PL
 |
EN
Ograniczanie wyników
Czasopisma help
  1. 8 Archives of Metallurgy and Materials
  2. 4 Materials Science Poland
  3. 4 Obróbka Plastyczna Metali
  4. 3 Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering
  5. 2 Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences
Więcej...
Autorzy help
  1. 30 Pachla W.
  2. 18 Kulczyk M.
  3. 13 Skiba J.
  4. 9 Przybysz S.
  5. 7 Garbacz H.
Więcej...
Lata help
  1. 1 2020
  2. 2 2019
  3. 3 2015
  4. 2 2014
  5. 2 2013
Więcej...
Preferencje help
Polish version English version Język
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 30

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
1
Content available The effect of high-pressure plastic forming on the structure and strength of AA5083 and AA5754 alloys intended for fasteners
Kulczyk M., Skiba J., Pachla W., Smalc-Koziorowska J., Przybysz S., Przybysz M.
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences
|
2020
|
Vol. 68, nr 4
903--911
EN
The presented results describe the effect of severe plastic deformation on the structure and mechanical properties of AA5083 and AA5754 alloys. Both materials were subjected to single hydrostatic extrusion (HE) and cumulative hydrostatic extrusion in the case of AA5083 and a combination of plastic deformation by equal-channel angular pressing (ECAP) with the next HE for AA5754. After the deformation, both alloys featured a homogeneous and finely divided microstructure with average grain size deq = 140 nm and 125 nm for AA5083 and AA5754, respectively. The selection of plastic forming parameters enabled a significant increase in the UTS tensile strength and YS yield stress in both alloys – UTS = 510 MPa and YS = 500 MPa for alloy AA5083 after cumulative HE, and 450 MPa and 440 MPa for alloy AA5754 after the combination of ECAP and HE, respectively. It has been shown on the example of AA5083 alloy that after the deformation the threads of the fasteners made of this material are more accurate and workable at lower cutting speeds, which saves the cutting tools. The resultant properties of AA5083 and AA5754 alloys match the minimum requirements for the strongest Al-Zn alloys of the 7xxx series, which, however, due to the considerably lower corrosion resistance, can be replaced in many responsible structures by the AA5xxx series Al-Mg alloys presented in this paper.
2
Content available Anisotropy of mechanical and structural properties in AA 6060 aluminum alloy following hydrostatic extrusion process
Przybysz S., Kulczyk M., Pachla W., Skiba J., Wróblewska M., Mizera J., Moszczyńska D.
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences
|
2019
|
Vol. 67, nr 4
709--717
EN
The study attempts to investigate the influence of severe plastic deformation (SPD in the hydrostatic extrusion (HE) process on the anisotropy of the structure and mechanical properties of the AA 6060 alloy. Material in isotropic condition was subjected to a single round of hydrostatic extrusion with three different degrees of deformation (ε= 1.23, 1.57, 2.28). They allowed the grain size to be fragmented to the nanocrystalline level. Mechanical properties of the AA 6060 alloy, examined on mini-samples, showed an increase in ultimate tensile strength (UTS) and yield strength (YS) as compared to the initial material. Significant strengthening of the material results from high grain refinement in transverse section, from »220 μm in the initial material to »300 nm following the HE process. The material was characterized by the occurrence of structure anisotropy, which may determine the potential use of the material. Static tensile tests of mini-samples showed »10% anisotropy of properties between longitudinal and transverse cross-sections. In the AA6060 alloy, impact anisotropy was found depending on the direction of its testing. Higher impact toughness was observed in the cross-section parallel to the HE direction. The results obtained allow to analyze the characteristic structure created during the HE process and result in more efficient use of the AA 6060 alloy in applications.
3
Content available Friction Weldability of UFG 316L Stainless Steel
Skowrońska B., Chmielewski T., Pachla W., Kulczyk M., Skiba J., Presz W.
Archives of Metallurgy and Materials
|
2019
|
Vol. 64, iss. 3
1051--1058
EN
The broad range applications of Ultra-Fine Grained metals is substantially limited by the lack of a welding method that allows them to be joined without losing the strong refinement of structure. From this point of view, the solid state welding processes are privileged. Friction welding tests were carried out on UFG 316L stainless steel. A joining process at high temperature activates the recrystallization, therefore the friction welding parameters were selected according to the criterion of the lowest degree of weakness due to recrystallization in the heat affected zone. In order to characterize the structure of basic material and selected areas of the obtained joint, were performed SEM, TEM and metallographic examinations in terms of hardness and range of softening of the material and tensile test. Despite the short time and relatively low welding temperature, results of the test by scanning electron microscopy and transmission electron microscopy confirmed the loss of the primary ultrafine structure in the Heat Affected Zone of welded joint.
4
Content available Aparatura wysokociśnieniowa do przeróbki plastycznej materiałów z dużymi odkształceniami na zimno
Pachla W., Skiba J., Kulczyk M., Przybysz M.
