Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Characterization of Microstructural and Mechanical Properties after Cold Rolling of an Electro-Sinter-Forged Cu-Sn Alloy

Gobber F. S., Bidulská J., Fais A., Franchini F., Bidulský R., Kvačkaj T., Actis Grande M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2020

|

Vol. 65, iss. 2

787--792

EN

Traditional press and sinter processes have gained in the last decades more and more importance in the manufacturing of high volume and precise mechanical components especially in the field of iron based powders. In recent years, the reductions of processing times and temperatures were spotted as critical targets to increase productivity and reduce energy consumption. Electric current assisted sintering (ECAS) technologies have always been seen as an alternative to traditional furnace based sintering techniques and have been the target of different researches with the specific purpose of reducing both operational times and costs. The aim of the present study is to investigate the effect of an innovative process called Electro Sinter Forging (ESF) applied to CuSn15 powders. Thanks to a very short processing time (less than 1 second to densify loose powders), this process is able to retain a very small grain size, thus enhancing mechanical properties of the processed materials. Furthermore, to the authors knowledge, cold – rolled electro – sinter – forged alloys has never been investigated before. First of all, bars were electro – sinter – forged and subsequently characterized in the as sinter – forged condition. The observation of microstructure evidenced an extremely fine microstructure and a reduced degree of porosity. Afterwards, bars were cold rolled after different reduction ratios; macrostructural integrity of the rolled bars was assessed before evaluating the effects of cold rolling on the sinter – forged microstructure.

2

Investigation of the Ultrafine-Grained Structure Formation Under Different Strain Rates

Kováčová A., Kvačkaj T., Bidulský R., Bidulská J., Kočiško R., Dutkiewicz J., Lityńska-Dobrzyńska L.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2017

|

Vol. 62, iss. 2A

851--856

EN

The present paper deals with a study on formation of specific substructural features in OFHC copper processed by equalchannel angular pressing (ECAP) considering different strain rate conditions. Since two mechanical tensile testing equipments were being used, strain rate response could be studied in a wide range (both in static and dynamic regimes). Moreover, the copper before tensile testing was subjected to drawing and ECAP, separately, which allows to study the influence of both structural and substructural features (CG vs. UFG structure). Considering the static regime, it was found that UFG materials have advanced properties, showing higher strength and ductility in comparison to their CG counterparts. However, this is valid only to the critical value of the strain rate. In the dynamic regime, mathematical linearized results imply that ultimate tensile strength in samples processed by ECAP increases twice every 10 s-1 rising, however, they lost approximately the same plastic properties than samples after drawing. Differences in the progress of mechanical properties are related to specific structural and substructural features evolved in the material during ECAP processing. Above mentioned features were studied in detail by methods of transmission and scanning electron microscopy (TEM, SEM).

3

New Approach In The Properties Evaluation Of Ultrafine-Grained OFHC Copper

Kvačkaj T., Kováčová A., Bidulská J., Bidulský R., Kočičko R.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 2A

605--614

PL

W pracy zbadano szczegółowo statyczne, dynamiczne i tribologiczne właściwości ultra drobnoziarnistej (UFG) beztlenowej miedzi o wysokiej przewodności cieplnej (OFHC). W celu oceny właściwości mechanicznych przy różnych szybkościach odkształcenia, miedź OFHC badano za pomocą dwóch urządzeń w warunkach statycznych i dynamicznych. Ponadto miedź poddano dwóm różnym sposobom przetwarzania, co umożliwiło badanie wpływu struktury. Badanie szybkości odkształcenia i mikrostruktury koncentrowało się na zmianie właściwości mechanicznych po próbie rozciągania. Stwierdzono, że szybkość odkształcania jest ważnym parametrem wpływającym na właściwości mechaniczne miedzi. Wytrzymałość na rozciąganie wzrosła ze wzrostem szybkości odkształcenia i ten efekt był bardziej widoczny przy dużej szybkości odkształcania (ε~102s−1) . Jednak zmniejszenie obrazu przebiegało inaczej w zależności od cech mikrostruktury materiałów (struktura gruboziarnista a struktura ultra drobnoziarnista) i zadanych warunków szybkości odkształcenia podczas odkształcenia plastycznego (warunki statyczne a warunki dynamiczne). Zużycie miedzi badano za pomocą testów zarysowania. Badanie ścieżek zużycia wykazało, że delaminacja i umiarkowane utlenienie to główne mechanizmy zużycia.

