W artykule przedstawiono wyniki wstępnych prac wytwarzania nanokrystalicznych proszków metodą wysokoenergetycznego rozdrabniania. Wykorzystano je następnie jako surowiec do wytwarzania nanokrystalicznych magnesów neodymowych jednofazowych. Określono wpływ parametrów procesu mielenia, w dostępnym młynku kulowo-planetarnym, na morfologię i właściwości magnetyczne wytworzonych próbek magnesów. Wyniki prac pokazały, że stosując długotrwałe mielenie stopu Nd-Fe-B w młynku planetarno-kulowym możliwe jest wytworzenie proszków nanokrystalicznych, a nawet o amorficznej budowie cząstek. Nadmierne rozdrobnienie cząstek proszku i jego amorfizacja wpływa niekorzystnie na gęstość i właściwości magnetyczne magnesów otrzymywanych metodą zagęszczania na gorąco.
EN
The paper presents the results of preliminary work of production process of nanocrystalline powders by high-energy ball milling. These powders then were used as raw materials for the manufacturing of single-phase nanocrystalline Nd-Fe-B magnets. The influence of the milling process parameters on the morphology and magnetic properties of produced magnets were examined. The results of the work have shown that applying long-term milling of Nd-Fe-B alloy allows to obtain nanocrystalline powders or even powders with amorphous structure of particles. However, overmilling of powder, which result is its amorphousation, adversely affects the density and magnetic properties of magnets produced with the use of hot densification method.
W pracy przedstawiono wpływ dwóch wariantów wstępnego wygrzewania 1120°C/2h i 1180°C/2h oraz parametrów odkształcania plastycznego na gorąco na właściwości plastyczne nadstopu IN-718. Badania odkształcalności stopu wykonano metodą skręcania na gorąco na plastomerze skrętnym. Próbki skręcano do zerwania w zakresie temperatury 900−1150°C ze stałą prędkością odkształcania 0,1 i 1,0 s-1. Na wyznaczonych i skorygowanych krzywych płynięcia określono wskaźniki charakteryzujące właściwości plastyczne stopu oraz analizowano zależności temperaturowe maksymalnego naprężenia uplastyczniającego (σpp) i odkształcenia granicznego (εf). Stwierdzono, że optymalne wartości maksymalnego naprężenia uplastyczniającego i odkształcenia granicznego uzyskano dla stopu po wstępnym wygrzewaniu 1120°C/2h i odkształcaniu z prędkością 0,1 s-1 w zakresie temperatury 1050−1100°C. Zależności pomiędzy maksymalnym naprężeniem uplastyczniającym i parametrem Zenera-Hollomona (Z) przedstawiono w postaci funkcji potęgowej σpp = A×Zn. Wartości energii aktywacji odkształcania na gorąco (Q) wyznaczono dla dwóch wariantów wstępnego wygrzewania stopu, tj. 1120°C/2h i 1180°C/2h i wyniosły − odpowiednio − 478 kJ/ mol i 628 kJ/mol.
EN
The influence of two variants of initial soaking at 1120°C/2h and 1180°C/2h and parameters of hot plastic working on the deformability of an IN-718 type superalloy have been presented. The hot deformation characteristics of alloy were investigated by hot torsion tests. The tests were executed at constant strain rates of 0.1 and 1.0 s-1, and testing temperature in the range of 900°C to 1150°C and were conducted until total fracture of the samples. Plastic properties of the alloy were characterized by worked out flow curves and the temperature relationships of maximum yield stress (σpp) and strain limit (εf). It was found that optimal values of flow stress and strain limit were obtained for the alloy after its initial soaking at 1120°C/2h and deformation in the temperature range of 1050-1100 °C at strain rate 0.1 s-1.The relationship between the maximum yield stress and the Zener-Hollomon parameter (Z) was described by σpp = A×Zn power function. Activation energy for hot working (Q) was assessed for the alloy after two variants of initial soaking, i.e. 1120°C/2h and 1180°C/2h and amounted − respectively − 478 kJ/mol and 628 kJ/mol.
