep drawing of AA5754 aluminum alloy

Paćko M., Dukat M., Śleboda T., Hojny M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2010

|

Vol. 55, iss. 4

1173-1184

EN

This work is focused on the multistage deep drawing of AA5754 aluminum alloy box-type part with flange. Both experimental and numerical analysis were performed in this study to predict causes of contraction and cracking occurring in deformed product in respect to the changes of friction conditions on tool-drawn part contact surface. The numerical simulations were performed using eta/DYNAFORM software and LS-DYNAŽ solver. The research showed, that the results of the simulation are in very good agreement with the results of the real multistage deep drawing processes. Moreover, this study showed, that proper conditions of friction on the tool-drawpiece contact surface is crucial for the correctness of the analyzed deep drawing process. Too large friction can restrict the material flow, particularly along the edge connecting the bottom and side-walls of the drawpiece, causing wrinkling and cracking.

PL

W ramach niniejszej pracy przeprowadzono komputerową analizę wielooperacyjnego tłoczenia skrzynkowej części z kołnierzem ze stopu aluminium AA5754, z wykorzystaniem oprogramowania Eta/DYNAFORM. Celem badań było komputerowe odwzorowanie rzeczywistego procesu tłoczenia oraz próba określenia przyczyn występowania przewężeń i pęknięć w wyrobie pod kątem zmian warunków tarcia na powierzchni kontaktu narzędzia z materiałem wsadowym. Badania wykazały dużą zgodność wyników symulacji z pomiarami eksperymentalnymi. Badania wykazały również, iż zbyt duże tarcie ogranicza płynięcia materiału wzdłuż krawędzi łączącej dno i ściany wytłoczki, powodując nadmierne przewężanie się lub pękanie materiału.

18

The Microstructure and Properties of FeAl Alloy Strengthened with Yttrium Oxide

Śleboda T., Krawczyk J., Madej M., Paćko M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2009

|

Vol. 54, iss. 4

1231-1237

EN

This work is focused on the microstructure and properties of FeAl alloy strengthened with Yttrium oxide (Y2O3). Prealloyed FeAl alloy powder as well as the mixture of FeAl powder and 5 vol. % of Yttrium oxide were used in this research. Both kinds of the materials were fully densified by hot pressing at the temperature of 1100 C. An influence of strengthening FeAl alloy with Y2O3 on its impact toughness and tribological properties was discussed. The investigations showed greater ability of strengthened FeAl alloy to absorb the energy during impact tests as compared to unreinforced FeAl alloy. Moreover, the study proved, that strengthening of FeAl alloy with Yttrium oxide enhances the possibility to control the structural evolution of this material and has an advantageous influence on its properties.

PL

W niniejszej pracy analizie poddany został wpływ umocnienia tlenkiem itru (Y2O3) na rozwój mikrostruktury oraz wybrane własności stopu z grupy FeAl. Jako materiał wyjściowy do badań zastosowano zarówno rozpylany wodą proszek stopu FeAl, jak i mieszanine proszku FeAl i 5 % obj. tlenku itru. Dyskusji poddany został wpływ umocnienia stopu FeAl na jego udarność oraz własności tribologiczne. Oba rodzaje materiałów zostały w pełni zagęszczone poprzez prasowanie na goraco w temperaturze 1100 C w atmosferze argonu. Badania wykazały większą zdolność materiału umocnionego tlenkiem itru do absorbcji energii podczas obciążeń w porównaniu do materiału nieumocnionego dyspersyjnymi cząstkami Y2O3. Na podstawie wykonanych badań można stwierdzić, że umocnienie stopu FeAl tlenkiem itru poszerza możliwości sterowania jego struktura oraz korzystnie wpływa na własności tego materiału.

19

The influence of strain rate on microstructure and mechanical behavior of P/M feal

Śleboda T.

Metallurgy and Foundry Engineering

|

2008

|

Vol. 34, no. 2

133-138

EN

As part of a broader study of the thermomechanical processing of P/M FeAl alloys, this research is focused on the influence of processing strain rate on the microstructural evolution and mechanical behavior of the processed materials. For the purposes of this study, water atomized FeAl powder was consolidated by hot pressing resulting in fully dense products. The consolidated P/M samples were thermomechanically processed in compression at 800 and 900oC at strain rates of 0.1 s-1 and 10 s-1, to a true strain of 1. The influence of thermomechanical processing parameters on the material flow and microstructural development of investigated alloy was analyzed. Considerable strain rate sensitivity of investigated alloy was observed, specially with reference to microstructural development.

PL

W niniejszej pracy przedstawiono wybrane wyniki badań wpływu prędkości odkształcenia na rozwój mikrostruktury oraz charakter odkształcenia plastycznego stopu z grupy FeAl. W badaniach zastosowano rozpylany wodą proszek stopu. W pełni zagęszczone poprzez prasowanie na gorąco próbki z proszków poddano próbie ściskania w temperaturach 800°C oraz 900°C przy prędkościach odkształcenia równych 0.1 s(-1) oraz 10 s(-1), do wartości odkształcenia rzeczywistego równej 1. W materiałach odkształconych w temperaturze 800°C rozdrobnienie mikrostruktury nastąpiło tylko przy większej prędkości odkształcenia (10 s(-1) ), natomiast w temperaturze 900°C materiał uległ rekrystalizacji niezależnie od prędkości odkształcenia. Badania wykazały stosunkowo dużą czułość stopu na prędkość odkształcenia, szczególnie w odniesieniu do zmian strukturalnych związanych z procesami rekrystalizacji.

20

The effect of alloy powder morphology on microstructural evolution of hot worked P/M FeAl

Śleboda T., Doniec K.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2007

|

Vol. 28, nr 10

613-616

EN

Purpose: This paper presents the results of the research focused on the influence of both the starting FeAl alloy powder particle characteristics and the thermomechanical processing parameters on the microstructural evolution of these materials. Design/methodology/approach: Fully-dense FeAl alloy powder compacts were tested in compression on servohydraulic Gleeble testing machine, at the temperature range of 700*C to 1100*C, and at strain rates of 0.1 s -1 and 10 s -1. After processing, the microstructure of each deformed specimen was examined using optical microscopy. Findings: Considerable strain rate sensitivity of the investigated alloy was observed, especially with reference to microstructural development. The use of alloy powders in thermomechanical processing of FeAl alloys can substantially enhance the possibility to control both the microstructure and mechanical behavior of these alloys. Research limitations/implications: The influence of starting FeAl alloy powder particle morphology and processing strain rate on the microstructural evolution of investigated alloy was discussed. Practical implications: The results of this research could be directly employed in the design of deformation schedules for the industrial processing of FeAl alloys. Originality/value: FeAl alloy powder morphology influences the thermomechanical processing of P/M FeAl alloys, what was proved in this paper.