Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Fizyczna i numeryczna symulacja ciągłego wyżarzania blach cienkich ze stali wielofazowych

100%

Kuziak R.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2012

|

tom Vol. 79, nr 1

4--8

PL

Blachy cienkie ze stali wielofazowych do zastosowań w konstrukcji samochodu wytwarzane są z wykorzystaniem metody ciągłego wyżarzania. Z uwagi na wymaganą wysoką wytrzymałość i ciągliwość tych blach, parametry profilu temperaturowego procesu wyżarzania muszą być dokładnie wyznaczone i kontrolowane. W artykule przedstawiono możliwości metod symulacji fizycznej i numerycznej w zagadnieniach projektowania technologii ciągłego wyżarzania blach ze stali DP. Dla wstępnego wyznaczenia parametrów profilu temperaturowego przeprowadzono obliczenia termodynamiczne z wykorzystaniem programu ThermCalc. Do obliczeń segregacji węgla w procesie wyżarzania wykorzystano program DICTRA, zaś do modelowania przemian fazowych podczas nagrzewania i chłodzenia zastosowano równanie JMAK. Obliczenia te pozwoliły na zaprojektowanie parametrów doświadczeń symulacyjnych, które następnie przeprowadzono za pomocą symulatora Gleeble 3800. Celem symulacji fizycznej było zweryfikowanie parametrów profilu temperaturowego w procesie ciągłego wyżarzania, zaprojektowane z wykorzystaniem metody symulacji numerycznej. Wyniki symulacji fizycznej procesu wyżarzania były spójne z wynikami symulacji numerycznej.

EN

Sheets of multiphase steel used for the autobody construction are being produced with the application of continuous annealing process. Due to the high strength and ductility requirements, the thermal cycle parameters of continuous annealing must be precisely established and controlled. The paper presents capabilities of the physical and numerical simulation to design the continuous annealing process of DP steels. The progress of phase transformation strongly depends on the thermodynamic conditions defined by the thermal profile parameters. Therefore, ThermoCalc program was used to predict the phase transformation occurring under equilibrium conditions, and the DICTRA program was used to model the carbon segregation during continuous annealing. The JMAK equation was used to predict the phase transformations occurrence during continuous annealing. These calculations allowed the design of physical simulation experiments that were conducted with Gleeble 3800 simulator with the aim of optimizing the thermal profile parameters. The results of the physical and numerical simulation compared fairly well.

2

Technologia ciągłego wyżarzania blach cienkich

100%

Kuziak R.

Prace Instytutu Metalurgii Żelaza

|

2011

|

tom T. 63, nr 3

1-6

PL

W artykule przedstawiono podstawowe informacje dotyczące technologicznych podstaw procesu ciągłego wyżarzania blach cienkich walcowanych na zimno. Cechą charakterystyczną ciągłego wyżarzania, w przeciwieństwie do wyżarzania długookresowego w piecach kołpakowych, jest jego duża wydajność. Pełny cykl procesu: nagrzewanie, wygrzewanie, chłodzenie i starzenie, trwa około 300-500 sekund. W tym czasie, w stali zachodzą przemiany fazowe obejmujące rekrystalizację odkształconego ferrytu, przemianę struktury ferrytyczno-perlitycznej w austenit (podczas nagrzewania i wygrzewania) i odwrotną przemianę austenitu w ferryt w stalach niskowęglowych lub w strukturę złożoną z ferrytu i martenzytu i I lub bainitu w stalach wielofazowych, a na końcu starzenie. Przemysłowe linie ciągłego wyżarzania umożliwiają również przeprowadzenie operacji cynkowania. I ta możliwość jest coraz częściej wykorzystywana, zwłaszcza w produkcji blach dla przemysłu samochodowego. W artykule zawarto również informacje dotyczące funkcjonujących rozwiązań technologicznych w liniach do wyżarzania oraz scharakteryzowano wpływ parametrów profilu termicznego stosowanego dla różnych gatunków stali podczas procesu ciągłego wyżarzania na właściwości mechaniczne blach.

EN

This paper presents the basic information on technological basis for continuous annealing of cold-rolled sheets. Unlike batch annealing in bell-type furnaces, the characteristic feature of continuous annealing is its high efficiency. The complete process cycle, i.e. heating, soaking, cooling and ageing, takes approx. 300-500 seconds. In this time, there oceur phase transformations in steel, which include recrystallisation of deformed ferrite, transformation of ferritic-pearlitic structure into austenite (during heating and soaking) and reuerse transformation of austenite into ferrite in low-carbon steels and into the structure consisting of ferrite and martensite andlor bainite in multi-phase steels, and, in the end, ageing. The industrial continuous annealing lines also allow galuanising to be carried out. And this possibility is more and more often used, especially in production of sheets for the automotive industry. This paper also includes the information on technological solutions existing in the annealing lines and describes the influence of parameters ofthe thermal profile used for uarious grades of steel during the continuous annealing on mechanical properties of sheets.

