Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Badania plastyczności stopu AlZn5,5MgCu dla warunków przeróbki plastycznej na gorąco

Kułakowska A., Laber K., Dyja H.

Obróbka Plastyczna Metali

|

2018

|

T. 29, nr 3

213--228

PL

Najbardziej wiarygodnym sposobem wyznaczenia zdolności danego materiału do odkształcenia plastycznego bez naruszenia spójności jest określenie tzw. kryterium plastyczności. Kolejnym parametrem charakteryzującym podatność danego materiału do kształtowania plastycznego jest naprężenie uplastyczniające, zależne od odkształcenia, prędkości odkształcenia, temperatury oraz historii przebiegu odkształcenia. Istotny wpływ na plastyczność ma również stan mikrostruktury badanego materiału. W celu jego określenia w zależności od zmieniających się parametrów obróbki cieplno-plastycznej należy wykonać badania dylatometryczne, które umożliwiają wyznaczenie temperatury charakterystycznej badanego materiału oraz pozwalają na ujawnienie procesów zachodzących w jego strukturze podczas kolejnych etapów obróbki cieplno-plastycznej. Zakres przedstawionych w pracy badań obejmował określenie kryterium plastyczności stopu aluminium AlZn5,5MgCu w stanie T6 oraz po wyżarzaniu. Badania te przeprowadzono w statycznej próbie rozciągania w podwyższonej temperaturze, przy zastoso-waniu maszyny wytrzymałościowej Zwick Z/100. W pracy wyznaczono również tem-peraturę rozpuszczania się i wydzielania w badanym materiale związków międzymetalicznych, z wykorzystaniem dylatometru DIL805A/D.Ponadto określono zmiany wartości naprężenia uplastyczniającego badanego materiału w zależności od parametrów odkształcenia oraz opracowano model matematyczny zmian własności reologicznych badanego stopu. Badania krzywych plastycznego płynięcia przeprowadzono w próbie skręcania z zastosowaniem plastometru skrętnego STD 812. Przeprowadzone w ramach pracy badania stanowiły podstawę doboru optymalnych parametrów procesu walcowania badanego stopu w trójwalcowej walcarce skośnej. Na podstawie otrzymanych wyników stwierdzono istotny wpływ parametrów odkształcenia na wartość naprężenia uplastyczniającego badanego stopu aluminium. Stosując operację wyżarzania wsadu z badanego stopu aluminium AlZn5,5MgCu dostarczonego w stanie T6, można poprawić jego właściwości plastyczne, co umożliwia stosowanie większych odkształceń jednostkowych w procesie walcowania. Stwierdzono, że właściwą temperaturą walcowania analizowanego stopu w trójwalcowej walcarce skośnej będzie temperatura powyżej 200°C.

EN

The most reliable method of establishing the ability of a given material to deform plastically, while not losing its integrity, is by determining its so-called yield criterion. Another parameter that describes the susceptibility of a given material to being plastically formed is the yields stress, which is dependent on the strain, strain rate, temperature and the history of deformation. The ductility is also significantly influenced by the microstructural state of the material under examination. In order to determine it as dependent on the varying parameters of thermo-mechanical treatment, it is necessary to perform dilatometric tests to determine the characteristic temperatures of the examined material and to reveal processes occurring within its structure during successive thermo-mechanical treatment stages. The scope of the investigation covered in this study encompassed exa-minations to determine the yield criterion for the AlZn5.5MgCu aluminium alloy in condition T6 and after annealing. These examinations were carried out in static tensile tests at elevated temperature using a Zwick Z/100 testing machine.The temperatures of dissolution and precipitation of intermetallic compounds in the examined material were also determined using a DIL805A/D dilatometer.In addition, the variations in the magnitude of the yield stress of the examined material were determined as dependent on the deformation parameters, and a mathematical model of the rheological properties of the examined alloy was developed. The examination of the plastic flow curves was performed in a torsion test using an STD 812 torsion plastometer. The investigation carried out within the study provided a basis for the selection of the optimal parameters of the process of rolling the examined alloy on a three-high reeling mill. From the obtained results, a significant effect of the deformation parameters on the magnitude of the yield stress of the investigated aluminium alloy has been found. Using the operation of anne-aling the charge of the examined AlZn5.5MgCu aluminium alloy supplied in state T6, its plastic properties can be improved, which will enable larger unit deformation to be used in the rolling process. It has been found that the appropriate temperature of rolling the examined alloy on a three-high reeling mill will be a temperature above 200°C.

2

Zmiany właściwości reologicznych wybranych stopów AlMg w próbie ściskania

Sawicki S., Dyja H., Kawałek A., Laber K., Wiśniewska-Weinert H.

