Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Investigation of the MCMgAl12Zn1 magnesium alloys structure after heat treatment

100%

Dobrzański L. A. , Tański T. , Čížek L.

|

2008

|

tom Vol. 29, nr 1

23-30

EN

Purpose: Main aim of this paper is to describe the structure of the MCMgAl12Zn1 magnesium cast alloy as-cast state and after a heat treatment. Design/methodology/approach: The following results concern metallographic examinations, the X-ray qualitative and quantitative microanalysis, X-ray diffraction method. Findings: The different heat treatment kinds employed contributed to the improvement of mechanical properties of the alloy with the slight reduction of its plastic properties. Research limitations/implications: According to the alloys characteristic, the applied cooling rate and alloy additions seems to be a good compromise for microstructures, nevertheless further tests should be carried out in order to examine different cooling rates and parameters of solution treatment process and aging process. Practical implications: The concrete examples of the employment of castings from magnesium alloys in the automotive industry are elements of the pedals, dashboards, elements of seats, steering wheels, wheel bands, oil sumps, elements and housings of the gearbox, framing of doors and sunroofs, and others, etc. Originality/value: Contemporary materials should possess high mechanical properties, physical and chemical, as well as technological ones, to ensure long and reliable use. The above mentioned requirements and expectations regarding the contemporary materials are met by the non-ferrous metals alloys used nowadays, including the magnesium alloys.

2

Physical and numerical modelling of plastic deformation of magnesium alloys

100%

Kuc D. , Pietrzyk M.

|

2010

|

tom Vol. 10, No. 2

130-142

EN

Proposition of a new internal variable materials model accounting for twinning and slip is described in the paper. The model was developed on the basis of physical and numerical simulations of hot deformation of magnesium alloy. Slip is base deformation mechanism in a majority of alloys but twinning occurs for example in some special steels or in the investigated in the present work magnesium alloys. The model is based on the internal variable method. This method is well researched for slip. In the proposed model twinning is treated as pseudo-slip with the twin volume fraction being a dependent variable. Experimental tests for the AZ 31 alloy were performed and inverse analysis was applied for identification of the models parameters. The results obtained for the closed form equations and for the internal variable model are compared in the paper. It is shown that the latter model accounts for accommodation of strains by twinning and better reproduces behaviour of the alloy at the beginning of deformation.

PL

W artykule przedstawiono nowy model zmian struktury bazujący na zmiennych wewnętrznych i uwzględniający proces bliźniakowania. Podstawowym mechanizmem podczas odkształcania metali i stopów jest poślizg, ale w niektórych materiałach takich jak stopy magnezu lub niektóre stale, występuje również proces bliźniakowania. Zaproponowany model bazuje na metodzie zmiennej wewnętrznej, która dobrze opisuje poślizg. W modelu bliźniakowanie jest traktowane jest jako pseudo-poślizg, a zmienną zależną jest udział objętościowy bliźniaków. W pracy wykonano próby plastometryczne, a następnie przeprowadzono identyfikację modeli wykorzystując rozwiązanie odwrotne. Wyniki uzyskane dla konwencjonalnych równań algebraicznych porównano z rozwiązaniem metodą zmiennych wewnętrznych. Wykazano, że ten drugi model uwzględnia akomodację części odkształceń przez bliźniakowanie na początku procesu i, w konsekwencji, daje lepszy opis zachowania się stopu dla małych odkształceń.

3

Optimization of deep drawing process forming parameters for magnesium

100%

Watiti V. B. , Labeas G. N.

|

2010

|

tom Vol. 10, No. 2

87-96

EN

Formability of Magnesium alloys is limited especially at room temperature due to their hexagonal close packed (HCP) structure. At room temperature (RT), the critical resolved shear stress for non basal slip systems is much greater than those for basal slips. As only basal systems may contribute to plastic deformation, magnesium alloys have limited formability at RT. However, increased formability is observed at higher temperatures ranging between 1500C and 3000C due to the activation of additional slip planes. Additionally, it has been observed that the formability is very sensitive to strain rates. In this paper experimental and Finite Element (FE) analysis are applied for the development of a methodology based on strain energy density for determination of the forming limits of magnesium alloys AZ31 and WE43. Based on the developed methodology optimal forming parameters in a deep drawing forming process, namely punch radius, temperature, profile radius and forming depth are determined.