Obróbka Plastyczna Metali
|
2015
|
T. 26, nr 4
283--306
PL
Obróbka plastyczna z dużymi odkształceniami powoduje rozdrobnienie mikrostruktury materiałów co skutkuje wzrostem własności mechanicznych. Aby powstrzymać utratę spójności materiału podczas odkształcania należy zachować duże naprężenia ściskające w strefie odkształcenia. W pracy przedstawiono korzystny wpływ wysokiego ciśnienia na wzrost plastyczności i powstrzymanie pękania poprzez zastosowanie metody przeciskania przez równoosiowy kanał kątowy ECAP i wyciskania hydrostatycznego HE. Opisano konstrukcje pras, ich podstawowe osiągi i parametry procesów. Scharakteryzowano prasę do HE o średnicy 22mm do 2 GPa i stanowisko do procesu ECAP o przekroju 30mm i nacisku do 2.3 GPa, uwzględniając optymalizowanie konstrukcji z wykorzystaniem metod analitycznych opartych o teorię sprężystości i plastyczności Lame’a, oraz metodą elementów skończonych MES. Analizie poddano materiały komór roboczych i podstawowe parametry procesu. Zredukowane naprężenia węzłowe komory ECAP ze stali S600 i komory HE ze stali 45HNMFA wykazały, że wytrzymałości dla maksymalnych obciążeń nie są przekroczone. Dla stopu aluminium 6060 optymalny kąt naroża kwadratowego kanału ECAP wynosi 16º. Przedstawiono, określone metodą MES, niejednorodność odkształcenia plastycznego przy wyciskaniu hydrostatycznym kwadratowego profilu miedzi oraz obszary lokalizacji umocnienia podczas wyciskania złożonego profilu z tytanu. Opisano łatwość łączenia ze sobą obu technik SPD i jego wykorzystania w celu wzmacniania efektu rozdrabniania ziaren do rozmiarów nanometrycznych. Wykazano, ze rozdrabnianie mikrostruktury metodami deformacji pod wysokim ciśnieniem prowadzi do wzrostu wytrzymałości o ponad 70% (miedź i stop tytanu Ti grade 5) oraz granicy plastyczności powyżej 100% (stop niklu C65500 i aluminium 5483). Przedstawiono obszary możliwych zastosowań przetworzonych materiałów jak instrumentarium i implanty medyczne, elementy złączne, oprzyrządowanie spawalnicze czy rury i profile złożone.
EN
Severe plastic deformation working results in refinement of the microstructure of materials, improving their mechanical properties. To prevent loss of the material's cohesion during deformation, high compressive stresses must be maintained in the deformation zone. This article presents the beneficial use of high pressure to increase plasticity and prevent cracking, by applying the equal channel angular pressing(ECAP) and hydrostatic extrusion (HE) methods. Basic press designs, performances, and process parameters are described. The HE press, with a diameter of 22mm, up to 2 GPa and an ECAP station with a cross-section of 30mm and pressing force up to 2.3 GPa are characterized, with design optimization by means of analytical methods based on Lame's theory of elasticity and plasticity and the finite-element method (FEM). The materials of working chambers and basic process parameters are analyzed. Reduced node stresses of the ECAP chamber, made of S600 steel, and the HE chamber, made of 45HNMFA steel, show that the materials' strength is not overcome at their respective maximum loads. For the 6000 aluminum alloy, the optimal angle of the square corner of the ECAP channel is 16º. Non-uniformity of plastic deformation during hydrostatic extrusion of a square copper section and hardening areas during extrusion of titanium sections determined using FEM are presented. The ease of combining both of these SPD techniques and using them to amplify the grain refinement effect to nanometric dimensions are described. It is shown that refinement of the microstructure by highpressure deformation leads to improvement of strength by over 70% (copper and grade 5 Ti alloy) and yield point above 100% (C65500 nickel and 5483 aluminum alloys). Possible areas of application for worked materials are presented, such as surgical instruments and medical implants, fixing elements, welding tools, pipes and complex sections.
5
Content available remote Hydrostatic extrusion of Al coated titanium obtained by the magnetron technique
Pachla W., Kulczyk M., Skiba J., Przybysz S., Czyżniewski A., Betiuk M.
Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering
|
2015
|
Vol. 68, nr 1
25--31
EN
Purpose: The paper synthetically presents the ideas of hydrostatic extrusion of metals in order to obtain strong refinement of their structure. It seems that modification of extruded material and the surfaces of dies may be one of the methods for limiting these adverse phenomena. The paper describes the role of lubricating the Al layer during the titanium extrusion process. Design/methodology/approach: Studies concerning this technique are conducted at The Polish Academy of Sciences Institute of High Pressure Physics. Due to strong plastic deformations (SPD), the cumulative hydrostatic extrusion (HE) process must be used, i.e. the process of step-by-step extrusion with low deformation ratio for each step, the deformations created in each step accumulate and result in strong cumulative deformation. Findings: This is because the available working pressures of extrusion presses are limited, thus limiting the maximum deformation ratio available in a single extrusion pass. This limitation is additionally sharpened by higher strength of material deformed in cold state or at low temperatures. Research limitations/implications: Due to tribological conditions existing between the extruding tool (a die) and the flowing material, the die becomes worn quickly and the finishing quality (roughness) of the extruded material surface deteriorates. Practical implications: As a result, the extruding pressure increases which has a negative impact, the machine and tooling load becomes higher and the phenomenon of abrupt outflow of the material being extruded from the extruding tool occurs, causing poor tolerances of lateral dimensions of the product. Originality/value: The process of depositing Al coatings on cylindrical surfaces of titanium material being extruded using the PA PVD technique was presented in detail. Also, the paper describes examinations of Al coating properties and structure of Grade 3 titanium in subsequent steps of hydrostatic extrusion process.
