Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wyciskanie cienkościennych rur owalnych ze stopu AlMgSi w gatunku 6082

Leśniak D., Libura W., Zasadziński J., Richert J., Dziki M., Wojtyna A., Leszczyńska-Madej B., Jurczak H., Borowski J.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2016

|

R. 61, nr 1

14--21

PL

W artykule zaproponowano rozwiązania materiałowo-technologiczne dotyczące wysoko-składnikowych stopów z układu AlMgSi, które w praktyce technologicznej wyciska się na matrycach mostkowo-komorowych, jednak barierą jest obecnie wytworzenie kształtowników o grubości ścianki poniżej 1,4÷1,5 mm i minimalnej wytrzymałości na rozciąganie powyżej 300 MPa. Przeprowadzono przemysłowe próby wyciskania cienkościennych rur owalnych ze stopu AlMgSi w gatunku 6082 z jednoczesnym chłodzeniem wyrobu na wybiegu prasy. Użyto prasy hydraulicznej poziomej 1800 T i oryginalnego rozwiązania konstrukcyjnego matrycy mostkowo-komorowej 6-otworowej. Celem badań było określenie parametrów prędkościowo- temperaturowych procesu wyciskania i maksymalnej dopuszczalnej prędkości wypływu metalu z otworu matrycy V1max, będącej wskaźnikiem odkształcalności materiału, rzutującym na wydajność produkcji. Analizowano wielkość siły wyciskania oraz własności mechaniczne i dokładność wymiarów rur wyciskanych na stan T5. Ponadto, analizowano mikrostrukturę stopów w stanie odlewanym oraz po homogenizacji.

EN

In the work material and technological solution are proposed concerned AlMgSi alloys of high content of components, which are extruded through the porthole dies. Production of thin walled profiles from these alloys is limited to thickness of about 1.4÷1.5 mm and tensile strength below 300 MPa. The industrial tests of extrusion of thin-walled oval shaped tubes from the 6082 alloy with heat treatment on the press were carried out. The 18MN horizontal press and original design of six-hole porthole die were used in experiments. The aim of the test was to determine the speed - temperatures conditions of the extrusion process and maximal exit speed from the die orifice, which is assumed to be the extrudability measure. The extrusion load, mechanical properties and dimensional tolerance of tubes in T5 temper were analyzed. In addition, the microstructure of the alloy in a cast state and after homogenization was also tested.

2

Wpływ zawartości Mg na własności mechaniczne kształtowników ze stopów aluminium serii 5xxx wytwarzanych na drodze wyciskania zgrzewającego

Leśniak D., Wojtyna A., Woźnicki A., Dziki M., Płonka B.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2016

|

R. 61, nr 6

248--253

PL

Materiałem do badań były kształtowniki ze zgrzewem wyciskane z wysokoskładnikowych stopów serii 5xxx w gatunkach 5754 (3,5% Mg), 5083 (4,5% Mg) i 5019 (5,5% Mg) na półprzemysłowej prasie hydraulicznej o nacisku 5 MN, przy użyciu 2-otworowej matrycy mostkowo-komorowej specjalnej konstrukcji. Proces wyciskania prowadzono przy zmiennych parametrach prędkościowo-temperaturowych. Analizowano własności mechaniczne i mikrostrukturę kształtowników oraz jakość otrzymanych połączeń. Wyniki prób rozciągania badanych kształtowników wykazały obniżenie jakości powstałych zgrzewów przy wzroście zawartości Mg w stopie. Obserwacje mikrostruktury ujawniły zróżnicowanie wielkości ziaren pomiędzy obszarem zgrzewu i poza nim w przypadku kształtownika ze stopu 5083.