PL

Odkształcalność stopów magnezu jest ograniczona, szczególnie w temperaturze otoczenia, ze względu na ich heksagonalną upakowaną strukturę krystalograficzną (HPC - ang. hexagonal close packed). W temperaturze otoczenia, w sieci heksagonalnej działa tylko jedna płaszczyzną poślizgu - płaszczyzna podstawy. Z uwagi na znacznie większe ścinające naprężenia krytyczne inne systemy poślizgu nie działają,. Ponieważ odkształcenie plastyczne zachodzi na skutek działania tylko jednej płaszczyzny podstawy łatwo następuje utrata stateczności materiału i dochodzi do jego pęknięcia. Powoduje to znaczne ograniczenia w przeróbce plastycznej stopów magnezu na zimno. Z drugiej strony, wzrost odkształcalności wynikający z aktywowania dodatkowych systemów poślizgu jest obserwowany w temperaturach 1500°C - 3000°C. Dodatkowo zaobserwowano, że odkształcalność badanych stopów jest wrażliwa na prędkość odkształcenia. W niniejszym artykule, metody doświadczalne i symulacje metodą elementów skończonych zastosowano do opracowania metodyki określania zakresów odkształcalności stopów magnezu AZ31 i WE43. Zaproponowana metodyka opiera się na teorii gęstości energii odkształcenia. Na podstawie opracowanej metodyki wyznaczono optymalne parametry procesu głębokiego tłoczenia, takie jak promień stempla, temperatura, promil profilu i głębokość formowania.

4

Superplastic properties of magnesium alloys

100%

Greger M. , Kocich R. , Čižek L.

|

2007

|

tom Vol. 22, nr 2

83-86

EN

Purpose: The paper summarises results of experiments aimed at development of structure of modified Mg-Al-Zn alloys at hot deformation. Design/methodology/approach: methods ARB and ECAP were used in the described experiment. It was proved that hardly forming materials could achieve very high plastic properties. Findings: After making plastics deformation, the using materials of alloys AZ61 and AZ91 analysed superplastics behaviour, it was certified by obtaining results, when ductility to rupture of alloy AZ91 was 418%, it is demonstrated at conclusion of the article. Research limitations/implications: The experiment proved big influence of previous plastics deformation to ending values of mechanical properties. It was verified that better results are at rolling in more steps compared to rolling in one pass. Practical implications: The low submission temperature at last pass through die it causes obtaining higher final properties. Originality/value: It was obtained the material about grain size d dsim 0,7 micrometres during using the technology of ECAP. Abreast of it the technology ARB enabled to get material of grain size in interval d dsim 1-10 micrometres. The second technology brings higher strength properties. Only 3 cycles were sufficient to lower original grain size under limit 10 micrometres.

5

Wpływ obróbki cieplnej na strukturę i właściwości ultralekkich stopów magnezowo-litowych

100%

Libura W. , Rękas A. , Richert J. , Białobrzeski A. , Galanty M. , Milczanowski M. , Żak K.

|

2011

|

tom R. 56, nr 12

776-782

PL

Ultralekkie stopy magnezowo?litowe ze względu na dodatek litu, który jako jedyny obniża masę magnezu, idealnie wpisują się w tendencję obniżania masy wyrobów. W zależności od zawartości dodatku stopowego zmieniają się właściwości wsadu przeznaczonego do kształtowania, a przede wszystkim podatność do odkształcenia plastycznego. Analizowano stop MgLi o zawartości 12 % litu, którego gęstość wynosiła ok. 1,4 g/cm3. Badania ukierunkowane były na dobór parametrów obróbki cieplnej w celu przygotowania wlewka do przeróbki plastycznej. Wyznaczenie optymalnych parametrów procesu homogenizacji prowadzono w trzech temperaturach 540, 560 i 580 [stopni] C i dwóch czasach 4 i 6 godz. Obserwowano zmiany strukturalne z wykorzystaniem mikroskopu świetlnego. Przeprowadzono badania twardości sposobem Vickersa. Analizowano przebiegi zależności naprężenia w funkcji odkształcenia rzeczywistego dla badanych wariantów homogenizacji.