6
Przeróbka plastyczna prętów tytanowych na druty w procesie wyciskania, kucia rotacyjnego oraz ciągnienia
Księżarek S., Kazana W., Marszowski K., Pachla W.
Hutnik, Wiadomości Hutnicze
|
2015
|
Vol. 82, nr 1
72--75
PL
Przeprowadzono próby badawczo doświadczalne, których celem było opracowanie założeń procesowych wytwarzania drutów tytanowych bazując na technologii: wyciskania na prasie hydraulicznej pracującej w systemie KOBO, kucia rotacyjnego oraz ciągnienia. Jako półfabrykat wykorzystano pręty czystego tytanu w gatunku Grade 2. Na bazie wyników uzyskanych w próbach oceny właściwości wytrzymałościowych w temperaturach 20÷600°C zaprojektowana została technologia wyciskania z wykorzystaniem prasy hydraulicznej. Uzyskana prasówka poddawana była w pierwszej kolejności operacji ciągnienia, połączonej z obróbką cieplną, a następnie stosowano efektywniejszy sposób przeróbki plastycznej, polegający na kuciu rotacyjnym prętów uzyskanych podczas wyciskania. Przerabiana w procesie ciągnienia i kucia rotacyjnego prasówka drutowa poddawana była badaniom właściwości mechanicznych oraz mikrostruktury.
EN
Experimental research was carried out aiming to develop a titanium wire manufacturing process based on extrusion on hydraulic press working in the KOBO system, rotary swaging and drawing. As an input material Grade 2 titanium rods were used. On the basis of the results obtained to assess the strength properties at temperatures 20÷600°C extrusion technology has been designed with the use of hydraulic press. Extruded material was subjected to drawing operation combined with heat treatment, and then effective metalworking processing of rotary swaging of extruded rods was applied. Rotary swaged and drawn wires were subject of mechanical properties and microstructure tests.
7
Content available Severe Plastic Deformation Induced in Al, Al-Si, Ag and Cu by Hydrostatic Extrusion
Kulczyk M., Przybysz S., Skiba J, Pachla W.
Archives of Metallurgy and Materials
|
2014
|
Vol. 59, iss. 1
59--64
EN
The study was concerned with the effect of severe deformation induced in one pass, by hydrostatic extrusion on the properties of fine aluminum, aluminum-silicon alloy, copper and silver wires. The influence of adiabatic heating which takes place during deformation on the mechanical properties and microstructure of the wires was examined. The quality of the surface of the wires was estimated. It has been demonstrated that fine aluminum and silver wires processed by hydrostatic extrusion have very good mechanical properties and a high-quality surface.
PL
W pracy zbadano wpływ dużych odkształceń, uzyskanych w jednym procesie wyciskania hydrostatycznego na właściwości wytworzonych produktów w postaci cienkich drutów z aluminium, stopu aluminium-krzem, miedzi oraz srebra. Uwzględniono efekty grzania adiabatycznego w trakcie procesu odkształcenia i jego wpływ na własności mechaniczne oraz mikrostrukturę produktów. Ocenie została poddana także jakość powierzchni wytwarzanych drutów. Dla aluminium oraz srebra wykazano, że za pomocą procesu wyciskania hydrostatycznego można wytwarzać druty o wysokich własnościach mechanicznych oraz dobrej jakości powierzchni.
8
Content available Microstructure and Mechanical Properties of AA5483 after Combination of ECAP and Hydrostatic Extrusion SPD Processes
Kulczyk M., Skiba J, Pachla W.
Archives of Metallurgy and Materials
|
2014
|
Vol. 59, iss. 1
163--166
EN
Al-Mg alloys of the 5xxx series are strain hardenable and have moderately high strength, excellent corrosion resistance even in salt water, and very high toughness even at cryogenic temperatures to near absolute zero, which makes them attractive for a variety of applications, e.g. in systems exploited at temperatures as low as -270°C, and marine applications. The present study is concerned with the effect of a combination of 2 processes, which generate serve plastic deformation (SPD), equal channel angular pressing (ECAP) and hydrostatic extrusion (HE), on the microstructure and mechanical properties of an alloy that contain Al and Mg. The alloy was subjected to multi-pass ECAP followed by cumulative HE with a total true strain of 5.9. The microstructure of SPD samples was evaluated by transmission and scanning electron microscopy. The mechanical properties were determined by tensile tests and microhardness measurements. The combination of the two processes gave a uniform nanostructure with an average grain size of 70nm. The grain refinement taking place during the SPD processing resulted in the increase of the mechanical strength by 165% (YS) with respect to that of the material in the as- received state. The experiments have shown that the combination of HE and ECAP permits producing homogeneous nanocrystalline materials of large volumes.
