Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Badania walcowania pakietowego aluminium oraz tłoczenia próbek z materiału o strukturze ultra drobnej

Pawlicki M., Rozmysłowicz M., Pieszak M.

Obróbka Plastyczna Metali

|

2016

|

T. 27, nr 1

45--58

PL

W artykule przedstawiono wyniki walcowania pakietowego (ARB – Accumulative Roll Bonding) wyżarzonego, czystego technicznie aluminium o grubości 1,2 mm. Poprzez obróbkę wielokrotnego walcowania otrzymano próbki - taśmy o strukturze ultra drobnej, o grubości około 1 mm. Obserwowano próbki po 8 przepuście ARB metodą EBSD (Electron Backscatter Diffraction Analysis), co pozwoliło wstępnie określić wielkość ziaren na mniejszą od 1 µm. Oszacowano również metodą rentgenowską Scherrera średnią wielkość krystalitów, która wynosiła 180 nm. Następnie wykonano badania tłoczenia i przetłaczania wytłoczek na kilku zestawach stempli i matryc (kilka ciągów) w celu uzyskania głębokiej wytłoczki o bardzo małej średnicy (wytłoczki zbliżonej do obudowy kondensatora). Stwierdzono, że połączonymi metodami walcowania pakietowego i tłoczenia (oraz kilku operacji przetłaczania) można uzyskać bardzo głębokie wytłoczki, zarówno o podwyższonych właściwościach mechanicznych (w stosunku do materiałów konwencjonalnych – np. wyżarzonego, czystego technicznie aluminium), jak również o większych głębokościach aniżeli próbki wykonane z wyżarzonego materiału. Zaobserwowano bowiem ponad dwukrotne zwiększenie wartości granicy plastyczności oraz wytrzymałości na rozciąganie, dla próbek pobranych z taśm po procesie ARB, w stosunku do próbek wyciętych z materiału wyżarzonego. Wynik ten jest zgodny z założeniami metody ARB. Podwyższone właściwości mechaniczne powinny się przełożyć na zwiększoną wytrzymałość eksploatacyjną obudów kondensatorów. Taśmy aluminiowe poddane walcowaniu metodą ARB posiadały ponadto większą tłoczność niż taśmy niewalcowane.

EN

This article presents the results of accumulative roll bonding (ARB) of annealed, technically pure aluminum with a thickness of 1.2 mm. Specimens – tapes with an ultrafine grained structure and thickness of approx. 1 mm, were obtained through multiple rolling. Specimens were observed after the 8th ARB pass using EBSD (Electron Backscatter Diffraction Analysis), which made it possible to preliminarily determine grain size to be less than 1 µm. Average crystallite size was also assessed using Scherrer’s Xray diffraction method, and it amounted to 180 nm. Next, stamping and redrawing tests were performed on several sets of punches and dies (several draws) in order to obtain a deep drawpiece with a very small diameter (drawpiece similar to capacitor housing). It was observed that, by using the combined methods of accumulative roll bonding and stamping (as well as several redrawing operations), very deep drawpieces can be obtained, with both improved mechanical properties (compared to conventional materials – e.g. annealed, technically pure aluminum) and greater depths than specimens made from annealed material. Specimens collected from tapes after the ARB process had double the yield point and tensile strength compared to specimens cut out from annealed material. This result is concurrent with the assumptions of the ARB method. Improved mechanical properties should translate to improved operational durability of capacitor housings. Aluminum tapes subjected to ARB also had greater drawability than tapes that were not rolled.

2

Fabrication And Mechanical Properties Of A Nanostructured Complex Aluminum Alloy By Three-Layer Stack Accumulative Roll-Bonding

Lee S. H., Lee S. R.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 2B

1195--1198

EN

A multi-layered complex aluminum alloy was successfully fabricated by three-layer stack accumulative roll bonding(ARB) process. The ARB using AA1050 and AA5052 alloy sheets was performed up to 7 cycles at ambient temperature without lubrication. The specimen processed by the ARB showed a multi-layer aluminum alloy sheet in which two aluminum alloys are alternately stacked. The grain size of the specimen decreased with the number of ARB cycles, became about 350nm in diameter after 7cycles. The tensile strength increased with the number of ARB cycles, after 6c it reached 281MPa which is about twice higher than that of the starting material. The microstructures and mechanical properties of a three-layer AA1050/AA5052 alloy fabricated by the ARB were compared to those of the conventional ARB-processed material.

