HUTNICTWO, GÓRNICTWO ›
RUDY I METALE NIEŻELAZNE ›
2011-11 |
| |
|
Publikacja: ZUŻYCIE MATRYC DO KUCIA NA GORĄCO ODKUWKI KOŁA CZOŁOWEGO
Autor: ZBIGNIEW GRONOSTAJSKI  MAREK HAWRYLUK MACIEJ ZWIERZCHOWSKI MARCIN KASZUBA
W artykule przedstawiono opis zjawisk zachodzących na powierzchni matryc do kucia na gorąco odkuwki koła czołowego.
Szczegółowej analizie poddano dolną matrycę w drugiej operację kucia, ze względu na najbardziej intensywne zużycie narzędzia
w tej operacji. Na skutek długotrwałej pracy narzędzia, niezależnie od liczby odkutych odkuwek, najbardziej intensywne
zużycie zachodzi w miejscu najdłuższego kontaktu z kutym materiałem. Opisane w pracy badania wykazały, że najbardziej
niebezpiecznym czynnikiem dla analizowanego procesu kucia na gorąco jest zmęczenie cieplno‐mechaniczne, które
powoduje powstanie małych pęknięć, co w efekcie szybko prowadzi do powstania siatki pęknięć na całej powierzchni
kontaktu narzędzia z kutym materiałem. W artykule przedstawiono również zużycie ścierne analizowanej matrycy powstałe
na skutek intensywnego płynięcia materiału w obecności cząstek ściernych (tlenków).
Słowa kluczowe: zużycie, kucie, zmęczenie, odkształcenia
THE WEAR OF DIES FOR HOT FORGING OF THE FRONT WHEEL
In the research the phenomena occuring on the surface of the hot forging dies of the front wheel have been examined.
A detailed analysis of the lower die of the second operation has been carried out, due to the most intensive tool wear for
this operation. The long‐term work of the tool, regardless of the number of forgings produced, causes the most intensive
wear in the location of the longest contact of the die with the forged material. The research proves that the most dangerous
factor for the analysed forging process is the thermo‐mechanical wear, which leads to formation of the micro‐cracks
network on the whole contact area. In the article the abrasive wear of the analysed die caused by the intensive material
flow with occurence of the abrasive particles (oxides) has been discussed.
Keyword: wear, forging, fatigue, deformation
Prof. dr hab. inż. Zbigniew Gronostajski, dr inż. Marek Hawryluk, dr inż. Maciej Zwierzchowsk[...]
|
Prenumerata
|
|
ANALIZA ODKSZTAŁCEŃ I NAPRĘŻEŃ W STALOWYCH SŁUPACH LATARNI ULICZNYCH OBCIĄŻONYCH DYNAMICZNIE W TESTACH ZDERZENIOWYCH
|
|
|
ANDRZEJ SKRZAT
|
Jednym z najważniejszych celów procesu projektowania słupów latarni ulicznych jest spełnienie wymagań normy EN 12767
dotyczącej biernego bezpieczeństwa konstrukcji drogowych. Podczas uderzenia samochodu w słup właściwie zaprojektowana
konstrukcja powinna w znacznym stopniu zredukować powstające przeciążenia. Testy zderzeniowe przeprowadzane
na rzeczywistych obiektach są bardzo kosztowne, co w praktyce uniemożliwia przebadanie różnych wariantów konstrukcyjnych
słupa. Symulacje numeryczne testów zderzeniowych samochodu z latarnią uliczną pozwalają na wybór rozwiązania
konstrukcyjnego optymalnego pod względem bezpieczeństwa. W artykule zaprezentowano wyniki symulacji numerycznych
wykonanych metodą elementów skończonych z zastosowaniem podejścia typu dynamic explicit. Podejście to pozwala na
efektywne rozwiązywanie silnie nieliniowych problemów dynamiki. W ramach przeprowadzonych prac analizowano
i porównywano ze sobą oryginalne i modyfikowane słupy stożkowe i ośmiokątne. Analizowano deformacje i rozkłady naprężeń
występujące w słupach podczas uderzenia samochodem poruszającym się z prędkością 35 i 100 km/h. Szczególną
uwagę poświęcono zbadaniu wpływu rozwiązań konstrukcyjnych osłabiających konstrukcję słupa na jego deformacje i ilość
pochłanianej energii.