PL
Stopy aluminium serii 5XXX (Al-Mg) umacniane odkształceńiowo charakteryzują się relatywnie wysoką wytrzymałością, bardzo dobrą odpornością korozyjną szczególnie w wodzie morskiej i bardzo wysoką odpornością udarnościową nawet w temperaturach kriogenicznych. Własności te sprawiają, że te stopy są atrakcyjne dla wielu zastosowań gdzie wymagana jest praca w niskich temperaturach, nawet do -270°C oraz praca w środowisku morskim. W przeprowadzonych badaniach określono wpływ kombinacji dwóch procesów generujących duże odkształcenia plastyczne, przeciskania przez kanał kątowy (ECAP) oraz wyciskania hydrostatycznego (HE), na mikrostrukturę i własności mechaniczne stopu 5483. Zastosowano kombinację procesu kumulacyjnego wyciskania hydrostatycznego poprzedzonego procesem ECAP z łącznym odkształceniem rzeczywistym 5.9. Badania mikrostrukturalne zostały przeprowadzone z wykorzystaniem transmisyjnej mikroskopii elektronowej. Własności mechaniczne określono w statycznej próbie rozciągania oraz pomiarach mikrotwardości. Kombinacja obu procesów pozwoliła uzyskać materiał o jednorodnej nanostrukturze o średniej wielkości ziarna 70nm. Rozdrobnienie struktury spowodowało wzrost własności mechanicznych (granicy plastyczności) o około 165% w porównaniu do materiału przed odkształceniem plastycznym. Przeprowadzone eksperymenty wykazały że kombinacja procesów HE oraz ECAP pozwala na wytwarzanie jednorodnych nanomateriałów w dużych objętościach.
9
Content available remote Analiza efektu „stick-slip ” w procesie wyciskania hydrostatycznego przy zastosowaniu profilometrii
Przybysz S., Pachla W., Wieczorowski M., Kulczyk M., Skiba J., Przybysz M.
Mechanik
|
2013
|
R. 86, nr 7
563--566
PL
Badano stopy magnezu, aluminium i miedzi wyciskane hydrostatycznie z różnymi parametrami. Definiowano strefy z tarciem granicznym i strefy z tarciem płynnym (hydrodynamicznym). Określono Ra dla każdej ze stref, zobrazowane na mapach topografii. Dla tarcia granicznego chropowatość była największa dla stopu magnezu i najmniejsza dla stopu miedzi. Przerwanie bądź zmniejszenie grubości filmu smarnego skutkuje wzrostem średnicy i spadkiem Ra, natomiast jego wzrost – zmniejszeniem średnicy i wzrostem Ra. Różnica zależy od materiału i dochodzi do 50 μm. Niska jakość powierzchni wynika ze złych parametrów procesu wyciskania oraz nagrzewania adiabatycznego podczas deformacji.
EN
The magnesium, aluminium and copper alloys after hydrostatic extrusion with different parameters have been investigated. Characteristic zones with boundary and hydrodynamic friction were evaluated. The Ra roughness for each zone was measured and visualized at scanning maps. The boundary frictions leads to highest roughness for magnesium alloy and the lowest for copper alloy. Breakage or thinning of the lubricating film causes increase of the product diameter and decrease of Ra, while its thickening lowers the product diameter and increase Ra. Difference in diameters can reach 50 μ m. Low surface quality arises from not optimal process parameters and the adiabatic heating during deformation.
10
Combination of equal channel angular pressing and hydrostatic extrusion as a method for effective grain refinement of Cu and a Cu-alloy
Kulczyk M., Bazarnik P., Pachla W., Skiba J., Lewandowska M., Kurzydłowski K. J.
Inżynieria Materiałowa
|
2013
|
Vol. 34, nr 4
314--316
EN
In this work pure copper and copper alloy CuCrZr were processed by severe plastic defonnation (SPD) using the combination of equal channel angular pressing (ECAP) and hydrostatic extrusion (HE). Transmission electron microscopy revealed ultra-fine grained (UFG) microstructure in both materials. It has been also proved that small addition of Cr and Zr significantly increased grain refinement level of ECAP + HE processed CuCrZr alloy. Microstructure changes resulted in a great increase in mechanical strength comparing with coarse grained materials. In the case of CuCrZr alloy, the yield strength (YS) increased by 1350%, whereas ultimate tensile strength (UTS) by 300%. The UFG samples possess reduced ductility compared to coarse grained ones, however the absolute values of their elongation are relatively high (over 10%).
PL
W pracy czysta miedź i stop miedzi CuCrZr były poddane dużemu odkształceniu plastycznemu przez połączenie metod przeciskania przez kanał kątowy (ECAP) i wyciskania hydrostatycznego (HE). Transmisyjna mikroskopia elektronowa ujawniła, że w obu materiałach otrzymano ultra drobnoziarnistą (UFG) strukturę. Ponadto pokazano, że niewielki dodatek Cr i Zr znacząco zwiększa stopień rozdrobnienia w próbce poddanej procesowi ECAP + HE. Porównując właściwości mechaniczne obrobio- nych materiałów z tymi dla materiałów wyjściowych, można powiedzieć, że rozdrobnienie struktury spowodowało znaczący wzrost właściwości mechanicznych badanych próbek. W przypadku stopu CuCrZr odnotowano 1350% wzrost wytrzymałości i 300% wzrost granicy plastyczności. Poprawa właściwości wytrzymałościowych odbyła się kosztem plastyczności, ale i tak wydłużenie do zerwania w obu materiałach przekracza 10%.
