The experience of many generations of researchers; metallurgists and designers have resulted in new types of steel, they called it: third generation.
PL
W artykule przybliżono postępy dokonane w pracach nad rozwojem technologii regulowanej przeróbki plastycznej na gorąco, które doprowadziły do wytwarzania stali o wielofazowej strukturze z wymaganym udziałem, rozmieszczeniem i morfologią poszczególnych składników strukturalnych. Wymaga to odpowiedniego sterowania procesami zachodzącymi już podczas obróbki plastycznej na gorąco, w zakresie stabilności austenitu i kontrolowanego przebiegu chłodzenia w warunkach przemiany fazowej austenitu przechłodzonego. Wytwarzane obecnie w tej technologii stale, tzw. trzeciej generacji, wymienione w końcowej części publikacji, są stosowane na elementy konstrukcyjne wymagające połączenia wysokiej wytrzymałości i plastyczności, zdolne do pochłaniania energii w warunkach odkształcenia plastycznego z dużymi prędkościami. Obecnie regulowane walcowanie, obok hartowania izotermicznego na bainit dolny, jest też jednym z finalnych zabiegów obróbki stali konstrukcyjnych wysokowęglowych oraz narzędziowych zarówno do pracy na zimno jak i szybkotnących.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Purpose: The paper presents the processes which condition the quality of steel cast strands and properties of rolled products. It touches upon the technology of small-size rings manufacture from the 42CrMo4 steel used for the production of rolling bearings and toothed rings. Design/methodology/approach: Investigations were made on the 42CrMo4 steel based process of small-size rings manufacture of weight not exceeding 100 kg and the internal diameter up to 600 mm. Findings: Microstructure heterogeneity has been proven on the cross section of rods and rings under hot rolling and thermal treatment. Non-uniformity in hardness distribution was found on the hot rolled rings' face surface and cross section. Final products made from rings with heterogeneous properties characterize: difficulties with machining, cracking during surface hardening and decrease of life time. After the process modification, the rings' microstructure homogeneity and advantageous hardness distribution were obtained. Practical implications: A good quality of final rings after heat treatment is obtained in the case of charge characterized by a uniform pearlitic/ferritic microstructure. After the process technology modification, the rings' microstructure homogeneity and advantageous hardness distribution were obtained. Originality/value: The minimum processing degree in the rolling of rod products should guarantee obtaining a homogeneous microstructure on the rings cross section and properties which would ensure a good quality and the required functional properties of the final products.
Celem pracy jest analiza doświadczalna uplastycznienia spieku czystego aluminium w podwyższonych temperaturach. Badanie polegało na badaniu naprężeń podczas odkształcenia plastycznego spieków o różnej porowatości początkowej. Przedstawiono zależność naprężenia uplastyczniającego materiału spiekanego od naprężenia uplastyczniającego dla materiału bazowego.
EN
The purpose of the paper is to analyze the yielding of pure aluminum P/M specimen at high temperatures. The identification is based on strain and stress measurements during plastic deformation of P/M specimen for various initial porosities. The relation between apparent yield stress of P/M material and the base material is presented.
Deformation softening is quite often observed during hot working of different alloys. Steels, aluminium, titanium or nickel alloys can demonstrate a decrease in flow stress under active deformation at constant temperatures and strain rates. Though the background microstructural mechanisms as well as the softening rates can be quite different, the treatment of such processes requires special attention. Deformation softening can cause significant non-uniformity of the metal flow resulting in flow localization, formation of shear bands and variation of the microstructure across the workpiece. This paper is devoted to the investigation of the specific issues which arise in this respect in FEM simulation of processes involving softening. The possible role of softening in shear band formation is studied using numerical simulation and physical modelling. The effect of the softening rate on the probability of flow localization is discussed. The interplay of deformation softening with the stain rate and temperature sensitivity is demonstrated using as an example the simulation of Equal Channel Angular Pressing (ECAP). An approach to account for the deformation softening in FEM simulations via process modelling of the microstructure refinement is proposed.
