Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Photochromic Polypropylene Filaments: Impacts of Mechanical Properties on Kinetic Behaviour

Periyasamy Aravin Prince, Viková Martina, Vik Michal

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2019

|

Vol. 27, no. 3 (135)

19--25

EN

Spiro [2H-indole-2,3’–[3H]naphth[2,1-b][1,4]oxazine],1,3-dihydro-1,3,3-trimethyl-6’–(1-piperidinyl) was incorporated onto polypropylene and photochromic polypropylene multifilaments produced through the mass coloration technique. Subsequently the polypropylene (PP) filaments were doped with a different concentration of photochromic pigment, and after producing the filaments different drawing ratios were applied. The photochromic colour build was found to be maximum with the highest concentration of dyes as well as with the lowest drawing ratio. Also the colour differences for L*, a*, b* and ΔE* were analysed with respect to the different concentrations and drawing ratios of the filament. The filaments generally showed good stability of photocoloration during the colour measurement till five cycles. The results for the optical density were reduced by increasing the fineness of the filament. In this experimental work, the impact of the drawing ratio on the optical and mechanical properties of these multifilaments were investigated.

PL

W pracy przedstawiono efekty wprowadzenia spiro [2H-indolo-2,3’ ‚– [3H] nafta [2,1-b][1,4] oksazyna], 1,3-dihydro-1,3,3-trimetylo-6’ – (1- piperydynylu) do polipropylenu i fotochromowych polipropylenowych multifilamentów wytwarzanych techniką masowego zabarwienia. Następnie włókna polipropylenowe (PP) domieszkowano różnym stężeniem pigmentu fotochromowego, a po wytworzeniu włókien zastosowano różne współczynniki rozciągania. Stwierdzono, że kolor fotochromowy jest maksymalny przy najwyższym stężeniu barwników, jak również przy najniższym stosunku rozciągania. Analizowano również różnice koloru dla L*, a*, b* i ΔE* w odniesieniu do różnych stężeń i współczynników rozciągania. Włókna na ogół wykazywały dobrą stabilność fotokoloracji podczas pomiaru barwy do pięciu cykli. Wyniki gęstości optycznej zmniejszono przez zwiększenie rozdrobnienia włókna. W pracy zbadano również wpływ współczynnika rozciągania na właściwości optyczne i mechaniczne włókien.

2

The influence of hot dip galvanizing process on trip steel wire structure and properties

Wiewiórowska S., Muskalski Z., Michalczyk J.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2019

|

Vol. 64, iss. 1

129--132

EN

Many wire products (e.g. nets) are made from galvanized material. The hot dip galvanizing process gives the possibility of applying in a respectively thick coat of zinc (also depending on the time of staying wires in the bath) which provides the protection of the product against corrosion. In the available literature there were no research concerned with the influence of hot dip galvanizing process on the mechanical properties TRIP structure steel wires. Therefore, an experiment was carried out in laboratory conditions allowing the determination of the influence of hot dip galvanizing process parameters on the mechanical properties (tensile strength UST and yield strength YS) of TRIP steel wires as well as on the amount of retained austenite in their structure. It has been stated that the hot galvanizing process of TRIP steel wires influences, proportionally to the time of staying wires in zinc bath, on their plastic properties (the increase in yield strength YS) as well as the decrease in the amount of retained austenite in their structure. Such a phenomenon can be caused by stresses responsible for rapid heating of the wire put in the zinc bath in temperature of 450°C and by the strengthening of the materials resulting from the transformation of retained austenite.

3

Theoretical and experimental analysis of the evolution of the pearlitic structure of wires drawn with a change in deformation direction

Muskalski Z., Wiewiórska S.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2018

|

Vol. 85, nr 12

433--439

EN

The change of drawing direction, especially for the last drawn, can influence on the decreasing the mechanical properties and period fatigue strength of the wires as revealed from industrial practice. The numerical and experimental analysis the influence of friction coefficient and strain intensity on the change the cementite lamella orientation in the pearlite colony with different orientation relative to axis of drawn wires, has been shown in the work. It can be stated that for wire surface, for process with change of drawing direction, we observe the decrease strain intensity what causes the increase in the lamella inclination angle relative to wire axis. The results of theoretical analysis were confirmed by experimental research. It can be stated that decrease in cementite lamella orientation for wire surface, caused by the change of drawing direction, influences in essential way on the decrease of fatigue strength of high carbon steel wires.

PL

Jak wynika z praktyki przemysłowej zmiana kierunku ciągnienia, szczególnie w przypadku ostatniego ciągu, może wpłynąć na spadek własności mechanicznych i wytrzymałość zmęczeniową drutów. W pracy przedstawiono numeryczną i eksperymentalną analizę wpływu współczynnika tarcia i intensywności odkształcenia na zmianę orientacji płytek cementytu w kolonii perlitu o różnej orientacji względem osi w ciągnionych drutach. Stwierdzono, że dla powierzchni drutu, dla procesu ciągnienia zmianą kierunku ciągnienia obserwujemy spadek intensywności odkształcenia, co powoduje wzrost kąta nachylenia płytek cementytu względem osi drutu. Wyniki analizy teoretycznej zostały potwierdzone badaniami eksperymentalnymi. Zostało dowiedzione, że zmniejszenie orientacji płytek cementytu na powierzchni drutu, spowodowane zmianą kierunku ciągnienia, w istotny sposób wpływa na obniżenie wytrzymałości zmęczeniowej drutów ze stali wysokowęglowej.