Obróbka Plastyczna Metali

|

2017

|

T. 28, nr 1

59--74

PL

W pracy zaprezentowano metodę wyznaczania krzywych umocnienia stopów AlMg: 5754, 5083, 5019 oraz 5XXX w oparciu o próbę ściskania cylindrycznych próbek o średnicy 10 mm i wysokości 12 mm. Badania przeprowadzono za pomocą fizycznego symulatora procesów metalurgicznych GLEEBLE 3800 w Instytucie Przeróbki Plastycznej i Inżynierii Bezpieczeństwa Politechniki Częstochowskiej. Urządzenie to umożliwia przeprowadzenie badań przy temperaturach odpowiadających rzeczywistym warunkom przeróbki plastycznej. Określono podatność badanych stopów do kształtowania plastycznego w zakresie temperatur 360–560°C oraz prędkości odkształceń z przedziału 0,05–1,0 s-1. Naprężenie uplastyczniające σp, czyli naprężenie niezbędne do zainicjowania i kontynuacji plastycznego płynięcia metalu, w warunkach jednoosiowego stanu naprężenia jest funkcją odkształcenia (ε), prędkości odkształcenia (ε& ), temperatury (T) i historii przebiegu odkształcenia. Wyznaczenie charakterystyk technologicznej plastyczności jest szczególnie trudne dla warunków przeróbki plastycznej na gorąco, gdyż w strukturze materiału zachodzą jednocześnie procesy wynikające z mechanizmu odkształcenia plastycznego oraz procesy umocnienia, jak i aktywowane cieplnie, zależne od czasu, zjawiska prowadzące do osłabienia materiału. Określenie wartości σp badanych stopów AlMg ma duże znaczenie podczas projektowania procesów przeróbki plastycznej na gorąco. W oparciu o rejestrowane w czasie eksperymentu parametry odkształcenia plastycznego możliwe było poddanie danych obróbce matematycznej, filtracji cyfrowej oraz aproksymacji. Następnie za pomocą metody odwrotnej określono rzeczywiste wartości współczynników występujących w modelach numerycznych do własności reologicznych badanych materiałów.

EN

This paper presents a method for determining hardening curves of AlMg alloys: 5754, 5083, 5019 and 5XXX based on a compression test of cylindrical specimens with a diameter of 10 mm and height of 12 mm. Tests were conducted by means of the GLEEBLE 3800 physical simulator of metallurgical processes at the Institute of Metalworking and Safety Engineering of Częstochowa University of Technology. This machine makes it possible to conduct tests at temperatures corresponding to actual metalworking conditions. The formability of the studied alloys was determined within the temperature range of 360–560°C and for strain rates within the range of 0.05–1.0 s-1. Flow stress σp, or the stress required to initiate and continue plastic flow of metal in a uniaxial stress state, is a function of strain (ε), strain rate (ε&), temperature (T) and the history of strain. Determination of technological plasticity curves is particularly difficult for hot working conditions, since processes resulting from the plastic strain mechanism and hardening processes, as well as thermally activated, time-dependent phenomena leading to weakening of the material occur simultaneously in the material’s structure. Determination of the σp value of tested AlMg alloys is of great significance when designing hot plastic working processes. Based on the plastic strain parameters registered during the experiment, it was possible to mathematically process data, filter it digitally and conduct approximation. Next, actual values of coefficients present in numerical models of the rheological properties of the studied materials were determined by means of the inverse method.

3

Wpływ parametrów i schematu odkształcenia na zmiany naprężenia uplastyczniającego trudno odkształcalnego stopu aluminium 5XXX

Laber K., Dyja H., Kawałek A., Sawicki S., Borowski J.

Obróbka Plastyczna Metali

|

2017

|

T. 28, nr 1

27--38

PL

Prawidłowe wyznaczenie własności reologicznych badanego materiału w postaci wykresów naprężenie-odkształcenie, uwzględniających wpływ zastosowanego schematu odkształcenia, wartości odkształcenia, temperatury materiału oraz prędkości odkształcenia, pozwala na zwiększenie dokładności wykonywanych obliczeń, zarówno podczas korzystania z wzorów analitycznych, jak również podczas modelowania numerycznego. Wyznaczenie własności reologicznych, a głównie naprężenia uplastyczniającego jest szczególnie trudne dla procesów przeróbki plastycznej na gorąco, gdyż w strukturze materiału zachodzą złożone procesy, wynikające z mechanizmu odkształcenia plastycznego oraz procesy umocnienia, jak również aktywowane cieplnie, zależne od czasu zjawiska prowadzące do osłabienia materiału. Problem komplikuje dodatkowo zmienność temperatury, wynikająca z równoczesnego oddawania ciepła przez promieniowanie, konwekcję i przewodzenie oraz generowana w wyniku pracy odkształcenia plastycznego [1]. W literaturze technicznej można znaleźć opis wielu metod badawczych służących do określenia wartości naprężenia uplastyczniającego, wśród których należy wymienić: próbę rozciągania, ściskania oraz skręcania. W pracy określono wpływ parametrów i schematu odkształcenia na wartość i charakter zmian naprężenia uplastyczniającego trudno odkształcalnego stopu aluminium w gatunku 5XXX o ograniczonej odkształcalności. Badania plastometryczne przeprowadzono metodą jednoosiowego ściskania z zastosowaniem symulatora procesów metalurgicznych GLEEBLE 3800 oraz skręcania przy użyciu plastometru skrętnego STD 812. Określono dla obu metod wpływ zastosowanego odkształcenia, prędkości odkształcenia i temperatury początkowej próbek na zmiany naprężenia uplastyczniającego badanego materiału. Przedstawione w pracy badania stanowiły podstawę wyznaczenia własności reologicznych analizowanego stopu (łącznie z opracowaniem modeli matematycznych) pod kątem zastosowania ich do numerycznego modelowania procesu wyciskania.