PL
Zmiękczanie podczas odkształcenia jest często obserwowane podczas obróbki plastycznej na gorąco różnych stopów. Stale, stopy aluminium, tytanu lub niklu mogą wykazać zmniejszenie naprężenia płynięcia w warunkach czynnego odkształcania przy stałej temperaturze i prędkości odkształcenia. Jednak mechanizmy w tle jak również prędkości zmiękczenia mogą być bardzo różne, stąd analiza takich procesów wymaga szczególnej uwagi. Zmiękczenie podczas odkształcenia może powodować znaczną niejednorodność płynięcia metalu prowadzącą do lokalizacji płynięcia, tworzenia pasm ścinania i zróżnicowania mikrostruktury w całym odkształcanym elemencie. Niniejsza praca poświęcona jest badaniu konkretnych problemów, pojawiających się w tym zakresie podczas symulacji metodą elementów skończonych procesów z udziałem zmiękczania. Możliwa rola zmiękczenia w powstawaniu pasm ścinania badana jest za pomocą symulacji numerycznych i modelowania fizycznego. Omawiany jest wpływ prędkości zmiękczania na prawdopodobieństwo lokalizacji płynięcia. Wzajemne oddziaływanie zmiękczania podczas odkształcenia z szybkością odkształcenia i temperaturą, wykazano stosując jako przykład symulację wyciskania przez kanał kątowy. Zaproponowano podejście do ujęcia zmiękczania podczas odkształcenia w symulacji metodą elementów skończonych poprzez modelowanie procesów rozdrobnienia mikrostruktury.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Purpose: The work consisted in investigation of newly elaborated high-manganese austenitic steels with Nb and Ti microadditions in variable conditions of hot-working. Design/methodology/approach: Determination of processes controlling strain hardening was carried out in continuous compression test using Gleeble 3800 thermo-mechanical simulator. Findings: It was found that they have austenite microstructure with numerous annealing twins in the initial state. Continuous compression tests realized in the temperature range from 850 to 1050*C with the strain rate of 10s -1 enabled determination of yield stress values and values of εmax deformations-corresponding to maximum flow stress. It was found that initiation of dynamic recrystallization requires true strain equal at least 0.29. Holding of steel after plastic deformation allowed determining the progress of recrystallization in the function of isothermal holding time. Determined half-times of recrystallization at 900oC after deformation with 25% of reduction are equal 32 and 17s for 27Mn-4Si-2Al-Nb-Ti and 26Mn-3Si-3Al-Nb-Ti steel, respectively. Several-stage compression tests with true strain of 0.29 permit to use dynamic recrystallization for shaping fine-grained microstructure of steel in the whole range of deformation temperature. Decreasing true strain to 0.23 limits the course of dynamic recrystallization to two first deformation cycles. In two final cycles of deformation, as well as in the whole range of hot-working realized with true strain of 0.19-dynamic recovery is the process controlling strain hardening. Practical implications: The obtained microstructure-hot-working conditions relationships and stress-strain curves can be useful in determination of power-force parameters of hot-rolling for sheets with fine-grained austenitic structures. Originality/value: The hot-working behaviour and microstructure evolution in various conditions of plastic deformation for new-developed high-manganese austenitic steels with Nb and Ti microadditions were investigated.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Purpose: The purpose of the article is to present the results of research of the effect of thermal and thermoplastic working on the structure of high-manganese austenitic TWIP steels. Design/methodology/approach: Plastometric tests were performed with DSI (Dynamic System Inc.) Gleeble 3800 instrumentation being the equipment of the Scientific and Didactic Laboratory of Nanotechnology and Materials Technologies of the Institute of Engineering Materials and Biomaterials. Changes in the microstructure after individual stages of hot plastic deformation were determined on the basis of detailed microstructure tests with the light microscope and scanning electron microscope. An X-ray phase qualitative analysis of the examined materials in the condition after casting and after thermoplastic working was carried out with the XPert diffractometer by Philips. Findings: It was concluded based on the tests performed that the structure of the examined austenitic high-manganese steel in the initial condition is represented by austenite with numerous annealing twins. The results obtained for investigations in a continuous compression test will enable to establish power and energy parameters and design a hot compression process, consisting of several phases, of axisymmetric specimens, simulating the final rolling passes. Practical implications: By elaborating the detailed data concerning structural changes and power and energy parameters of the thermoplastic working process of the investigated high-manganese austenitic TWIP steel type, it will be possible to design appropriately the final passes of the hot rolling process to obtain an optimum size of grains, which will in turn influence the improved strength properties of the investigated high-manganese austenitic X11MnSiAl25-1-3 steel. Originality/value: The application of thermoplastic working of high-manganese austenitic TWIP steel.
7
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Opór zużycia ściernego metali zależy od wielu czynników. W dużym stopniu wpływ na to ma wstępna obróbka plastyczna na gorąco i na zimno. Sposób wstępnego odkształcenia w stanie zimnym i jego wpływ na zużycie ścierne jest przedmiotem szczególnego zainteresowania, ponieważ powoduje duże zmiany strukturalne i utwardzenie obrabianego materiału.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.