Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Unconventional methods of manufacturing thin wires for application as input material in additive manufacturing. Part 1: Preparation of input material for wire drawing

Burdek Marek, Garbarz Bogdan, Woźniak Dariusz, Adamczyk Mariusz, Skiba Jacek, Kulczyk Mariusz

Journal of Metallic Materials

|

2022

|

Vol. 74, no. 3-4

14--23

EN

Part 1 of the article presents the technological path of producing semi-finished products for wires constituting input material in additive technologies. On the basis of the developed chemical compositions of experimental Fe-based alloys, laboratory ingots with a square section of 120×120 mm / 130×130 mm were produced, which were then hot rolled into flat bars. In order to select the physical parameters of the drawing tests, numerical modelling of the process was performed. As a result of the simulations, it was found that the calculated drawing force exceeds the capabilities of the experimental drawing machine and for this reason, hydrostatic extrusion was used to produce bars intended for drawing wires. The hydrostatic extrusion method was used to make bars with a diameter of 5 mm from three tested materials, while three experimental steels showed insufficient susceptibility to extrusion at high pressure and cracked at various strain values. An analysis of possible causes of bar breakage during extrusion was carried out on the basis of the results of microstructure examination.

PL

W części 1 artykułu przedstawiono ścieżkę technologiczną wykonania półwyrobów przeznaczonych na druty będące materiałem wsadowym do technologii przyrostowych. Na podstawie opracowanych składów chemicznych eksperymentalnych stopów na bazie Fe wytworzono wlewki laboratoryjne o przekroju kw. 120×120 mm / 130×130 mm, które następnie poddano walcowaniu na gorąco na płaskowniki. W celu dobrania parametrów fizycznych testów ciągnienia wykonano modelowanie numeryczne tego procesu. W wyniku symulacji ustalono, że wyliczona siła ciągnienia przewyższa możliwości eksperymentalnej ciągarki i z tego powodu do wytworzenia prętów przeznaczonych do ciągnienia drutów zastosowano wyciskanie hydrostatyczne. Metodą wyciskania hydrostatycznego wykonano pręty o średnicy 5 mm z trzech badanych materiałów, natomiast trzy eksperymentalne stale wykazały niewystarczającą podatność do wyciskania z wysokim ciśnieniem i ulegały pękaniu przy różnych wartościach odkształcenia. Przeprowadzono analizę możliwych przyczyn pękania prętów w trakcie wyciskania na podstawie wyników badań mikrostruktury.

2

Preparation of composite steel with using of hot rolling

Kawulok Rostislav, Pasečný Daniel, Kawulok Petr, Rusz Stanislav, Opěla Petr, Schindler Ivo

Journal of Metallic Materials

|

2022

|

Vol. 74, no. 1

21--27

EN

The paper deals with the unconventional issue of composite steel preparation by hot rolling. Various production possibilities of multilayer composite from austenitic stainless steel AISI 304 and tool high carbon steel AISI D2 were investigated. Samples with 5, 15 and 45 layers were prepared. Optical microstructural analysis were subsequently performed on these samples with the focus on the details of joint and evaluation of the thicknesses of individual layers. In addition, hardness measurements were performed on the prepared samples, including its comparison with the individual steels used. It was confirmed that the hardness increased with increasing number of layers, however in this case, the difference between 15 and 45 layers was only 8 HBW. In addition it was found that the hardness of the prepared 45-layer packet without quenching was higher than that of the base (used) steels.

PL

Niniejszy artykuł poświęcono niekonwencjonalnemu zagadnieniu przygotowania kompozytu stalowego metodą walcowania na gorąco. Zbadano różne możliwości i metody wytwarzania wielowarstwowego kompozytu stalowego z austenitycznej stali nierdzewnej AISI 304 i wysokowęglowej stali narzędziowej AISI D2. W pracy opisano technologię przygotowania pakietów z tych stali złożonych z 5, 15 i 45 warstw. Następnie przeprowadzono na tych próbkach optyczne analizy mikrostrukturalne, skupiając się na szczegółach łączenia i ocenie grubości poszczególnych warstw. Ponadto na przygotowanych próbkach wykonano pomiary twardości, a wyniki porównano z poszczególnymi zastosowanymi stalami. Potwierdzono, że twardość wzrastała wraz ze wzrostem liczby warstw, jednak w przypadku różnicy między 15 a 45 warstwami różnica twardości to zaledwie 8 HBW. Ponadto stwierdzono, że twardość przygotowanego 45-warstwowego pakietu bez hartowania była wyższa niż (użytych) stali podstawowych.