Słowa kluczowe: latarnie uliczne, bezpieczeństwo bierne, podejście dynamic explicit
STRAIN AND STRESS ANALYSIS IT THE STREET LIGHTING POSTS
DYNAMICALLY LOADED IN CRASH-TESTS
One of the most important goals in designing of street lighting posts is the fulfillment of requirements of EN 12767 standard
which refers to passive safety of road constructions. Lighting posts should reduce overload force when stroked by
a passenger car. Experimental investigations involving real posts and cars are relatively expensive, and do not allow for investigation
of various types of posts, therefore. In numerical simulations considering different types of lighting posts, the
optimal solution might be selected[...]
|
|
|
|
ANALIZA PÓL ODKSZTAŁCEŃ I NAPRĘŻEŃ W POŁĄCZENIACH ŚRUBOWYCH Z WYKORZYSTANIEM ELASTOOPTYKI
|
|
|
JANUSZ CZAJA JACEK BERNACZEK ROMANA ŚLIWA
|
W artykule przedstawiono sposób wykorzystania metod elastooptycznych do określenia i oceny pól odkształceń i naprężeń
występujących w połączeniach śrubowych poddanych obciążeniom zmiennym na przykładzie połączenia występującego
w konstrukcji lotniczej — ramy silnika z kadłubem w małym samolocie szkolno‐treningowym z silnikiem tłokowym oraz na
przykładzie połączenia elementów mostu napędowego. Obrazy izochrom uzyskane w teście elastooptycznym światłem
przechodzącym w modelu połączenia elementów mostu napędowego oraz z wykorzystaniem powłok optycznie czynnych
w modelu połączenia w konstrukcji lotniczej potwierdzają wpływ geometrii (wielkości i wykonania krawędzi) i materiału
(twardość) zastosowanej podkładki na zachowanie się pozostałych elementów węzła.
Słowa kluczowe: połączenie śrubowe, elastooptyka, izochromy
Mgr inż. Janusz Czaja, mgr inż. Jacek Bernaczek, dr hab. inż. Romana Śliwa, prof. PRz — Politechnika Rzeszowska, Wydział Budowy
Maszyn i Lotnictwa, Rzeszów.
Rudy Metale R56 2011 nr 11
UKD 620.18:539.4.012:
:539.53:539-399:621.882
685
ANALYSIS OF STRAIN AND STRESS FIELDS
OF SCREW JOINTS USING PHOTOELASTIC METHOD
The results of the presented work demonstrates how to use photoelastic methods to identify and assess strain and stress
fields occurring in the screw joints subjected to variable loads on the t example of a call occurring in the construction of
aviation ‐ the engine frame to the hull in a small aircraft trainer ‐ training with a piston engine, and the example of a combination
of elements of the bridge drive . Images of isochroms obtained in a photoelastic test transmitted light in the model,
a combination of elements of the bridge driving and using optically active layers in the model in the aircraft design confirm
the influence of the geometry (size and performance edge) and material (hardness) of the applied pad on the behavior
of other elements of the node.
Keywords: screw joints, photoe[...]
|
|
|
|
ANALIZA WRAŻLIWOŚCI CYKLU CHŁODZENIA DLA STALI DWUFAZOWYCH
|
|
|
KAMILA MYCZKOWSKA DANUTA SZELIGA JAN KUSIAK
|
Celem artykułu jest analiza wrażliwości modelu systemu chłodzenia stali DP względem parametrów cyklu chłodzenia. Przeprowadzono
globalną analizę wrażliwości metodą Morrisa, wyznaczono współczynniki korelacji lokalnej oraz miary ważności
metodą Sobola. Przeprowadzona analiza pozwoliła ocenić istotność parametrów schematu chłodzenia w aspekcie
optymalizacji tego schematu.
