Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Badania odporności korozyjnej wysokowytrzymałych stopów aluminium oraz stopów magnezu wytwarzanych metodą ECAP

Nowak M.

Stal, Metale & Nowe Technologie

|

2016

|

nr 5-6

149--152

PL

W artykule przedstawiono właściwości korozyjne wysokowytrzymałych stopów aluminium oraz stopów magnezu wyciskanych metodą ECAP. Oceny właściwości korozyjnych (odporności na korozję) dokonano w oparciu o wyniki badań korozyjnych w środowisku obojętnej mgły solnej, badań elektrochemicznych w 3-proc. roztworze NaCl oraz badań metaloznawczych. Wyniki badań aluminium i stopów aluminium porównywano z wynikami badań materiałów wyciskanych metodą klasyczną. W pracy określono rodzaje korozji, jakim ulegają te materiały, oraz ich wielkość. Tego typu badania mające na celu scharakteryzowanie nowych materiałów pod względem odporności na korozję są niezbędne przy wprowadzaniu nowych wyrobów do użytku.

EN

The paper presents the corrosive properties of high-strength aluminium alloys and magnesium alloys extruded by the ECAP method. The assessment of the above mentioned properties was carried out based on the corrosion resistance test conducted in a salt spray chamber in neutral salt spray test, electrochemical methods in 3% NaCl solution and metallographic studies. Test results of aluminium and aluminium alloys were compared with the results of materials extruded by the classical method. In the paper, the types of corrosion which these materials are subjected to, as well as the amount of corrosion have been presented. This type of study is necessary to characterize new types of alloys.

2

Rozdrobnienie ziarna stopu AlMn1Cu przez duże odkształcenie plastyczne (SPD)

Rusz S., Čížek L., Dutkiewicz J., Tylšar S., Salajka M., Divin V., Kedroň J., Klos M.

Obróbka Plastyczna Metali

|

2014

|

T. 25, nr 2

87--98

PL

Duże odkształcenie plastyczne SPD to technika stosowana w produkcji materiałów o ultradrobnej strukturze (UFG), oparta o intensywne rozdrobnienie ziarna. Dla procesu tego bezwzględnie najważniejsza jest sprawność. Najbardziej znanymi technologiami, które są aktualnie najintensywniej rozwijane są: ECAP, C2S2, CONFORM, HPT, CCDC, ARB oraz CGP. W opracowaniu dokonano analizy technologii ECAP, gdzie istotna poprawa sprawności procesu osiągana jest przez zmianę technologii narzędzia, a przez to zmianę ścieżki deformacji, co znacznie przybliża wizję wdrożenia tej technologii do przemysłu. Wpływ zmiany geometrii wkładki narzędzi ECAP na osiągnięcie wysokiego stopnia odkształcenia, z czym wiąże się wzrost sprawności procesu (tzn. osiągnięcie wymaganej średniej wielkości ziarna przy mniejszej ilości przejść przez narzędzie formujące) przedstawiono na przykładzie stopu AlMn1Cu wyprodukowane przez firmę AL Invest Bridlicna a.s. Dokonano zarówno matematycznej symulacji, jak i fizycznego przeciśnięcia próbek przez narzędzie ECAP. Badanie zostało skoncentrowane na podwyższeniu twardości i średniej wielkości ziarna w klasycznej geometrii kanałów ECAP w porównaniu z narzędziem ECAP o zmodyfikowanej geometrii, gdzie kanał poziomy został odchylony o 20° względem osi „x”, oraz w porównaniu z geometrią, gdzie w kanale poziomym utworzona została linia śrubowa (elektroerozyjnie). Dodatkowo, dla poszczególnych rodzajów geometrii ECAP wykonana została analiza metalograficzna struktury z wykorzystaniem transmisyjnej mikroskopii elektronowej (TEM) oraz przez pozyskanie obrazów dyfrakcyjnych w wybranych obszarach próbki (SAED). Sprawność nowego projektu została jednoznacznie potwierdzona.

EN

Severe plastic deformation is basic process used in technologies for production of ultra-fine grained materials (UFG), using the principle of high disintegration of grain. Efficiency of the given process is therefore of utmost importance. The best known technologies that are currently being intensively developed are the following ones: ECAP, C2S2, CONFORM, HPT, CCDC, ARB and CGP. The paper analyses the ECAP technology, where substantial enhancement of the process efficiency is achieved by change of tool geometry and therefore by change of deformation route, which significantly approaches implementation of this technology into industrial practice. Influence of change of geometry of the ECAP tool insert on achievement of high degree of deformation and thus on the increased efficiency of the process (i.e. achievement of the required mean grain size at significantly lower number of passes through the forming tool) has been demonstrated on the alloy AlMn1Cu manufactured by the company AL Invest Bridlicna a.s. Both mathematical simulation and practical extrusion of samples through the ECAP tool have been performed. Research was focused on the resulting magnitude of hardness and mean grain size in classical geometry of ECAP channels in comparison with modified geometry of the ECAP tool, where horizontal channel was deflected in respect to the axis “x“ by 20°, and in comparison with geometry, when helical line was created (by sparking) into part of horizontal channel. Moreover, metallographic analysis of structure realised on TEM and SAED was applied to individual types of ECAP channel geometry. Efficiency of new design has been confirmed unequivocally.