3

Fracture toughness, wear, and microstructure properties of aluminum/titanium/steel multi-laminated composites produced by cross-accumulative roll-bonding process

Wang Yaping, Tayyebi Moslem, Assari Amirhossein

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2022

|

Vol. 22, no. 1

art. no. e49, 2022

EN

For more than a decade many researchers have been developing new ways to produce laminated composites. In this paper, aluminum/titanium/steel multi-laminated composites were fabricated by the cross accumulative roll bonding (CARB) process, and effects of different rolling passes on microstructure, and mechanical properties were investigated. As the number of rolling passes increased, in spite of having no voids and cracks, more instabilities were observed on titanium and steel layers. With regard to mechanical properties, by increasing the rolling passes, the values of ultimate and yield strength, as well as elongation fell, because of the non-uniform distribution of hard layers within the aluminum matrix. Based on scanning electron microscopy (SEM) images, both ductile and cleavage modes of fracture were observed on fracture surfaces. Furthermore, with an increase in the number of rolling passes, the values of fracture toughness pertaining to the crack initiation declined on account of the increased probability of delamination. Plus, the trend of the R-curves was mainly downward due to the growing number of interfaces within the matrix by increasing the number of passes; nonetheless, the upward trend of these curves may be attributed to the ductile Al matrix in which the path of cracks can be bridged. Also, based on the results of wear tests, different wear mechanisms such as adhesion, abrasion, and delamination were observed, and with an increase in the number of rolling passes, the amount of weight loss showed a decline which was due to the rise of hardness concerning the strain-hardened layers.

4

Experimental investigation on the influence of lamination aspect ratios on rolling shear strength of cross-laminated timber

Sun Xiaofeng, He Minjuan, Li Zheng

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2022

|

Vol. 22, no. 1

art. no. e22, 2022

EN

Cross-laminated timber (CLT) as one novel engineered massive wood is prone to the rolling shear failure, due to its configuration characteristics of orthogonal orientation of adjacent layers. For comprehending its rolling shear behavior and clarifying the influence of the lamination aspect ratios on the rolling shear strength, pseudo-static monotonic rolling shear tests were conducted on the CLT specimens with aspect ratios ranging from 2.54 to 9.40, based on a modified planar shear test method. Their rolling shear strength or rolling shear resisting capacity was calculated with respect to the influence of the aspect ratios. The damage modes of the rolling shear specimens were analyzed considering the influence of their lamination width. The effect of the lamination width and that of the lamination thickness on the rolling shear strength were investigated, respectively. Besides, in the case of different aspect ratios, the strength modification factor defined as the ratio between the design rolling shear strength to the design parallel-to-grain shear strength of the outermost laminations was provided, which can facilitate the estimation of the rolling shear strength. Considering the influence of the aspect ratios, both the regression equations of the strength modification factor and the predictive equations of the rolling shear strength were proposed. It is found that a highly positive linear correlation exists between the rolling shear resisting capacity and the aspect ratio. The damage modes of the CLT rolling shear specimens depend on their lamination width; besides, when the lamination width increases from 184 to 235 mm, little improvement can be identified for the rolling shear resisting capacity. Meanwhile, larger thickness of the CLT transverse laminations can result in less CLT rolling shear strength. Overall, the proposed equations are capable of predicting the rolling shear strength of CLT fabricated with the SPF lumber. The study can contribute to the comprehension on the CLT rolling shear behaviors and provide reference values for mitigating the possibilities of CLT rolling shear damages in engineering design.

5

Effect of cold rolling on microstructure and hardness of annealed Al-Cu-Mg alloy

Liu Fei, Liu Zhiyi, He Guangyu

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2022

|

Vol. 22, no. 2

art. no. e64, 1--17

EN

The dislocation slips during the hot- and cold-rolling processes, the texture evolution and the Goss-oriented grain refinement during the annealing of the Al-Cu-Mg alloy were investigated using optical microscope (OM), scanning electron microscope (SEM), electron back-scatter diffraction (EBSD), transmission electron microscope (TEM) and X-ray diffraction (XRD). Results shown that {111} <110> octahedral slip systems and {110} <111> non-octahedral slip systems can be activated during the hot- and cold-rolling. When the dislocation slips in {111} planes are suppressed, the cross-slip from the {111} planes to the {110} planes can be activated to coordinate deformation. The strain gradients between the adjacent grains of the alloy with the large cold rolling reduction during annealing are dramatically decreased by the strain homogenization, which suppresses the growth of {110} < 001 > Goss-oriented grains. The activation of {110} <111> slip systems may be led to the decrease of the intensity of {112} <111> Copper texture, and the effect of {110} <111> slip systems on the evolution of {001} < 100 > Cube texture is very small. With the increase of the cold rolling reduction and annealing temperature, the hardness of the annealed and rolled Al-Cu-Mg alloy all increases, strain hardening and grain refinement are responsible for the enhanced hardness.