4

Wybrane zagadnienia z obszaru przetwórstwa miedzi ETP i OF na druty i mikrodruty

Walkowicz M., Osuch P., Mamala A., Zasadzińska M., Knych T.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2017

|

Vol. 84, nr 1

79--81

PL

Miedź ETP i OF to dwa najbardziej popularne gatunki stosowane w aplikacjach elektrycznych jako druty i mikrodruty. Materiały te cechują się bardzo dobrymi własnościami elektrycznymi, podatnością do wyżarzania i ciągliwością, ale różnicuje je skład chemiczny (obecność tlenu w miedzi ETP i jego brak w miedzi OF) oraz struktura (drobnoziarnista dla miedzi ETP i odlewnicza dla miedzi OF). Z tego powodu w celu wyeliminowania możliwych do wystąpienia w przypadku ich przetwórstwa na zimno wad ciągarniczych, a tym samym oddalenia niebezpieczeństwa zerwań drutów i mikrodrutów wytwarzanych w warunkach przemysłowych, proces ciągnienia musi być realizowany z dbałością o wszelkie czynniki wynikające zarówno z natury każdego z materiaów (skład chemiczny, struktura, jakość powierzchni), jak i specyfiki samego procesu przeróbki plastycznej na zimno (urządzenia, narzędzia, środki smarno-chłodzące). To zagadnienie poparte wynikami własnych badań doświadczalnych jest przedmiotem artykułu.

EN

ETP and OF copper are the most common and widely used copper grades in electrical applications in a form of wires and microwires. These materials have excellent electrical conductivity, susceptibility to annealing and ductility but their chemical composition (presence of oxygen in ETP copper and lack of oxygen in OF copper) and structure (fine grained in ETP copper and cast in OF copper) are very different. Therefore, in order to eliminate casting defects and wires and microwires’ ruptures during processing, attention has to be paid to casting process with emphasis on material aspects (chemical composition, structure and surface quality) and processing technology (multidie drawing machines, wire drawing dies and lubricants). Above mentioned issues are the main topic of paper.

5

Analiza technologii produkcji materiałów wsadowych i drutów z miedzi wysokiej czystości chemicznej przeznaczonych na cele elektryczne

Walkowicz M., Osuch P., Smyrak B., Mamala A., Zasadzińska M., Knych T.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2017

|

Vol. 84, nr 1

82--84

PL

Metody produkcji materiałów wsadowych do procesu ciągnienia drutów miedzianych przeznaczonych na cele elektryczne z uwagi na uwarunkowania techniczne i ekonomiczne opierają się na procesach technologicznych realizowanych w sposób ciągły. Obecnie w światowym przemyśle przetwórstwa miedzi upowszechniły się dwie podstawowe metody pozyskiwania materiałów wsadowych (ciągłe odlewanie i walcowanie, ciągłe odlewania), które różnią się od siebie zarówno samą koncepcją procesu przetwórczego, jak i właściwościami wyrobów końcowych. Opracowanie i upowszechnienie obydwu rodzajów technologii ma swoje podłoże w potrzebie zaspokojenia ewoluujących oczekiwań producentów drutów, przewodów i kabli, a także odbiorców końcowych. W artykule przedstawiono analizę technologii produkcji materiałów wsadowych i drutów z miedzi wysokiej czystości chemicznej przeznaczonych na cele elektryczne. Ukazano zagadnienia składu chemicznego miedzi (zawartości zanieczyszczeń bądź dodatków stopowych, a w tym problem zawartości tlenu) oraz problem krystalizacji (problemy kształtowania struktury wlewka oraz zagadnienia wad odlewniczych).

EN

Due to technical and economic reasons, input materials for drawing copper wires for electrical purposes are produced by continuous processes. Currently, the global copper processing industry is based on two methods for producing feedstock for wire drawing (continuous casting and rolling, continuous casting), which differ from each other by concept of processing itself, as well as the properties of end-products. Development and popularity of both types of technologies have their roots in the need for meeting the evolving expectations of producers of wires and cables, as well as end users. The paper presents an analysis of the processing technologies of high purity copper feedstock and wires commonly used in electrical applications. The chemical composition issues of copper (impurity content of alloying elements, the problem of oxygen) and crystallization problem (problem forming the structure of the ingot and the problems of casting defects) has been presented.

6

Wpływ nanocząstek w bazie olejowej środka smarująco-chłodzącego na parametry siłowe w procesie ciągnienia drutu stalowego

Milczanowski M., Kuta A., Milczanowska K., Pacławski K., Franek J., Osika M.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2015

|

R. 60, nr 10

514--520

PL

W artykule zaprezentowano wyniki badań technologicznych baz olejowych T400, T4000 i 150mPAO zawierających dodatek różnych nanocząstek (Cu, CuO, CuS lub WS2) wykorzystywanych do produkcji środków smarująco-chłodzących wykorzystywanych w procesie ciągnienie drutów stalowych. Badaniom poddano również gotowe formulacje środków smarującochłodzących zawierające bazy olejowe z dodatkiem nanocząstek oraz dodatki funkcyjne.

EN

The article presents results of research on T400, T4000 and 150mPAO oil bases which contain additions of various nanoparticles (Cu, CuO, CuS or WS2). The bases are used in production of lubrticating agents designed for drawing steel wires. The study was also carried on market-ready lubrticant compositions which made oil bases with addition of nanoparticles and functional additves.