3

Komputerowe obliczenia kinetyki procesów wydzieleniowych w stopach żelaza

100%

Kuziak R.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

1998

|

tom nr 12

476-784

PL

W artykule przedstawiono wyniki komputerowych symulacji wydzieleniowych węglików M^Cg i N^C oraz fazy Lavesa w stali NF616 dla energetyki i węglika M 703 w żeliwie stopowym, a także procesów rozpuszczania i koagulacji węglika M^Cg w stali NF616. Obliczenia przeprowadzono za pomocą systemów DICTRA i ThermoCalc przy założeniu, że warunki równowagi w wymienionych procesach spełnione są tylko lokalnie na granicy rozdziału faz. Porównanie wyników obliczeń z wynikami badań doświadczalnych przeprowadzonych w różnych ośrodkach badawczych pozwala wnosić, że numeryczne metody symulowania przemian fazowych, których przebieg jest uzależniony od dyfuzji składników układu, charakteryzują się bardzo dużą dokładnością.

EN

Results of computer simulation of precipitate M^Cg and M,C carbides and Laves phase in NF616 energetic steel and N^O, carbide in alloy cast iron and also processes of M^C^ carbide dissolution and coagulation in NF616 steel are presented. Calculations were carried out by means of systems DICTRA and ThermoCalc on the assumption that conditions of equilibrium in the mentioned processes are only local on phase boundary fulfiled. Comparison of calculation results with results of experi-mental investigations carried out in different research centres allows to conclude that numerical simulation methods of phase transitions which course depends from diffusion of system components are very exact.

4

Zastosowanie metody symulacji fizycznej procesów technologicznych do projektowania procesów obróbki plastycznej i cieplno-plastycznej

100%

Kuziak R.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Mechanika

|

2003

|

tom z. 201

7--12

PL

Zaprezentowano możliwości metody symulacji fizycznej procesów przemysłowych w zakresie badań wyprzedzających związanych z wdrożeniem nowych technologii obróbki cieplno-plastycznej. Tytułem przykładu, przedstawiono wyniki badań symulacyjnych, przeprowadzonych za pomocą systemu Gleeble 3800, których selem było opracowanie parametrów walcowania ferrytycznego stali Interstitial Free. Badanie zrealizowane były w dwu etapach: początkowo okreslono wpływ warunków odksztełcenia plastycznego na kinetykę rekrystalizacji statycznej ferrytu, a następnie uzyskane wyniki wykorzystano do zaprojektowania doświadczeń symulujących proces przemysłowy. Wyniki doświadczeń symulujących dostarczyły podstawowych danych pozwalających zaprojektować parametry procesu przemysłowego.

EN

Research work are currently being conducted at the Laboratory of Simulation of Technological Processes of Institute for Ferrous Metallurgy connected to the plates of IF, BH and TRIP steels production. The main objective of the work is to gain the understanding of the changes occuring in the structure of these steels at consecutive technological stages. As an example, the physical simulation of ferritic rolling and continuous annealing process of the IF steel is presented.

5

Symulacja fizyczna procesu wytwarzania blach ze stali IF (Interstitial Free) dla przemysłu motoryzacyjnego

100%

Kuziak R.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2003

|

tom Vol. 70, nr 3

90--95

PL

W Laboratorium Symulacji Procesów Technologicznych Instytutu Metalurgii Żelaza prowadzone są prace badawcze związane z procesami wytwarzania blach z nowoczesnych stali IF, BH i TRIP. Działalność ta, prowadzona we współpracy z zagranicznymi ośrodkami badawczymi, zmierza do opracowania charakterystyki zmian zachodzących w strukturze tych stali w kolejnych etapach procesu wytwarzania blach. Jako przykład możliwości badawczych Laboratorium przedstawiono symulację fizyczną procesu walcowania ferrytycznego i ciągłego wyżarzania rekrystalizującego stali IF.

EN

Research works are currently being conducted at the Laboratory of Simulation of Technological Processes of Institute for Ferrou: Metallurgy connected to the strips production processes of modern IF, BH and TRIP steels. The main objective of the work carried out in co-operation with foreign institutions, is to gain the understanding of the changes occurring in the structure of these steels at consecutive-technological stages. As an example, the physical simulation of ferritic rolling and continuous annealing process of IF steel is presented.