Słowa kluczowe: analiza wrażliwości, przemiany fazowe, modelowanie, stale DP
SENSITIVITY ANALYSIS OF THE COOLING CYCLE FOR THE DP STEELS
Sensitivity analysis of the model of cooling of DP steels with respect to parameters of the cooling scheme is the objective of
the paper. The work is composed of the global sensitivity analysis using Morris method, as well as evaluation of correlation
coefficients and measures of the importance of parameters. The analysis allowed to assess influence of parameters of the
cooling scheme having in mind possible optimization of this scheme.
Keywords: sensitivity analysis, Phase transformations, Modelling, DP steel
Wstęp
Stale DP należą do grupy stali o podwyższonej wytrzymałości.
Dwufazowa struktura, podobnie jak w przypadku
materiałów kompozytowych, składająca się z twardych obszarów
martenzytu w miękkiej osnowie ferrytu, przekłada
się na bardzo dobre własności wytrzymałościowe w stosunku
do masy. Duży współczynnik umocnienia tych stali
przekłada się na zdolność do pochłaniania energii odkształcenia,
co ma znaczenie dla bezpieczeństwa pojazdów. Decydujący
wpływ na własności mechaniczne tych stali ma
udział objętościowy, wielkość i rozmieszczenie wysp martenzytu,
a osnowa ferrytyczna wyznacza własności plastyczne
stali. Ze względu na te cechy blachy ze stali DP znalazły
zastosowanie w wielu nowoczesnych elementach konstrukcyjnych
w przemyśle motoryzacyjnym [1], przede
wszystkim we wszystkich częściach nadwozi z wyjątkiem
zewnętrznego pokrycia.
Strukturę ferrytyczno‐martenzytyczną można uzyskać
albo przez zastosowanie obróbki [...]
|
|
|
|
ANALIZA ZMĘCZENIA CIEPLNEGO STALI WCLV STOSOWANEJ NA MATRYCE DO KUCIA NA GORĄCO
|
|
|
ZBIGNIEW GRONOSTAJSKI MAREK HAWRYLUK MACIEJ ZWIERZCHOWSKI MARCIN KASZUBA MARCIN MARCINIAK
|
W pracy przeanalizowano najpowszechniej stosowane metody badawcze oraz stanowiska laboratoryjne do badania zmęczenia
cieplnego pod kątem wykorzystania ich do analizy zmęczenia cieplnego matryc w procesach kucia. Autorzy zbudowali
specjalne stanowisko badawcze, bazując na metodzie "wirującego krążka" i przeprowadzili próby, które potwierdziły
możliwość zastosowania tej metody do odwzorowania warunków zmęczenia cieplnego, panujących w przemysłowym procesie
kucia.
Słowa kluczowe: zmęczenie cieplne, metoda wirującego krążka, trwałość matryc, kucie matrycowe
ANALYSIS OF THERMAL FATIGUE OF WCLV STEEL
USED ON DIES IN HOT FORGING
This paper examines the most widely used research methods and devices of the laboratory for testing thermal fatigue in
terms of their use for the analysis of dies thermal fatigue in the forging process. The authors built a special test stand
based on the method of “spinning disc" and performed tests that confirmed the possibility of applying this method to map
the thermal fatigue conditions prevailing in the industrial forging processes.
Keywords: thermal fatigue, method of “spinning disc", dies durability, die forging
Prof. dr hab. inż. Zbigniew Gronostajski, dr inż. Marek Hawryluk, dr inż. Maciej Zwierzchowski, mgr inż. Marcin Kaszuba, mgr inż. Marcin
Marciniak — Politechnika Wrocławska, Instytut Technologii Maszyn i Automatyzacji, Wrocław.
Rudy Metale R56 2011 nr 11
UKD 539.377:61.73.043:
:621.7.073-047.37:669-134
655
Wstęp
Matryce kuźnicze stosowane w procesach kucia na gorąco
narażone są na różnego rodzaju zniszczenia wynikające
z ekstremalnych warunków pracy, jakim są poddawane.