EN

The flat bars with longitudinal welds were extruded from high-alloyed 5xxx series alloys, 5754 (3.5% Mg), 5083 (4.5% Mg) and 5019 (5.5% Mg) on the semi-industrial 5 MN hydraulic press, using special construction of 2-holes bridge die. The extrusion process was carried out at variable temperature- velocity parameters. The mechanical properties as well as microstructure of obtained bars were investigated and the quality of welds was analyzed. The results of tensile test showed a decrease in the quality of the welds with an increase of Mg content in the alloy. The microstructure observations on 5083 alloy revealed differences in grain size between weld area and regions outside of it.

3

Wpływ temperatury kształtowania plastycznego i sposobu chłodzenia podczas przesycania na twardość stopu 6082

Leśniak D., Woźnicki A., Wojtyna A., Włoch G.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2016

|

R. 61, nr 4

159--163

PL

W pracy poddano ocenie przygotowanie wlewka ze stopu aluminium w gatunku 6082, do przesycania bezpośrednio z temperatury kształtowania, na drodze homogenizacji przemysłowej. Określono również wpływ temperatury odkształcenia i sposobu studzenia podczas przesycania na twardość stopu po starzeniu sztucznym. W pierwszym etapie badań wlewek w stanie po odlaniu i po homogenizacji poddano badaniom mikrostruktury oraz testom kalorymetrycznym. Stwierdzono, że nierównowagowe składniki struktury zostały całkowicie rozpuszczone podczas wyżarzania ujednorodniającego. W czasie chłodzenia z temperatury homogenizacji główne składniki umacniające Mg i Si zostały wydzielone głównie w postaci bardzo drobnych cząstek o wielkości do 0,5 μm. W drugim etapie, materiał poddano ściskaniu w temperaturze 500 i 540oC i przesycano bezpośrednio z temperatury kształtowania w wodzie i w powietrzu. Po ściskaniu w temperaturze 540oC, przesyceniu w wodzie i starzeniu uzyskano wysoką twardość stopu, wynoszącą 119 HV2. Po odkształceniu w temperaturze 500oC, uzyskano twardość 108 HV2, typową dla wyrobów wyciskanych w stanie T6. W przypadku chłodzenia stopu z temperatury kształtowania w powietrzu po starzeniu zanotowano wartości twardości niższe o ok. 15% w stosunku do materiału chłodzonego w wodzie.

EN

In the paper, the preparation of 6082 alloy billet to solution heat treatment directly from the hot working temperature, by industrial homogenization, was evaluated. The effect of hot working temperature and quenching manner on hardness after ageing was also analysed. In the first stage, the billet in as-cast state and after homogenization in industrial conditions was subjected to microstructure investigations and DSC tests. It was found that during homogenization, unequilibrium microstructure components were fully dissolved. During cooling from homogenization temperature, main alloying additions, Mg and Si were precipitated mainly in the form of very fine particles, with up to 0,5 um in size. In the second stage, the material was subjected to compression at the temperature of 500 as well as 540°C and was quenched directly from hot working temperature in water and in air. After compression at the temperature of 540°C, water quenching and ageing, the high hardness of the alloy, 7 79 HI/2, was obtained. After deformation at the temperature of 500°C, the hardness of 108 HI/2, was obtained, which is typical value for extruded products in the T6 temper. In the case of air quenching from hot compression temperature, hardness values lower by about 15% were obtained after ageing, compared to water quenched material.

4

Mikrostruktura i właściwości mechaniczne wyrobów o różnych kształtach wyciskanych ze stopów AlMg o wysokich zawartościach Mg