EN

The correct determination of the rheological properties of investigated material in the form of stress–strain diagrams allowing for the effect of the employed deformation scheme, the deformation value, material temperature and strain rate, enables the enhancement of the accuracy of performed calculations, both when using analytical formulae, as well as during numerical modelling. Determining the rheological properties, especially the yield stress, is particularly difficult for hot plastic working processes, because of complex processes occurring in the material structure due to the plastic deformation mechanism, strain hardening processes, as well as thermally activated and time-dependent phenomena leading to a weakening of the material. The problem is additionally complicated by the temperature variation resulting from giving up the heat simultaneously by radiation, convection and conduction and being generated by the plastic deformation work [1]. Technical literature provides the description of many research methods designed for determining the yield stress magnitude, which include the tensile, compression and torsion tests. The present work has determined the effect of deformation parameters and the deformation scheme on the magnitude and behaviour of variations in the yield stress of the 5XXX grade hard deformable aluminium alloy with limited deformability. Plastometric tests were carried out by the uniaxial compression method using the GLEEBLE 3800 metallurgical process simulator and the torsion method using an STD 812 torsion plastometer. For the both methods, the effect of the employed deformation, strain rate and initial specimen temperature on the variations in the yield stress of the investigated materials was determined. The investigations presented in the paper provided the basis for the determination of the rheological properties of the examined alloy (including the development of mathematical models) to be used for the numerical modelling of the extrusion process.

4

Ocena plastycznego płynięcia oraz mikrostruktury stali Orvar Supreme w podwyższonej temperaturze

Płaczek G., Pachutko B.

Obróbka Plastyczna Metali

|

2017

|

T. 28, nr 3

157--170

PL

Wyznaczone właściwości reologiczne badanego materiału w postaci krzywych zależności naprężenia od odkształcenia są bogatym źródłem informacji na temat procesów wynikających z mechanizmu odkształcenia plastycznego, procesów umocnienia, a także zjawisk aktywowanych cieplnie takich, jak zdrowienie i rekrystalizacja dynamiczna. Wiedza płynąca z prawidłowej interpretacji krzywych umocnienia jest podstawą do optymalnego projektowania procesów kształtowania metali na ciepło i gorąco. Celem pracy była ocena plastyczności stali Orvar Supreme w podwyższonej temperaturze pod kątem możliwości wykonania wykroju w matrycy z tej stali metodą wgłębiania na gorąco. Na wytoczonych próbkach typu Rastigajewa zrealizowano próby ściskania przy temperaturach od 800°C do 1040°C. W celu zminimalizowania wpływu tarcia pomiędzy próbką a kowadłami zastosowano specjalną mieszaninę proszków PbO + 5% B2O3. Badania przeprowadzono ze stałą prędkością ruchu trawersy maszyny wytrzymałościowej (30 mm/min) do wartości odkształcenia logarytmicznego ok. ε = 0,6. W efekcie wykazano istnienie minimum oporu plastycznego przy temperaturze 840°C. Badania za pomocą skaningowego mikroskopu elektronowego pozwoliły określić mikrostrukturę stali, którą tworzył ferryt przy temperaturze 840°C oraz martenzyt w przypadku próbek ściskanych przy temperaturze 1040°C. Wykonano pomiary twardości na przekrojach próbek po ściskaniu oraz próbek poddanych wgłębianiu na gorąco. Na podstawie otrzymanych wyników badań stwierdzono, że możliwe jest wykonanie matryc kuźniczych o wymaganej twardości metodą wgłębiania na gorąco, także z bezpośrednim hartowaniem w oleju po wgłębianiu.

EN

Determined rheological properties of the tested material, in the form of stress-strain curves, are a rich source of information about processes arising from the mechanism of plastic deformation, hardening processes, as well as thermally activated phenomena such as recovery and dynamic recrystallization. The knowledge stemming from proper interpretation of flow curves is the basis for optimal design of warm and hot metal forming processes. The goal of this study was to assess the plasticity of Orvar Supreme steel at elevated temperature from the perspective of the possibility of making an impression in a die made from this steel using the hot hobbing method. Compression tests were conducted on rolled Rastigaiev samples at temperatures from 800°C to 1040°C. In order to minimize the influence of friction between the sample and anvils, a special mixture of powders, PbO + 5% B2O3, was applied. Tests were conducted at a constant speed of the testing machine’s crosshead (30 mm/min), up to a logarithmic strain value of approx. ε = 0.6. In consequence, minimum plastic resistance was demonstrated at 840°C. Scanning electron microscope examinations allowed for identification of the steel’s microstructure, which formed ferrite at 840°C, and martensite in the case of samples compressed at 1040°C. Hardness measurements were performed on cross-sections of samples after compression and of hot-hobbed samples. Based on obtained test results, it was determined that it is possible to produce forging dies of the required hardness by hot hobbing, including with direct quenching in oil after hobbing.