6

Niekonwencjonalne metody kształtowania plastycznego

Tkocz Marek

Stal, Metale & Nowe Technologie

|

2021

|

nr 5-6

36--37

PL

W artykule przedstawiono koncepcje czterech niekonwencjonalnych metod przeróbki plastycznej: kucia z oscylacyjnym skręcaniem, kucia z poprzecznym ruchem stempla, walcowania z poprzecznym ruchem walców oraz kucia segmentowego. Metody te umożliwiają wytwarzanie wyrobów o nietypowych właściwościach użytkowych oraz istotne zmniejszenie wymaganych sił nacisku narzędzi kształtujących. Wdrożenie zaprezentowanych sposobów kształtowania plastycznego pozwoliłoby na rozszerzenie asortymentu produkcji wielu przedsiębiorstw działających w branży metalowej.

EN

Concepts of four unconventional metal forming methods: compression with oscillatory torsion, compression with transverse punch motion, rolling with transverse rolls motion and incremental forging are presented in the paper. The methods enable manufacturing products with unique functional properties and significant reduction of the required press load. Industrial implementation of the presented metal forming techniques would allow to extend the assortment of many metal parts manufacturers.

7

Ciecze stosowane do obróbki plastycznej blach stalowych na zimno

Antosz Artur, Ptak Stefan

Przegląd Mechaniczny

|

2021

|

nr 4

28--32

PL

W artykule przedstawiono środki smarne stosowane do obróbki plastycznej blach stalowych na zimno. Szczególny nacisk położono na emulsje wodne używane w tym procesie. W części doświadczalnej omówiono wstępne badania nad wytworzeniem oleju emulgującego przeznaczonego do obróbki plastycznej blach stalowych na zimno.

EN

The article discusses lubricants used in cold forming of steel sheets, with special emphasis on water emulsions used in the process. In the experimental part, initial tests were carried out on the production of emulsifying oil used during cold forming of steel sheets.

8

Design and technological capabilities of a CNC skew rolling mill

Tomczak Janusz, Pater Zbigniew, Bulzak Tomasz, Lis Konrad, Kusiak Tomasz, Sumorek Andrzej, Buczaj Marcin

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2021

|

Vol. 21, no. 2

524--540

EN

Results of a study investigating a skew rolling process for elongated axisymmetric parts are presented. Despite the fact that the skew rolling technique for producing such parts was developed and implemented in the mid-twentieth century, there are no studies on this problem. The first part of this paper presents the results of FEM modelling of skew rolling stepped axles and shafts (solid and hollow). The FEM analysis was performed using the MSC Simufact Forming software. The numerical simulation involved the determination of metal flow patterns, the analysis of thermal parameters of the material during rolling, and the prediction of cracking by the Cockcroft-Latham ductile fracture criterion. Force parameters of rolling solid and hollow parts were also determined. The aim of the FEM analysis was to determine initial design assumptions and parameters for the development of the skew rolling mill. Later on in the paper, a design solution of a CNC skew rolling mill for rolling parts based on their envelope profile is proposed. FEM strength test results of a mill stand, obtained with MSC. NASTRAN, are presented. Finally, the performance test results of the constructed rolling mill are presented. The experiments involved rolling real stepped shafts that were modelled numerically. Obtained results show that the proposed skew rolling method has considerable potential. The designed and constructed rolling mill can be used to perform the rolling process according to the proposed method, with the tool and material kinematics being controlled based on the set parameters of a workpiece envelope.

9

Niekonwencjonalne metody kształtowania plastycznego

Tkocz Marek

Stal, Metale & Nowe Technologie

|

2020

|

nr 5-6

28--30

PL

W artykule przedstawiono koncepcje czterech niekonwencjonalnych metod przeróbki plastycznej: kucia z oscylacyjnym skręcaniem, kucia z poprzecznym ruchem stempla, walcowania z poprzecznym ruchem walców oraz kucia segmentowego. Metody te umożliwiają wytwarzanie wyrobów o nietypowych właściwościach użytkowych oraz istotne zmniejszenie wymaganych sił nacisku narzędzi kształtujących. Wdrożenie zaprezentowanych sposobów kształtowania plastycznego pozwoliłoby na rozszerzenie asortymentu produkcji wielu przedsiębiorstw działających w branży metalowej.