EN

Ultra-light MgLi alloys are great choice if it comes to decreasing product weight. Lithium is the only element with such a splendid ability to decrease magnesium alloys weight. Depending of contend of Lithium in alloy its properties changes, especially its sensitivity to plastic deformation. The subject of analysis is MgLi alloy with 12 % of Lithium addition which density is 1.4 g/cm3. Studies were focused on the selection of heat treatment parameters in order to prepare an ingot ready for further plastic processing. Determination of optimal parameters of homogenization process were carried out at three temperatures 540, 560, 580 [degrees] C and two different time periods 4 and 6 hours. Structural changes were observed with the use of light microscope. Vickers Hardness Test Method was used to carry out hardness tests. Stress to logarithmical strain graphs were prepared and analyzed for each option of homogenization.

6

Wpływ parametrów odlewania ciśnieniowego stopu AZ91D na jego mikrostrukturę

88%

Oniszczuk A. , Rzadkosz S.

|

2006

|

tom R. 6, nr 21/1

287-296

PL

W artykule omówiono wpływ parametrów odlewania ciśnieniowego na mikrostrukturę stopu AZ91D odlewanego do formy w gorącokomorowej maszynie ciśnieniowej WEMH 400. W trakcie badań zmieniano prędkość wtrysku stopu w drugiej fazie procesu określając właściwości mechaniczne oraz odpowiadającą im mikrostrukturę stopu AZ91D. Analizie poddano obecność porowatości w odlewach w zależności od usytuowania miejsca pomiaru od wlewu doprowadzającego.

EN

The paper presents the influence of die casting parameters on the microstructure of AZ91D alloy casts into die mould in hot-chamber die casting machine WEMH 400. During tests the liquid magnesium velocity in second phase of die machine were changed and the corresponding mechanical properties and microstructure of AZ91 die casting were investigated taking into account the influence of wall thickness and distance from the gate slot system. Differences between experience results were discussed on the bases of changes of the microstructure and locating of porosity.

7

Structure and corrosion resistance of the composite layers produced on AZ91D magnesium alloy by a duplex method

88%

Tacikowski M. , Brudnias R. , Rudnicki J. , Kamiński J. , Wierzchoń T.

|

2007

|

tom Vol. 7, nr 2(12)

173-178

EN

Recently, the increasing pressure to replace aluminum alloys by the lighter magnesium alloys bas been observed. However because of the high chemical activity of magnesium, the ability of magnesium alloys to compete with aluminum alloys depends on the advances achieved in the area of the surface engineering of the magnesium alloys. The present paper describes a new hybrid method of producing CrCrN-type composite layers on the AZ91D alloy. The method is of the duplex type, namely it combines plasma assisted nitriding with PVD processes. The method allows producing composite layers of diffusion character, up to 10[mu]m thick, with an outer zone built of CrN. The structure of these layers was characterized by X-far diffraction, optical metallography, SEM, EDS and SIMS. The corrosion resistance of !he layers was examined by potentiodynamic method and the HV0.05 surface hardness was determined. The relation between the properties of the surface treated AZ91D alloy and the microstructure of the layers produced using the proposed method is analyzed.

8

The experimental research and the numerical modeling of the fracture phenomena in micro scale

88%

Milenin A. , Byrska D. , Grydin O. , Shaper M.

|

2010

|

tom Vol. 10, No. 2

61-68

EN

Magnesium alloys with increased bio-compatibility are applied in medicine for the sake of high compatibility and solubility in human body. Production of surgical threads to integration of tissue can be example of the application of these types of alloys. The MgCa0.8 magnesium alloy has a low plasticity at cold deformation, therefore, the drawing process of thin wire is difficult. Prediction of wire fracture in a drawing process of MgCa0.8 alloy is very important from theoretical and practical point of view. The macro scale fracture models are not capable to predict the important phenomena, such as cracking in grains boundaries, moment of initiation of micro-cracks, stress relaxation in grain after micro-cracking etc. Present work is dedicated to the development of a numerical model of MgCa0.8 fracture phenomena prediction in micro scale. The first part of the work is focused on experimental studies: tensile tests, which are data source for the flow stress model of MgCa0.8 alloy and metallographic analysis of material for micro scale fracture model. To understand fracture mechanism, physical modeling in 10000 N tensile/compression stage for a SEM for MgCa0.8 magnesium alloy was performed. This analysis shows that the material is cracking at the grain boundaries. Experiments in the chamber of SEM allows understanding of the fracture mechanism in special magnesium alloy MgCa0.8 and determining the empiric coefficients of fracture model in micro scale. The limit of deformation before initiations of micro-cracks was obtained. The second part of the work is focused on the development of the micro scale numerical model of fracture. The boundary element method is proposed for micro scale model. The mathematical model of fracture is developed for the two dimensional domain. The elastic-plastic theory of plasticity is used.