3

Mechanical and microstructural properties of Mg-based AZ31 alloy processed by ARB

Palán J., Kubina T., Köver M., Slama P.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2015

|

Vol. 76, nr 2

129--133

EN

Purpose: Severe plastic deformation techniques are known to produce materials with ultrafine-grained structures and enhanced mechanical properties. In magnesium alloys, these techniques improve both strength and ductility, as the latter is normally low at room temperature. In the present experiment, properties of rolled products after two rolling passes were examined. Rolling was carried out at 350°C and 400°C. At 350°C, the rolled sheets did not bond. Mechanical properties of the rolled products were determined. Microhardness profiles were measured to map the deformation distribution. The impact of the number of passes on mechanical properties was evaluated. It was found that with increasing number of passes, ultimate strength yield strength improve, and elongation does not decrease. Metallographic examination of the rolled products was carried out to assess the quality of the resulting joint. In certain locations, the joint was not distinctly visible, which proves its high quality. Design/methodology/approach: The evaluation was performed by simple tensile testing and light microscopy. The first conclusions were derived from the determined mechanical properties and based on analogies in available publications on a similar topic. Findings: This study confirmed that the SPD process improves mechanical properties and does not impair the ductility of the material. With increasing number of passes, the mechanical properties of the sample become more uniform.

4

Influence of Temperature of Accumulative Roll Bonding on the Microstructure and Mechanical Properties of AA5251 Aluminum Alloy

Bogucka J.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2014

|

Vol. 59, iss. 1

127--131

EN

The influence of bonding temperature on microstructure and mechanical properties of AA5251 alloy sheets have been analyzed in the paper. The alloy was deformed with the method of accumulative roll bonding (ARB) in various temperature conditions i.e. at ambient temperature up to 5th cycle (ε = 4.0) and using pre-heating of sheet packs at 200°C and 300°C up to 10 cycles (ε = 8.0). The deformed material was subjected to structural observations using TEM, measurements of crystallographic texture with the technique of X-ray diffraction and tensile tests. It was established that the temperature of roll-bonding had a significant effect on the structure evolution and the observed changes of mechanical properties. High refinement of microstructure and optimum mechanical properties were obtained for the material processed at lower temperatures, i.e. at ambient temperature and pre-heating at 200°C. Recovery structure processes occurring during deformation were observed in the alloy bonded with pre-heating at 300°C and therefore mechanical properties were lower than for the alloy bonded at lower temperatures.

PL

W pracy analizowano wpływ temperatury spajania blach ze stopu AA525I na zmiany zachodzące w mikrostrukturze i własnościach mechanicznych. Stop odkształcono metodą akumulacyjnego walcowania pakietowego w zróżnicowanych warunkach temperaturowych, tj. w temperaturze otoczenia do 5-pr/.epustu (ε = 4.0) oraz przy zastosowaniu wstępnego nagrzewania pakietów w 200°C i 300°C do 10-cykli (ε = 8.0). Odkształcone próbki poddano obserwacjom strukturalnym z wykorzystaniem TEM, przeprowadzono pomiary tekstury krystalograficznej wykonanej metodą dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego, a na podstawie próby rozciągania określono własności mechaniczne. Zaobserwowano, że istotny wpływ na rozwój mikrostruktury oraz obserwowane zmiany własności mechanicznych ma temperatura prowadzonego procesu spajania. W przypadku niższych temperatur, tj. dla materiału przetwarzanego w temperaturze otoczenia oraz w 200°C. wraz ze zwiększaniem stopnia odkształcenia obserwowano silne rozdrobnienie mikrostruktury oraz uzyskano najlepszą kombinację własności mechanicznych. Prowadzenie procesu spajania przy wstępnym nagrzewaniu blach w temperaturze 300°C wskazywało na zachodzenie w trakcie odkształcania procesów odnowy struktury, co przekładało się na niższe w porównaniu do temperatury 200°C własności wytrzymałościowe.

5

Wpływ mikrostruktury i tekstury na własności mechaniczne stopu aluminium AA1200 odkształcanego metodą akumulacyjnego walcowania pakietowego

Bogucka J., Paul H., Baudin T., Mathon M. H.