W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu parametrów odkształcania plastycznego na gorąco na mikrostrukturę i właściwości plastyczne nadstopu typu IN-718. Badania odkształcalności stopu wykonano metodą skręcania na gorąco na plastomerze skrętnym. Próbki skręcano do zerwania w zakresie temperatury 900÷1150°C ze stałą prędkością odkształcania 0,1 i 1,0 s-1. Do analizy ilościowej zastosowano program MET-ILO i wyznaczono podstawowe parametry stereologiczne badanych mikrostruktur. Wykazano, że średnia wielkość ziarna po rekrystalizacji wzrasta w miarę podwyższania temperatury odkształcania i wzrostu prędkości odkształcania. Opracowano zależność funkcyjną pomiędzy średnią wielkością ziarna zrekrystalizowanego a parametrem Zenera-Holomona oraz oszacowano energię aktywacji odkształcania plastycznego na gorąco.
EN
The paper presents the results of research concerning the influence of hot deformation parameters on the microstructure and plastic properties of an IN-718 type superalloy. The hot deformation characteristics of alloy were investigated by hot torsion tests using of torsional plastometer. The tests were executed at constant strain rates of 0.1 and 0.1 s-1, and testing temperature in the range of 900 to 1150°C and were conducted until total fracture of the samples. A quantitative analysis of the investigated microstructures was carried out by means of program MET-ILO and the main stereological parameters were determined. It was found that mean grain size after recrystallization increases with an increasing deformation temperature and with growth of strain rate. Functional relation between the mean recrystallized grain size and the Zener-Hollomon parameter been developed and activation energy of the hot plastic deformation has been estimated.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Purpose: This study describes the influence of initial austenite grain size and parameters of hot plastic deformation on the deformability and structure of high-temperature Fe-Ni austenitic alloy of A-286 type. Design/methodology/approach: The hot deformation characteristics of the alloy were investigated by hot torsion tests using torsion plastometer. The tests were executed at constant strain rates of 0.1 and 1.0 s-1, at a testing temperature in the range from 900 to 1150 °C. The structural inspections were performed on microsections taken from plastometric samples after so called "freezing". Findings: Plastic properties of the alloy were characterized by the worked out flow curves and the temperature relationships of flow stress and the strain limit. The relationship between the peak stress (σpp) and the Zoner-Hollomon parameter (Z) were described by power function. Activation energy for hot working (Q) was assessed for the alloy after two variants of previous heating. The examinations performed, focusing on the influence of hot working parameters on the structure of austenitic alloy, revealed subsequently occurring processes of dynamic recovery, recrystallization and repolygonization. Practical implications: Characteristics of the alloy plastic properties during hot deformation depend considerably on the initial soaking temperature and hot deformation parameters. Optimum values of yield stress and strain limit were obtained for the alloy after its initial soaking at 1100 °C/2h and strain rate of 0.1 s-¹ in the temperature range of 1050-950 °C. Originality/value: An increase of the alloy deformation temperature led to a growth of the size of subgrains with a simultaneous decrease of their internal dislocation density. The influence of the strain rate of the alloy on the size of subgrains and dislocation density is complex by nature and depends on the initial size of the austenite grains and on the mechanism of the dynamic recrystallization process.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Purpose: The effects of relevant metallurgical factors on the structure, fracture mode and properties of the high cobalt and cobalt free maraging steel has been studied. The aim was to better understand structure-property relations and enhance mechanical properties of the steels. To provide data needed for production and manufacturing technology, the high temperature deformability using physical simulation method was used. Design/methodology/approach: To study structure-property relation, broad range of the experimental techniques was used: quantitative metallography, X-ray diffraction phase analysis, transmission electron microscopy and SEM fractography. The flow properties in the range of hot working processes were determined by physical simulation approach, using Gleeble 3800 system. Findings: The cobalt-free maraging steel proved to be a valuable structural steel. At much higher fracture toughness it had only about 100 MPa lower yield stress, compared to that of high cobalt steel. Fracture surface morphologies were highly dependent on the steel grade and type of the mechanical test. The hot stress-strain characteristics were established for cobalt free maraging steel and compared to that of a stainless steel. Research limitations/implications: To fully evaluate potential field of applications, deeper comparative studies of the high cobalt and cobalt-free maraging steels are needed, particularly fracture modes and service properties of some parts. Practical implications: Very high mechanical properties and fracture toughness values obtained for the steels studied, make them suitable for advanced structural applications. The studies on the hot deformation behaviour of the steels are of practical value for the hot working process development. Originality/value: Detailed evaluation of the metallurgical purity, microstructure and fracture modes, allowed for better understanding of the microstructure-property relationships in selected high strength steels. The results obtained are of practical value for the development, production and manufacture of the high strength maraging steels with improved properties.