7

Wpływ nanocząstek na właściwości smarne baz olejowych wykorzystywanych do produkcji olejów do procesu ciągnienia

Milczanowski M., Kuta A., Milczanowska K., Pacławski K., Franek J., Osika M.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2015

|

R. 60, nr 9

437--447

PL

W artykule dokonano analizy danych literaturowych, dotyczących charakterystyk tribologicznych różnych nanomateriałów oraz podstawowych mechanizmów zachowania się nanocząstek w procesach smarowania. Przedstawiono również wyniki testów tribologicznych olejów T400, T4000 i 150mPAO zawierających dodatek różnych nanocząstek (Cu, CuO, CuS lub WS2) poprawiających ich właściwości smarne. Na tej podstawie wytypowano rodzaj i stężenie nanocząstek do przygotowania bazy substancji smarującej, którą stanowiła zawiesina koloidalna nanocząstek Cu oraz WS2 w bazie olejowej. Wyniki badań stanowiły wskazówkę dla wytworzenia olejów smarowych przeznaczonych do ciągnienia drutów stalowych.

EN

In this work we present the analysis of literature data describing tribological properties of different lubricants containing nanomaterials as well as the basic mechanisms of nanoparticles behavior in the grease processes. Also, the tribological tests for the T400, T4000 and 150mPAO oils containing different nanoparticles (Cu, CuO, CuS or WS2) as additions improving their lubricating properties, were carried out. Using these information the proper nanoparticles and their concentration were chosen for preparation of the greasing medium — a colloidal solution of Cu and WS2 nanoparticles dispersed in oil base. The obtained results were the indicator for the production of lubricants dedicated to the drawing process of steel wires.

8

Analiza wad powstałych w procesie ciągnienia drutów miedzianych

Walkowicz M., Osuch P., Smyrak B., Knych T., Lipińska B., Czarnecki P.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2015

|

R. 60, nr 1

30--33

PL

W artykule omówiono charakterystykę wad powstałych w procesie ciągnienia drutów miedzianych w warunkach przemysłowych. Określano przyczyny powstawania wad drutów oraz dokonano ich klasyfikacji na wady kształtu i wymiaru, powierzchniowe i wewnętrzne. Konkluzją wynikającą z pracy jest stwierdzenie, iż znaczną część wad drutów powstających w procesie ciągnienia można wyeliminować zachowując należytą staranność jego prowadzenia, dbałość o jakość ciągadeł oraz środków smarujących i emulsji.

EN

In the present paper, the characterization of copper wire defects resulting from drawing process are reported. Therefore, the paper describes the causes of wires defects and classifies them as a shape and dimensions defects, surface defects and internal defects. The main conclusion resulting from the research is the fact that the most of the defects can be eliminated by conducting the drawing process with proper precision, as well as by attention to quality of dies and lubricants.

9

Parametryzacja cech materiałowych drutów stalowych miedziowanych

Walkowicz M., Osuch P., Smyrak B., Knych T., Tatar D., Czarnecki P.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2015

|

Vol. 82, nr 1

130--133

PL

Artykuł dotyczy badań nad właściwościami drutów stalowych z powłoką miedzianą. Ich istotą była identyfikacja zalet wynikających z połączenia dwóch odmiennych pod względem właściwości materiałów, a także parametryzacja cech bimetalowych drutów typu CCS (Copper Clad Steel). Aplikacyjny charakter pracy wynika z powszechnego zastosowania drutów Fe-Cu w instalacjach odgromowych i uziemiających, podzespołach elektronicznych, a także w kablach energetycznych i sygnałowych oraz jako przewody jezdne. W pracy opisano wymagania norm oraz technologie produkcji drutów Fe-Cu, ze szczególnym uwzględnieniem procesu ciągnienia. Przedstawiono wyniki badań powłoki miedzianej, właściwości mechanicznych i elektrycznych drutów oraz ich gęstości. Otrzymane rezultaty pozwoliły na stwierdzenie, iż druty CCS stanowią współcześnie korzystną pod względem ekonomicznym alternatywę i konkurencję dla klasycznych materiałów przewodzących.

EN

In the present paper, the properties of copper clad steel wires are reported. The essence of the matter was the identification of advantages resulting from joint of two different materials in terms of their properties, as well as the parameterization of their properties. Application nature of the research work results from common use of the Fe-Cu wires in lightening protection systems, electronic components, power and signal cables as well as a trolley wire. The paper describes the standards and technologies for the production of Fe-Cu wires, with particular emphasis on the drawing process. The results of investigations on the copper clad, mechanical and electrical properties of wires and their density are presented. The obtained results have confirmed that nowadays the CCS wires are economically advantageous and competitive alternative to the classical conductive materials.