9

Struktura i właściwości odlewniczego stopu magnezu AE44 przeznaczonego do eksploatacji w temperaturze 180°C

75%

Rzychoń T.

|

tom Vol. 32, nr 6

895-907

PL

Stop magnezu AE44 zawierający aluminium i metale ziem rzadkich (głównie cer i lantan) należy do grupy najnowszych stopów magnezu przeznaczonych do odlewania ciśnieniowego. Stop ten znajduje zastosowanie głównie w przemyśle samochodowym na elementy silnika pracujące w podwyższonej temperaturze (do 180°C). W literaturze nie ma jednoznacznych poglądów dotyczących wpływu mikrostruktury na odporność na pełzanie stopu AE44. Przypuszcza się, że o dobrej odporności na pełzanie stopu AE44 decyduje przemiana niestabilnej fazy Al11RE3 w stabilną fazę Al2RE bez powstawania niekorzystnej fazy Mg17Al12. Niektórzy autorzy wskazują jednak, że faza Al11RE3 w temperaturze 180°C charakteryzuje się dużą stabilnością. W celu zweryfikowania danych literaturowych oraz określenia jakie czynniki strukturalne decydują o dobrej odporności na pełzanie stopu magnezu AE44 scharakteryzowano strukturę stopu po odlewaniu grawitacyjnym i ciśnieniowym, przeprowadzono badania stabilności struktury po długotrwałym wyżarzaniu w temperaturze 175°C oraz badania odporności na pełzanie. Przeanalizowano ponadto wpływ szybkości krzepnięcia na strukturę stopu. Mikrostrukturę w stanie wyjściowym i po wyżarzaniu scharakteryzowano metodami mikroskopii świetlnej, elektronowej skaningowej i transmisyjnej, rentgenowskiej analizy fazowej i metody Rietvelda. Stwierdzono, że faza Al11RE3 jest stabilna i nie ulega rozpadowi na fazy Al2RE i Mg17Al12. Pojawienie się fazy Mg17Al12 jest spowodowane wydzielaniem się z przesyconego roztworu stałego ?-Mg, a jej udział objętościowy zależy od zawartości aluminium i pierwiastków ziem rzadkich w stopach magnezu. Stabilna i drobnoziarnista struktura stopu AE44 powoduje, że charakteryzuje się on dobrą odpornością na pełzanie do temperatury 200°C. Uzyskanie dobrych właściwości mechanicznych w temperaturze pokojowej i podwyższonej jest możliwe po zastosowaniu odlewania ciśnieniowego z zastosowaniem odpowiednich parametrów odlewania pozwalających na uzyskanie porowatości mniejszej od 1,5%.

EN

The AE44 magnesium alloy containing aluminium and rare earth metals (mainly cerium and lanthanum) belongs to the newest die cast magnesium alloys. This alloy is used in automotive applications for items operating at an elevated temperature (up to 180°C). The data presented in the literature concerning the influence of microstructure on the creep resistance of AE44 magnesium alloy are not unequivocal. It is supposed that the good creep resistance of AE44 magnesium alloy at 180°C is related to the decomposition of the unstable Al11RE3 phase to the stable Al2RE phase without precipitation of the Mg17Al12 compound. However, some authors have reported that the Al11RE3 compound is stable at 180°C. The influence of the microstructure on the creep properties, microstructural stability during long-term annealing at 175°C and influence of the solidification rate on the microstructure of AE44 alloy were investigated. The microstructure was analyzed by using scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), Xray diffraction (XRD) and the Rietveld method. The results show that the Al11RE3 phase is stable at 175°C and transformation of the Al11RE3 phase into Al2RE and Mg17Al12 compounds is not observed. Precipitation of the Mg17Al12 compound from a supersaturated magnesium solid solution was found. The volume fraction of Mg17Al12 depends on the aluminium and rare earth content in the magnesium alloy. Good creep resistance up to 200°C is caused by the stable and fine-grained microstructure. Beneficial mechanical properties of die cast AE44 magnesium alloy are obtained if the porosity level is lower than 1.5% vol.