4

Analysis of Densification Process and Structure of PM Al-Mg-Si-Cu-Fe and Al-Zn-Mg-Cu-Sn Alloys

Bidulský R, Bidulská J., Actis Grande M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2014

|

Vol. 59, iss. 1

17--23

EN

The paper is focused on the role of the pressing pressure on the densification behaviour of PM aluminium alloys. Commercially aluminium based powders Al-Mg-Si-Cu-Fe and Al-Zn-Mg-Cu-Sn were used as materials to be investigated. The apparent density of the powder mixes was determined according to MPIF St. 04. A set of cylinder test specimen 55x10x10 mm3 was uniaxially pressed in a floating hardened steel die. Compaction pressures ranged from 50 MPa up to 700 MPa. Considering the densification of metal powders in uniaxial compaction, quantification of aluminium compaction behaviour was performed. The compressibility behaviour was evaluated, considering the effect on specimens, as well as on their microstructure. The development of compressibility values with pressing pressure enables to characterize the effect of particles geometry and matrix plasticity on the compaction process.

PL

Przedmiotem pracy jest wpływ ciśnienia prasowania na zagęszczanie proszków stopów aluminium. Materiałem badanym były komercyjne proszki aluminium Al-Mg-Si-Cu-Fe I Al-Zn-Mg-Cu-Sn. Gęstość pozorna mieszanek proszków określono według MPIF St.04. Cylindryczne próbki 55x10x10 mm3 ściskane były jednokierunkowo w samonastawnej matrycy z hartowanej stali. Nacisk wahał się od 50 MPa do 700 MPa. Biorąc pod uwagę zagęszczenie proszków metali w trakcie prasowania jednoosiowego, przeprowadzono kwantyfikacje zagęszczania aluminium. Oceniono zachowanie ściśliwości biorąc pod uwagę wpływ na próbki, jak również na ich mikrostrukturę. Zestawienie wartości ściśliwości z ciśnieniem prasowania pozwala scharakteryzować wpływ geometrii cząstek i plastyczności matrycy na proces prasowania.

5

Role of microstructure discontinuities in the soft magnetic composites with aluminium alloy addition

Bidulský R, Bidulská J., Actis Grande M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2013

|

Vol. 58, iss. 2

365--370

EN

The paper focuses on the effect of both the aluminium alloy addition and microstructural inhomogeneties on the magnetic behaviour of soft magnetic materials tested at low frequencies. The IIPC material (base on the commercial Somaloy 1P powder) has been blended with different amounts of commercially aluminium alloy Alumix 321 (0, 5 and 10 wt %). Specimens with a different green density were obtained by pressing at a pressure in the range from 400 to 800 MPa. Different thermal treatments (in air or nitrogen at the maximum temperature of 500ºC for 30 min) were carried out on the evaluated systems. The microstructure investigation revealed that for materials with high aluminium alloy contents, pores are located nearby or around the aluminium alloy particles. The heat treatment regime resulted in a coarse-grained structure with a small number of inclusions within the grains and at the grain boundaries. The comparison of the results indicated that the magnetic properties were considerably dependent on the microstructural inhomogeneities.

PL

Przedmiotem pracy jest wpływ dodatku stopu aluminium oraz niejednorodności mikrostruktury na właściwości magnetyczne magnetycznie miękkich materiałów badanych przy niskich częstotliwościach. Materiał IIPC (na bazie komercyjnego proszku Somaloy 1P) został zmieszany z różnymi ilościami komercyjnego stopu aluminium ALUMIX 321 (0, 5 i 10% wag.). Próbki o różnych gęstościach nasypowych prasowano stosując ciśnienie w zakresie od 400 do 800 MPa. Zastosowano różne obróbki cieplne (w powietrzu i azocie) ustalając maksymalną temperaturę 500ºC. Badania mikrostruktury pokazały, że dla materiałów o wysokiej zawartości stopu aluminium, pory sa w pobliżu lub otaczają cząstki stopu aluminium. W wyniku obróbki cieplnej tworzy się gruboziarnista struktura z minimalną liczbą wtraceń wewnątrz ziaren i na ich granicach. Porównanie wyników pokazuje, ąe właściwości magnetyczne zaleza w znacznym stopniu od niejednorodności mikrostruktury.