3

Ultrafine Grain Refinement of AlMn1Cu and AZ 31 Alloys by SPD Process

Rusz S., Cizek L., Salajka M., Tylsar S., Kedron J., Michenka V., Donic T., Hadasik E., Klos M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2014

|

Vol. 59, iss. 1

359--364

EN

One of the ways to the more effective use of metallic materials is their processing by forming. At present in this the area the use of the process of severe plastic deformation (SPD process), leading to a refinement of the structure (materials with UFG structure) and thus to achievement of higher level of their utility value, is expanding. AlMn1Cu alloy is commercially produced aluminum alloy by the company Al Invest Bridlicna (the cast strip with a mild reduction by rolling up to 10% to the thickness of 10 and 15 mm, which has its uses especially in engineering. AZ31 alloy is commercially produced aluminum alloy after casting and extrusion at 400°C on final rod with 20 mm diameter. For experimental purposes from the belts of alloys the test samples of the underlying dimensions of 10x10 mm length 40 mm (geometry with channel deflection 20°) and 15x15 mm length 60 mm (geometry with helix matrix) in the direction of rolling were made. All three instruments are made of high tool steel - HOTVAR. For compare the influence of geometry ECAP tool on structure refining was used AlMn1Cu and AZ31 alloys were used three specially made tools ECAP, differing mainly in the construction design.

PL

Jednym ze sposobów bardziej efektywnego kształtowania plastycznego metali jest metoda dużych odkształceń plastycznych Aktualnie do tego celu wykorzystywany jest proces SPD. w wyniku którego osiąga się wysokie wartości odkształcenia materiału z ultra drobnoziarnistą strukturą. Prowadzi to do wzrostu właściwości wytrzymałościowych, przy nieznacznym obniże- niu plastyczności. W artykule przedstawiono wyniki badań dwóch stopów - stop aluminium AlMnlCu, który jest produkowany w formie blachy grubości 10 lub 15 mm z zastosowaniem w przemyśle maszynowym oraz stop magnezu AZ31. który po odlaniu jest wyciskany w temperaturze 400°C z pręta o średnicy 60 mm na średnicę 20 mm. Do eksperymentów użyto próbek o rozmiarach 10x10-40 mm z odchyleniem kanału narzędzia ECAP o 20° od kierunku poziomego oraz próbki o rozmiarach 15x15-60 mm z nową geometrią kanału narzędzia ECAP (część kanału w kształcie śruby) dla zwiększenia odkształcenia w poszczególnych przejściach próbki narzędziem ECAP. Uzyskane wyniki twardości oraz struktury, przy użyciu wyżej podanych geometrii narzędzia ECAP. były porównywane oddzielnie u obu stopów.

4

Development of unconventional forming methods

Rusz S., Čížek L.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2012

|

Vol. 54, nr 2

194--201

EN

Purpose: Paper presents results of progress ECAP processing method for UFG structure reached (gained). The properties and microstructure are influenced by technological factors during application ECAP method. Design/methodology/approach: Summary of methods studied on Department of technology at Machining faculty of VŠB-TU Ostrava through of co-operation with Institute of Engineering Materials and Biomaterials, Silesian University of Technology is presented. Findings: Achievement of ultra-fine grained structure in initial material leads to substantial increase of plasticity and makes it possible to form materials in conditions of „superplastic state“. Achievement of the required structure depends namely of the tool geometry, number of passes through the matrix, obtained deformation magnitude and strain rate, process temperature and lubrication conditions. High deformation at comparatively low homologous temperatures is an efficient method of production of ultra-fine grained solid materials. The new technologies, which use severe plastic deformation, comprise namely these techniques: High Pressure Torsion, Equal Channel Angular Pressing = ECAP, Cyclic Channel Die Compression = CCDC, Cyclic Extrusion Compression = CEC, Continuous Extrusion Forming = CONFORM, Accumulative Roll Bonding, Constrained Groove Pressing. Research limitations/implications: Achieved hardness and microstructure characteristics will be determined by new research. Practical implications: The results may be utilized for a relation between structure and properties of the investigated materials in future process of manufacturing. Originality/value: These results contribute to complex evaluation of properties new metals after application unconventional forming methods. The results of this paper are determined for research workers deal by the process severe plastic deformation.

5

ECAP methods application on selected non-ferrous metals and alloys

Rusz S., Čížek L., Dobrzański L., Tylšar S., Kedroň J.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2010

|

Vol. 43, nr 2

69-76

EN

Purpose: Paper presents results of investigations mechanical properties and microstructure samples selected nonferrous metals after ECAP. These properties and microstructure are influenced by technological factors during application ECAP method. Design/methodology/approach: The sample bars were plastically deformed during the ECAP process. The methods of the light microscopy and the hardness test for evaluation of mechanical properties and microstructure were used. Findings: Measurement of micro-hardness shows an increase value after application higher number of passes in agreement with ultra high fine grain occurrence. The method determines the dependencies of force on the route during the ECAP process. Research limitations/implications: Achieved hardness and microstructure characteristics will be determined by new research. Practical implications: The results may be utilized for a relation between structure and properties of the investigated materials in future process of manufacturing. Originality/value: These results contribute to complex evaluation of properties new nonferrous metals after application ECAP method. The results of this paper are determined for research workers deal by the process severe plastic deformation.