6

Zastosowanie MES do wyznaczenia funkcji naprężenia uplastyczniającego materiałów dwufazowych. Część I: Charakterystyka modelu

63%

Pietrzyk M. , Kuziak R.

Inżynieria Materiałowa

|

2006

|

tom Vol. 27, nr 4

799-805

PL

Przedstawione badania skupiają się na analizie błędu, jaki jest popełniany przez zastosowanie reguły mieszanin do obliczeń naprężenia uplastyczniającego materiału dwufazowego. Zasadniczym celem badan było opracowanie modelu na bazie metody elementów skończonych, w którym poszczególne elementy reprezentują pojedyncze ziarna. Jako przykład dla wstępnej oceny zagadnienia wybrano hipotetyczny materiał dwufazowy, o zadanej różnicy własności faz. Umownie nazwano fazę miękką - fazą 1 i fazę twardą - fazą 2, mając w perspektywie zastosowanie modelu dla stali, w której fazą 1 będzie ferryt, a fazą 2 austenit. Aby ocenić wpływ wielkości ziarna i rozkładu objętościowego faz na ich umacnianie zastosowano różne metody wyboru, do której fazy dane ziarno przydzielić. W pracy przedstawiono model na bazie metody elementów skończonych, w którym poszczególne elementy były stochastycznie przypisywane fazom miękkiej i twardej. Wykonano symulacje odkształcenia dla hipotetycznego materiału, w którym różnica własności faz była dwukrotna. Przeprowadzone testy numeryczne wykazały, że opracowany program jest użytecznym narzędziem do badania zachowania się materiału dwufazowego dla różnych morfologii faz. Możliwa jest analiza dla różnych wielkości ziarna faz oraz dla ich stochastycznego lub uporządkowanego rozkładu. Wyniki symulacji pozwoliły na stwierdzenie, że reguła mieszanin nie daje w pełni dokładnych wyników obliczeń naprężenia uplastyczniającego. W rzeczywistym procesie faza miękka przejmuje większą część odkształcenia i, w konsekwencji, bardziej się umacnia. Tego nie oddaje reguła mieszanin i dlatego naprężenia obliczone zgodnie z tą regułą są nieco wyższe od wyznaczonych metodą elementów skończonych dla materiału dwufazowego. Różnice między dwoma metodami są większe w przypadku ułamków objętości obydwu faz bliskich 0,5 i dla większego ziarna. W materiale dwufazowym o dużej różnicy własności występują znaczne lokalizacje odkształceń. Odkształcenia kumulują się w obszarach, w których przeważa faza miękka.

EN

The paper deals with the analysis of an error associated with using the rule of mixtures to the calculation of flow stress of the two-phase material. The main aim of the research work was to develop FEM-based model in which particular elements represent single grains. A hypothetical two-phase (composed of the phase 1 and 2) material was selected for the initial assessment of the problem characterised by a defined difference in properties: phase 1 was "soft' and phase 2 was "hard". Two methods of grains allocation to particular phase were used to calculate the effect of the grain size and volume distribution on the hardening behaviour of both phases. In the paper, a FEM-based model was presented in which particular elements were ascribed stochastically to "soft" and "hard" phase. Simulations of the deformation of hypothetical material in which the mechanical properties of the hard phase differed from these for the soft phase by a factor 2 were conducted. Numerical tests have shown that the developed program is a useful tool for the analysis of the deformation behaviour of two-phase material characterized by a diversified morphology. The program is capable of analysing the effect of different grain size and stochastic and ordered grain arrangement on the flow stress of the two-phase material. The calculations allowed the conclusion that the mixtures rule overestimates the value of the flow stress of two-phase material compared to the FEM prediction. This is connected to the fact that in the real process the soft phase takes over more deformation than the hard one, and as a result undergoes more hardening. This effect is not reflected by the rule of mixtures. The greatest differences in the results obtained by both methods appear when the volume fractions of phases are close to 0.5. A tendency to flow localization in a material characterized by a substantial difference in mechanical properties is predicted by the FEM-based model. The flow localization occurs in the regions in which the volume fraction of a soft phase is greater than that of the hard one.

7

Zastosowanie MES do wyznaczenia funkcji naprężenia uplastyczniającego. Część II: Studium przypadku - modelowanie odkształcenia stali z mikrododatkiem niobu w zakresie dwufazowym

63%

Pietrzyk M. , Kuziak R.