10

Badania wpływu dodatku chromu do aluminium na własności mechaniczne i elektryczne drutów AlCr

Knych T., Mamala A., Grzebinoga J., Kwaśniewski P., Ściężor W., Kiesiewicz G., Gniełczyk M., Kowal R.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2015

|

Vol. 82, nr 1

59--63

PL

Współczesny nieustający rozwój systemów elektroenergetycznych prowadzi do poszukiwań nowych rozwiązań technologicznych w celu udoskonalenia danego materiału przewodzącego pod względem wzrostu wytrzymałości mechanicznej, odporności cieplnej, reologicznej i zmęczeniowej, zmniejszenia masy jednostkowej, zachowując przy tym jak najlepszą przewodność elektryczną. Potencjalnym obszarem zastosowania aluminium z dodatkiem chromu są aplikacje elektryczne, a w szczególności druty, przewody i osprzęt przewodowy cechujący się podwyższonym zakresem temperatur roboczych. W artykule przedstawiono analizę wpływu dodatku chromu do aluminium w zakresie 0,05÷0,4% masowego na własności użytkowe drutów AlCr. Badania prowadzono dla różnych stanów strukturalnych uzyskanych drutów, zależnych od przeprowadzonej obróbki cieplno-mechanicznej.

EN

Current extensive development of electroenergetic systems leads to researches on improvement of mechanical thermal, rheological and fatigue properties and also weight reduction, preserving the best possible electrical conductivity properties at the same time. One of the possible applications of aluminum chromium alloys are electrical applications, especially for wires and cables with increased range of operating temperatures. In this article authors present analysis of influence of chromium addition to aluminum (0,05÷0,4% mass %) on the final properties of AlCr wires. Performed tests were conducted for different structural states of obtained wires, depending on thermal and mechanical processing.

11

Analiza wpływu grubości taśmy wsadowej na rozkład grubości ścianki wytłoczki

Rękas A., Latoś T.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2014

|

R. 59, nr 12

593--599

PL

W artykule przedstawiono wyniki obliczeń numerycznych metodą elementów skończonych procesu wytłaczania wyrobów cylindrycznych z krążka z cienkiej blachy ze stopu aluminium. Wszystkie analizy zostały przeprowadzone na modelu tłoczenia z dociskaczem. Badano wpływ grubości blachy wsadowej na intensywność pocienienia na promieniu zaokrąglenia przy dnie wytłoczki oraz pogrubienie w górnych częściach ścianki. Analizowano możliwości zastosowania jak najcieńszej blachy w celu uzyskania optymalnych zakresów grubości finalnej wytłoczki. Obliczenia MES wykonano dla taśmy ze stopu aluminium serii 3XXX w stanie umocnionym zgniotem. Programem użytym do analiz był Dynaform 5.9 z Solverem LS-Dyna. Do analizy przyjęto stałą geometrię stempla i dociskacza oraz zmienne wymiary matrycy w zależności od grubości początkowej wsadu przy zachowaniu stałego luzu procesowego. W badaniach użyto sześć grubości blachy wsadowej: 0,175, 0,200, 0,225, 0,250, 0,275 oraz 0,300 mm. Do obliczeń opracowano model materiałowy wyznaczając krzywą umocnienia i krzywą odkształceń granicznych. Ponadto, zdefiniowano wartości współczynników anizotropii płaskiej na trzech kierunkach głównych względem kierunku walcowania.

EN

The article presents the results of numerical simulations of deep-drawing process in which a cup has been formed from a thin aluminium sheet. The analysis has been performed on a model of drawing with a binder. The influence of sheet thickness on the intensity of thinning feed on the radius of the bottom and thickening in the upper parts of the side wali has been examined. What has been analysed, was the possibility of using the thinnest sheet for the optimal ranges of thickness of the finał pressing. FEM calculations have been performed for 3000 series aluminium tape in cold-hardening state. The analyses have been carried out using Dynaform 5.9 Program with Solver LS-Dyna module. Constant geometry ofthe principal radli of the die and the punch, as well as variable diameters of the dies to maintain the constant process clearance have been assumed in the analysis. Six sheet thickness have been used in the study, i.e.: 0.175, 0.200, 0.225, 0.250, 0.275 and 0.300 mm. The complete rheological model of the materiał has been developed for the analysis, with both true-stress-strain and forming limit curve. For the complete analysis of sheet thickness influence on ears formation and the finał result ofthe process of shaping, the anisotropy in three main directions in relation to the rolling direction has been defined.

12

Analiza umacniania się drutów uzyskanych z materiałów wsadowych z miedzi gatunku Cu-OFE i Cu-ETP w procesie ciągnienia

Walkowicz M.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2014

|

R. 59, nr 7

329--337

PL

Współczesny przemysł elektrotechniczny i elektroniczny stawia coraz to wyższe wymagania względem właściwości fizykochemicznych i technologicznych miedzi dedykowanej do produkcji kabli i przewodów elektrycznych. Odpowiedzią na te potrzeby stał się rozwój nowoczesnych metod ciągłego odlewania miedzi beztlenowej, które mimo niższej wydajności w porównaniu do technologii ciągłego odlewania i walcowania pozwalają na uzyskiwanie wyrobów specjalistycznych o ściśle zaprojektowanych i dedykowanych właściwościach. Produkty te, oprócz wysokiej przewodności elektrycznej, muszą także charakteryzować się bardzo dobrą odkształcalnością na druty i mikrodruty. Z kolei podatność do procesów przeróbki plastycznej na zimno warunkowana jest m.in. strukturą krystaliczną i czystością chemiczną materiału wsadowego. W związku z powyższym, w pracy dokonano analizy procesu umacniania się drutów uzyskanych z materiałów wsadowych z miedzi beztlenowej gatunku Cu-OFE z linii Upcast i Rautomead oraz z miedzi tlenowej Cu-ETP z linii Contirod w procesie ciągnienia. Ukazano krzywe zmian właściwości mechanicznych drutów uzyskanych z prętów i walcówek w funkcji odkształcenia rzeczywistego oraz ich interpretację. Określono parametry równań opisujących w matematyczny sposób przebiegi zmian granicy plastyczności i wytrzymałości na rozciąganie w funkcji odkształcenia. Całość pracy uzupełnia analiza mikrostruktur materiałów wsadowych z miedzi gatunku Cu-OFE i Cu-ETP do procesu ciągnienia oraz otrzymanych drutów. Kontynuację analizy porównawczej stanu strukturalnego badanych materiałów stanowią także obrazy z mikroskopu skaningowego powierzchni przełomów po statycznej próbie rozciągania dla drutów o średnicy 0,5 mm z obu gatunków miedzi.