6

Wytwarzanie odkształceń ścinających metodą przyrostową

Olejnik L., Goliński J., Rosochowski A.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Mechanika

|

2009

|

z. 226

7-12

PL

Materiały poddawane odkształceniom ścinającym o znacznej wartości cechują się wysokimi właściwościami mechanicznymi, co jest pożądane w przypadku zastosowania ich w silnie obciążonych konstrukcjach. Opisano nowy sposób przyrostowego wytwarzania odkształceń ścinających oparty na metodzie ECAP. Wynikająca stąd nowa metoda I-ECAP nadaje się do produkcji metali ultra-drobnoziarnistych w postaci półwyrobów o znacznej szerokości i nieskończonej długości.

EN

Severely shear strained materials poses high mechanical strength which is useful in the case of heavily loaded engineering components. A new way of incremental shear, based on the well known ECAP method, was proposed. As a result, the entirely new incremental SPD method, called I-ECAP was developed to enable production of UFG metals in the form of long bars and plates.

7

Problem wzajemnego oddziaływania wstępniaków w procesie ECAP z użyciem wzmacnianej matrycy

Olejnik L., Goliński J., Rosochowski A.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Mechanika

|

2007

|

z. 216

101--106

PL

Przeciskanie przez kanał kątowy jest powszechnie stosowanym sposobem wytwarzania ultra-drobnoziarnistych struktur w metalach. Z powodu swojej popularności często jest wykonywane na prasach jako cyklicznie powtarzana operacja realizowana przelotowo. Zmienne warunki przeciskania mają silny wpływ na zachowanie się odcinków przerabianego pręta w części wyjściowej kanału. W pracy analizowano czynniki wpływające na kształt końców przeciskanych wstępniaków. Udokumentowano formowanie się czół i końcówek prostopadłościennego wsadu w czasie jego przechodzenia przez klasyczny kanał kątowy oraz problemy wynikające z oddziaływania podobnie przeciskanych odcinków wsadu. Opisano działania, które są konieczne aby zapewnić niezakłócone prowadzenie przeciskania w podwyższonej temperaturze.

EN

Equal channel angular pressing (ECAP) is the most popular method of severe plastic deformation (SPD) used to refine grain structure of metals. ECAP is mainly used for laboratory trials, which means that its technological suitability for industrial applications remains unconfirmed. This is caused by the lack of studies on practical issues of ECAP. This paper addresses one of those practical issues related to the fact that ECAP is performed on multiple billets consecutively forced through a changing output channel, which results from using a prestressed die. This, together with the inherent deformation of both leading and rear ends of the billet in contact, may lead to the front billet becoming stacked in the output channel and blocking the passage for the following billets. This, in turn, leads to an excessive force, which can cause punch or die failure. All these effects are documented using FEM simulation and experimental evidence for the case of warm ECAP of IF steel. Remedies are proposed, based on a force monitoring system implemented on a hydraulic press.

8

Struktura i właściwości mechaniczne żelaza po dużym odkształceniu plastycznym realizowanym metodą ECAP.

Suś-Ryszkowska M., Wejrzanowski T., Pakieła Z., Kurzydłowski K.J.

Archiwum Nauki o Materiałach

|

2003

|

T. 24, nr 4

627-641

PL

Przedmiotem niniejszej pracy była struktura i właściwości żelaza po dużym odkształceniu plastycznym (epsilon log=10) realizowanym metodą przeciskania przez kanał kątowy ECAP (Equal Channel Angular Pressing). W pracy uzyskano opis jakościowy i ilościowy mikrostruktury dzięki wykorzystaniu metod stereologii i komputerowej analizy obrazów, oraz przeprowadzono badania właściwości mechanicznych w skali nano-, mikro-- i makroskopowej. Zastosowana metoda odkształcania doprowadziła do uzyskania żelaza o mikrostrukturze nanokrystalicznej. Towarzyszył temu kilkakrotny wzrost parametrów wytrzymałościowych w stosunku do stanu wyjściowego. Wykazano jednocześnie występowanie charakterystycznej niejednorodności struktury w skali mikro- i makroskopowej, która powoduje istotny rozrzut wartości parametrów opisujących właściwości mechaniczne.

EN

The aim of this study was to characterize microstructure and properties of iron after severe plastic deformation (epsilon log=10) via ECAP (Equal Channel Angular Pressing). The qualitative and quantitative description of microstructure was obtained using stereology and image analysis. Strength of the material was measured in the nano-, micro- and macro- scale. The results show that ECAP method used in this investigation brought about nanocrystalline microstructure in iron. This was accompanied by a significant increase in the strength of this material. Also characteristic, non-homogeneous structure in the micro- and macro-scale was revealed which influences the mechanical properties of the nano-iron obtained by ECAP.