5

The Influence of Temperature and Strain Rate on Flow Stress of Steel 10CrMo9-10 used for Drawing of Tubes

Kapustova M., Sobota R., Bilik J., Moravcik R.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2017

|

Vol. 84, nr 8

368--370

EN

The contribution brings an analysis of influence of essential thermomechanical forming conditions of creep resistant steel type 10CrMo9-10 on its flow stress. For experimental purposes the thermomechanical parameters of temperature and strain rate were selected. The mentioned parameters mostly influence the forming process. Cold tensile test was used as well as tensile test at increase temperatures 100°C, 150°C a 200°C at two defined strain rates. Selection of temperatures resulted from process conditions at die drawing of seamless tubes. The experiment result were created flow stress curves which will help achieve reliable numeric simulation of cold die drawing of steel tubes. Research of temperature and strain rate influence on flow stress of creep resistant steel 10CrMo9- 10 is important for increase of precision of required dimensions of final drawn tubes.

PL

Niniejsza praca prezentuje analizę wpływu podstawowych termomechanicznych warunków kształtowania stali odpornej na pełzanie typu 10CrMo9-10 na jej naprężenie uplastyczniające. Dla celów eksperymentalnych wybrano spośród parametrów termomechanicznych temperaturę oraz szybkość odkształcania. Wspomniane parametry najbardziej wpływają na proces kształtowania. Przeprowadzono próbę rozciągania na zimno raz próby rozciągania w temperaturze podwyższonej 100°C, 150°C i 200°C dla dwóch określonych szybkościach odkształcania. Wybór temperatur podyktowany był warunkami procesu ciągnienia w ciągadle dla rur bez szwu. Wyniki testu to krzywe granicy plastyczności które pomogły w przygotowaniu wiarygodnych symulacji numerycznych dla ciągnienia na zimno rur stalowych. Badania wpływu temperatury i szybkości odkształcania odpornej na pełzanie stali typu 10CrMo9- 10 na jej naprężenie uplastyczniające są ważne dla uzyskania lepszej precyzji i wymaganych wymiarów końcowego produktu w postaci rur ciągnionych.

6

Charakterystyki zmian naprężenia uplastyczniającego stali wielofazowej C-Mn-Al-Si w zależności od parametrów procesu

Płatek K., Kuźmiński Z., Turczyn S., Dziedzic M.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2017

|

Vol. 84, nr 10

442--444

PL

W pracy dokonano oceny wpływu warunków odkształcenia plastycznego na gorąco na wartość naprężenia uplastyczniającego wielofazowej stali C-Mn-Al-Si. Badania wykonano przy użyciu plastomeru skrętnego. Wykazano istotny wpływ parametrów cieplno-mechanicznych odkształcenia na uzyskane wartości naprężenia uplastyczniającego badanej stali w zakresie temperatur walcowania na gorąco.

EN

In the paper is presented the analysis of an influence of hot deformation condition on the yield stress value of C-Mn-Al-Si multiphase steel. The torsion plastometer was used in this research. It was proved significant effect of the parameters of thermo-mechanical deformation for obtained yield stress value in the range of hot rolling temperatures.

7

Wpływ warunków odkształcenia plastycznego na gorąco na zmiany naprężenia uplastyczniającego stali Complex Phase (CP)

Kuźmiński Z., Dziedzic M., Turczyn S., Płatek K., Baran D.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2016

|

Vol. 83, nr 10

441--443

PL

W pracy dokonano oceny wpływu warunków odkształcenia na gorąco na wartość naprężenia uplastyczniającego stali o złożonej mikrostrukturze (Complex Phase − CP). Badania zostały wykonane z zastosowaniem plastometru skrętnego. Wykazano bardzo istotny wpływ parametrów cieplno-mechanicznych odkształcenia na poziom wartości naprężenia uplastyczniającego badanej stali w zakresie temperatur walcowania na gorąco.

EN

In the paper have been made the analysis of an influence of hot deformation condition on the yield stress value of Complex Phase (CP) steel. In the research torsion plastometer was used. It was proved that the strain rate has a very significant influence on a level of yield stress values of examined steels in the hot rolling temperature range.

8

Badania plastyczności stali przeznaczonych do walcowania walcówki

Hadasik E., Płachta A., Kuc D., Niewielski G., Tkocz M.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2016

|

Vol. 83, nr 8

334--336

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań plastyczności stali 23MnB4, C45 i C70 przeznaczonych do walcowania walcówki w nowoczesnej walcowni ciągłej. Ocenę plastyczności dokonano w próbie skręcania na gorąco przy użyciu plastometru skrętnego, w zakresie temperatury walcowania walcówki od 850°C do 1150°C i z prędkością odkształcenia 0,1 s-1, 1 s-1 i 10 s-1. Na podstawie rejestrowanego momentu skręcającego w funkcji liczby skręceń próbki określono zależności naprężenia uplastyczniającego od odkształcenia oraz wielkości charakteryzujące podatność takie jak: maksymalne naprężenie uplastyczniające, wartość odkształcenia odpowiadająca maksymalnemu naprężeniu oraz odkształcenie do zniszczenia. Wielkości te uzależniono od temperatury i prędkości odkształcenia oraz od energii aktywacji i parametru Zenera-Hollomona.