EN

The requirements of modern electrotechnical and electrical industry concerning on the physicochemical and technological properties of copper to electrical wires and cables. The result of this is development of modern methods of continuous casting (CC) of oxygen-free copper. Generally, continuous casting and rolling (CCR) lines provide higher production capacities than continuous casting (CC) lines and are used for high-volume production of electrolytic tough pitch copper Cu-ETP (for comparison: a CCR finished product speed may exceed 25 m/s, whereas in CC line it is about 0.5-4.0 m/min). Although CC lines cannot compete in terms of production capacity with CCR installations, they allow achieving specialist products with precisely designed and dedicated properties. These products in addition to high electrical conductivity must also have a very good formability for wires and micro-wires. In turn, susceptibility to processes of cold working is conditioned, among others, crystal structure and chemical purity of feedstock. This paper presents analysis of the OFE (Upcast and Rautomead line) and ETP (Contirod line) copper wires strengthening during drawing process. Characteristics of changes of mechanical properties as a function of the actual deformation wires has been presented. Parameters of equation of ultimate tensile strength and proof stress in the function of deformation has been presented. In addition, the paper contains the analysis of the microstructure and fracture surface of OFE and ETP wires after tensile test.

13

Model MES procesu ciągnienia w podgrzewanych ciągadłach drutów ze stopów Mg z uwzględnieniem procesów rekrystalizacji w skali makro

Milenin A., Kustra P., Pietrzyk M.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2014

|

Vol. 81, nr 1

7--10

PL

W poprzednich pracach autorów przedstawiono nowy proces produkcji drutów z biozgodnych stopów Mg, realizowany poprzez ciągnienie w podgrzewanych ciągadłach. Istota procesu polega na takim prowadzeniu procesu, aby w trakcie ciągnienia w drucie zachodziła pełna rekrystalizacja. To pozwala na realizację wielo przepustowego ciągnienia bez wyżarzania międzyoperacyjnego. W związku z tym, że kontrola metodami doświadczalnymi procesu rekrystalizacji stopów Mg po każdym ciągu jest bardzo złożona, racjonalnym sposobem opracowania parametrów procesu jest symulacja MES. Symulacja uwzględnia zjawiska cieplne w metalu i narzędziu, plastyczność materiału, stan naprężeń i odkształceń oraz rozwój mikrostruktury. W pracy przedstawiono kompleksowy model MES procesu ciągnienia, zawierający empiryczny model rekrystalizacji. Wyniki symulacji procesu, porównano z danymi doświadczalnymi otrzymanymi na urządzeniu własnej konstrukcji.

EN

In Authors, previous work a new manufacturing process of thin wires made of biocompatible Mg alloys, including drawing in heated dies, was developed. Carrying out drawing in conditions, in which recrystallization occurs, is the basis of the process. This allows for multi-pass drawing without intermediate annealing. Since controlling of recrystallization process after every pass using experimental method is very complex, FEM simulation seems to be a rational method to develop the process parameters. FEM simulation takes into account thermal processes in the workpiece and in the tool, plastic flow of the material, stress-strain state and recrystallization. This paper presents a comprehensive FEM model of drawing process, including empirical model of the recrystallization. Simulation results were compared with experimental data obtained on own construction device.

14

Analiza numeryczna procesu ciągnienia drutów ze stali TRIP o zawartości 0,29%C w ciągadłach kształtowych

Muskalski Z., Wiewiórowska S.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2014

|

Vol. 81, nr 8

569--571

PL

W klasycznym procesie ciągnienia obserwuje się dużą niejednorodność odkształcenia, spowodowaną stożkowym kształtem części zgniatającej ciągadła, oraz tarciem występującym pomiędzy narzędziem i materiałem. Jednym ze sposobów wpływania na niejednorodność odkształcenia jest przeprowadzenie procesu ciągnienia drutów w ciągadłach kształtowych. W pracy przedstawiono analizę numeryczną procesu ciągnienia drutów ze stali TRIP w ciągadłach klasycznych, łukowych i wklęsłych z użyciem programu Drawing 2D, co pozwoliło na określenie zmiany intensywności odkształcenia, odkształcenia postaciowego i średniej temperatury drutu po wyjściu z ciągadła. Zmiana tych parametrów może wpływać na przemianę austenitu szczątkowego w martenzyt, co jest istotne podczas ciągnienia drutów ze stali o strukturze TRIP.

EN

In classical drawing processes we observe high inhomogeneity of deformation caused by conical shape of deformation zone of the die and by friction between tool and material. The conducting the drawing process with use of shape dies is one way to influence on deformation inhomogeneity. The numerical analysis with use of computer program Drawing 2D based on finite element method, of drawing process for TRIP steel wires with use of classical, concave and convex die has been shown in the work. The change of strain intensity, redundant strain and mean temperatures of wire in the exit from deformation zone for each drawing process variants were determined. The change of those parameters can influence on transformation retained austenite into martensite what have an essential influence of wires properties after drawing processes.