Leśniak D., Leszczyńska-Madej B., Wojtyna A., Dziki M., Latos T., Libura W., Zasadziński J.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2016

|

R. 61, nr 5

195--200

PL

Materiałem do badań były kształtowniki o różnej geometrii wyciskane z wysokoskładnikowych stopów AlMg w gatunkach 5754 (3,5% Mg), 5083 (4,5% Mg) i 5019 (5,5% Mg) na półprzemysłowej prasie hydraulicznej o nacisku 500 T, przy użyciu matryc 2-otworowych. Analizowano mikrostrukturę i właściwości kształtowników po wyciskaniu. Dodatkowo przedstawiono wyniki badań stopów w stanie surowym i po homogenizacji. Wyniki obserwacji mikrostruktury kształtowników w większości przypadków wykazały występowanie niemal równoosiowych zrekrystalizowanych ziaren, a badania właściwości wytrzymałościowych dowiodły wysokiego poziomu umocnienia, przy jednoczesnej wysokiej plastyczności na poziomie 20-26%. Poziom właściwości wytrzymałościowych uzależniony jest od gatunku stopu i wzrasta ze wzrostem zawartości magnezu w stopie.

EN

The material for research were sections extruded from high-component AlMg alloys 5754 (3.5% Mg), 5083 (4.5% Mg) and 5019 (5.5% Mg) on the semi-industrial 500 T hydraulic press by using 2-holes dies. Microstructure and mechanical properties of the alloys were analyzed - in the state as cast, after homogenization and after extrusion. The results of the microstructure observation of sections in most cases showed the occurrence of almost equiaxial recrystallized grains. Mechanical properties investigations show the high level of strengthening and high plasticity at the level of 20-26%. The level of tensile properties is dependent on the chemical composition of the alloy and increases with increasing magnesium content of the alloy.

5

The Effect of Cooling Rate after Homogenization on the Microstructure and Properties of 2017a Alloy Billets for Extrusion with Solution Heat Treatment on the Press

Woźnicki A., Leśniak D., Włoch G., Pałka P., Leszczyńska-Madej B., Wojtyna A.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2016

|

Vol. 61, iss. 3

1663--1670

EN

The influence of cooling rate after homogenization on the 2017A alloy microstructure was analysed. The capability of the θ (Al2Cu) particles, precipitated during various homogenization coolings, for rapid dissolution was estimated. For this purpose, the DSC test was used to determine the effect of the cooling rate after homogenization on the course of melting during a rapid heating. Moreover, the samples after solution heat treatment (with short time annealing) and ageing, were subjected to the microstructure investigations and the microhardness of grains interiors measurements. It was found that cooling after homogenization at 160 °C/h is sufficient for precipitation of fine θ phase particles, which dissolve during the subsequent rapid heating. The cooling at 40 °C/h, causes the precipitation of θ phase in the form of large particles, incapable of further fast dissolution.

6

Wyciskanie cienkościennych kształtowników ze stopu 6082 w stanie T5 przez matryce mostkowo-komorowe

Leśniak D., Wojtyna A., Leszczyńska-Madej B., Libura W., Zasadziński J., Rękas A., Borowski J., Jurczak H.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2015

|

R. 60, nr 10

521--530

PL

W pracy przeprowadzono badania procesu wyciskania średnio-wytrzymałych stopów AlMgSi w stanie T5. Celem badań było określenie wpływu zawartości głównych składników stopowych Mg i Si (oraz dodatkowo Cr), na strukturę wlewków, odkształcalność stopów podczas wyciskania oraz strukturę i własności mechaniczne kształtowników ze zgrzewem. Próby wyciskania kształtowników ze stopu aluminium w gatunku 6082 grubości ścianki 1,0 i 1,5 mm przeprowadzono na półprzemysłowej prasie hydraulicznej o nacisku 500 T, wyposażonej w system chłodzenia wyrobu, przy użyciu matryc mostkowo-komorowych. Analizowano mikrostrukturę stopu 6082 o zmiennym składzie chemicznym — w stanie odlewanym, po homogenizacji i po wyciskaniu z jednoczesnym przesycaniem na wybiegu prasy. Wyznaczono prędkość wypływu metalu z otworu matrycy, w zależności od składu chemicznego stopu i grubości ścianki kształtownika. Analizowano jakość zgrzewów w wyrobie, w powiązaniu ze składem chemicznym stopu i prędkościowo-temperaturowymi warunkami wyciskania, w kontekście możliwości wytworzenia wysokowytrzymałego złącza.