Inżynieria Materiałowa

|

2010

|

Vol. 31, nr 5

1347-1352

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań przeprowadzonych dla stopu aluminium AA1200 odkształcanego metodą akumulacyjnego walcowania pakietowego (ARB). Materiał po deformacji w zakresie od 1 do 10 cykli (zakres odkształceń logarytmicznych 0,8÷8,0) poddano obserwacjom mikrostruktury za pomocą transmisyjnego mikroskopu elektronowego (TEM), przeprowadzono analizy mikrostrukturalno-teksturowe w mikro- i nanoskali z wykorzystaniem systemów pomiaru orientacji lokalnych oraz na podstawie próby rozciągania określono własności mechaniczne, tj. granicę plastyczności Rp0,2, wytrzymałość na rozciąganie Rm i wydłużenie względne A5. Wraz ze wzrostem stopnia odkształcenia obserwowano silne rozdrobnienie mikrostruktury do wielkości ziarna ok. 200÷300 nm z jednoczesnym wzrostem udziału granic ziaren dużego kąta. Obrazy tekstury analizowane w mikro- i nanoskali są zbliżone do tekstury otrzymanej metodą dyfrakcji promieni neutronowych i wykazują systematyczne formowanie się tekstury typu miedzi z silnie zaznaczonymi dwoma komplementarnym położeniami orientacji C {112}<111>. Zwiększanie stopnia odkształcenia podczas kolej- nych cykli procesu ARB powoduje wzrost własności wytrzymałościowych z jednoczesnym wzrostem plastyczności w odniesieniu do materiału umocnionego tradycyjnymi technikami. Tendencja ta utrzymuje się do 6 cyklu, powyżej którego odnotowano spadek własności plastycznych.

EN

The paper presents results of studies carried out on AA1200 aluminum alloy deformed by Accumulative Roll Bonding (ARB). The commercial purity material was deformed up to 10 cycles (equivalent plastic strain of 8). The de- formed microstructures and the crystallographic textures were characterized by transmission (TEM) and scanning (SEM) electron microscopy including SEM orientation mapping. In sample scale crystallographic texture was determined using neutron diffraction. In this paper, the mechanisms by which grain refinement takes place during ARB deformation and the effect of the material and process variables on the micro- structural evolution in AA1200 aluminium alloy are discussed. It was found that with increase of deformation a strong grain refinement (up to 200÷300 nm) and strong increase of quantity of high angle (>15°) grain boundaries were ob- served. TEM observations and SEM/EBSD local orientation measurements allowed identifying fine and strongly disoriented planar dislocation structure of nanolayers described by strong density of texture components close to two nearly complementary positions of {112}<111> orientation. (This texture evolution coincides with global texture measurements by neutron diffraction). The microstructure development was correlated with changes observed in mechanical properties.

6

Matematyczny model zmian własności wytrzymałościowych aluminium poddawanego dużym odkształceniom plastycznym

Kwapisz M., Knapiński M., Dyja H.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Mechanika

|

2009

|

z. 226

45-50

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań doświadczalnych własności wytrzymałościowych aluminium po odkształceniu w procesie pakietowego walcowania blach ARB. Proces walcowania ARB należy do grupy procesów Severe Plastic Deformation - procesy z dużymi odkształceniami. Materiał otrzymany po kolejnych odkształceniach poddano badaniom własności wytrzymałościowych. Uzyskane wyniki umownej granicy plastyczności oraz wytrzymałości na rozciąganie pozwoliły na opracowanie statystycznego modelu zmian własności wytrzymałościowych aluminium w zależności od odkształcenia zadawanego w kolejnych przepustach procesu walcowania pakietowego oraz od temperatury nagrzewania wsadu przed walcowaniem. Model ten może być wykorzystany do dalszych badań procesów z dużymi odkształceniami plastycznymi oraz do opracowania technologii produkcji materiałów o nowych, znacznie wyższych własnościach wytrzymałościowych.

EN

The paper presents the results of experimental tests of the Accumulative Roll-Bonding (ARB) process, carried out on a laboratory rolling mill at the Czestochowa University of Technology. Material taken after successive roll passes of the ARB process, for different heating temperatures, was subjected to mechanical testing. The obtained results for the yield strength and the ultimate tensile strength enabled the development of a mathematical model of variations in the mechanical properties of aluminium, as dependent on the strain set in successive passes of the roll-bonding process and on the temperature of feedstock heating prior to rolling. This model can be used for further studies on severe plastic deformation process and for developing technologies of the production of new materials of much better mechanical properties.