15

Badania procesu odkształcenia oraz charakteryzacja walcówek i drutów ze stopów AlZr otrzymanych z materiałów wsadowych o różnej zawartości cyrkonu

Knych T., Uliasz P., Piwowarska-Uliasz M., Stępień P.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2013

|

R. 58, nr 11

708--713

PL

Jednymi z materiałów obecnie wykorzystywanych do przesyłu prądu elektrycznego są odporne cieplnie stopy aluminium z różnej zawartości cyrkonu. Odpowiednia ilość tego dodatku stopowego powoduje podwyższenie temperatury rekrystalizacji aluminium, dzięki czemu uzyskuje się zwiększenie dopuszczalnej, długotrwałej temperatury pracy wyrobów, tj. drutów do przewodów elektroenergetycznych. Przemysłowe wytwarzanie tego typu materiałów jest prowadzone w liniach ciągłego odlewania i walcowania (COiW) metodą Continuus Properzi, a kształtowanie finalnych własności stopów AlZr uzyskuje się w dalszych procesach przetwórczych. Praca poświęcona jest badaniom wpływu ilości cyrkonu na zdolność do umocnienia stopów w procesie ciągnienia oraz charakteryzacji własności mechanicznych, elektrycznych oraz odporności cieplnej badanych materiałów. Zakres pracy obejmuje badania nad procesem ciągnienia walcówek o średnicy 9,5 mm, wykonanych ze stopów AlZ w zakresie zawartości Zr od 0,05 do 0,32 i wytworzonych w warunkach przemysłowych w linii COiW, na druty o średnicy 4,5; 3,5 oraz 2,5 mm. W pracy przedstawiono technologiczne krzywe umocnienia poszczególnych materiałów oraz wyniki badań obejmujące charakteryzację wybranych własności stopów AlZr, co umożliwiło określić wpływ dodatku cyrkonu do aluminium.

EN

Some of the materials currently used for transmission of electric current are resistant heat treated aluminum alloys with different content of zirconium. A sufficient number of the recrystallization temperature increase causes the alloy aluminum, so shall be obtained to increase the allowable, long-term operating temperature of, i.e. wires to the power conductors. Industrial production of this type of material is carried out in continuous casting and rolling (CCR) by Continuus Properzi, and shaping the final ownership of AlZr alloys can be obtained in the following processes. The work is devoted to research the impact of zirconium's ability to strengthen alloys in the process of drawing and characterization of mechanical, electrical and thermal resistance of materials. The scope of work includes research on the process of wire rods with a diameter of 9.5 mm, made from alloys of Zr content AlZ from 0.05 to 0.32 and produced in industrial conditions in a line, with a diameter of wires CCR 4.5; 3.5 and 2.5 mm. in the work of the technological enhancement of curves shows the individual materials and the outcome of the tests, including the characterisation of the selected properties of AlZr alloys, which allowed to determine the effect of additive zirconium aluminum.

16

Wpływ obróbki cieplnej na mikrostrukturę oraz własności drutów ze stopu CuAg5 przeznaczonych na cele elektroenergetyczne

Sieja-Smaga E., Kawecki A., Knych T.

Logistyka

|

2013

|

nr 4

PL

Artykuł przedstawia zagadnienia związane z opracowaniem oraz optymalizacją sekwencji wchodzących w skład technologii otrzymywania drutów i mikrodrutów ze stopu CuAg5, charakteryzujących się wysokim zespołem własności elektrycznych i wytrzymałościowych. Logistyka działań zmierzających do doboru odpowiednich warunków obróbki cieplno-mechanicznej materiału, pozwala na kierunkowe kształtowanie finalnej struktury kompozytowej o wymiarach nanometrycznych, stanowiącej sieć elektrycznych połączeń miedzi i srebra, o bardzo wysokich własnościach wytrzymałościowych. Materiały o tak ukształtowanym zespole własności, znajdują szerokie zastosowanie jako, między innymi, elementy składowe konstrukcji generatorów silnych pól magnetycznych, magnesów pulsacyjnych, aparatury medycznej oraz jako wiązki i druty stosowane w branży motoryzacyjnej oraz elektroenergetycznej.

EN

In many areas of human life is well known to reduce the loss of energy transmission, miniaturization of devices, to reduce their mass, especially in the sector of energy, automotive, medical and household. It is inspired to experiment with new design solutions, in materials, technology and logistic, in order to reduce production costs while ensuring high standards of performance, safety operation and to increase the efficiency of electricity. This paper presents the results of research conducted over the CuAg5 alloy which, thanks to highly advanced technology of thermo-mechanical treatment, enables the high-band products of mechanical and electrical equipment. CuAg5 alloy can be used as for the production of specialty wire and cable harnesses used in power in transmission lines and the power supply, automotive systems ABS, CAN systems, the systems of power and signal high-speed rail and the medical devices (devices for magnetic resonance tomography, etc.).