EN

The paper presents plasticity tests results for steel types 23 MnB4, C45 and C70 meant for rolling wire rods in modern continuous rolling mill. The assessment of plasticity was conducted in hot torsion test with the use of torsion plastometer in temperature range of wire rod rolling from 850°C to 1150°C and strain rates of 0.1 s-1; 1 s-1 and 10 s-1. The core data for plasticity assessment were the achieved redundancies of yield stress from deformation on the basis of registered torsional moment in function of number of torsions of a sample. On such basis the values which characterize the susceptibility of steel to plastic shaping were determined such as: peak stress, value of deformation corresponding with the maximum stress and deformation till failure. Those values were dependent on temperature and strain rate. The dependency between maximum yield stress with corresponding deformation and the energy of activation with Zener-Hollomon parameter was elaborated together with marking the yield stress function.

9

Charakterystyki plastyczności miedzi w warunkach złożonych i cyklicznie zmiennych obciążeń

Pawlicki J.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2015

|

R. 60, nr 11

550--554

PL

W artykule przedstawiono charakterystykę stanowiska badawczego i oprzyrządowania do realizacji odkształcenia w warunkach złożonego stanu obciążenia. Próby odkształcania przeprowadzono według odpowiednio dobranych wariantów odkształcenia, przy założeniu określonej wielkości odkształcenia pojedynczego i odkształcenia całkowitego. Proste próby odkształcania: rozciąganie, ściskanie i skręcanie realizowano w celu uzyskania danych stanowiących podstawę do określenia efektów w próbach złożonego odkształcania. Najkorzystniejsze efekty uzyskano dla odkształcania w procesie rewersyjnego skręcania i w procesie złożonym, łączącym rozciąganie lub ściskanie z równoczesnym rewersyjnym skręcaniem. Korzystne efekty tych procesów obejmują zmniejszenie wielkości maksymalnych naprężeń uplastyczniających oraz zwiększenie wielkości odkształceń granicznych.

EN

Features of the test stand and equipment for conducting deformation under complex load conditions have been presented in the paper. Tests were performed in selected deformation variants with the assumed individual and total strain values. Simple deformation tests, such as tension, compression and torsion, were conducted in order to achieve data that would be a base for estimation of the effects of complex deformation tests. The most favourable effects have been achieved when deformation were realized by reversible torsion or by complex loading that combines simultaneous tension or compression with reversible torsion. Advantages of such deformation techniques include decreasing the maximum flow stress values and increasing the limit deformation values.

10

Zmiana naprężenia uplastyczniającego za pomocą superkondensatorów

Zimniak Z.

Przegląd Mechaniczny

|

2015

|

nr 11

28--31

PL

Zostało wykazane, że pod wpływem przepływającego pulsacyjnego prądu o dużej gęstości zmniejsza się w metalach naprężenie uplastyczniające. Efekt działania pulsacyjnego prądu na naprężenie uplastyczniające nazwano efektem elektroplastycznym. W niniejszej pracy przedstawiono wyniki otrzymane z próby jednoosiowego rozciągania próbek z zastosowaniem jednoczesnego przepływu impulsowego prądu elektrycznego. W tym celu został zaprojektowany i wykonany generator prądu pulsacyjnego, w którym zastosowano superkondensatory Badania eksperymentalne zostały przeprowadzone przy niskim napięciu zasilania (2,5 V) z zastosowaniem różnych parametrów prądu, w tym czasu jego przepływu i częstotliwości. W badaniach doświadczalnych w celu pokazania skutków działania efektu elektro-pulsacyjnego użyto dwóch materiałów - stali nierdzewnej 0H18N9 oraz stopu magnezu AZ31. Wynikiem badań jest opracowanie techniki niskonapięciowego elektroplastycznego odkształcania metali, która przyczyni się do dalszego rozwoju zaawansowanych procesów obróbki plastycznej metali.

EN

It has been found that a high-density current pulse can reduce the flow stress of metals. The effect of electric current pulses on the plastic flow of materials is generally known as the electroplastic effect. In this paper, a pulsed electric current is applied to a specimen simultaneously with a quasi-static uniaxial tensile load. To do so a short-time current pulse generator, inducing supercapacitors was designed and manufactured. The experiments with low operating voltage (2.5 V) were performed at different electric current pulse period and frequency The electroplasticity of stainless steel 0H18N9 and AZ31 magnesium alloy under a pulsed electric current is investigated experimentally The result of the present study with low operating voltage is expected to provide a basis to develop advanced metal forming processes using electroplasticity.

11

Laboratory melting, casting and forging of manganese TWIP steel

Martinek P., Podany P., Duchek M., Konopik P.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2015

|

Vol. 71, nr 1

39--44

EN

Purpose: The article deals with the possibility of experimental melting, casting and forging of these kinds of steel in laboratory induction melting furnace Design/methodology/approach: The metallographic tests and Rastegaev compression test were made to describe microstructural properties and flow stress behaviour at different forging temperatures. Findings: Results of this test show the true stress - true plastic strain diagrams which can be used as a data input to the numerical simulation of forging for example in DEFORM 3D simulation software. Research limitations/implications: Microstructure analysis proved successful handling during all forging operations - no cracks and similar defects were observed in the microstructure. Practical implications: Transportation industry demands high strength steels with the possibility to absorb high energy in case of a sudden collision. In recent years, so-called TWIP steels are in the focus of research of materials with high strength suitable for car bodies. Originality/value: TFeMn TWIP is a high-strength steel concept with superior formability, which may be close to being produced industrially. High manganese TWIP steels are highly ductile, high strength Mn austenitic steels characterized by a high rate of work hardening resulting from the generation of deformation-nucleated twins.