11
Content available remote Microstructure and properties of ultrafine grain nickel 200 after hydrostatic extrusion processes
Sitek R., Krajewski C., Kamiński J., Spychalski M., Garbacz H., Pachla W., Kurzydłowski K. J.
Materials Science Poland
|
2012
|
Vol. 30, No. 3
282--289
EN
This paper presents the results of the studies of the structure and properties of ultrafine grained nickel 200 obtained by hydrostatic extrusion processes. Microstructure was characterized by means of optical microscopy and electron transmission microscopy. Corrosion resistance was studied by impedance and potentiodynamic methods using an AutoLab PGSTAT 100 potentiostat in 0.1 M Na2SO4 solution and in acidified (by addition of H2SO4) 0.1 M NaCl solution at pH = 4.2 at room temperature. Microhardness tests were also performed. The results showed that hydrostatic extrusion produces a heterogeneous, ultrafine-grained microstructure in nickel 200. The corrosive resistance tests showed that the grain refinement by hydrostatic extrusion is accompanied by a decreased corrosive resistance of nickel 200.
12
Modyfikacja powierzchni matryc do hydrostatycznego wyciskania tytanu
Pachla W., Kulczyk M., Skiba J., Przybysz S., Betiuk M., Michalski J., Wach P.
Inżynieria Powierzchni
|
2012
|
nr 3
26-32
PL
W artykule przedstawiono wybrane problemy związane z eksploatacją matrycy do wyciskania hydrostatycznego tytanu. Materiałem matrycy była stal narzędziowa SW7M ulepszana cieplnie. Powierzchnia matrycy modyfikowana była w procesie azotowania gazowego i technologią Duplex (hybrydową rozłączną) azotowanie + PVD (powłoka TiAlN-WC/C).
EN
Some problems related to the operation of the die for titanium, hydrostatic extrusion are presented. Tempered SW7M tool steel has been used as matric material. Sensor surface was modified in the process of gas nitriding and. Duplex technology (hybrid disjoint) nitriding + PVD (coating TiAlN-WC/C).
13
Deformation behavior of 2017 nanostructured aluminium alloy
Wiśniewska-Weinert H., Leshchynsky V., Borowski J., Lewandowska M., Kulczyk M., Pachla W.
Inżynieria Materiałowa
|
2012
|
Vol. 33, nr 6
530--534
EN
The paper contains the results of investigation of nanocrystalline aluminium alloy 2017. The possibility of forming those materials obtained by the method of hydrostatic extrusion, depending on the temperature and deforming velocity has been determined. Hydrostatic extrusion process with cumulative true strain 3.79 applied to 2017 aluminum alloy leads to significant grains size refinement to the nanometric scale. The 2017 aluminium alloy with nanometric structure can be successfully formed 200°C and above. The results obtained indicate that deformation at those parameters does not cause discontinuities. Plastic forming above 200°C causes noticeable grain growth and the determined average grain diameters are in the submicron range, even for compression temperature of 300°C.
PL
Praca zawiera wyniki badań nanokrystalicznego stopu aluminium 2017. Określono możliwość kształtowania tych materiałów otrzymanych metodą wyciskania hydrostatycznego w zależności od temperatury i prędkości odkształcenia. Hydrostatyczne wyciskanie stopu aluminium 2017 z kumulacją umocnienia 3,79 prowadzi do znaczącego rozdrobnienia ziaren do skali nanometrycznej. Stop aluminium 2017 o strukturze nanometrycznej można z powodzeniem kształtować w temperaturze 200°C i wyższej. Otrzymane wyniki wskazują, że odkształcanie przy tych parametrach nie powoduje powstania nieciągłości. Kształtowanie plastyczne w temperaturze wyższej niż 200°C powoduje zauważalny rozrost ziarna, a wyznaczone średnie średnice ziarna są w zakresie submikronowym nawet dla temperatury ściskania 300°C.
14
Content available Wrought magnesium alloys ZM21, ZW3 and WE43 processed by hydrostatic extrusion with back pressure
Pachla W., Mazur A., Skiba J., Kulczyk M., Przybysz S.