EN

Concepts of four unconventional metal forming methods: compression with oscillatory torsion, compression with transverse punch motion, rolling with transverse rolls motion and incremental forging are presented in the paper. The methods enable manufacturing products with unique functional properties and significant reduction of the required press load. Industrial implementation of the presented metal forming techniques would allow to extend the assortment of many metal parts manufacturers.

10

Direction of the rolling of plates made of steel grade 0H18N9 versus welding distortions

Grzesiak Damian

Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach

|

2020

|

Vol. 64, No. 6

51--56

EN

The article presents the results of tests concerning the effect of the direction of the rolling of plates made in steel 0H18N9 on welding distortions. The research-related analysis was concerned with the rolling direction in relation to the longer edge of specimens. The specimens were welded using the MAG method involving the use of pulsed arc. The acquisition of surface flatness-related data was performed using a GOM ATOS 5M blue light scanner. The analysis of the results revealed that the mean surface flatness of the specimens was similar in relation to all of the rolling directions related to analysis. However, the direction of distortions parallel and perpendicular to the weld varied depending on the direction of rolling.

PL

Przedstawiono badanie wpływu kierunku walcowania blachy gatunku 0H18N9 na odkształcenia spawalnicze. Analizie poddano orientacje kierunku walcowania względem dłuższego brzegu próbki. Próbki spawano metodą MAG łukiem pulsującym. Akwizycji danych płaskości powierzchni dokonano za pomocą skanera światła niebieskiego GOM ATOS 5M. Na podstawie przeprowadzonej analizy stwierdzono, że średnia płaskość powierzchni próbek dla wszystkich analizowanych kierunków walcowania była zbliżona, natomiast kierunek odkształceń w kierunku równoległym i prostopadłym do spoiny różnił się w zależności od kierunku walcowania.

11

Microstructure evolution and property analysis of commercial pure Al alloy processed by radial-shear rolling

Gamin Yu. V., Akopyan T. K., Koshmin A. N., Dolbachev A. P., Goncharuk A. V.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2020

|

Vol. 20, no. 4

674--683

EN

The features of microstructure formation and properties of commercial pure aluminum alloy (Al 99.5%) obtained by radial-shear rolling (RSR) method at the different heating temperatures of 25, 200, 250, 300 and 350 °C were examined. In this paper, the rods with diameter of 14 mm were obtained from initial billet with diameter of 60 mm in five passes. The microstructure analysis with electron backscatter diffraction (EBSD), measurements of microhardness HV over cross-section, and tension test for determination of mechanical properties were carried out for these rods. The FEM simulation of RSR process and calculation of Zener–Hollomon parameter (Z) were carried out with Software QFORM. The obtained rods have the gradient microstructure typical of RSR characterized by surface layer with ultrafine grain structure (UFG) and grain size from 0.3 to 5 µm. In the central part of rod, the fiber deformed structure with minimal fraction of recrystallized grains (< 5%) is formed. This combination is optimal for simultaneous achievement of high strength (UTS ~ 107–110 MPa; YS ~ 100–109 MPa; ~ 35–40 HV) and ductility (El ~ 15–30%). The most intensive growth of plastic properties is observed at rolling temperatures close to the temperature of the onset of recrystallization, it is associated with additional deformational heating of surface layers and the formation of partially recrystallized structure. The obtained distribution dependences of average size of dynamic recrystallized grain on Zener–Hollomon parameter showed that the decrease in parameter Z leads to the increase in size of recrystallized grain for RSR process.

12

Microstructure and properties of 1050A/AZ31 bimetallic bars produced by explosive cladding and subsequent groove rolling process

Mróz Sebastian, Mola Renata, Szota Piotr, Stefanik Andrzej

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2020

|

Vol. 20, no. 3

197--211

EN

Within the framework of this study, the 1050A/AZ31 round bimetal bars were produced by the explosive cladding method and subsequent groove rolling process. LM/SEM investigation shown that by proper selection of the explosive cladding parameters (mainly initial distance between 1050A tube and AZ31 core and detonation velocity) it is possible to produce 1050A/AZ31 feedstocks without a continuous layer of Mg–Al intermetallic phases on the interface between joined materials. The experimental tests of the groove rolling process of 1050A/AZ31 bars were supplemented with a theoretical analysis using FEM-based numerical modelling. Based on the test results obtained, it was found that the interface of the 1050A/AZ31 bar rolling at a temperature (300 °C) was characterized by the generation of a thin continuous intermetallic layer without cracks. Applying a higher rolling temperature of 400 °C, which is usually used in hot forming processes of Mg alloys, led to the production of a thicker intermetallic layer, which cracked during the rolling process as a result of deformation. Strength of the fabricated bimetal joints was high, they did not delaminate during shear tests.