17

Analiza wpływu składu chemicznego miedzi na podatność do przetwórstwa w procesach przeróbki plastycznej na zimno

Walkowicz M., Knych T., Smyrak B.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2013

|

Vol. 80, nr 1

119--121

PL

Podstawowym zagadnieniem badawczym w odniesieniu do przetwórstwa w procesach przeróbki plastycznej na zimno miedzi wysokiej czystości chemicznej jest określenie wpływu zarówno składu chemicznego, jak i stanu strukturalnego na jej odkształcalność. O ile w przypadku tradycyjnie stosowanej walcówki z miedzi gatunku Cu-ETP jako materiału wsadowego do procesu ciągnienia, wytwarzanej w technologiach Contirod, Southwire lub Continuus Properzi, gwarancję dobrej odkształcalności uzyskuje się przede wszystkim dzięki drobnoziarnistej strukturze materiału, o tyle w przypadku prętów z miedzi gatunku Cu-OFE otrzymywanych metodą Upcast, Rautomead lub DCC-AGH to wyższa czystość chemiczna materiału z uwagi na brak obecności tlenków zapewnia dobrą odkształcalność. W obu przypadkach stosowane na skalę przemysłową materiały wsadowe z miedzi gatunku Cu-ETP i Cu-OFE do procesu ciągnienia na druty i mikrodruty dedykowane do różnorodnych aplikacji elektrotechnicznych stanowią kompromis pomiędzy odpowiednią strukturą, a składem chemicznym. W niniejszej pracy analizie poddano wpływ składu chemicznego miedzi, ze szczególnym uwzględnieniem zawartości tlenu na własności mechaniczne i podatność do odkształcenia w procesach przeróbki plastycznej na zimno.

EN

The main research issue, with regard to cold drawing process of high purity copper was to determine the influence of chemical composition as well as structural condition of copper on its deformability. While in the case of traditionally used ETP grade copper as a feedstock to the drawing process of wires for electrical applications, which is produced by the Contirod, Southwire or Continuous Properzi process, the good deformability is guaranteed by fine-grained microstructure of the material, in the case of OFE grade copper obtained by Upcast, Rautomead or DCC-AGH process, good deformability is provided by the higher chemical purity of the material, especially absence of oxides. In both cases, ETP and OFE grade copper which are dedicated to electrotechnical applications represent a compromise between the appropriate structure and chemical composition. This paper analyses the influence of the chemical composition of copper, with particular emphasis on the oxygen content on the mechanical properties and susceptibility to drawing process.

18

Multi-scale numerical and experimental analysis of cold wire drawing for hardly deformable biocompatible magnesium alloy

Milenin A., Kustra P., Byrska-Wójcik D.

Computer Methods in Materials Science

|

2013

|

Vol. 13, No. 2

238--244

EN

The problem of determination the drawing schedule of the cold drawing of thin (less than 0.1 mm) wire from the hardly deformable magnesium alloy Ax30 with the aid of the multi-scale mathematical model is examined in the paper. The special feature of the alloy Ax30 is the mechanism of fracture on the grain boundaries. It is experimentally proven that the microscopic cracks during the tension tests occurs long before the complete fracture of samples. The state of metal, which directly precedes the appearance of these microscopic cracks, is proposed to consider it as optimum from the point of view of the restoration of plasticity with the aid of the annealing. The simulation of this state in the wire drawing process and development on this basis regimes of wire drawing is the purpose of paper. Solution of problem required the development of the fracture model of alloy in the micro scale, identification of the fracture model and its implementation into the FEM model of wire drawing. Two schedules of wire drawing are examined. The first of them is according to the results of simulation allowed the appearance of microscopic cracks. The second regime was designed so that the microscopic cracks would not appear during wire drawing. Experimental verification is executed in laboratory conditions on the specially developed device. The annealing was carried out before each passage. The initial diameter of billet was 0.1 mm. In the first regime it was possible to realize only 2-3 passages, after which the fracture of wire occurred. The cracks on the grain boundaries were observed in this case on the surface of wire. The second regime made it possible to carry out 7 passages without the fracture, the obtained wire with a diameter of 0.075 mm did not contain surface defects, it had high plastic characteristics and allowed further wire drawing. Thus, the validation of the developed multi-scale model is executed for two principally different conditions of deformation.

PL

Praca poświęcona jest opracowaniu procesu ciągnienia na zimno cienkich (o średnicy mniejszej niż 0,1mm) drutów z trudno odkształcalnego biozgodnego stopu magnezu Ax30 przy wykorzystaniu wieloskalowego modelu numerycznego. Cechą charakterystyczną stopu Ax30 jest mechanizm pękania po granicach ziaren. Udowodniono eksperymentalnie, że mikropęknięcia w trakcie próby rozciągania pojawiają się na długo przed pęknięciem próbki w skali makro. Stan metalu, który bezpośrednio poprzedza pojawienie się mikropęknięć, jest uznany za optymalny pod względem możliwości odzyskania plastyczności za pomocą wyżarzania. Głównymi celami pracy są symulacja takiego stanu materiału oraz opracowanie procesu ciągnienia na tej podstawie. Rozwiązanie przedstawionego problemu wymaga opracowania modelu pękania stopu w skali mikro, identyfikacji parametrów pękania oraz implementacji modelu w skali mikro do modelu MES procesu ciągnienia. Dwa przypadki procesu ciągnienia zostały zbadane. Pierwszy z nich, zgodnie z wynikami obliczeń, prowadzi do powstania mikro pęknięć. Drugi rozpatrywany schemat ciągnienia został dobrany tak, by nie pojawiły się mikropęknięcia w ciągnionym drucie. Eksperymentalna weryfikacja wyników obliczeń została przeprowadzona w warunkach laboratoryjnych w specjalnie do tego celu opracowanym narzędziu. Wyżarzanie było wykonywane przed każdym przepustem. Początkowa średnica drutu wynosiła 0,1 mm. W pierwszym przypadku możliwe było przeprowadzenie 2-3 przepustów, po których w materiale wystąpiły pęknięcia. W tym przypadku pęknięcia po granicach ziaren były obserwowane na powierzchni drutu. Drugi rozważany schemat ciągnienia pozwolił na przeprowadzenie 7 przepustów bez pojawienia się pęknięć, otrzymano drut o średnicy 0,075 mm bez defektów na powierzchni o plastyczności pozwalającej na dalsze ciągnienie. Tak więc, przeprowadzono walidację modelu na dwóch zasadniczo różnych przypadkach procesu ciągnienia.