12

Naprężenie uplastyczniające i mikrostruktura stali wysokomanganowej z aluminium

Kuc D., Pidvysotsk'yy V., Lalik S., Perzyński G.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2015

|

Vol. 82, nr 8

482--487

PL

Celem pracy jest opracowanie modelu reologicznego stali wysokomanganowej z aluminium odkształcanej na gorąco. Wykonano badania plastometryczne stali X60MnAl30-9 w temperaturze od 900 do 1150°C z prędkością odkształcenia 0,1÷10 s-1. Przeprowadzono identyfikację parametrów modelu Tegart-Sellars opartego na funkcji zmiennych zewnętrznych, metodą analizy odwrotnej. Opracowany model umożliwił obliczenia parametrów siłowych, w warunkach wielostopniowego odkształcania. Określono mikrostrukturę badanej stali w warunkach ciągłego i wieloetapowego odkształcania.

EN

The aim of the paper is to prepare a rheological model of hot-formed high manganese steel with aluminium. Plastometric tests of steel X60MnAl30-9 were conducted in temperature from 900 to 1150°C with deformation speed of 0.1÷10 s-1. Parameters identification was conducted of Tegart-Sellars model, based on function of external variables with the use of reverse analysis method. Prepared model enabled calculations of force parameters in conditions of multistage deformation. The microstructure of tested steel was also determined in conditions of multistage deformation.

13

Badania plastometryczne własności reologicznych stopu aluminium 6082 w warunkach procesu wyciskania

Andrzejewski D., Dyja H., Sawicki S.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2014

|

R. 59, nr 8

395--398

PL

W artykule podjęto badania plastyczności stopu aluminium 6082 przeznaczonego do wyciskania. Badania przeprowadzono za pomocą symulatora cieplno-mechanicznego Gleeble 3800 w temperaturze 440-560 °C oraz przy prędkości odkształcenia 0,5-5 s–1, w warunkach odpowiadających procesowi wyciskania. Przedstawiono krzywe płynięcia metalu, które posłużą do symulacji komputerowej.

EN

In the work have been taken research of plasticity 6082 aluminum alloy intended for extrusion. The tests were performed using a thermo-mechanical simulator Gleeble 3800 at 440-560 °C, and at a strain rate of 0.5-5 s–1. These are the conditions corresponding to the extrusion process. The curves of metal flow that will be used for computer simulation, have been shown.

14

Stale do produkcji grodzic o wysokiej wartości naprężenia uplastyczniającego w procesie walcowania na gorąco

Kuźmiński Z., Turczyn S., Dziedzic M.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2014

|

Vol. 81, nr 9

635--639

PL

W pracy scharakteryzowano stale stosowane do walcowania grodzic, w szczególności posiadające wysoką wartość naprężenia uplastyczniającego. Jako przykładową wybrano stal S460AP, dla której dokonano oceny wpływu warunków odkształcenia na gorąco na wartość naprężenia uplastyczniającego. Badania zostały wykonane z zastosowaniem plastometru skrętnego. Wykazano bardzo istotny wpływ warunków odkształcenia na poziom wartości naprężenia uplastyczniającego tej stali w zakresie temperatur walcowania na gorąco.

EN

In the paper have been characterized different steels used for rolling of sheet piles, particularly having high value of yield stress. As exemplary S460AP steel grade has been chosen, for which the influence of hot deformation conditions on value of yield stress has been analyzed. The research have been prepared by using torsion plastometer. The influence of the hot deformation conditions on the level of yield stress of examined steels in the hot rolling temperature range has been proved.

15

Naprężenie uplastyczniające i odkształcenie graniczne metali w warunkach złożonych obciążeń

Pawlicki J., Hyc K.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2013

|

R. 58, nr 11

679--683

PL

W artykule przedstawiono charakterystykę stanowiska badawczego i oprzyrządowania do realizacji odkształcenia w warunkach złożonego stanu obciążenia. Próby odkształcania przeprowadzono według odpowiednio dobranych wariantów odkształcenia, przy założeniu określonej wielkości odkształcenia pojedynczego i odkształcenia całkowitego. Proste próby odkształcania: rozciąganie, ściskanie i skręcanie realizowano w celu uzyskania danych stanowiących podstawę do określenia efektów w próbach złożonego odkształcania. Próby odkształcania: cyklicznego, sekwencyjnego i złożonego pozwoliły na dokonanie oceny wpływu zmiany orientacji osi głównych i wielkości składowych odkształceń głównych na wielkość naprężenia uplastyczniającego. Najkorzystniejsze efekty uzyskano dla odkształcania w procesie rewersyjnego skręcania i w procesie złożonym, łączącym rozciąganie lub ściskanie z równoczesnym rewersyjnym skręcaniem. Korzystne efekty tych procesów obejmują zmniejszenie wielkości maksymalnych naprężeń uplastyczniających oraz zwiększenie wielkości odkształceń granicznych. Doświadczenia zdobyte w trakcie realizacji prób w zakresie techniki realizacji złożonych stanów obciążania i odkształcania, jak również metodyki pomiarów i rejestracji wyników pozwoliły na opracowanie oryginalnej techniki badań materiałów w warunkach cyklicznie zmiennych, złożonych stanów obciążenia w zakresie dużych odkształceń plastycznych.