10

Finite Element Method application for modelling of mechanical properties

75%

Dobrzański L. A. , Śliwa A. , Tański T.

|

2009

|

tom Vol. 1, nr 1

25-28

EN

Purpose: A numerical model was developed in order to predict the hardness for casting the magnesium alloys MCMgAl12Zn1, MCMgAl6Zn1, MCMgAl3Zn1 and MCMgAl9Zn1. Design/methodology/approach: Computer simulation of hardness was carried out with the help of finite element method in ANSYS environment, and the experimental values of hardness were determined basing on the Rockwell method. Findings: The presented model meets the initial criteria, which gives ground to the assumption about its usability for determining the hardness in casting the magnesium alloys MCMgAl12Zn1, MCMgAl6Zn1, MCMgAl3Zn1 and MCMgAl9Zn1, employing the finite element method using the ANSYS program. The computer simulation results correlate with the experimental results. Research limitations/implications: Presently the computer simulation is very popular and it is based on the finite element method, which allows to better understand the interdependence between parameters of process and choosing optimal solution. Originality/value: The possibility of application faster and faster calculation machines and coming into being many software make possible the creation of more precise models and more adequate ones to reality.

11

Analiza numeryczna walcowania wzdłużnego przedkuwki dźwigni ze stopu magnezu AZ31

75%

Bulzak T. , Tomczak J. , Pater Z.

|

2012

|

tom R. 57, nr 11

748-754

PL

W artykule przedstawiono wyniki symulacji numerycznej procesu walcowania kuźniczego przedkuwki dźwigni ze stopu magnezu AZ31. Proces modelowano w sześciu wykrojach, przyjmując system walcowania koło-owal-koło. Analizę numeryczną procesu oparto na metodzie elementów skończonych (MES), wykorzystując pakiet oprogramowania DEFORM - 3D w wersji 10.0. Symulacje przeprowadzono w warunkach przestrzennego stanu odkształcenia, w trakcie których wyznaczono rozkłady intensywności odkształcenia, temperatur oraz parametry siłowe procesu. Omówiono również dotychczas stosowaną technologię kształtowania odkuwki dźwigni, która związana jest z dużymi stratami materiałowymi i zaproponowano realizację procesu kucia na prasie kuźniczej z wykorzystaniem półfabrykatów w postaci przedkuwek walcowanych wzdłużnie. Opierając się na uzyskanych wynikach opracowano konstrukcję narzędzi do walcowania wzdłużnego przedkuwki dźwigni.

EN

The paper presents the results of a numerical simulation of longitudinal rolling of a lever forging preform made of magnesium alloy AZ31. The process was modeled in six impressions and the employed rolling system was: circle-oval-circle. The process numerical analysis was conducted on the basis of the finite element method (FEM), using DEFORM ? 3D (version 10.0). The simulations were performed in a three?dimensional state of strain and in their course distributions of effective strain, temperature as well as force parameters of the process were determined. The paper also discusses the currently used technology of forming lever forging preforms, which involves considerable material losses, and it is suggested that the forging process be realized as press forging, using longitudinally rolled preforms as semi-finished products. On the basis of the obtained results, a new design of tools for longitudinal rolling of lever forging preforms has been developed.

12

Mikrostruktura odlewniczych stopów magnezu Mg - Al

75%

Dobrzański L. A. , Tański T. , Čižek L. , Domagała J.

|

2006

|

tom R. 6, nr 21/1

133-140

PL

W pracy przedstawiono strukturę odlewniczego stopu magnezu MCMgAl9Zn1 w stanie odlanym i po obróbce cieplnej. Zaprezentowane wyniki dotyczą mikroskopii świetlnej i skaningowej, rentgenowskiej analizy fazowej jakościowej, mikroanalizy rentgenowskiej jakościowej i ilościowej. Podejmowane badania, mają na celu określenie wpływu składu chemicznego i procesów wydzieleniowych na strukturę odlewniczych stopów magnezu.