13

Analiza efektywności nowego procesu walcowania w warunkach dużych odkształceń plastycznych

Pawlicki Jacek, Płachta Adam

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2019

|

R. 64, nr 7

18--23

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań stopów CuFe2 i CuCr0,6 przeprowadzonych na doświadczalnej walcarce z poosiowym, cyklicznym ruchem walców (RCMR, ang. Rolling with Cyclic Movement of Rolls). Urządzenie stanowi interesującą alternatywę dla powszechnie znanych metod dużego odkształcenia plastycznego SPD (ang. Severe Plastic Deformation). Zasadniczym celem badań była analiza mechaniczna procesu walcowania RCMR przeprowadzona na wybranych stopach miedzi oraz identyfikacja stref lokalnych odkształceń wynikająca z dodatkowego ruchu walców. Wyniki badań porównano z uzyskanymi w procesie walcowania konwencjonalnego. Badania wykazały wpływ procesu RCMR na przebiegi mechaniczne procesu, intensywność i efekt lokalizacji odkształcenia.

EN

The paper presents the results of the CuFe2 and CuCr0.6 alloys tests carried out on an experimental rolling with cyclic movement of rolls (RCMR, Rolling with Cyclic Movement of Rolls). The device is an interesting alternative to the commonly known methods of severe plastic deformation SPD. The main objective of the research was a mechanical analysis of the RCMR rolling process carried out on selected copper alloys and identification of local deformation zones resulting from the additional movement of rollers. Test results were compared with those obtained in the conventional rolling process. The research has shown the impact of the RCMR process on the mechanical processes of the process, the intensity and effect of the location of strain.

14

Zastosowanie techniki termowizyjnej w procesach walcowania

Laber Konrad, Kawałek Anna, Bajor Teresa, Dyja Henryk

Obróbka Plastyczna Metali

|

2019

|

T. 30, nr 1

65--82

PL

Temperatura odkształcanego materiału jest jednym z najważniejszych parametrów w wielu procesach technologicznych, w tym także w procesach walcowania. Dokładna znajomość i możliwość sterowania rozkładem temperatury w materiale podczas poszczególnych etapów procesu walcowania pozwala na prowadzenie procesu, w warunkach zapewniających uzyskanie gotowego wyrobu o żądanej budowie mikrostrukturalnej i własnościach mechanicznych. W pracy przedstawiono wyniki pomiarów temperatury odkształcanego materiału podczas procesów walcowania w warunkach przemysłowych oraz laboratoryjnych. Badania w warunkach przemysłowych prowadzono podczas procesu walcowania blach stalowych. Badania w warunkach laboratoryjnych przeprowadzono dla procesu walcowania trudno odkształcalnego stopu aluminium w trójwalcowej walcarce skośnej. Otrzymane wartości temperatury porównano z wartościami zarejestrowanymi przez systemy pomiarowe zainstalowane w liniach technologicznych, a także z wynikami obliczeń numerycznych. Ponadto w artykule przedstawiono wyniki badań temperatury walców żeliwnych oraz walców z pierścieniami wykonanymi z węglików spiekanych, podczas procesu wielożyłowego walcowania prętów żebrowanych. Do badań temperatury zastosowano kamerę termowizyjną ThermaCAM SC640 firmy FLIR Systems, wyposażoną w niechłodzony detektor. Na podstawie przedstawionych w pracy wyników badań stwierdzono, że w przypadkach, gdy nie jest możliwy pomiar temperatury metodą kontaktową, przy prawidłowo określonych parametrach (głównie emisyjności badanego materiału) można uzyskać wysoką dokładność pomiarów temperatury z zastosowaniem techniki termowizyjnej. Przeprowadzone w pracy badania wykazały zalety techniki termowizyjnej, która pozwala na określenie rozkładu temperatury na powierzchni badanego materiału w przeciwieństwie do pomiaru punktowego, z zastosowaniem pirometru.