7

Analysis of variations of the mechanical properties of aluminium during the accumulative roll-bonding (ARB ) process

Kwapisz M., Knapiński M., Kawałek A.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2009

|

Vol. 76, nr 5

340-343

EN

The paper presents the results of experimental tests of the accumulative roll-bonding (ARB) process, carried out on a laboratory rolling mill at the Czestochowa University of Technology. Material taken after successive passes of the ARB process, for different heating temperatures, was subjected to mechanical testing. From the tests carried out, the effectiveness of the accumulative roll-bonding process, as a method enabling material of considerably higher mechanical properties to be obtained, was ascertained – the yield strength increased by approx. 350 %, and the ultimate tensile strength by approx. 120 % compared to the initial material. A considerable refining of microstructure in the material was also achieved. The obtained results for the yield strength and the ultimate tensile strength enabled the development of a statistical model of variations in the mechanical properties of aluminium, as dependent on the strain set in successive passes of the roll-bonding process and on the temperature of feedstock heating prior to rolling. This model can be used for further studies on the ARB process and for developing technologies of the production of new materials of much better mechanical properties.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań doświadczalnych procesu walcowania pakietowego ARB aluminium przeprowadzonych w walcarce laboratoryjnej Politechniki Częstochowskiej. Materiał otrzymany po kolejnych przepustach procesu ARB, dla różnych temperatur nagrzewania, poddano badaniom własności wytrzymałościowych. Na podstawie wykonanych badań stwierdzono skuteczność procesu pakietowego walcowania blach ARB jako metody umożliwiającej uzyskanie materiału o znacznie wyższych własnościach wytrzymałościowych – umowna granica plastyczności wzrosła o około 350 %, a wytrzymałość na rozciąganie o około 120 % w stosunku do materiału wyjściowego. W materiale osiągnięto także znaczne rozdrobnienie mikrostruktury. Uzyskane wyniki umownej granicy plastyczności oraz wytrzymałości na rozciąganie pozwoliły na opracowanie statystycznego modelu zmian własności wytrzymałościowych aluminium w zależności od odkształcenia zadawanego w kolejnych przepustach procesu walcowania pakietowego oraz od temperatury nagrzewania wsadu przed walcowaniem. Model ten może być wykorzystany do dalszych badań procesu ARB oraz do opracowania technologii produkcji materiałów o nowych, znacznie wyższych własnościach wytrzymałościowych.

8

Acoustic emission and the Portevin - Le Châtelier effect in Tensile tested Al alloys before and after processing by accumulative roll-bonding (ARB) technique

Pawełek A., Kuśnierz J., Jasieński Z., Ranachowski Z., Bogucka J.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2009

|

Vol. 54, iss. 1

83-88

EN

The paper presents the investigations of the relation between the acoustic emission (AE) descriptors and the Portevin-Le Châtelier (PL) phenomena occurring in tensile tested two kinds of aluminium alloys: non-predeformed and predeformed earlier using the technique of accumulative rolling bonding (ARB). There have been found some correlations between AE and PL effects in non-predeformed alloys. The tensile tests for ARB predeformed alloys were performed on a series of samples of various degree of work hardening and it has been observed that the correlations between the AE and PL effects are not so pronounced as in the case of ARB not-predeformed alloys. It can also be mentioned that material processing using ARB causes circa two fold loss of AE event intensity in tested samples. The results of AE measurements are obtained using a new software which allowed additionally to carry out the spectral analysis of AE signals of low energy. This way the acoustic maps (acoustograms) and the spectral characteristics are determined which might be useful in the discussion of the relations between the non-homogeneous strain mechanisms of the PL effect and the mechanisms of AE events generation. The results are discussed in the context of the existing dislocation models of the PL effect and the theoretical concepts of AE sources.