EN

In the following paper there have been the structure of the MCMgAl9Zn1 magnesium cast alloy as-cast state and after a heat treatment presented. The following results concern light and scanning microscopy, quantitative X-ray diffraction method, X-ray qualitative and quantitative microanalysis.

13

Predykcja własności odlewniczych stopów Mg na podstawie wyników analizy termiczno-derywacyjnej

75%

Dobrzański L. , Król M.

|

2011

|

tom R. 108, z. 4-M/1

73-79

PL

W niniejszym artykule zaprezentowano wyniki symulacji sztucznych sieci neuronowych. Prezentowane sieci neuronowe mogą być wykorzystane do przewidywania właściwości mechanicznych stopów magnezu na podstawie zarejestrowanych wartości temperatury podczas odlewania. Wyniki z analizy termiczno-derywacyjnej zastosowano do budowy sieci neuronowych.

EN

In this paper the results from artificial neural networks are presented. The presented neural network can be used to predict mechanical properties of magnesium alloys based on temperatures recorder during casting. In this case thermal derivation analysis was used to record a temperatures during solidification.

14

Kształtowanie plastyczne stopu magnezu AZ31

75%

Hadasik E. , Kuc D. , Szuła A.

|

2010

|

tom R. 55, nr 6

313-318

PL

Wskazano na rosnące zainteresowanie w ostatnich latach stopami magnezu do zastosowań na elementy środków transportu. Podano klasyfikację stopów magnezu do przeróbki plastycznej, metody wytwarzania wyrobów drogą walcowania, wyciskania i kucia oraz wskazano trudności przy realizacji procesów przeróbki plastycznej. W badaniach własnych przedstawiono relacje pomiędzy strukturą, a parametrami odkształcania stopu AZ31. Wskazano na występowanie dwóch mechanizmów odkształcania: poślizgu i bliźniakowania. Podano zależności pomiędzy charakterystykami plastyczności, a parametrem Zenera-Hollomona.

EN

Usage of magnesium alloys constantly increase, especially in the area of automotive industry. Classification of magnesium alloys for forming, production process by rolling, extrusion and forging have been presented. Moreover, the difficulties in magnesium manufacturing have been presented as well. The relations between microstructure and deformation parameters in AZ31 magnesium alloy have been studied. Two main deformation processes: twinning and slipping have been shown. The changes in the plastic characteristics as a function of the Zener-Hollomon parameter have been presented.

15

Modyfikacja warstwy wierzchniej stopów magnezu za pomocą metody GTAW

75%

Szafarska M. , Iwaszko J. , Kudła K.

|

tom Vol. 32, nr 4

747-750

PL

Głównym celem pracy była próba zaadaptowania metody spawalniczej GTAW (Gas Tungsten Arc Welding) na potrzeby powierzchniowej obróbki przetopieniowej. Materiał badawczy stanowiły komercyjne stopy magnezu AZ91 i AM60. Ze względu na własności fizykochemiczne charakterystyczne dla wybranych materiałów, użycie metody GTAW wiązało się z wieloma problemami technologicznymi, m.in. ryzykiem utraty stabilności łuku elektrycznego oraz szybkim nagrzewaniem się elektrody, prowadzącymi do braku przetopienia materiału bądź do wystąpienia niekorzystnych zmian w geometrii powierzchni. Zaistniałe trudności wymusiły potrzebę przebudowy i doposażenia standardowego stanowiska spawalniczego. Efektem podjętych działań było opracowanie nowatorskiego zestawu dwupalnikowego z palnikami pracującymi w układzie tandem. Rolą palnika prowadzącego było katodowe oczyszczanie powierzchni materiału ze ściśle przylegającej warstwy tlenków, a drugiego palnika przetopienie oczyszczonej powierzchni. Efektywność zmian generowanych w wyniku przetapiania weryfikowano na podstawie obserwacji makroskopowych połączonych ze wstępnymi badaniami strukturalnymi. Zaproponowana metodyka obróbki pozwoliła na osiągnięcie zamierzonego celu i skuteczną modyfikację warstwy wierzchniej stopów magnezu bez konieczności uprzedniego oczyszczania mechanicznego, bądź chemicznego powierzchni materiałów. Opracowane rozwiązanie może stanowić cenną alternatywę dla technik laserowych, dominujących obecnie w inżynierii powierzchni stopów magnezu.