EN

The temperature of deformed material is one of the most important parameters in many technological parameters, including rolling processes. The detailed knowledge and control of the temperature distribution in the material during individual rolling process stages enables the conduction of the process under conditions that ensure finished product of the desired microstructure and mechanical properties to be obtained. The study presents the results of the temperature measurements of deformed metal during rolling processes in industrial and laboratory conditions, respectively. Industrial tests were conducted during the process of rolling steel plates. Laboratory tests were carried out for the process of rolling a hard deformable aluminum alloy on a three-high skew rolling mill. The obtained temperature values were compared with values recorded by measuring systems installed in technological lines, as well as with the results of numerical computations. Moreover, the paper presents the results of temperature tests of cast iron rolls and rolls with rings made of sintered carbides, during the ribbed bars multi-strand rolling process. ThermaCAM SC640 Thermovision Thermometer from FLIR Systems, equipped with an uncooled detector, was used to test the temperature. On the basis of the results presented in this study it has been established that in situations, where it is not possible to take measurements by the contact method, with correctly defined parameters (primarily, the emissivity of the material to be examined), a high accuracy of temperature measurements can be achieved using the thermovision technique. The investigation carried out within the study has demonstrated the advantages of the thermovision technique that enables the determination of the distribution of temperature on the examined material surface, by contrast to the spot measurement using a pyrometer.

15

Przegląd badań z zakresu kształtowania blach w ramach realizowanych projektów Sieci Badawczej Łukasiewicz – Instytutu Obróbki Plastycznej

Gądek Tomasz, Majewski Marcin, Drenger Tadeusz, Nowacki Łukasz

Obróbka Plastyczna Metali

|

2019

|

T. 30, nr 3

213--226

PL

W artykule przedstawiono zakres prac prowadzonych w Zakładzie Tłoczenia Sieci Badawczej Łukasiewicz – Instytutu Obróbki Plastycznej na przełomie ostatnich lat. Zamieszczono wyniki badań, m.in. prac statutowych, związanych z wyoblaniem wyrobów osiowo niesymetrycznych na specjalnej do tego celu zaprojektowanej przez Zakład Tłoczenia wyoblarce MWS-200. W trakcie badań statutowych wspomagano się oprogramowaniem do badań numerycznych, umożliwiającym przeprowadzenie prób wyoblania. Przedstawiono wyniki prac prowadzonych dla przemysłu, m.in. oświetleniowego, wentylacyjnego, motoryzacyjnego, lotniczego i spożywczego. Pokazano przykładowe wyroby wykonane metodą wyoblania, w tym wyroby wykonane z blachy perforowanej, stali nierdzewnej i aluminium. Ponadto zaprojektowano, wykonano i wdrożono maszynę przeznaczoną do łączenia ze sobą elementów wentylacji. W omawianym okresie Zakład Tłoczenia uczestniczył w realizacji 8 projektów unijnych i krajowych, z czego trzy z nich są nadal realizowane. Zakres prowadzonych prac dotyczył m.in.: walcowania płaskowników o zmiennym przekroju; walcowania pierścieni na gorąco wraz z analizą rozkładu temperatury podczas trwania procesu; gięcia wyciskanych profili aluminiowych o długości do 13 metrów, wykonanych ze stopów serii 5xxx i 6xxx; walcowania na zimno z zastosowaniem układu grzewczo-chłodzącego pomiędzy klatkami linii walcowniczej; modernizacji specjalnej prasy do zgrzewania pasów z włókna szklanego o szerokości do 2,5 m; gięcia profili cienkościennych o zmiennym przekroju z zastosowaniem miejscowego podgrzewania laserem diodowym.

EN

This article presents the scope of works performed at the Press Forming Department of the Łukasiewicz Research Network – Metal Forming Institute in recent years. It includes the results of tests, including statutory works, associated with spinning of axially asymmetrical products on the MWS-200 spinning lathe designed especially for this purpose by the Press Forming Department. Over the course of statutory works, numerical simulation software was used to assist and enable the performance of spinning tests. The results of works performed for industry, including: lighting, ventilation, automotive, aviation and food, are presented. Examples of products made using the spinning method are shown, including products made of perforated sheet, stainless steel and aluminum. Moreover, a machine intended for joining of ventilation elements was designed, made and implemented. During the period under discussion, the Press Forming Department participated in the realization of 8 EU and domestic projects, three of which are still underway. The scope of performed works concerned, among other things: rolling of flat bars with variable cross-section; hot-rolling of rings along with analysis of temperature distribution over the duration of the process; bending of extruded aluminum profiles with length up to 13 meters, made from 5xxx and 6xxx series alloys; cold rolling with the application of a heating and cooling system between cages of the rolling line; modernization of a special press for bonding of glass fiber belts with a width up to 2.5 m; bending of thin-walled profiles of variable cross-section with the application of local heating using a diode laser.