Inżynieria Materiałowa

|

2006

|

tom Vol. 27, nr 4

805-811

PL

Zasadniczym celem badań było opracowanie modelu na bazie metody elementów skończonych, który opisuje naprężenie uplastyczniające stali z mikrododatkiem niobu w zakresie dwufazowym. Wykorzystano opisany w [3] program MES. W tej części pracy wykonano symulacje dla rzeczywistego materiału, jakim była stal z mikrododatkiem niobu. Przeprowadzono identyfikację modeli naprężenia uplastyczniającego dla austenitu i ferrytu, a następnie wykonano symulacje dla materiału dwufazowego. Na podstawie tych symulacji stwierdzono, że zastosowana funkcja naprężenia uplastyczniającego pozwala z dobrą dokładnością opisać zachowanie się stali z mikrododatkiem niobu w zakresie temperatur austenitu i ferrytu. Ekstrapolacja tej funkcji do zakresu dwufazowego, na podstawie znajomości jego współczynników dla austenitu i ferrytu, wykazuje jakościowo różne reakcje obu tych faz w tym zakresie. W przypadku ferrytu ma miejsce wzrost wpływu mięknięcia materiału, nawet przy dużych prędkościach odkształcenia. W przypadku austenitu następuje wzrost umocnienia w niższych temperaturach. Wyniki obliczeń dla zakresu dwufazowego z zastosowaniem reguły mieszanin są zgodne z doświadczeniem dla temperatur bliskich temperatury początku przemiany, kiedy ilość austenitu jest jeszcze znaczna, a temperatura niewiele wykracza poza zakres, dla którego identyfikowano model. Przy niższych temperaturach różnice między dwoma metodami są znaczne. Można zatem przypuszczać, ekstrapolacja jest poprawna dla ferrytu, natomiast znacznej zmiany zachowania się materiału można oczekiwać dla austenitu.

EN

The main objective of the investigation was to develop FEM-based model capable of calculating the flow stress of an experimental steel in two-phase temperature region. The FEM program described in [3] was used adopted to perform the calculations. In this part of research work, the simulations of the deformation behaviour of real material, i.e. niobium microalloyed steel, were conducted. The identification of the selected flow function parameters was done, separately for the austenite and ferrite. It was concluded that the flow function represented by equation (6) allows the calculation of the flow stress of austenite and ferrite with a good accuracy. Based upon the developed flow functions for the austenite and ferrite, the flow stress of the material deformed in two-phase region was calculated. Extrapolation of equation (6) into the two-phase region gives the results showing a different reaction of both phases. In the case of ferrite, the increasing influence of the softening process is observed, even at high strain rates. On the contrary, the austenite exhibits the work hardening at low deformation temperatures. The results of the calculations performed by two models for two-phase region are very similar to each other when the deformation temperature is close to the ferrite transformation start temperature. This is justified by the fact that the deformation temperature in such a case do not substantially falls out of the temperature range in which the deformation experiments were conducted for the austenite phase. However, as the deformation temperature decreases, the discrepancy between the results of the calculations conducted employing both methods increases. One may suppose that the extrapolation is correct for the ferrite phase while that for the austenite do not reflect the deformation behaviour of this phase correctly at low temperatures.

8

Dobór reprezentatywnego obszaru do analizy wpływu parametrów kształtowania plastycznego na rozwój mikrostruktury w próbie ściskania

63%

Grosman F. , Kuziak R.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Mechanika

|

2003

|

tom z. 201

127--132

PL

W artykule podjęto próbę określenia obszaru ściskanej próbki cylindrycznej, który pozwoli na prawidłowe wyznaczenie zależności między rozwojem mikrostruktury a globalnymi parametrami kształtowania plastycznego. Doświadczenia przeprowadzono za pomocą symulatora Gleeble3800, w którym odkształcano cylindryczne próbki stali 0H18N9. Analizę lokalnych warunków odkształcenia plastycznego przeprowadzono metodą symulacji numerycznej procesu ściskania osiowosymetrycznego z wykorzystaniem programu FormFEM. Przeprowadzone badania symulacyjne potwierdziły możliwość wyznaczenia obszaru reprezentatywnego, w którym lokalne warunki odkształcenia plastycznego odpowiadają warunkom nominalnym (globalnym) przyjętym dla próby ściskania. Położenie tego obszaru wyznacza punkt leżący na środku wysokości próbki w odległości r=0.8R(b), gdzie R(b) jest promieniem beczki.

EN

The main aim of the paper was to determine the representative area in the cylindrical samples in which the local deformation parameters are equivalent to the global ones. Based upon the finite-element simulations and microstructure observations, a location of representative area was proposed. It was established that all necessary criteria are fulfilled by the area located in the middle of the sample lying at a distance of 0.8R(b) from the sample`s centre, where R(b) is the barrel radius.

9

Modelowanie procesów zużycia warstwy tocznej szyn o bardzo wysokiej wytrzymałości

63%

Kuziak R. , Molenda R.