Archives of Metallurgy and Materials
|
2012
|
Vol. 57, iss. 2
485-492
EN
Cold hydrostatic extrusion with and without back pressure of commercial ZM21, ZW3 and WE43 magnesium alloys has been performed at originally designed hydrostatic extrusion press operating up to 2000 MPa with back pressure up to 700 MPa. Alloys were cold extruded in one pass into rods between 5 and 9 mm in the outer diameter with product velocities between 1 and 10 m/min and extrusion ratios above 2. Application of back pressure extended formability of all magnesium alloys. It was due to hydrostatic pressure superimposed on the extruded product what inhibits the cracks generation and propagation. Cold deformation restrained the grain growth and softening processes while severe deformation in one pass increased grain refinement and density of internal defects. Ultimate tensile strength ranging from 370 MPa (ZM21) through 400 MPa (ZW3) up to 410 MPa (WE43), with respective yield stresses from 270 MPa through 300 MPa up to 350 MPa and the respective elongation from 13% through 12% to 7% were obtained in extruded rods, which are the best reported data in literature up to this day. Wrought magnesium alloys after hydrostatic extrusion can serve as semi-products for structures that call for high strength, for example as biodegradable implants or fastening components in form of bolts, rivets, nuts, pins, joints, etc.
PL
Przeprowadzono wyciskanie hydrostatyczne na zimno z przeciwciśnieniem handlowych stopów magnezu ZM21, ZW3 i WE43. Eksperymenty prowadzono na oryginalnej, własnej konstrukcji prasie do wyciskania hydrostatycznego pracującej do 2000 MPa z przeciwciśnieniem do 700 MPa. Stopy odkształcano na zimno w jednej operacji wytwarzając pręty o średnicach pomiędzy 5 mm a 9 mm z liniową szybkością wyciskania pomiędzy 1 m/min i 10 m/min i stopniami redukcji powyżej 2. Zastosowanie przeciwciśnienia zwiększyło zdolność do odkształcenia plastycznego wszystkich badanych stopów magnezu. Stało się tak dzięki nałożeniu na wyciskany produkt ciśnienia hydrostatycznego co powstrzymuje generowanie i propagacje pęknięć. Odkształcanie na zimno powstrzymuje rozrost ziaren i procesy zmiękczania podczas gdy duże odkształcenie plastyczne w jednej operacji zwiększa rozdrobnienie ziaren oraz gęstość defektów mikrostruktury. Po wyciskaniu wytrzymałość na rozciąganie wynosiła od 370 MPa (dla ZM21) przez 400 MPa (ZW3) do 410 MPa (WE43) z granicą plastyczności, odpowiednio 270 MPa, 300 MPa i 350 MPa i wydłużeniem, odpowiednio 13%, 12% i 7%. Są to najwyższe własności podawane w literaturze światowej na dzień dzisiejszy. Stopy magnezu przerobione plastycznie metodą wyciskania hydrostatycznego mogą służyć jako półprodukty do wykonania elementów konstrukcyjnych wymagających wysokich wytrzymałości, jak np. biodegradowalne implanty kostne czy elementy złączne w postaci śrub, nitów, nakrętek, szpilek, łączników, itp.
15
Content available The microstructure and properties of hydrostatically extruded polycrystalline aluminium Al99.5
Richert M. W., Leszczyńska-Madej B., Pachla W., Skiba J.
Archives of Metallurgy and Materials
|
2012
|
Vol. 57, iss. 4
911-917
EN
The changes of Al99.5 microstructure and properties deformed by hydrostatic extrusion process in the conditions of constant strain rate (1.35x10² s &sup-1;) and variable deformation (Φ= 1.44 divide; 2.85) were investigated. The samples were investigated by means both optical (LM) and transmission electron microscopy (TEM). The size of subgrain was statistically measured by mean chord. To establish the influence of hydrostatic extrusion on the properties of the polycrystalline aluminium Al99.5, the microhardness was measured and the tensile test was performed. The bands and shear bands were the characteristic feature of the sample microstructure. TEM micrographs show equiaxed subgrains with small density of dislocations inside. The measured subgrain size was placed in the range of d = 550 divide; 650 nm. The mechanical properties of polycrystalline aluminium Al99.5 keep almost the same level in the investigated range of deformations. It was found that after the initial deformation microhardness and yield stress nearly twice increase in comparison to the initial state. The greatest increase of properties was observed after deformation Φ = 1.44. Then the mechanical properties stabilize.
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań mikrostruktury i własności wyciskanego hydrostatycznie polikrystalicznego aluminium Al99.5. Proces wyciskania hydrostatycznego był realizowany w warunkach stałej prędkości odkształcenia wynoszącej 1,35x10 ² s &sup-1; w zakresie odkształceń rzeczywistych Φ = 1,44 ÷ 2,85. Tak odkształcone próbki poddano obserwacjom przy zastosowaniu mikroskopu świetlnego (MO) oraz transmisyjnego mikroskopu elektronowego (TEM), zmierzono mikrotwardość oraz przeprowadzono próbę jednoosiowego rozciągania. Dodatkowo stosując parametr średniej cięciwy dokonano statystycznej analizy utworzonych w mikrostrukturze podziarn. Charakterystyczna cecha wyciskanego hydrostatycznie aluminium są licznie występujące pasma i pasma ścinania, które widoczne są zarówno na przekrojach wzdłużnych, jak i poprzecznych próbek. Wyniki uzyskane przy zastosowaniu transmisyjnego mikroskopu elektronowego wykazały występowanie struktury podziarnowej. Obserwowane podziarna maja niemal równoosiowy kształt. Średnia zmierzona wielkość podziarna mieści sie w zakresie d = 550 divide; 650nm. Wyznaczone własności mechaniczne wskazują na ponad dwukrotny wzrost w odniesieniu do stanu wyjściowego przed odkształceniem. Przeprowadzone badania dowodzą, ze polikrystaliczne aluminium Al99,5 odkształcane przy stałej prędkości odkształcenia wynoszącej 1,35x10² s&sup-1; w zakresie odkształceń rzeczywistych Φ = 1,44 ÷ 2,85 nie wykazuje istotnych zmian zarówno w mikrostrukturze, jak i w poziomie umocnienia.