PL

Artykuł prezentuje relacje pomiędzy deskryptorami emisji akustycznej (EA) i efektem Portevin-Le Châtelier (PL) w stopach aluminium typu PA2 przed i po obróbce metodą ARB (Accumulative Roll-Bonding). W próbkach przed obróbką metodą ARB zaobserwowano korelacje pomiędzy zmianami gęstości zdarzeń w sygnale EA a efektem PL charakteryzującym się nierównomiernym przebiegiem krzywej naprężenie-odkształcenie. Próby rozciągania przed i po obróbce metodą ARB wykazały, że w tym ostatnim przypadku związek pomiędzy aktywnością sygnałów EA i efektem ARB jest słabszy. Prezentowane wyniki sugerują że obróbka próbek metodą ARB skutkuje około dwukrotnymąspadkiem gęstości zliczeń EA w badanym materiale. Do analizy zarejestrowanego sygnału EA zastosowano nowe oprogramowanie które umożliwiło wygenerowanie map akustycznych (akustogramów) i charakterystyk częstotliwosciowych rejestrowanych sygnałów o niskiej energii, co może byc przydatne w badaniu relacji pomiędzy mechanizmami niejednorodnego odkształcenia związanego z efektem PL, a generowanymi sygnałami EA. Otrzymane wyniki zostały omówione w kontekście współczesnych dyslokacyjnych opisów efektu PL i modeli teoretycznych zródeł EA.

9

On stability of microstructure, texture and mechanical properties of copper during ARB processing

Kuśnierz J., Bogucka J., Mathon M-H., Baudin T.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2008

|

Vol. 53, iss. 1

179-183

EN

The increased interest in materials of the ultra-fine grained (UFG) structure is due to the evident advantages resulting from increased strength properties and greater hardness at higher ductility. The accumulative roll-bonding (ARB) process is a promising mode for introducing severe plastic deformation into industrial practice to produce bulk UFG materials. The ARB process consists in rolling the pack of two sheets up to 50% reduction, which is then sectioned into two halves, stacked and theoretically unlimitedly repeated; total equivalent deformation is equal to ε = n*0.8 where n is the number of rolling passes. The orientation distribution of ARB processed Cu 99.95% up to ε∼ 8 is analyzed in the paper. The stability of the mechanical properties and structure have been discussed in relation to changes of crystallographic texture.

PL

Wzrost zainteresowania materiałami o ultra-drobnym ziarnie (materiał o UDZ) wynika z praktycznych korzyści związanych ze wzrostem wytrzymałości i twardości przy większej ciągliwości tych materiałów. Intensywne odkształcanie sposobem spajania podczas walcowania pakietowego (Accumulative Roll-Bonding ARB) stwarza perspektywiczne możliwości wytwarzania materiałów o UDZ na skalę przemysłową. Technika ARB polega na spajaniu pakietu złożonego z dwóch blach podczas walcowania z 50% redukcją przekroju. Pakiet po takim walcowaniu jest cięty na dwie połowy i po oczyszczeniu składanych powierzchni walcowany ponownie. Teoretycznie, taka procedura może być prowadzona nieograniczenie, przy czym zastępcze odkształcenie po n przepustach wynosi ε = n*0.8. W pracy, proces walcowania pakietowego ze spajaniem jest analizowany dla miedzi Cu 99.95% odkształcanej do ε∼ 8. Stabilność mikrostruktury i własności mechanicznych podczas walcowania techniką ARB rozpatrywana jest w odniesieniu do wytworzonej tekstury krystalograficznej.

10

Changes in plasticity of Al-Fe 0.6% -Si 0.3% alloy derormed by accumulative roll bonding method

Bogucka J., Faryna M., Kuśmierz J.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2008

|

Vol. 53, iss. 1

107-111

EN

Severe plastic deformation enables obtaining materials characterized by ultrafine grained (UFG) structure (nanostructure). High grain refinement increases the strength of materials according to Hall — Petch relation and in case of UFG materials the high ductility of these materials is also reported. Accumulative Roll Bonding (ARB) method, by the process of consecutive reduction equal to 50% of two sheets — pack in each rolling pass, satisfies the condition of severe plastic deformation and enables obtaining the theoretically unlimited high plastic deformation. In the paper the changes in the mechanical properties and microstructure of Al — Fe 0.6% — Si 0.3% alloy processed in 1 pass up to 10 passes according to ARB procedure are reported. The optimal processing conditions are proposed to obtain maximum of strength accompanied by maximum plasticity.