Prace Instytutu Metalurgii Żelaza

|

2005

|

tom T. 57, nr 3

41-44

PL

Wykonano badania modelowe procesów zużycia profili szynowych poddanych zabiegom umacniania cieplnego. Badania prowadzono za pomocą maszyny Amslera, stosując zróżnicowane wartości nacisku i współczynnika poślizgu w zakresie pozwalającym odtworzyć rzeczywiste warunki eksploatacyjne. Próbki po doświadczeniach modelowych badano metalograficznie w celu zidentyfikowania mechanizmów zużycia. Stwierdzono, że wykazują one około trzykrotnie większą odporność na zużycie ścierne w porównaniu do materiału pobranego z szyn naturalnie chłodzonych. Podstawowy mechanizm zużycia polegał na powstawaniu delaminacji, które w sposób uprzywilejowany inicjowane były wzdłuż granic byłego ziarna austenitu, granic kolonii i ziarnperlitu, a także na siarczkach MnS.

EN

Model tests of wearing processes occurring in the rail sections subject to heat strengthening treatments were carried out. The tests were carried out with Amsler machine, by using different values of pressure and slip ratio within the range that allowed the real operating conditions to be reconstructed. After the model tests have been finished, the samples were subject to metallographic tests the aim of was to identify the wearing mechanisms. It was found out that they showed about three times higher resistance to the abrasive wear as compared to the material taken from the naturally cooled rails. The primary wearing mechanism was delaminations, which were initiated in the privileged way along the boundaries of the former austenite grain, boundaries of pearlite colonies and grains, as well as on MnS.

10

Problem modelowania własności materiałów odkształcanych w zmiennych warunkach

63%

Pietrzyk M. , Kuziak R.

Informatyka w Technologii Materiałów

|

2002

|

tom T. 2, Nr 4

138-152

PL

Zasadniczym celem pracy było przedstawienie modelu konstytutywnego wykorzystującego metodę zmiennych wewnętrznych do opisu naprężenia uplastyczniającego. Opisano podstawy matematyczne trzech wersji tego modelu: i) uwzględniającą funkcję prawdopodobieństwa rozkładu gęstości dyslokacji, ii) rozróżniającą dwa typy dyslokacji, mobilne i uwięzione w granicach podziarn, iii) zakładające jeden rodzaj dyslokacji i jedną średnią wartość gęstości dyslokacji. Wykazano, że zasadniczą zaletą metody zmiennych wewnętrznych jest uwzględnienie wpływu historii odkształcenia na chwilowy stan materiału. Drugim celem przeprowadzonej analizy było zbadanie w jakim stopniu istotne jest uwzględnienie historii odkształcenia w modelu konstytutywnym stosowanym w symulacji procesów plastycznej przeróbki. W tej części pracy porównano dwa modele konstytutywne, pierwszy wykorzystujący konwencjonalne równanie opisujące naprężenie uplastyczniające w funkcji odkształcenia, temperatury i prędkości odkształcenia, a drugi wykorzystujący metodę zmiennej wewnętrznej. Dokonano identyfikacji parametrów modeli konstytutywnych na podstawie prób plastometrycznych. Opracowane modele zostały wprowadzone do programu na bazie metody elementów skończonych i wykonano symulacje procesu walcowania na gorąco. Przeprowadzone obliczenia wykazały duże różnice lokalnych wartości naprężenia uplastyczniającego w kotlinie walcowniczej wyznaczonych różnymi modelami. Konwencjonalne modele dokładnie śledzą zmiany temperatury i prędkości odkształcenia i bez żadnego opóźnienia przechodzą na nowe równanie stanu, odpowiadające nowym chwilowym warunkom. Metoda zmiennej wewnętrznej przedstawia naprężenie uplastyczniające w funkcji stanu materiału, który jest wyznaczany przez historię odkształcenia. Jest to zgodne z obserwacjami doświadczalnymi, które wykazują, że odpowiedź materiału na zmianę warunków odkształcenia związana jest z pewną zwłoką, wynikająca ze zjawisk mikrostrukuiralnych zachodzących w materiale. Różnice wartości naprężenia uplastyczniającego wyznaczone różnymi modelami są duże, nic akceptowalne z punktu widzenia wymaganych dokładności symulacji.

EN

The objective of the work was to study the importance of accounting for the history of the deformation in modeling of flow stress in hot metal forming processes. Two flow stress models were considered. The first was conventional closed form equation, which describes the flow stress as a function of strain, temperature and strain rate. The second was the internal variable method. The basic principles of the latter model are discussed in the paper. Three versions of this model are considered. The method of identification of the model parameters is presented, as well. Finally, both models were implemented into the constitutive laws in the finite element program and simulations of hot rolling processes were performed.