Podano uogólnioną analizę wyników badań doświadczalnych dużej grupy stopów aluminium, przeprowadzonych na plastometrze krzywkowym i skrętnym. Przedstawiono wpływ wyjściowego stanu metalu na charakter i kształt krzywych płynięcia w warunkach odkształcenia na gorąco. Opracowano model wpływu warunków przebiegu odkształcenia w czasie na reologiczne zachowanie się stopów aluminium podczas różnego rodzaju obciążeń.
EN
General analysis of experimental data from the examination of large group of aluminium alloys with the use of cam and torsion plastometers is given. An effect of the initial metal state on the character and shape of the flow curves in the conditions of hot deformation has been presented. A model illustrating influence of deformation conditions varying in time on the rheological behaviour of aluminium alloys subjected to various types of load has been developed.
7
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Hot deformation behaviour of two-phase titanium alloys is determined by type of microstructure developed in heat treatment and plastic deformation processes. Obtaining of demanded operational and technological properties is related to both the appropriate selection of hot working parameters and preceding thermomechanical process conditions. In the paper stereological parameters of microstructure obtained in initial heat treatment and plastic working in the alpha+beta<->beta phase transformation range with various forging reduction (Epsilon=20 and 50 per cent) were determined. Evaluation of the thermomechanical process parameters on hot plasticity of Ti-6Al-4V titanium alloy was performed. It was found that degree of initial plastic deformation considerably affects relative elongation in high temperature tensile test at the strain rate of Epsilon'=1 times 10 to the -2 s to the -1.
PL
Plastyczność na gorąco dwufazowych stopów tytanu jest determinowana rodzajem mikrostruktury kształtowanej w procesach obróbki cieplnej i odkształcania plastycznego. Uzyskanie wymaganych właściwości technologicznych i eksploatacyjnych zależy zarówno od prawidłowego doboru parametrów procesu przeróbki plastycznej na gorąco, jak i poprzedzającego go procesu cieplno-plastycznego. W pracy określono parametry stereologiczne mikrostruktury po wstępnej obróbce cieplnej i procesie odkształcania plastycznego w zakresie przemiany fazowej alfa+beta<->beta dla różnych wartości gniotu (Epsilon=20 i 50 procent). Dokonano oceny wpływu parametrów procesu cieplno-plastycznego na plastyczność na gorąco stopu tytanu Ti-6Al-4V. Stwierdzono, że stopień wstępnego odkształcenia plastycznego ma istotny wpływ na wartość wydłużenia względnego w próbie rozciągania w podwyższonej temperaturze z prędkością odkształcania Epsilon'=1 razy 10 do potęgi -2 s do -1.
W pracy przedstawiono wyniki badań plastometrycznych zrealizowanych przy obciążaniu ciągłym i pojedynczym próbek ze stopu cyrkonu typu Zr-Nb, za pomocą symulatora procesów metalurgicznych Gleeble 3800. Badania wykonano przy zmiennych temperaturach (T = 350÷500 °С) i zmiennej prędkości odkształcenia w granicach 0,5÷15,0 s-1. Porównano także wyniki badań eksperymentalnych i teoretycznych dla krzywych płynięcia plastycznego σp − ε , otrzymanych przy wykorzystaniu modelu reologicznego, opartego na równaniach dotyczących czynnika dziedzicznego, przeprowadzonych zgodnie z teorią pełzania materiałów.
EN
The paper presents the results of the plastometric tests executed in continuous and fractional loading of samples made from the Zr-Nb alloy, using the thermal-mechanical physical simulator Gleeble 3800. The researches were carry out with changing values of the temperature in range (T = 350÷500 °С) and changing values of the strain rate inrange 0,5÷15,0 s-1. The results of experimental and theoretical investigations were also compared for plastic flow curves, received by using the rheological model, leaning on the equations relate to the hereditary factor, conducted according to the theory of the creeping materials.