PL

Metody intensywnych odkształceń plastycznych umożliwiają uzyskiwanie struktury ultradrobnokrystalicznej. Silne rozdrobnienie mikrostruktury powoduje wzrost własności wytrzymałościowych zgodnie z zależnością Halla-Petcha oraz wysoką ciągliwość tych materiałów. Jedną z metod intensywnych odkształceń plastycznych jest walcowanie akumulacyjne, polegające na wielokrotnym walcowaniu pakietu dwóch blach zgniotem 50%. W pracy przedstawiono wyniki badań zmian własności mechanicznych oraz mikrostruktury stopu aluminium Al — Fe 0.6% — Si 0.3% walcowanego metodq ARB od 1-krotnego do 10-krotnego pakietowania. Najlepszq kombinack wlasnogci mechanicznych, tj. wytrzymalo gci i ciqgliwogci, uzyskano po 7-krotnym pakietowaniu.

11

Model zmian własności wytrzymałościowych aluminium w procesie walcowania pakietowego ARB

Kwapisz M., Dyja H.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2007

|

R. 52, nr 11

872-874

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań doświadczalnych procesu walcowania pakietowego aluminium przeprowadzonych w Instytucie Modelowania i Automatyzacji Procesów Przeróbki Plastycznej Politechniki Częstochowskiej. Materiał uzyskany po kolejnych przepustach procesu walcowania ARB poddano badaniom wytrzymałościowym. W pracy przedstawiono wyniki badań umownej granicy plastyczności i wytrzymałości na rozciąganie. Na podstawie uzyskanych wyników badań laboratoryjnych opracowano model zmian własności wytrzymałościowych aluminium w procesie walcowania pakietowego ARB.

EN

Recently an interest in materials with ultra-fine structure arouses constantly. Among the several methods of severe deformation that allows for obtaining such a structure accumulative roll-bonding (ARB) process is well placed. The ARB process is a one that can be fitted for mass bulk production. Repeating of the several cycles is carried out in order to obtain severe deformation, which results on receiving of ultra-fine microstructure of aluminum and unique mechanical properties. In the paper, results of experimental study of the accumulative roll-bending process of aluminum strips are presented. The general difference of the ARB process, which has been carried out on laboratorial stand in Częstochowa University of Technology. Results of measurements of the yield strength and ultimate tensile strength are shown in the paper. Basing on obtained results elaborated a model that describes a strength properties during the accumulative roll-bonding process of aluminum.

12

Badania doświadczalne wpływu temperatury walcowania na własności mechaniczne taśm aluminiowych w procesie walcowania pakietowego ARB

Kwapisz M., Svyetlichnyy D. S., Milenin A.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2007

|

R. 52, nr 5

272-275

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań doświadczalnych walcowania pakietowego aluminium, przeprowadzonych na walcarce laboratoryjnej Politechniki Częstochowskiej, oraz wpływu temperatury walcowania na własności mechaniczne aluminium o ultradrobnoziarnistej strukturze. W pracy przedstawiono wyniki badań umownej granicy plastyczności, wytrzymałości na rozciąganie, wydłużenia całkowitego, mikrotwardości oraz siły walcowania.

EN

Recently an interest in materials with ultra-fine structure arouses constantly. Among the several methods of severe deformation that allows for obtaining such a structure accumulative roll-bonding (ARB) process is well placed. The ARB process is a one that can be fitted for mass bulk production. The cycle of Accumulative Roll-Bonding process consists of several stages: cutting of the strip, surfaces cleaning and degreasing, putting into a packet two or more strips, and rolling the packet with reduction, which gives the same sizes of the strip as before the cutting. Repeating of the several cycles is carried out in order to obtain severe deformation, which results on receiving of ultra-fine microstructure of aluminum and unique mechanical properties. In the paper, results of experimental study of the accumulative roll-bending process of aluminum strips are presented. The general difference of the ARB process, which has been carried out on laboratorial stand in Częstochowa University of Technology, is a rolling in bracket grooves. Such a modification make possible to realize more passes and to study properties of aluminum under more severe deformation. For the better bonding during the rolling, the metal before deformation is reheated. The rolling temperature effects on the microstructure development and mechanical properties of aluminum, as well. Results of measurements of the yield strength, ultimate tensile strength, elongation, microhardness and rolling force are shown in the paper. The yield strength, ultimate tensile, microhardness and rolling force arise in the several first passes, and then after short stabilization, their values decrease slightly. Elongations demonstrate reverse dependence: after decided drop and stabilization increasing come on. Basing on obtained results, a model that describes a microstructure evolution and mechanical properties during the accumulative roll-bonding process will be developed.