11

Numerical simulation of controlled cooling of rails as a tool for optimal design of this process

63%

Pietrzyk M. , Kuziak R.

Computer Methods in Materials Science

|

2012

|

tom Vol. 12, No. 4

233--243

EN

The model of controlled cooling of rails is presented in the paper. Model predicts temperature field during cooling, kinetics of phase transformations, microstructural parameters and mechanical properties of the product. Identification of the phase transformation model was performed on the basis of dilatometric tests and inverse analysis. Optimization task was formulated with the objective of searching for the cooling process parameters, which give as low as possible interlamellar spacing in pearlite, microstructure free of bainite and uniform hardness distribution in the rail head. The sensitivity analysis was performed and the following parameters were selected as the optimization variables: time of the 1st stage of fast cooling by immersing in the polymer solution, time of the second stage of cooling in air, depth of the immersion in the polymer solution and heat transfer between the rail head and the polymer solution.

PL

W pracy opisano model kontrolowanego chłodzenia szyn po walcowaniu. Model oblicza pole temperatury w czasie chłodze¬nia oraz kinetykę przemian fazowych, parametry mikrostruktury po ochłodzeniu do temperatury otoczenia i własności mecha¬niczne gotowego wyrobu. Identyfikację modelu przemian fazo¬wych przeprowadzono na podstawie prób dylatometrycznych i analizy odwrotnej. Zadanie optymalizacyjne dla procesu chło¬dzenia zostało sformułowane jako poszukiwanie parametrów tego procesu, które dają najmniejsze wartości odległości między płytkami cementytu w perlicie, brak bainitu w całej objętości szyny i równomierny rozkład twardości na przekroju główki szyny. Przeprowadzono analizę wrażliwości składowych funkcji celu względem zmiennych optymalizacji i na tej podstawie wybrano 4 zmienne do dalszej analizy: czas przyspieszonego chłodzenia w pierwszym etapie przez zanurzenie w roztworze polimerowym, czas swobodnego chłodzenia w powietrzu w drugim etapie, głębokość zanurzenia główki szyny w roztwo¬rze oraz współczynnik wymiany ciepła między powierzchnią szyny i roztworem.

12

Odkuwki ze stali bainitycznych nowej generacji

63%

Kuziak R. , Pietrzyk M.

Mechanik

|

2011

|

tom R. 84, nr 8-9

708-711

PL

Przedstawiono możliwości wykorzystania stali bainitycznych nowej generacji do wytwarzania odkuwek na elementy złączne. Opisano podstawowe cechy morfologiczne struktury stali bainitycznych oraz właściwości tych stali. Opracowany został model reologiczny dla wybranego gatunku stali. Wykonano symulacje cyklu wytwarzania odkuwek na elementy złączne ze stali bainitycznych i oceniono podstawowe parametry poszczególnych procesów obróbki plastycznej w tym cyklu.

EN

Described are prospects of application of the new generation bainitic steel grades for connecting parts. Specified are basic morphology features and properties of these steel grades. Rheological model was developed for a selected steel grade. Simulation formulae were developed for production of the bainitic steel forgings designed for connecting elements and basic properties of particular plastic working processes in such a cycle were evaluated.

13

Badania zmian zachodzących w warstwie wierzchniej stali szynowej na maszynie Amslera

63%

Krupa M. , Kuziak R.

Zeszyty Naukowe. Transport / Politechnika Śląska

|

2004

|

tom z. 56

31-38

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań zużycia próbek z perlitycznej stali szynowej za pomocą maszyny Amslera. Stopień zużycia próbek doświadczalnych w zależności od drogi toczenia skorelowano ze zmianami struktury warstwy wierzchniej. Stwierdzono, że w wyniku naprężeń ścinających warstwa wierzchnia w przeprowadzonych doświadczeniach podlegała dużym odkształceniom plastycznym, w trakcie których podstawowe składniki struktury obejmujące kolonie perlitu, granice ziaren byłego austenitu oraz wtrącenia siarczka MnS podlegały rotacji, zmierzając do orientacji równoległej do powierzchni próbki. Równocześnie kolonie perlitu zostały silnie wydłużone. Pęknięcia w sposób uprzywilejowany zarodkowały w granicach między koloniami, w granicach ziaren byłego austenitu oraz na powierzchni rozdziału siarczek MnS/osnowa. Rozwój pęknięcia następował pod niewielkim kątem do powierzchni próbki, powodując w końcowym etapie łuszczenie się tej powierzchni.