EN

The investigation on extrusion of middle-strength AlMgSi alloys in T5 temper were performed. The aim of the research was to determine the influence of Mg and Si content (and additionally Cr) on microstructure of billets, deformability of the alloys in extrusion process and on microstructure and mechanical properties of the extruded profiles with seem welds. The tests of extrusion were carried out on semi-industrial hydraulic press of 5MN capacity, equipped with the cooling system on the run-out table. The porthole die were used to extrude flat sections of 1 mm and 1.5 mm in thickness. The microstructure of the alloy was examined using different alloy chemical composition in as cast state and after extrusion with solution treatment on the press. The exit speed of the metal from the die was determined in dependence on the chemical composition of the alloys and the profile’s thickness. The strength of the welds was analysed in connection with the alloy chemical composition and temperature-speed parameters of the process.

7

Charakterystyka mikrostruktury kształtowników płaskich wyciskanych z wysokoskładnikowych stopów AlMg

Leśniak D., Leszczyńska-Madej B., Wojtyna A.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2015

|

R. 60, nr 12

797--804

PL

Materiałem do badań były kształtowniki płaskie wyciskane z wysokoskładnikowych stopów AlMg w gatunkach 5754 (3,5 % Mg), 5083 (4,5 % Mg) i 5019 (5,5 % Mg) na półprzemysłowej prasie hydraulicznej o nacisku 500 T, przy użyciu matryc 2-otworowych. Analizowano mikrostrukturę i twardość stopów w stanie odlewanym, po homogenizacji oraz po wyciskaniu. W materiale odlewanym na granicach ziaren zidentyfikowano rozwidlone wydzielenia będące prawdopodobnie eutektyką, średnia średnica ziaren dla wszystkich analizowanych stopów była porównywalna i wynosiła około 120 μm. Homogenizacja skutkowała rozdrobnieniem ziaren analizowanych stopów do poziomu ok. 100 μm oraz rozpadem dużych lokujących się na granicach wydzieleń. Dodatkowo wewnątrz ziaren obserwowano drobne wydzielenia, których ilość wzrastała ze zwiększeniem zawartości magnezu w stopie. Po wyciskaniu w mikrostrukturze stopów obserwowano niemal równoosiowe ziarna oraz pasmowo ułożone wydzielenia. Nie stwierdzono zmian poziomu twardości po homogenizacji w stosunku do materiału odlewanego. Twardość wzrasta wraz ze wzrostem zawartości magnezu w stopach. Za wyjątkiem kształtowników wyciskanych ze stopu 5083, twardość jest porównywalna do materiału odlewanego i po homogenizacji. Stwierdzono znaczne rozdrobnienie mikrostruktury po procesie wyciskania, średnia średnica ziarna analizowanych kształtowników wynosi 24÷55 μm.

EN

The material for research were flat sections extruded from high-component AlMg alloys 5754 (3.5 % Mg), 5083 (4.5 % Mg) and 5019 (5.5 % Mg) on the semi-industrial 500 T hydraulic press by using 2-holes dies. Microstructure and hardness of the alloys were analyzed — in the state as cast, after homogenization and after extrusion. In the as cast material at the grain boundaries, probably the eutectic phases are formed, the average grain size for all the analyzed cast alloys was comparable and was about 120 μm. Homogenization resulted in the grain size refinement, the average grain size of the investigated alloys was about 100 μm. In the grains interiors, fine particles were visible, the number of which increased with increasing Mg content in the alloy. After extrusion, the microstructure of the alloys was built from equiaxed grains, the precipitations arranged in the direction of extrusion. There were no changes in the level of hardness after homogenization compared to the as cast material. The hardness increased with increasing Mg content in alloys. With the exception of flat sections of extruded alloy 5083, the hardness was comparable to the as cast material and material after homogenization. Considerable microstructure refinement of microstructure after extrusion process was found, the average grain diameter of analyzed sections is about 24÷55 microns.