16
Content available Mechanical properties of titanium processed by hydrostatic extrusion
Topolski K., Garbacz H., Wieciński P., Pachla W., Kurzydłowski K. J.
Archives of Metallurgy and Materials
|
2012
|
Vol. 57, iss. 3
863-867
EN
The mechanical properties of titanium Grade 2 subjected to the hydrostatic extrusion technique (HE) were investigated. The hydrostatic extrusion technique is a method which refines the titanium grains to a nano-metric size. Compared with coarse grained titanium (CG-Ti), nanocrystalline titanium (NC-Ti) is characterized by a much higher yield stress, tensile strength and microhardness. The yield stress of NC-Ti determined in tensile tests is higher than that measured in compression test. The Young modulus of NC-Ti is slightly lower than that of CG-Ti.
PL
Przedmiot badań stanowiły właściwości mechaniczne tytanu Grade 2 poddanego wyciskaniu hydrostatycznemu. Technika wyciskania hydrostatycznego jest metodą, która umożliwia rozdrobnienie ziarna tytanu do wielkości nano-metrycznej. W porównaniu z tytanem gruboziarnistym (CG-Ti), tytan nanokrystaliczny (NC-Ti) charakteryzuje się o wiele wyższą granicą plastyczności, wytrzymałości na rozciąganie oraz mikrotwardością. Granica plastyczności NC-Ti wyznaczona podczas testów rozciągania jest wyższa niż granica plastyczności wyznaczona w testach ściskania. Natomiast moduł Young'a nanokrystalicznego tytanu jest nieznacznie mniejszy niż moduł tytanu gruboziarnistego.
17
Content available High strength silicon bronze (C65500) obtained by hydrostatic extrusion
Kulczyk M., Skiba J., Przybysz S., Pachla W., Bazarnik P., Lewandowska M.
Archives of Metallurgy and Materials
|
2012
|
Vol. 57, iss. 3
859-861
EN
C65500 is a high strength engineering alloy that has excellent resistance to a wide range of corrosive environments. Combination of corrosion resistance, strength, and formability place it among the most widely used copper alloys. In the present study, a C65500 alloy was subjected to severe plastic deformation by hydrostatic extrusion at room temperature with goal to increase its strength by grain refinement without modification of the chemical composition. Cumulative hydrostatic extrusion was applied with a total true strain of 4.1. The microstructure of SPD samples was evaluated by transmission electron microscopy. The size of grains was quantitatively described. The resulting mechanical properties were determined in tensile tests and via microhardness measurements. The results show that the applied cumulative HE route, leads to a substantial grain size refinement accompanied by high increase in strength. In comparison to commercial alloy after conventional plastic treatment, ultimate tensile strength and yield strength were higher by 45% and 130% respectively.
PL
Stop C65500 jest wysoko wytrzymałym stopem inżynierskim charakteryzującym sie bardzo dobrą odpornością korozyjną w wielu agresywnych środowiskach. Połączenie odporności korozyjnej, wysokiej wytrzymałości i podatności do przeróbki plastycznej sprawia że jest powszechnie stosowanym stopem miedzi. W pracy stop C65500 został poddany dużym odkształceniom plastycznym metodą wyciskania hydrostatycznego na zimno. Celem przeprowadzonej obróbki było podniesienie wytrzymałości na drodze rozdrobnienia mikrostruktury, bez modyfikacji składu chemicznego stopu. Zastosowano kumulacyjny proces wyciskania hydrostatycznego z łącznym odkształceniem rzeczywistym 4.1. Mikrostrukturę odkształconych próbek obserwowano technika transmisyjnej mikroskopii elektronowej (TEM). Określono ilościowo średnie wielkości ziaren. Własności mechaniczne były zmierzone w testach rozciągania oraz za pomocą pomiarów mikrotwardości. Uzyskane wyniki wskazują, że zastosowanie kumulacyjnego wyciskania hydrostatycznego prowadzi do wyraźnego rozdrobnienia wielkości ziarna czemu towarzyszy znaczny wzrost wytrzymałości. W porównaniu ze stopem komercyjnym przerabianym na zimno metodami konwencjonalnymi uzyskano wzrost wytrzymałości na zrywanie oraz granicy plastyczności odpowiednio 45% i 130%.
18
Content available remote Wpływ rozdrobnienia ziarna na odporność korozyjną niklu 200
Krajewski C., Sitek R., Ura-Bińczyk E., Pachla W., Matysiak H., Garbacz H., Kurzydłowski K. J.