EN

The main objective of the study was to try to adapt the GTAW welding method to the surface remelting treatment needs. The study materials were the commercial alloys of magnesium AZ91 and AM60. Due to the physical and chemical properties characteristic for the selected material, the use of the GTAW method involved many technological problems, among other things the risk of loss of the electric arc stability and quick electrode heating in turn leading to a failure in the material remelting or the occurrence of an adverse alternation in the surface geometry. The arisen difficulties forced us to rebuild the welding station and fit it with additional equipment. The effect of the taken action was the development of an inventive double-burner set with the burners operating in tandem. The leading burner role was the cathodic cleaning of the material surface and the removal of the layer of oxides firmly adhered to it, whereas the role of the second burner was to remelt the cleaned surface. The effectiveness of the alternations caused by the remelting proces was verified on the basis of macroscopic observation along with preliminary structural investigations. The proposed treatment method has made it possible to obtain the intended aim and the effective modification of the outer layer of magnesium alloys without the necessity of the previous mechanical or chemical cleaning of the surface of materials. The developed solution can be a valuable alternative for the laser techniques that are presently dominating in magnesium alloy surface engineering.

16

New energy efficient magnesium technology for strip production and its potential

75%

Kawalla R. , Ullmann M. , Oswald M. , Vogt H.-P.

|

tom Vol. 31, nr 3

558-561

EN

Magnesium alloys have great potential in the area of lightweight production especially in the automotive industry due to their favorable combination of mechanical properties and low density. The Institute for Metal Forming at the Freiberg University of Mining and Technology (TUBAF) and MgF Magnesium Flachprodukte GmbH have developed an energy efficient and therefore eco-friendly technology for the production of magnesium sheets to enhance the availability of magnesium sheets. For this purpose a pilot plant has been constructed in Freiberg. The twin roll casting facility with a downstream rolling mill is described in the following. The state of the technology is shown regarding the twin roll casting product and the properties of rolled and annealed sheets and bands respectively. Furthermore examples from the automotive and electronic industry are shown.

PL

Ze względu na korzystną kombinację własności mechanicznych ze znikomą gęstością stopy magnezu mają wiele możliwości zastosowania w konstrukcjach lekkich, a w szczególności w przemyśle motoryzacyjnym. Aby zwiększyć dostęp do blach z magnezu, Instytut fur Metalformung Uniwersytetu TU-Bergakademie Freiberg wraz z firmą MgF Magnesium Flachprodukte GmbH opracował nową energowydajną i przyjazną środowisku technologię produkcji blach magnezowych. W tym celu zostało również wykonane na terenie Instytutu fur Metalformung urządzenie pilotażowe. W pracy przedstawiono urządzenie do odlewnia blach między walcami ze stopów magnezu zaopatrzone w jednostkę do przerobu plastycznego. Pokazano: stan aktualny rozwoju technologii, dostępne odlane półprodukty, właściwości przewalcowanych i wyżarzonych blach oraz taśm. Na zakończenie zaprezentowano możliwości zastosowania produktów magnezowych do budowy pojazdów oraz w sprzęcie elektronicznym.

17

Flow Stress Numerical Modeling for Large Strain Deformation in Magnesium

75%

De Pari L. J. , Misiolek W. Z. , Forsmark J. H. , Luo A. A.

|

2010

|

tom Vol. 10, No. 2

108-129

EN

An existing flow stress model proposed by Barnett was examined with as-cast homogenized AZ31 compression test data for a range of temperatures (250-450 centigrade) and strain rates (0.001-20s-1) from literature to verify the applicability of the model to direct extrusion of AZ31. The model was successful in predicting the hardening region of the flow curve but was unable to simulate the sizable softening component of the flow curve that as-cast homogenized magnesium alloys tend to have before failure. In order to correct this shortcoming, an empirical softening expression was developed with the same range of temperatures and strain rates. This modified flow stress model was then implemented into the finite element software package DEFORMTM 3-D to examine the hot-direct extrusion of hollow AZ31 automobile structural components fabricated using a port-hole die.