EN

In this article, results of wear tests employing Amsler stand conducted on pearlitic rail steel are presented. The wear of the experimental samples depending on rolling path was correlated with the changes occurring in the subsurface layer. It was found that due to the development of shear stresses the subsurface layer underwent a severe plastic deformation resulting in rotation of the essential microstructural components, comprising pearlite colonies, prior austenite grain boundaries as well as non-metallic inclusions of MnS, to the orientation parallel to the surface. At the same time, pearlite colonies were undergoing a substantial elongation. The cracks initiated at the colony and prior austenite boundaries, and also on the phase interface MnS/matrix. The cracks propagated at some acute angle with respect to the samples' surface, eventually causing the occurrence of flakes.

14

Symulacja fizyczna walcowania na gorąco blach cienkich ze stali TRIP o podwyższonej zawartości Mn i Al

63%

Grajcar A. , Kuziak R.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2011

|

tom Vol. 78, nr 8

603--606

PL

W pracy wyznaczono charakterystyki odkształcenia na gorąco dwóch stali TRIP o podwyższonej zawartości Mn i Al. Szczególną uwagę zwrócono na wpływ mikrododatku Nb na krzywe s-e wyznaczone w próbie ściskania ciągłego i kilkuetapowego oraz na kinetykę zaniku umocnienia odkształceniowego. Próby przeprowadzono z wykorzystaniem symulatora procesów metalurgicznych Gleeble. Końcowym etapem pracy była symulacja fizyczna procesu walcowania blach taśmowych.

EN

Hot deformation characteristics for two TRIP-type steels of increased Mn and Al content were determined in the present study. The special attention was paid to the effect of Nb microaddition on σ-ε curves determined in the continuous and multi-stage compression tests and the softening kinetics as well. The experiments were carried out using the Gleeble thermomechanical simulator. Physical simulation of the process of hot rolling of sheets was a final stage of the work.

15

Metaloznawcze podstawy kształtowania struktury i właściwości blach ze stali DP w procesie ciągłego wyżarzania

63%

Molenda R. , Kuziak R.

Prace Instytutu Metalurgii Żelaza

|

2011

|

tom T. 63, nr 2

29-41

PL

W artykule przeprowadzono analizę literatury metaloznawczej dotyczącej procesów zachodzących w trakcie ciągłego wyżarzania blach cienkich. Zwrócono szczególną uwagę na proces rozpuszczania perlitu w osnowie ferrytycznej oraz jaki wpływ wywiera on na tworzenie się austenitu, co jest istotnym elementem w procesie tworzenia struktury ferrytyczno-martenzytycznej stali DP. Przedstawiono zależności między strukturą a właściwościami mechanicznymi omawianych stali. Omówiono kilka przemysłowych oraz laboratoryjnych linii do ciągłego wyżarzania taśm ze stali DP.

EN

The article contains analysis of physical metallurgy literature concerning the processes occurring during continuous annealing of thin plates. Particular emphasis was put on the process of pearlite dissolution in ferrite matrix as well as the impact it has on formation of austenite, which is a significant element in the process of DP steel ferrite - martensitic structure formation. Interrelations between the structure and mechanical properties of the concerned steels were presented. Several industrial and laboratory lines for continuous annealing of DP steel strip were described.

16

Zmodyfikowany test Hole Expansion

63%

Molenda R. , Kuziak R.

Prace Instytutu Metalurgii Żelaza

|

2013

|

tom T. 65, nr 4

60--64

PL

W artykule przedstawiono propozycję modyfikacji testu Hole Expansion w ten sposób by możliwy był pomiar wskaźnika HE na taśmach stalowych o szerokości 50mm obrabianych cieplnie w symulatorze Gleeble 3800. Zaprojektowano i wykonano oprzyrządowanie , które współpracując z maszyną wytrzymałościową Zwick Z250 umożliwia wyznaczenie wskaźnika HE na zmodyfikowanych próbkach taśm stalowych. Pomiary wskaźnika HE przeprowadzone na taśmach ze stali DP potwierdziły przydatność opracowanego testu badawczego.

EN

This article presents the proposal for modification of the Hole Expansion test so that HE index measurements are possible on steel strips of 50mm in width after heat treatment with Gleeble 3800 simulator. The tooling which can operate with Zwick Z250 testing machine to allow the determination of HE index on modified steel strip test pieces was designed and made. The HE index measurements taken on DP steel strips have confirmed the suitability of the developed research test.

17

Odkuwki z miedzi chromowej jako alternatywa wobec wyrobów stalowych

63%

Pietrzyk M. , Kuziak R.