9
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Zakres możliwości materiałowych elementów konstrukcyjnych i narzędzi znacznie poszerzają materiały gradientowe, które umożliwiają wytwarzanie wyrobów o mniejszej masie i ukierunkowanych własnościach. W grupie tych tworzyw postrzegane są materiały kompozytowe na osnowie aluminium i jego stopów. W pracy przedstawiono wyniki badań wytwarzania kompozytów z proszku aluminium i stopu Al17Si5Fe3Cu1,1Mg0,6Zr, obrabianego cieplnie przez przesycanie i starzenie. Wypraski z proszków materiałów wyjściowych i ich mieszanek z gradacją 20% proszku stopowego od 0 do 100% mas. i proszku aluminium odkształcano w matrycach zamkniętych, w warunkach izotermicznych. Dla otrzymanych materiałów opracowano struktury i własności mechaniczne po odkształcaniu. Wytworzono również kompozyt z gradientem składu chemicznego. Wyroby otrzymane zarówno z samego proszku aluminium RAl-1, jak i stopu Al17 oraz ich mieszanek są praktycznie pozbawione porowatości. Wraz ze wzrostem zawartości proszku stopu Al17 w tworzywach rośnie wytrzymałość na ściskanie oraz następuje umocnienie, w wyniku zmniejsza się plastyczność otrzymanych materiałów. Udział powierzchni przełomu kruchego zwiększa się z rosnącą zawartością stopu Al17 w materiałach. W wytworzonym kompozycie z gradientem składu chemicznego uzyskano kierunkową wytrzymałość na ściskanie. Jest ona znacznie większa podczas obciążenia próbki siłą przyłożoną prostopadle do gradientu składu chemicznego niż równolegle.
EN
Gradient materials are a unique type of composite, formed from two distinct constituents, which exhibits a graded composition, appearing to transform from one material to another, thus producing gradual changes in characteristics and resultant new exploitable functional properties. Accordingly they extend the range of solutions for constructional components. Research to extend the development of these materials are directed mainly towards obtaining experimental data necessary for working out their optimum chemical composition, microstructure and properties, and also developing methods of manufacture and processes of forming semi and finished products. Aluminium and aluminium alloys form an important group of gradient materials with potential for manufacture of low density construction parts. Aim of this research was, using Powder Metallurgy and subsequent plastic work and heat treatment, the production of composite with gradient chemical composition from the aluminium and its alloy Al-Si-Fe-Cu-Mg. Gradient composite preforms were manufactured by cold pressing aluminium, RAl-1, and aluminium alloy Al17Si5Fe3Cu1.1Mg0.6Zr, designated Al17, powders. Concentration changed from 0 to 100% alloy at 20% intervals. The performs were closed - die forged at a temperature of 490° C and their structures and mechanical properties after forging and additional heat treatment studied. Materials from RAl-1, aluminium alloy Al17 and some mixtures were without porosity. The influence of chemical composition gradient on material flow and tensile, bend and compression properties was examined. Increase in Al17 content increases the compressive strength, but decreases plasticity: on fractographs the increase in brittle regions is visible. Chemical composition of the specimens influenced stress-strain dependence during compression test. In gradient materials there was a pronounced anisotropy in compressive strength with values perpendicular to the concentration gradient being approximately double compared to parallel to the gradient. Optimum strengths were for Al-80% Al17 material: tensile - 219 MPa and compressive - 620 MPa, respectively. The value of compressive strength for the gradient material, measured perpendicular to the concentration gradient and plasticity are comparable with the Al-60%Al17 material.
Analizowano zjawiska zachodzące podczas odkształcania na gorąco i odbudowy mikrostruktury austenitycznej stali chromowo-manganowej i chromowo-nikowej o niskiej EBU. W szczególności przeanalizowano zagadnienia zdrowienia i rekrystalizacji dynamicznej oraz zmiany mikrostruktury po zakończeniu odkształcania.
EN
The phenomena taking place during hot deformation and reconstruction of the microstructure of chromium-manganese and chromium-nickel austenitic steels of low SFE were analyzed. In particular, the problems of recovery and dynamic recrystallization as well as changes of the microstructure after deformation were analyzed.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.