Wytwarzanie struktury ultradrobnoziarnistej z wykorzystaniem koncepcji metody wyciskania bocznego wspomaganego tarciem. Achievement of an ultra-fine-grained structure using the concept of the friction-assisted lateral extrusion method.
Journal Title: Obróbka Plastyczna Metali - Year 2015, Vol 26, Issue 3
Abstract
W artykule przedstawiono wyniki badań profili wytworzonych metodą wyciskania bocznego wspomaganego tarciem na urządzeniu znajdującym się w Instytucie Obróbki Plastycznej w Poznaniu. Metoda kształtowania polega na wyciskaniu bocznym materiału umieszczonego wewnątrz podgrzewanego pojemnika, na skutek połączenia siły osiowo działającej na próbkę oraz siły tarcia generowanej przez obrotową tarczę. Cykl badań prowadzony był przy trzech prędkościach obrotowych: 8, 18 i 28 obr/min oraz przy trzech wartościach siły wciskającej 30, 55 oraz 80 kN. Wsad wyciskany ze stali gat. 15 grzano do 600° C i poddano stopniu przerobu λ=8. Struktury, uzyskanych w ten sposób profili, obserwowano na mikroskopie świetlnym. Profil o największym rozdrobnieniu ziarna (8 obr/min, 80 kN) poddano obserwacjom EBSD, które pozwoliły określić średnią wielkość ziaren na poziomie 0,53 mm. Tak duże rozdrobnienie jest efektem nałożenia się silnego odkształcenia materiału i przypuszczalnie dynamicznej rekrystalizacji zachodzącej podczas procesu kształtowania. Najlepsza powierzchnia zewnętrzna profili została uzyskana przy małych prędkościach obrotowych i maksymalnej sile wciskającej wsad w obrotową tarczę. Przy prędkości obrotowej 18, 28 obr/min powierzchnia profili charakteryzowała się dużą nieregularnością śladów powstałych na powierzchni będącej w styku z obrotową tarczą. Dla profili o najlepszym stanie powierzchni zewnętrznej wykonano badanie rozkładu mikrotwardości HV0,3 na przekroju poprzecznym – badanie to wykazało najwyższą twardość dla profili uzyskiwanych przy 8 obr/min oraz 80 kN. This article presents the results of studies on sections manufactured by friction-assisted lateral extrusion on a machine found at the Metal Forming Institute in Poznań. The forming method is based on lateral extrusion of material placed inside of a heated container as a result of the combination of axial forces acting on the specimen and friction generated by the rotating disk. The test cycle was performed at three rotational speeds: 8, 18, and 28 rpm and at three values of extruding force 30, 55, and 80 kN. The extruded grade 15 steel stock was heated to 600° C and subjected to degree of processing λ=8. The structures of sections obtained in this manner were observed under a light microscope. The section with the finest grains (8 rpm, 80 kN) was examined by EBSD, which made it possible to determine a 0.53 mm average grain size. This fine-grained structure is the effect of the combination of strong deformation of a layer of the material and the presumably dynamic recrystallization taking place during the forming process. The best exterior surface of sections was achieved at low rotational speeds and maximum force punching the stock into the rotating disk. At rotational speeds 18, 28 rpm, the surface of sections was characterized by high irregularity of traces formed on the surface in contact with the rotating disk. Testing of HV0.3 microhardness distribution on the cross-section was conducted for sections with the best exterior surface condition – the greatest hardness was obtained for sections produced at 8 rpm and 80 kN.
Authors and Affiliations
Szymon Szkudelski, Beata Pachutko, Stanisław Ziółkiewicz
Keywords
Related Articles
- EP ID EP446653
- DOI -
- Views 25
- Downloads 0
Warstwowe kompozyty Ti/Al/Ti otrzymane metodą dyfuzyjnego łączenia. Layered composites of Al-Ti alloy fabricated by diffusion bonding
Aluminium często jest używane do projektowania kompozytów warstwowych. Stosowane są wyroby z aluminium w postaci blach, czy też w postaci materiału typu „plaster miodu”. Do wytwarzania płaskich wyrobów warstwowych stosuj...
Wpływ regulowanego azotowania gazowego na właściwości wytrzymałościowe materiałów spiekanych. The influence of regulated gas nitriding on strength properties of sintered materials.
Rynek odbiorców materiałów spiekanych na bazie żelaza ciągle się rozszerza. Zazwyczaj części spiekane z powodzeniem zastępują elementy produkowane dotychczas metodą odlewania, kucia lub obróbki ubytkowej. Głównym odbiorc...
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...
Ocena powstawania pęknięć na powierzchni obudowy filtra paliwa gazowego. Evaluation of cracking on the surface of gas fuel filter housing.
Celem kształtowania wyrobów metodami obróbki plastycznej jest nadanie materiałowi żądanego kształtu przez wywołanie w nim odpowiednich odkształceń plastycznych materiału bez naruszenia spójności materiału. Kształtowanie...
Wpływ ciśnienia prasowania i szybkości nagrzewania na zużycie tribologiczne spieków z proszku Ti6Al4V wytwarzanych metodą SPS. Application oj high temperatu re solid lubricants for impregnation oj PIM parts
Nowoczesne układy tribologiczne są bardzo często poddawane trudnym warunkom pracy. Najbardziej skomplikowany proces tribologiczny występuje w układach współpracujących związanych ze smarowaniem mieszanym i granicznym. Do...