EN

Features of the test stand and equipment for conducting deformation under complex load conditions have been presented in the paper. Tests were performed in selected deformation variants with the assumed individual and total strain values. Simple deformation tests, such as tension, compression and torsion, were conducted in order to achieve data that would be a base for estimation of the effects of complex deformation tests. Cyclic, sequential and complex deformation tests allowed to assess the effect of the principal axis direction change as well as values of the principal strain components on the flow stress. The most favourable effects have been achieved when deformation were realized by reversible torsion or by complex loading that combines simultaneous tension or compression with reversible torsion. Advantages of such deformation techniques include decreasing the maximum flow stress values and increasing the limit deformation values. An extensive experience has been gained during research, both concerned with the technique for performing the deformation tests under complex loading conditions as well as the measurement and data acquisition techniques. On this basis, an original technique has been developed for material testing under cyclically varying, complex loading within large plastic strain range.

16

Zastosowanie modelu naprężenia uplastyczniającego opartego o zmienne wewnętrzne do modelowania odkształcenia plastycznego stali

Rywotycki M., Malinowski Z., Svyetlichnyy D., Nowak J.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Mechanika

|

2013

|

z. 253

19--24

PL

W pracy porównano dwa modele wyznaczania naprężenia uplastyczniającego stali. Model naprężenia uplastyczniającego wyznaczanego na podstawie zmiennych wewnętrznych i przystosowanego do zmieniających się warunków odkształcenia porównano z wynikami uzyskanymi dla naprężenia uplastyczniającego wyznaczanego z empirycznych zależności opisanych równaniami opracowanymi przez Shidę. Analizie poddano proces spęczania walcowej próbki stalowej. W pracy przedstawiono wyniki dla kilku wybranych parametrów odkształcenia. Obliczenia wykonano z zastosowaniem autorskiego programu komputerowego wykorzystującego metodę elementów skończonych dla osiowosymetrycznego stanu odkształcenia.

EN

Process of upsetting cylindrical steel samples have been analyzed Two models of determining flow stress of steel have been compared. Flow stress model which is based on internal variables has been adapted to the changing conditions of deformation. The results of simulations have been compared to the flow stress model determined from empirical equations developed by Shida. The results of effective strain, effective strain rata, and flow stress have been presented. The calculations were performed by computer program which utilizes the finite element method for axially symmetric strain state.

17

Naprężenie uplastyczniające, struktura i właściwości mechaniczne kształtowników klockowych walcowanych na gorąco

Herian J., Płachta A.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2013

|

Vol. 80, nr 2

146--150

PL

Badania plastyczności stali wysokowęglowej R260 oceniono w próbie skręcania na gorąco w zakresie temperatury od 850°C do 1150°C i szybkości odkształcenia od 0,1 d0 10 s-1. Stwierdzono wysoką podatność stali do przeróbki plastycznej w analizowanym zakresie zmienności parametrów odkształcania. Walcowanie kształtowników klockowych przeprowadzono na walcowni dużej stosując temperaturę końca walcowania 950°C i 880°C. Właściwości kształtowników oceniono w próbie statycznej rozciągania, a mikrostrukturę na mikroskopie skaningowym.

EN

Hot torsion test of te steel were carried out in the temperature range from 850°C to 1150°C and strain rate range from 0,10 to 10 s-1. It was found out that the investigated steel exhibits good formability in the analyzed range of deformation conditions. Rolling of block sections was conducted in a large rolling mill with finish rolling temperature of 950°C and 880°C. Properties of the sections were assessed in the static tensile test and the microstructure was examined by the scanning electron microscopy.

18

Rheological properties of MR fluids recommended for use in shock absorbers

Sapiński B., Horak W.

Acta Mechanica et Automatica

|

2013

|

Vol. 7, no. 2

107--110

EN

The paper summarises the results of laboratory testing of rheological behaviour of (magnetorheological) MR fluids designed for use in shock absorber and vibration dampers. The experiments used a rotational rheometer with an extra chamber inside which a uni-form magnetic field can be generated. Underlying the description of rheological properties of fluids is the Herschel-Bulkley’s model of vis-cous-plastic substances. The aim of the experiment was to determine the shear stress, yield stress, the yield factor and the power-law exponent depending on the magnetic flux density, followed by the comparative study of rheological parameters of investigated fluids.