16

Study of Technology for Ultrafine-Grained Materials for Usage as Materials in Nuclear Power

Naizabekov Abdrakhman, Arbuz Alexandr, Lezhnev Sergey, Panin Evgeniy, Knapiński Marcin

New Trends in Production Engineering

|

2019

|

Vol. 2, Iss. 2

114-125

EN

Nuclear power is associated with great environmental risks. In many cases, the problem of accidents of nuclear power plants is related to the use of materials that do not fully meet the following requirements: high corrosion resistance; high temperature resistance; creep resistance; fracture toughness; stability of structure and properties under irradiation. Therefore, studies aimed at finding materials that can withstand long-term loads at high temperatures, aggressive environment and gradual structural degradation under the influence of radiation are relevant. One of the structural materials, which has high resistance to radiation, is austenitic stainless steel. And one of the ways to increase the radiation resistance of parts made of this steel grade is to grind its microstructure to ultra-fine-grained state. Such structures provide a combination of a high level of strength characteristics with high plasticity, which distinguishes such materials from their coarse-grained counterparts. Also, numerous grain boundaries serve as runoff surfaces for radiation defects, preserving the structure, which causes their increased radiation resistance. From all methods for producing sub-ultra-fine grained materials the most promising is the severe plastic deformation (SPD), which can be implemented in the metal in various ways, including radial-shear rolling. This paper presents the results of studies of the process of radial-shear rolling on the mill SVP-08 and its effect on the microstructure and properties of austenitic stainless steel. During the study, bars with a diameter of 13 mm from AISI-321 steel with a grain size of 300-600 nm were obtained, while the mechanical properties increased more than 2 times compared to the initial values.

17

Fabrication of reinforcement bars in unalloyed steel

Węglowski Marek St.

Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach

|

2019

|

Vol. 63, No. 2

17--31

EN

Modern civil engineering requires increasingly many concrete reinforcing bars, necessitating the satisfaction of increasingly restrictive operational, design and investment-related requirements. As a result, design engineers and contractors, including welding engineers, deal with bars fabricated using various technologies affecting both the properties and the structure of bars. The article presents basic information concerning individual technologies used in the production of concrete reinforcing bars as well as their microstructure and mechanical properties.

PL

Nowoczesne budownictwo wymaga coraz większej ilości prętów do zbrojenia betonu, co wiąże się z potrzebą spełnienia coraz wyższych wymagań eksploatacyjnych, projektowych i inwestycyjnych. Z tego punktu widzenia konstruktorzy i wykonawcy, w tym spawalnicy, mają do czynienia z prętami wytwarzanymi przy zastosowaniu odmiennych technologii, mających wpływ na ich własności i budowę mikrostrukturalną. W pracy zostały przedstawione podstawowe informacje dotyczące poszczególnych technologii wytwarzania prętów do zbrojenia betonu, ich mikrostruktury oraz własności mechanicznych.

18

Recent development trends in metal forming

Gronostajski Z., Pater Z., Madej L., Gontarz A., Lisiecki L., Lukaszek-Solek A., Luksza J., Mróz S., Muskalski Z., Muzykiewicz W., Pietrzyk M., Sliwa R. E., Tomczak J., Wiewiórowska S., Winiarski G., Zasadzinski J., Ziólkiewicz S.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2019

|

Vol. 19, no. 3

898--941

EN

Major, recent developmental trends in the field of metal forming are presented in the paper both from experimental and numerical point of view. First, progress made in metal forming processes such as: rolling of long flat products, cross wedge rolling, open die forging, die forging, extrusion, drawing, and stamping are addressed. Then, the study provides infor-mation on the current trends in the application of numerical modeling in the field of metal forming. Presented discussion of the particular issues, is confronted with the authors' own, recently elaborated, solutions.

19

Badania nad procesem odlewania taśm ze stopów aluminium serii 6xxx metodą TRC oraz ich walcowanie na zimno

Ściężor W., Kowal R., Kiesiewicz G., Kwaśniewski P., Mamala A., Franczak K.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2018

|

R. 63, nr 3

3--9

PL

Aktualnie obserwowany globalny wzrost konkurencyjności blach i taśm aluminiowych zarówno w przemyśle motoryzacyjnym, lotniczym, jak i budowlanym, przyczynia się do wzrostu zapotrzebowania na wyroby zimnowalcowane ze stopów aluminium. Proces rozwoju współczesnych przedsiębiorstw zajmujących się wytwarzaniem wyrobów płaskich zimnowalcowanych skupia się wokół zwiększania wydajności procesu produkcyjnego. W związku z powyższym, coraz większe uznanie zyskują innowacyjne technologie bazujące na zintegrowanych procesach ciągłego odlewania i walcowania, pozwalających na uzyskiwanie wysokiej jakości wyrobów płaskich walcowanych na zimno z pominięciem operacji walcowania na gorąco. W artykule zostały opisane obszerne badania procesu wytwarzania taśm metodą Twin Roll Casting, a także szczegółowe badania ich własności mechanicznych, twardości, przewodności elektrycznej oraz ewolucji tych własności po odkształceniu w wyniku walcowania na zimno.