6

Identification of the critical pore sizes in sintered and ecaped aluminium 6XXX alloy

Bidulská J., Kvačkaj T., Pokorný I., Bidulský R, Actis Grande M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2013

|

Vol. 58, iss. 2

371--375

EN

The main aim of this paper is to investigate, by means of comparison of experimental studies and mathematical models, the evolution of porosity as consequence of pressing, sintering and ECAPping an aluminium based powder (6xxx). After applying the compacting pressure, specimens were dewaxed in a ventilated furnace at 400º for 60 min. Sintering was carried out in a vacuum furnace at 610ºC for 30 min. The specimens were then ECAPed for 1 pass. The 2-dimensional quantitative image analysis was carried out by means of SEM and OM for the evaluation of the aforementioned characteristics. Results show the effect of processing parameters on the fracture/microstructure behaviour of the studied aluminium PM alloy. Quantitative image analysis, as well as fractographic interpretation and microstructure identification of weak sites in the studied aluminium PM alloy, provide a reliable and reproducible statistical procedure for the identification of the critical pore sizes.

PL

Głównym celem pracy jest badanie zmian porowatości podczas prasowania, spiekania i wyciskania przez kanał katowy proszku na bazie aluminium (Ai-Mg-Si-Cu-Fe) za pomocą eksperymentu i symulacji numerycznych. Po przyłożeniu ciśnienia podczas zagęszczania usuwano lepiszcze z próbek w piecu w temperaturze 400ºC przez 60 minut. Spiekanie prowadzono w piecu próżniowym w temperaturze 610ºC przez 30 min. Próbki następnie były wyciskane przez kanał kątowy w jednym przejściu. Dwuwymiarowa ilościową analizę obrazu przeprowadzono za pomocą skaningowej mikroskopii elektronowej i mikroskopii optycznej w celu oceny wyżej wymienionych właściwości. Wyniki opisują wpływ parametrów procesu na pękanie/ mikrostrukturę badanego proszku stopu aluminium. Ilościowa analiza obrazu, jak równiez mikrostruktury w badanym stopie proszku aluminium zapewniają wiarygodne i statystycznie powtarzalne procedury dla identyfikacji miejsc inicjacji pękania.

7

Application of workability test to SPD processing

Kvačkaj T., Kočiško R., Tiža J, Bidulská J., Kováčová A, Bidulský R, Bascó J, Vlado M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2013

|

Vol. 58, iss. 2

407--412

EN

The aluminium alloy with chemical conception AlMgSi prepared by PM (powder metallurgy) technology was used. The experiments such as a ring and compression test, ECAR (equal channel angular rolling) for determination of friction coefficient, stress-strain curves and material workability based on analytical methods (Freudenthal, Cockcroft-Latham and normalized Cockcroft-Latham criteria) were performed. Numerical simulations of sample processed by ECAR was carried out by a software Deform 3D with focus on the description of stress, strain fields and workability criteria (Cockcroft-Latham and normalized Cockcroft-Latham). The prediction of fracture formations in a real ECAR sample during processing conditions was also done.

PL

Stop aluminium o składzie chemicznym AlMgSi przygotowano metodą proszkową. Wykonano badania takie jak próba ściskania swobodnego pierścieni i walcowatych, ECAR (wyciskanie w kanale kątowym z walcowaniem) w celu wyznaczenia współczynnika tarcia, krzywych naprężenie-odkształcenie oraz podatności materiału na odkształcenie z użyciem metod analitycznych (kryterium Freudenthal, Cockcroft-Latham i znormalizowane Cockcroft-Latham). Symulacje numeryczne dla próbki poddawanej procesowi ECAR przeprowadzono przy pomocy oprogramowania Deform 3D z naciskiem na opis pól sił i naprężeń oraz kryteriów obrabialności (Cockcroft-Latham i znormalizowane Cockcroft-Latham). Przeprowadzono również symulacje mozliwości tworzenia się pęknięć w rzeczywistej próbce poddanej procesowi ECAR.