13

Acoustic emission and the Portevin-Le Châtelier effect in tensile tested Al alloys processed by ARB technique

Pawełek A., Kuśnierz J., Bogucka J., Jasieński Z., Ranachowski Z., Ranachowski P., Rejmund F., Dębowski T.

Archives of Acoustics

|

2007

|

Vol. 32, No. 4

955--962

EN

The paper presents the investigations of the relation between the acoustic emission (AE) and the Portevin-Le Châtelier (PL) phenomena occurring in tensile tested two kinds of aluminium alloys: not-predeformed and predeformed earlier using the technique of accumulative rolling banding (ARB). There have been found essential correlations between AE and PL effects in ARB not-predeformed alloys. The tensile tests for ARB predeformed alloys were performed on a series of samples of various degree of work hardening and it has been observed that the correlations between the AE and PL effects are not so pronounced as in the case of ARB not-predeformed alloys. The results of AE measurements obtained using a new software allowed additionally to carry out the spectral analysis of AE signals and, in consequence, to determine the acoustic maps (acoustograms) and the spectral characteristics which are very useful in the discussion of the relations between the non-homogeneous strain mechanisms of the PL effect and the mechanisms of AE events generation. The results are discussed in the context of the existing dislocation models of the PL effect and the theoretical concepts of AE sources.

14

Microstructure, texture and mechanical properties of copper under ARB processing

Kuśmierz J., Mathon M-H., Bogucka J., Faryna M., Jasieński Z., Penelle R., Baudin T.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2006

|

Vol. 51, iss. 2

237-243

EN

The accumulative roll-bonding (ARB) process, invented not long ago, is a promising mode for introducing severe plastic deformation into industrial practice to produce bulk ultra-fine grained materials. The ARB process consists in rolling of the pack of two sheets up to 50% reduction. Then, the rolled material is sectioned into two halves, stacked and the procedure of roll-bonding is repeated. The orientation distribution of ARB processed Cu 99.95% up to Ε ∼4 is analyzed in the paper. The evolution of crystallographic texture has been discussed in relation with changes of mechanical properties and structure.

PL

Metoda wielokrotnego, połączonego ze spajaniem podczas następujących po sobie przepustów, walcowania pakietowego (Acumulative roll-bonding – ARB) leży u podstaw wzrastającego zainteresowania wprowadzeniem do praktyki przemysłowej intensywnego odkształcania plastycznego (severe plastic deformation – SPD) w celu wytwarzania materiałów ultradrobnokrystalicznych. Polega ta metoda na walcowaniu pakietu, złożonego z dwóch fragmentów blachy, do ich grubości poczatkowej, czyli z 50% redukcją przekroju poprzecznego, następnie przepołowieniu tak otrzymanej blachy i ponownym przeprowadzeniu opisanego postepowania. Tak pomyślany proces może być kontynuowany teoretycznie bez ograniczeń. W pracy przedstawiono wyniki badań miedzi Cu 99.95%, odkształcanej metodą spajania w procesie walcowania pakietowego az do Ε ∼4. Dyskutowane są zmiany tekstury krystalograficznej w odniesieniu do zmian własności mechanicznych i mikrostruktury.

15

Accumulative Roll-Bonding (ARB) of Al 99.8 %

Kuśnierz J., Bogucka J.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2005

|

Vol. 50, iss. 1

219--230

EN

The Accumulative roll-bonding (ARB) process consists in rolling of the pack of two sheets to 50%. Then, the rolled materials is sectioned into two halves, stacked again and the procedure of roll-bonding can be repeated practically unlimitedly. The paper presents the accumulative roll-bonding procedure applied to the Al 99.8% strips. The evolution of mechanical properties, microstructure and texture in dependence on number of passes are discussed.

PL

Istotą procesu walcowania akumulacyjnego ze spajaniem (ARB) jest związanie blach w pakiecie, złożonym z dwóch blach, podczas walcowania ze zgniotem równym 50%. Po takim walcowaniu blacha jest dzielona na dwie równe części, składana i ponownie walcowana z takim samym zgniotem. Taki sposób walcowania ze spajaniem może być powtarzany teoretycznie bez ograniczeń. W pracy przedstawiono zmiany własności mechanicznych, mikrostruktury i tekstury krystalograficznej Al 99.8% w zależności od liczby przepustów akumulacyjnego walcowania ze spajaniem.