PL

Istniejący model naprężenia uplastyczniającego zaproponowany przez Barnetta został przeanalizowany używając danych z literatury dla odlanego i homogenizowanego stopu AZ31 poddanego próbom ściskania w zakresie temperatur od 250 do 450 centigrade i prędkości odkształcenia od 0.001 do 20 s-1. Analizę te przeprowadzono w celu zwerifikowania czy model ten nadaje się do zastosowania do procesu wyciskania współbieżnego stopu AZ31. Model ten sprawdził się w przewidywaniu krzywej umocnienia lecz nie był w stanie przewidzieć znaczącego zmiękczenia materiału typowego dla odlanego i homogenizowanego stopu magnezu tuz przed pęknięciem. W celu poprawienia tego limitującego faktu opracowano poprawkę dla tego zakresu temperatur i prędkości odkształcenia. Ten zmodyfikowany model naprężenia uplastyczniającego został następnie zastosowany w programie elementów skończonych DETORM™ 3-D w celu analizy wy ciskania współbieżnego na gorąco przez matryce mostkowa profilu ze stopu AZ31.

18

Stopy magnezu - nowoczesne stanowisko odlewania w Instytucie Odlewnictwa w Krakowie

75%

Fajkiel A. , Dudek P.

|

2000

|

tom R. 3, nr 3

41-44

19

Possibilities of mechanical properties and microstructure improvement of magnesium alloys

75%

Greger M. , Kocich R. , Čížek L. , Dobrzański L. A. , Juřička I.

|

2007

|

tom Vol. 28, nr 2

83-90

EN

Purpose: Magnesium alloys are the very progressive materials whereon is due to improve their end-use properties, which. Especially, wrought Mg alloys attract attention since they have more advantageous mechanical properties than cast Mg alloys. Design/methodology/approach: The presented article shows some specific physical-metallurgical characteristics of magnesium alloys of the AZ91 kind after hot forming. Special attention has been focused on the analysis of mutual relations existing between the deformation conditions, microstructural parameters, and the achieved mechanical properties. Findings: The discussed topic includes namely the monitoring of the structures in the initial cast state and after the heat treatment of the T4 kind and the influence of rolling in hot state at different temperatures on this structure. The results of torsion tests of AZ91, AZ61 and AZ31 were added. Research limitations/implications: The results of this paper evinces that a combination of ECAP technology with conventional rolling is very effective tool for improve a final properties of magnesium alloys in practical use. Practical implications: It would be appropriate a extrusions processes for increasing of mechanical properties on their treatment by plastic deformations in a rolling mills. Originality/value: It is explained a big consequence of the ECAP integration between classical forming techniques.

20

Influence of deformation parameters on rebuilt process in the hot deformed Mg-Al-Zn alloy

75%

Kuc D. , Hadasik E.

|

2010

|

tom Vol. 77, nr 8

406-410

EN

The favourable 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. The following work concentrates on the analysis of microstructure and plasticity of magnesium alloy AZ31 type during hot plastic deformation process. After rolling and annealing alloy specimens were subjected to axial-symmetric compression. Structural examination was carried out using light an transmission electron microscopy. Deformation mode such as slip and twinning, which take place during hot deformation, have been detected. The research carried out enabled the understanding of the phenomena taking place during deformation and annealing of the investigated AZ31 type alloy. The results will constitute the basis for modelling the structural changes.

PL

Obecnie obserwuje się intensywny rozwój technologii związanych z przeróbką plastyczną stopów magnezu. W związku ze złożonością zjawisk zachodzących w mikrostrukturze, wiele prowadzonych prac badawczych w zakresie stopów Mg-Al-Zn koncentruje się na poznaniu procesów odbudowy struktury podczas odkształcenia. W artykule podjęto badania zmierzające do oceny mikrostruktury stopu Mg-Al-Zn podczas ściskania na gorąco. Wykazano dwa odrębne mechanizmy odkształcenia, związane z przebiegiem poślizgu i bliźniakowania w zależności od parametrów procesu. Analiza tych mechanizmów umożliwi poprawną symulację zachowania się stopu w rzeczywistych warunkach przeróbki plastycznej.