Mechanik

|

2010

|

tom R. 83, nr 4

282-286

PL

Przedstawiono wyniki badań nad oceną możliwości wykonywania odkuwek z miedzi chromowej, jako altenatywy wobec odkuwek stalowych. Miedź chromowa ma własności elektryczne i cieplne porównywalne, zaś własności mechaniczne znacznie wyższe niż czysta miedź. Przeprowadzono symulacje róznych cykli produkcji odkuwek z miedzi chromowej. Na podstawie analizy przewidywanych własności wyrobów i wielkości zużycia narzędzi, za najkorzystniejszą uznano technologię kucia na gorąco i obróbkę cieplną obejmującą przesycanie i starzenie.

EN

Described are the results of comparative tests performed for estimation of acceptability of the chromium copper products in place of the steel forgings. Simulated various production cycles of chromium copper forgings are presented.

18

Modellingf the kinetics of MX-type carbides precipitation process in low-carbor bainitic

63%

Kuziak R. , Pidvysotskyy V.

Computer Methods in Materials Science

|

2007

|

tom Vol. 7, No. 1

67-72

EN

The paper focuses on the modelling of MX-type carbides precipitation processes in low-carbon precipitation-strengthend bainitic steels. The precipitation of these carbides allows the lowering of carbon content in bainitic steels, while maintaining their strength. In this way, high strength and ductile long and flat products can be produced by means of proper thermomechanical processing. Deschamps model was employed to model the precipitation kinetics under the assumption that the diffusion along dislocation line is the rate controlling process. The elaborated model was used to evaluate the effect of steel composition and process parameters on the precipitation strengthening effect. Beyond this main topics, current classification of bainitic microstructures and the capability of TMCP to control the bainite morphology were presented.

PL

Praca dotyczy modelowania procesów wydzieleniowych węglików typu MX w niskowęglowych stalach bainitycznych umacnianych wydzieleniowo. Występowanie efektu umocnienia wydzieleniowego w tych stalach pozwala obniżyć w nich zawartość węgla przy zachowaniu ich wysokiej wytrzymałości. W takim przypadku, wyrób charakteryzuje się również bardzo dobrą ciągliwością. Do modelowania kinetyki procesu wydzieleniowego zastosowano model Deschampsa przy założeniu, że proces ten jest kontrolowany dyfuzją wzdłuż linii dyslokacji. Opracowany model zastosowano do analizy wpływu składu chemicznego i parametrów procesu na efekt umocnienia wydzieleniowego ferrytu bainitycznego.

19

Naprężenie uplastyczniające stopów miedzi z chromem odkształcanych na gorąco dla temperatur i prędkości odkształcenia występujących w procesie kucia

63%

Pietrzyk M. , Kuziak R.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2009

|

tom R. 54, nr 4

208-216

PL

Celem artykułu była analiza wpływu mikrostruktury wsadu na proces odkształcenia na gorąco stopu miedzi z chromem oraz opracowanie modelu reologicznego dla tych stopów. Analizowano materiał po przesycaniu oraz po wyciskaniu i różnych schematach wygrzewania. Wykonano badania plastometryczne na symulatorze Gleeble 3800 dla próbek w różnym stanie. Do interpretacji wyników badań zastosowano analizę odwrotną. Końcowym wynikiem pracy jest propozycja przygotowania wsadu do procesu kucia na gorąco oraz model reologiczny miedzi chromowej.

EN

Analysis of correlation between state of microstructure of Cu-Cr alloy and its behaviour during hot deformation was the objective of the paper. Material in the state after saturation annealing and after extrusion with two preheating schedules were investigated. Plastometric tests were performed on the Gleeble 3800 simulator for samples with various microstructures. Inverse analysis was applied for the interpretation of results of the tests. The optimum preheating Schedule for hot forging and the rheological model of the Cu-Cr alloy are the main outputs from the work.

20

Modelowanie procesu termomechanicznego kucia odkuwek z uwzględnieniem stanu struktury

63%

Pidvysots'kyy V. , Kuziak R.

Prace Instytutu Metalurgii Żelaza

|

2017

|

tom T. 69, nr 1

37--52

PL

W pracy przedstawiono opracowany przez autorów kompleksowy model, umożliwiający przewidywanie końcowej struktury i właściwości mechanicznych odkuwek dla przemysłu motoryzacyjnego. Opracowany model dla stali C45 zawiera modele cząstkowe: reologiczny, rozwoju mikrostruktury i przemian fazowych. W celu otrzymania wymaganych właściwości mechanicznych w odkuwce zastosowano podejście polegające na zwiększeniu początkowej wielkości ziarna austenitu.

EN

The paper presents the application of a complex model developed by the authors allowing for the prediction of the final structure and mechanical properties of forgings for the automotive industry. The complex material model for the C45 steel includes the following partial models: rheological, microstructure development and phase transformations. In order to obtain the required mechanical properties of the forging a strategy aimed at increasing the initial austenite grain size during forging was adopted.