EN

Global increase in the use of aluminum sheets and strips can be easily observed nowadays in automotive, aviation and construction industry which causes the increase of demand for production of cold-rolled aluminum alloys. The development of modern industry concerned with manufacturing of cold-rolled flat products is mainly focused on increasing of production efficiency. Taking that into consideration, these days more and more approval is given to the technologies based on integrated processes of continues casting and rolling which allow to achieve high quality cold-rolled products with the omission of the hot-rolled process. One of the cold-rolled production processes used more commonly every day is the Twin Roll Casting method (TRC). This method allows the omission of a very expensive stage which is hot-rolling process. The charge from the TRC production line may directly undergo the cold-rolling process. This article widely discusses not only laboratory tests during the production of strips from alloy EN AW-6060 using the TRC method but also its mechanical properties, hardness, electric conductivity taking into account variables of a process and evolution of these properties after the cold-rolled deformation.

20

Walcowanie cynku w warunkach cyklicznie zmiennego stanu naprężeń ściskających

Wróbel J., Bochniak W., Ostachowski P., Łagoda M.

Obróbka Plastyczna Metali

|

2018

|

T. 29, nr 2

109--126

PL

Praca podejmuje zagadnienie możliwości zastosowania dużych odkształceń plastycznych (SPD – z ang. Severe Plastic Deformation) w procesie wytwarzania płaskich elementów metalicznych takich, jak blachy, taśmy czy płaskowniki. Koncentruje się na metodach angażujących dynamiczne zmiany drogi odkształcenia, w szczególności na znanej metodzie KOBO oraz niedawno opracowanym procesie złożonego, ciągłego walcowania (CR) realizowanego w warunkach trójosiowego zmiennego stanu naprężeń ściskających. W eksperymencie przeprowadzonym w ramach niniejszej pracy użyto płaskowników z materiału modelowego w postaci cynku domieszkowanego 0,015% wag. aluminium. Dodatek aluminium zastosowano w celu ograniczenia aktywności procesów odnowy strukturalnej cynku, a więc jego zdrowienia i rekrystalizacji generowanych naturalnym zjawiskiem znacznego wzrostu temperatury towarzyszącemu dużym odkształceniom plastycznym. Płaskowniki otrzymano metodą KOBO w procesie niskotemperaturowego wyciskania z bocznym wypływem. Poddano je złożonemu walcowaniu, przy czym obejmowało ono następujące po sobie operacje walcowania, spęczania, cyklicznego ścinania i wyciskania, które realizowano w jednym przepuście. Stwierdzono, że tak odkształcane płaskowniki nie ulegają zniszczeniu (pękaniu), odmiennie niż podczas walcowania konwencjonalnego. Ponadto wykazano, że im wyższy nadany w gniot, tym niższa twardość płaskowników – chociaż wyższa niż przed złożonym walcowaniem. Z kolei struktura płaskowników po tym procesie charakteryzuje się silną włóknistością i sporadycznie występującymi pojedynczymi nowymi ziarnami, których ilość rośnie wraz ze wzrostem zastosowanego gniotu.

EN

In this paper, the possibility of applying Severe Plastic Deformation (SPD) procedures in the production of flat metallic elements, such as sheet metals, tapes or flat bars, is being discussed. It focuses on methods involving dynamic changes of deformation path, particularly on a well-known KOBO method and on a recently developed process of complex, complex rolling (CR), conducted under the conditions of triple-axial, changing compressive stress. During the experiment carried out for this paper, flat bars made from a model material of zinc alloyed with 0,015wt.% aluminum were used. The addition of aluminum was aimed at reducing the activity of structural renovation of zinc, i.e., its recovery and recrystallization taken place as a result of the natural phenomenon of temperature rise accompanying severe plastic deformation processes. The flat bars were obtained via low-temperature KOBO extrusion with a side outflow. They were subjected to complex rolling, consisting of subsequent rolling, upsetting, cyclic shearing and extrusion, carried out as a single pass. It was established that flat bars obtained in this way were not breaking (cracking), unlike after conventional rolling. Moreover, it has been proved that the higher the set compression, the lower the flat bars’ hardness, although it was still higher than before complex rolling. On the other hand, the structure of flat bars obtained as a result of this procedure is highly fibrous and has sporadically occurring new, individual grains, the number of which rises with the increase of compression degree.