19

Plastyczność i mikrostruktura odkształcanego na gorąco stopu magnezu AZ61

Kuc D., Tkocz M., Bednarczyk I., Hadasik E., Śliwa R.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2012

|

R. 57, nr 5

298-304

PL

W artykule zaprezentowano wyniki badań dotyczących wpływu parametrów odkształcenia na zmianę naprężenia uplastyczniającego oraz mikrostrukturę stopu magnezu AZ61 (oznaczenie wg norm ASTM). Próby jednoosiowego ściskania na gorąco przeprowadzono w zakresie temperatury od 250 do 400 [stopni] C i prędkości odkształcenia od 0,01 do 1 s-1. Analiza wyników badań plastometrycznych oraz obserwacja mikrostruktury w pozwoliły ustalić, który mechanizm odkształcenia plastycznego - poślizg czy bliźniakowanie - dominuje w określonych warunkach kształtowania stopu AZ61. Otrzymane wyniki porównano z rezultatami prowadzonymi wcześniej dla stopu typu AZ31 o mniejszej zawartości aluminium.

EN

The current trends in the automotive and aircraft focus first and foremost on a reduction of the vehicle weight and saving energy, thereby protecting the environment. Such a set of technical, economical and ecological aspects arouses a considerable interest of the industry in light alloys. Owing to a number of their advantageous mechanical properties including, first of all, low density (1.74 g/cm3), magnesium alloys are more and more frequently used as an engineering material. There is a regular increase visible in the number of components made of magnesium alloys in the car structure. However, for the production of components from magnesium alloys, casting processes are still most often applied. Alloys used for plastic working are less popular compared to those processed via casting and therefore, the number of their grades is much smaller. The number of alloying components in cast magnesium alloys is always higher than in alloys subject to plastic working. Alloys from the group Mg?Al?Zn?Mn have the best set of properties, for they contain as much as 8 % Al with an addition of Mn (up to 2 %) and Zn (up to 1.5 %). From among elements subjected to plastic working, sheet metal deserves special attention, for it can be applied for the construction of light vehicles. In connection with the complexity of the phenomena which take place in the microstructure, a number of studies in the field of Mg-Al-Zn alloys subjected to plastic working are focused on detecting the mechanisms of deformation and structure reconstruction during deformation. There are two main mechanisms of deformation of magnesium alloy - slip and twinning. Magnesium alloys crystallize with hexagonal close pack (HCP) structure and they have very limited number of slip systems. The paper presents the research results on the effect of deformation parameters on flow stress and microstructure of AZ61 magnesium alloy. Hot compression tests were conducted at the temperature range of 250 to 400 [degrees] C and at the strain rate range of 0.01 to 10 s-1. Analysis of the plastometric tests results as well as examination of microstructure at different deformation phases allowed to determine what kind of deformation mechanism - slip or twinning - dominates in the specific conditions of AZ61 alloy forming. The results were compared to the ones obtained for AZ31 magnesium alloy.

20

Model zmian mikrostruktury i plastyczności odkształcanego na gorąco stopu magnezu Mg-Al-Zn

Kuc D.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2012

|

R. 57, nr 4

257-262

PL

W artykule zaprezentowano model zmian mikrostruktury i plastyczności opracowany dla stopu magnezu AZ31. We wcześniejszych pracach bazując na próbach jednoosiowego ściskania na gorąco opracowano funkcję naprężenia uplastyczniającego. Na podstawie wyznaczonych krzywych relaksacji i badań ilościowych struktury wyznaczono wskaźniki mięknięcia i opracowano równania opisujące zmiany rozmiaru ziarna. Wyznaczone współczynniki równań wprowadzono do kodu programu symulacyjnego. Obliczenia wykonano dla zadanych wartości temperatury 450-250 [stopni]C i prędkości 0,01-10 s-1, co odpowiada zakresowi temperatury walcowania tego stopu. Opracowane zależności poprawnie odwzorowują płynięcie plastyczne i zmiany średniego rozmiaru ziarna stopu magnezu. Model umożliwia dobór parametrów procesu walcowania na gorąco tego stopu dla uzyskania założonej mikrostruktury.

EN

Since the beginning of the 21st century, one can observe significant increase of the interest in magnesium alloys as applied in automotive, aerospace industry, as well as in space technology. The development of deformable magnesium alloys and plastic forming methods has been strongly limited so far. Plastically worked magnesium alloys are very rarely used due to technological difficulties in plastic working and to high production costs. Alloys for plastic working are more and more promising, however, due to the elaboration of new ones and development of the technologies of processing them. A major drawback of magnesium and its alloys is their low deformability at ambient temperature, which is due to the type of crystallographic lattice. The favorable properties of magnesium account for the fact that it is applied not only in cast structural components but also in those subjected to plastic working. This paper describe reological model of flow curves provide for dynamic recrystallization process. Flow curves was developed by "inverse" method during axial-symmetric compression test. Formulas, which describe kinetics of dynamic recrystallization and changes of dynamic recrystallized grain size of tested steel were developed. Good compatibility between flow curves of a rheological model with data known of research was obtain. Relaxation curve was developed by in using simulator for magnesium AZ31 alloy grade. Structural examination was carried out using light microscopy. Deformation mode such as slip and twinning, which take place during hot-deformation, have been detected. Selected method in connecting with structure researches is enable to determination of static and metadynamic equations for developing of hot deformed structural model. To validate the development model, it was applied to the simulation of the four stages axial-symmetrical strain compression test. This model can be easily implemented in any finite element software.