8

The Effect of Homogenization Conditions on the Structure and Properties of 6082 Alloy Billets

Woźnicki A., Leśniak D., Włoch G., Leszczyńska-Madej B., Wojtyna A.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 3A

1764--71

EN

The paper presents the results of laboratory homogenization investigations of the 6082 grade alloys, differing in Mg and Si content. At the first stage, the microstructure of alloys was analysed after homogenization finished with water quenching. SEM/EDS investigations and DSC tests were applied to evaluate the dissolution of the Mg2Si particles and concentration of the main alloying additions in the grains interiors, depending on soaking conditions. In the case of alloy with lower Mg and Si content, homogenization the temperature of 535ºC for 8h is sufficient for significant Mg2Si particles dissolution. For the alloy with higher Mg and Si content, after homogenization the temperature of 550ºC for 8h, the amount of undissolved Mg2Si particles decreases visibly, compared to homogenization at 535ºC for 8h. However, an unfavourable tendency of dispersoids growth is observed and these soaking conditions are not found to be recommended. At the second research stage, the influence of homogenization cooling rate on the size and distribution of the Mg2Si particles observed in the alloys microstructure was analysed. The ability of the Mg2Si particles, precipitated during various homogenization coolings, to rapid dissolution was estimated. For this purpose, the hardness after solution heat treatment with short annealing and ageing was determined and the DSC tests were performed. It was found, that cooling after homogenization at 315ºC/h is sufficient for precipitation of fine Mg2Si particles, which dissolve during subsequent rapid heating. Cooling at 40ºC/h, causes precipitation of Mg2Si phase in the form of large particles, unable for further fast dissolution.

PL

W artykule przedstawiono wyniki laboratoryjnych badań homogenizacji dwóch stopów w gatunku 6082, różniących się zawartością Mg i Si. W pierwszym etapie analizowana była struktura stopów po homogenizacji z chłodzeniem w wodzie. Szczególną uwagę zwrócono na rozpuszczanie cząstek fazy Mg2Si podczas wygrzewania oraz zawartość głównych składników stopowych we wnętrzach ziarn. Oceny parametrów wygrzewania dokonano w oparciu o badania SEM/EDS oraz testy DSC. W przypadku stopu z niższą zawartością Mg i Si, homogenizacja w temperaturze 535ºC przez 8 h jest wystarczająca dla znaczącego rozpuszczenia cząstek fazy Mg2Si. W przypadku stopu z wyższą zawartością Mg i Si, po homogenizacji w temperaturze 550ºC przez 8h, udział nierozpuszczonych cząstek Mg2Si spada wyraźnie, w porównaniu z homogenizacją w temperaturze 535ºC przez 8h. Jednakże, stwierdzono niekorzystną tendencję do rozrostu dyspersoidów, zatem tych warunków wyżarzania nie uznano za rekomendowane. W drugim etapie analizowano wpływ szybkości chłodzenia z temperatury homogenizacji na wielkość i dystrybucję cząstek Mg2Si obserwowanych w strukturze stopów. Wykonano badania SEM oraz dokonano oceny możliwości szybkiego rozpuszczania cząstek Mg2Si wydzielonych podczas chłodzenia z temperatury homogenizacji z różnymi szybkościami. W tym celu wykonano badania twardości stopów po przesycaniu z krótkim wygrzewaniem oraz starzeniu, jak również badania DSC. Stwierdzono, że studzenie z temperatury homogenizacji z szybkością 315ºC/h jest wystarczające dla wydzielenia drobnych cząstek Mg2Si, które ulegają rozpuszczeniu podczas późniejszego gwałtownego nagrzewania. Chłodzenie z temperatury homogenizacji z szybkością 40ºC/h powoduje wydzielanie fazy Mg2Si w postaci dużych cząstek, które nie ulegają pełnemu rozpuszczeniu podczas późniejszego szybkiego nagrzewania.