Badania plastyczności stopu AlZn5,5MgCu dla warunków przeróbki plastycznej na gorąco. Investigation into the ductility of the AlZn5,5MgCu alloy for hot plastic working conditions.
Journal Title: Obróbka Plastyczna Metali - Year 2018, Vol 29, Issue 3
Abstract
Najbardziej wiarygodnym sposobem wyznaczenia zdolności danego materiału do odkształcenia plastycznego bez naruszenia spójności jest określenie tzw. kryterium plastyczności. Kolejnym parametrem charakteryzującym podatność danego materiału do kształtowania plastycznego jest naprężenie uplastyczniające, zależne od odkształcenia, prędkości odkształcenia, temperatury oraz historii przebiegu odkształcenia. Istotny wpływ na plastyczność ma również stan mikrostruktury badanego materiału. W celu jego określenia w zależności od zmieniających się parametrów obróbki cieplno-plastycznej należy wykonać badania dylatometryczne, które umożliwiają wyznaczenie temperatury charakterystycznej badanego materiału oraz pozwalają na ujawnienie procesów zachodzących w jego strukturze podczas kolejnych etapów obróbki cieplno-plastycznej. Zakres przedstawionych w pracy badań obejmował określenie kryterium plastyczności stopu aluminium AlZn5,5MgCu w stanie T6 oraz po wyżarzaniu. Badania te przeprowadzono w statycznej próbie rozciągania w podwyższonej temperaturze, przy zastosowaniu maszyny wytrzymałościowej Zwick Z/100. W pracy wyznaczono również temperaturę rozpuszczania się i wydzielania w badanym materiale związków międzymetalicznych, z wykorzystaniem dylatometru DIL805A/D. Ponadto określono zmiany wartości naprężenia uplastyczniającego badanego materiału w zależności od parametrów odkształcenia oraz opracowano model matematyczny zmian własności reologicznych badanego stopu. Badania krzywych plastycznego płynięcia przeprowadzono w próbie skręcania z zastosowaniem plastometru skrętnego STD 812. Przeprowadzone w ramach pracy badania stanowiły podstawę doboru optymalnych parametrów procesu walcowania badanego stopu w trójwalcowej walcarce skośnej. Na podstawie otrzymanych wyników stwierdzono istotny wpływ parametrów odkształcenia na wartość naprężenia uplastyczniającego badanego stopu aluminium. Stosując operację wyżarzania wsadu z badanego stopu aluminium AlZn5,5MgCu dostarczonego w stanie T6, można poprawić jego właściwości plastyczne, co umożliwia stosowanie większych odkształceń jednostkowych w procesie walcowania. Stwierdzono, że właściwą temperaturą walcowania analizowanego stopu w trójwalcowej walcarce skośnej będzie temperatura powyżej 200°C. The most reliable method of establishing the ability of a given material to deform plastically, while not losing its integrity, is by determining its so-called yield criterion. Another parameter that describes the susceptibility of a given material to being plastically formed is the yields stress, which is dependent on the strain, strain rate, temperature and the history of deformation. The ductility is also significantly influenced by the microstructural state of the material under examination. In order to determine it as dependent on the varying parameters of thermo-mechanical treatment, it is necessary to perform dilatometric tests to determine the characteristic temperatures of the examined material and to reveal processes occurring within its structure during successive thermo-mechanical treatment stages. The scope of the investigation covered in this study encompassed examinations to determine the yield criterion for the AlZn5.5MgCu aluminium alloy in condition T6 and after annealing. These examinations were carried out in static tensile tests at elevated temperature using a Zwick Z/100 testing machine. The temperatures of dissolution and precipitation of intermetallic compounds in the examined material were also determined using a DIL805A/D dilatometer. In addition, the variations in the magnitude of the yield stress of the examined material were determined as dependent on the deformation parameters, and a mathematical model of the rheological properties of the examined alloy was developed. The examination of the plastic flow curves was performed in a torsion test using an STD 812 torsion plastometer. The investigation carried out within the study provided a basis for the selection of the optimal parameters of the process of rolling the examined alloy on a three-high reeling mill. From the obtained results, a significant effect of the deformation parameters on the magnitude of the yield stress of the investigated aluminium alloy has been found. Using the operation of annealing the charge of the examined AlZn5.5MgCu aluminium alloy supplied in state T6, its plastic properties can be improved, which will enable larger unit deformation to be used in the rolling process. It has been found that the appropriate temperature of rolling the examined alloy on a three-high reeling mill will be a temperature above 200°C.
Authors and Affiliations
Anna Kułakowska, Konrad Laber, Henryk Dyja
Keywords
Related Articles
- EP ID EP453875
- DOI -
- Views 36
- Downloads 0
Wpływ temperatury i czasu spiekania na właściwości spieków z proszku Mg wytworzonych metodą SPS
Magnez ze względu na małą gęstość wynoszącą 1/4 gęstości stali i 2/3 gęstości aluminium znajduje coraz szersze zastosowanie jako materiał na elementy maszyn, głównie w przemyśle motoryzacyjnym i lotniczym. Do najważniejs...
Przegląd badań z zakresu kształtowania blach w ramach realizowanych projektów Sieci Badawczej Łukasiewicz – Instytutu Obróbki Plastycznej. Review of research on sheet forming within the framework of realized projects of the Łukasiewicz Research Network – Metal Forming Institute
W artykule przedstawiono zakres prac prowadzonych w Zakładzie Tłoczenia Sieci Badawczej Łukasiewicz – Instytutu Obróbki Plastycznej na przełomie ostatnich lat. Zamieszczono wyniki badań, m.in. prac statutowych, związanyc...
Badanie zwilżania ciekłym cynkiem blach stalowych po obróbce plastycznej. Investigations of liquid zinc wetting of steel sheets after plastic treatment
Niniejsza praca powstała w ramach realizacji projektu badawczego mającego na celu opracowanie i wdrożenie technologii recyklingu poprodukcyjnych odpadów taśmy stalowej. W ramach prowadzonych prac wykonano procesy oczyszc...
Aparatura wysokociśnieniowa do przeróbki plastycznej materiałów z dużymi odkształceniami na zimno
Obróbka plastyczna z dużymi odkształceniami powoduje rozdrobnienie mikrostruktury materiałów co skutkuje wzrostem własności mechanicznych. Aby powstrzymać utratę spójności materiału podczas odkształcania należy zachować...
Wpływ stanu strukturalnego na skutki obróbki laserowej stali o różnym składzie chemicznym. Część I: Stale węglowe. Influence of structural state on the effects of laser treatment of steel with different chemical compositions. Part I: Carbon steels
Obróbka laserowa, zwłaszcza hartowanie laserowe, wykorzystuje dużą energię promieniowania laserowego do grzania niewielkich powierzchni obrabianego materiału oraz jego przewodność cieplną, celem uzyskania szybkiego ochło...