19

Numerical and experimental analysis of wire drawing for hardly deformable biocompatible magnesium alloys

Milenin A., Kustra P.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2013

|

Vol. 58, iss. 1

55-62

EN

In the present paper the drawing processes of thin wire of biocompatible magnesium alloys in heated die was investigated. Due to the hexagonal close packet structure magnesium alloys have low plasticity. In order to design the technological parameters the FEM model of wire drawing process in heated die and models of yield stress and ductility were developed. The relationship between technological parameters of drawing and fracture parameters was obtained based on developed models. The maps of possible elongation for MgCa0.8 and Ax30 magnesium alloys were developed using simulations. The draft schedule for final wire diameter 0.1 mm was design assisted with FEM model in experimental part of work. Based on this draft plan the drawing process from initial diameter 1.0 mm to final diameter 0.1 mm in heated die was performed in designed by author’s device.

PL

Specjalne stopy magnezu (MgCa08, Ax30), wykazujące wysoki poziom biokompatybilności ze środowiskiem organizmu człowieka, stały sie alternatywnym materiałem do zastosowania na implanty medyczne. Jednym z ich zastosowań mogą być nici chirurgiczne, służące do spajania tkanki miękkiej. Nici takie powinny mieć średnice rzędu 0.1 mm. W związku z niską technologiczną plastycznością tych stopów zaproponowano, aby proces ciągnienia prowadzić w podgrzewanych ciągadłach. W pracy analizowano proces ciągnienia w podgrzewanych ciągadłach cienkich drutów z biokompatybilnych stopów magnezu. W celu wyznaczenia technologicznych parametrów procesu ciągnienia użyto modelu MES, który rozbudowano o rozwiązanie cieplne w ciągadle, funkcje naprężenia uplastyczniającego oraz model utraty spójności analizowanych stopów. W oparciu o opracowany model wyznaczono zależności pomiędzy technologicznymi parametrami procesu ciągnienia i kryterium utraty spójności. W oparciu o symulacje numeryczne zbudowano mapy dopuszczalnych odkształceń dla stopów magnezu MgCa0.8 oraz Ax30.Wczesci eksperymentalnej pracy w oparciu o symulacje numeryczne wyznaczono schemat odkształceń do uzyskania drutu o średnicy 0.1 mm. W oparciu o wyznaczony schemat przeprowadzono proces ciągnienia w podgrzewanych ciągadłach ze średnicy początkowej 1.0 mm do średnicy końcowej 0.1 mm w urządzeniu skonstruowanym przez autorów.

20

Analysis of the influence of drawing process parameters on the mechanical properties of TRIP-structure steel wires

Wiewiórowska S.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2013

|

Vol. 58, iss. 2

573--578

EN

The research concerned with wire drawing processes of medium-carbon steel with TRIP effect classified into group of AHSS (Advanced High Strength Steel) steels, which are the multiphase steels offering a unique combination of high strength and ductility, has been shown in the work. Such combination is achieved through the transformation of retained austenite to martensite in deformation process called TRIP effect (Transformation Induced Plasticity). Studies reported in the literature relate mainly to the research on the car body sheet rolling and heat treatment processes, which does not allow the results of this research to be referred to the analysis of drawing processes. Therefore, the need has arisen for developing and conducting comprehensive studies on the process of drawing TRIP steels wires and identification the new application areas for these materials.

PL

W pracy przedstwiono badania dotyczące procesu ciągnienia drutów ze stali typu TRIP zaliczanej do grupy stali AHSS (Advanced High Strength Steel), charakteryzującą się wyjątkową kombinacją pomiędzy własnościami wytrzymałościowymi a plastycznością. Korzystna korelacja własności zostaje w tych stalach osiągnieta w wyniku przemiany austenitu szczątkowego w martenzyt w procesach odkształcenia, i nosi miano efektu TRIP (Transformation Induced Plasticity). Zawarte w literaturze opracowania dotyczą głównie badań nad procesami walcowania i obróbki cieplnej blach karoseryjnych, co nie pozwala na odniesienie wyników tych badań do analizy procesów ciągnienia. W procesie ciągnienia zarówno wielkości odkształcenia całkowitego, jak i prędkości odkształcenia są wielokrotnie wyższe, co znacząco wpływa na obecność efektu TRIP, a co za tym idzie na własności materiału. Zaistniała zatem konieczność opracowania i przeprowadzenia kompleksowych badań procesu ciągnienia drutów ze stali z efektem TRIP oraz określenia nowych obszarów zastosowan dla tego typu materiałów.