Ochrona przed Korozją
|
2011
|
nr 6
298-300
PL
Rozdrobnienie ziarna jest jedną z efektywnych metod kształtowania właściwości materiałów. Zmniejszenie rozmiarów ziaren przyczynia się między innymi do wzrostu wytrzymałości i zwiększenia reaktywności. Publikacje na temat odporności korozyjnej materiałów o małej wielkości ziaren przedstawiają odmienne wnioski - niekiedy korozja zachodzi szybciej, niekiedy wolniej. W niniejszym artykule przedstawiono wyniki badań prowadzonych na niklu 200 po procesach wyciskania hydrostatycznego. Scharakteryzowano mikrostrukturę, wykonano pomiary mikrotwardości oraz zbadano odporność korozyjną. Wykazano, że metoda wyciskania hydrostatycznego umożliwia otrzymanie ultra-drobnoziarnistego niklu, czemu towarzyszy znaczny wzrost mikrotwardości. Badania odporności korozyjnej wykazały, że rozdrobnienie ziarna wpływa niekorzystnie na odporność korozyjną niklu.
EN
Grain refinement is effective method of strengthening of metals. Reduction of grain size increases strength and reactivity. Publications on the corrosion resistance of fine grained metals differ in conclusions - sometimes corrosion proceeds faster, sometimes slower. This paper presents the results of research carried out on Nickel 200 after hydrostatic extrusion. The microstructure, microhardness and corrosion resistance were examined of the samples subjected to this process. It was found that the hydrostatic extrusion results in ultrafine grained nickel structure and is accompanied by a signifi -cant increase in microhardness. The study also shows that the grain refinement has a negative influence on the corrosion resistance of nickel.
19
Content available Właściwości plastyczne półwyrobów ze stopów aluminium wykonanych metodami duSych odkształceń plastycznych
Andrzejewski D., Borowski J., Wiśniewska-Weinert H., Kulczyk M., Pachla W.
Obróbka Plastyczna Metali
|
2011
|
T. 22, nr 1
3-13
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu kształtowania półwyrobów metodą dużych odkształceń plastycznych (SPD), takich jak: przeciskanie przez kanał kątowy (ECAP) czy wyciskanie hydrostatyczne (HE) na właściwości mechaniczne aluminium oraz stopów 5483 i 7475. Określono plastyczność materiałów w próbie ściskania i wpływ prędkości odkształcania na charakter krzywej umocnienia. We wcześniejszych badaniach określono graniczną temperaturę kształtowania nie powodującą znacznego rozrostu ziarna do 250 oC. Dlatego wyznaczano krzywe umocnienia tylko do tej temperatury. Półwyroby, po procesach ECAP i HE, posiadają wyższą twardość i naprężenie uplastyczniające, w porównaniu z klasycznymi stopami komercyjnymi. Badane materiały są plastyczne i umożliwiają kształtowanie wyrobów w temperaturze niższej niż temperatura rekrystalizacji.
EN
The paper presents the results of the investigation of the influence of forming semi-products by the methods of severe plastic deformations (SPD), such as: equal-channel angular pressing (ECAP) or hydrostatic extrusion (HE) on the mechanical properties of aluminium as well as 5483 and 7475 alloys. Plasticity of the materials has been determined in a compression test; the influence of deformation speed on the character of the workhardening curve has also been determined. In previous investigations, the limit temperature of forming not causing significant grain growth has been found to be 250 oC . That is why the work-hardening curves have been determined only up to that temperature. Semi-products after the processes of ECAP and HE have higher hardness and yield stress as compared to the classic commercial alloys. The materials under investigation are plastic and make it possible to form products at a temperature lower than that of recrystallization.
20
Content available Właściwości plastyczne półwyrobów z miedzi wykonanych metodami dużych odkształceń plastycznych
Andrzejewski D., Wendland J., Borowski J., Pachla W.
Obróbka Plastyczna Metali
|
2011
|
T. 22, nr 3
153-162
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań plastyczności półwyrobów z miedzi i wytworzonych technikami wykorzystującymi intensywne odkształcanie plastyczne (SPD) tj.: przeciskanie przez kanał kątowy (ECAP) oraz wyciskanie hydrostatyczne (HE). Próby ściskania prowadzono z różną prędkością (0,1; 0,01 oraz 0,001 s-1) oraz w różnej temperaturze (od temperatury otoczenia do 400 oC). Celem badań było określanie plastyczności i zdolności do dalszego kształtowania wyrobów gotowych z półwyrobów uzyskanych za pomocą technik SPD z zachowaniem ich unikalnych właściwości mechanicznych i strukturalnych.
EN
In this article, the results of determination of plasticity of semi-products made of copper by the methods of severe plastic deformation (SPD) tj.: Equal Chanel Angular Pressing (ECAP) and Hydroextrusion (HE) are presented. The compression tests have been made with different speed (0,1; 0,01 and 0,001 s-1) and at different temperature (from ambient temperature up to 400 oC). The tests have been made to determine the plasticity and possibility of further forming of final products from materials obtained by the SPD methods, in such a way as to maintain their unique mechanical properties and structure.
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.