Oddziałują na nie wysokie wartości obciążeń mechanicznych
oraz cieplnych, a powierzchnia jest systematycznie intensywnie
nagrzewana, ścierana oraz utleniana. Zjawiskiem,
które istotnie obniża trwałość narzędzi, jest zmęczenie
cieplne wynikające z dużego gradientu temperatur,
spowodowanego zmiennym kontaktem z wst[...]
|
|
|
|
BADANIA MECHANICZNE ZBLIŹNIACZONYCH MONOKRYSZTAŁÓW Cu-8%at. Al W PRÓBACH ROZCIĄGANIA I ŚCISKANIA
|
|
|
SEBASTIAN KOPACZ MAREK S. SZCZERBA
|
Praca przedstawia wyniki badań anizotropii własności mechanicznych oraz efektu Bauschingera układu osnowa‐bliźniak
w odkształconych monokryształach Cu‐8%at. Al. Na podstawie analizy wyników badań stwierdzono bardzo silny wpływ
obecności układu osnowa‐bliźniak na anizotropię granicy plastyczności i odkształcenia równomiernego oraz na efekt
Bauschingera. Stosunek granic plastyczności na dwóch wybranych kierunkach pomiarowych może osiągać w próbie rozciągania
wartość większą niż 1,5, a w próbie ściskania około 3. Natomiast stosunek granic plastyczności próby rozciągania do
ściskania — parametr efektu Bauschingera — osiąga wartość 1,65.
Słowa kluczowe: Bliźniakowanie mechaniczne, układ osnowa‐bliźniak, efekt Bauschingera, kryształy RSC
MECHANICAL INVESTIGATIONS
OF THE TWINNED Cu-8%at. Al SINGLE CRYSTALS
TESTED BY TENSION AND COMPRESSION
The experimental work shows the results of an anisotropy of the mechanical properties and the Bauschinger effect of the
matrix‐twin system in the twinned Cu‐8%at. Al single crystals. On the basis of the performed analysis it was found, that
the presence of the matrix‐twin system has a very strong influence on the mechanical anisotropy of the yield stress and
ultimate tensile strain as well as on the Bauschinger effect. The ratio of the yield stresses for two selected crystallographic
directions may reach a value more than 1.5 and about 3 in the tensile and compression tests respectively. Whereas, a ratio
of the yield stresses in the tensile and compression tests — a parameter of the Bauschinger effect — reaches a value equal
to 1.65.
Keywords: Mechanical twinning, matrix‐twin interface, Bauchinger effect, FCC crystals
Wstęp
W wyniku operowania mechanizmu bliźniakowania mechanicznego
w [...]
|
|
|
|
BADANIE PRZEMIANY AUSTENITU SZCZĄTKOWEGO W MARTENZYT W PROCESIE CIĄGNIENIA WALCÓWKI ZE STALI WĘGLOWEJ O ZAWARTOŚCI 0,4 % WĘGLA
|
|
|
MONIKA KUCHARSKA SYLWIA WIEWIÓROWSKA ZBIGNIEW MUSKALSKI PIOTR BARTOSIŃSKI
|
Dla stali z efektem TRIP przyjmuje się graniczną zawartość węgla na 0,4 %, ponieważ zwiększenie jego udziału powoduje
zbyt dużą stabilizację austenitu szczątkowego, uniemożliwiając jego przemianę w martenzyt, nawet przy bardzo dużych
odkształceniach plastycznych. W pracy przedstawiono badania wstępne polegające na ocenie wpływu wzrostu zawartości
węgla w stali na blokowanie przemiany austenitu szczątkowego w martenzyt. Walcówkę poddano dwustopniowej obróbce
cieplnej w celu otrzymania struktury typu TRIP i odkształcono w procesie ciągnienia. Analiza mikrostruktury próbki przed
i po procesie ciągnienia pozwoliła na stwierdzenie, że wzrost zawartości węgla w stali do poziomu 0,4 % nie powoduje blokowania
przemiany austenitu szczątkowego w martenzyt.
Słowa kluczowe: struktura TRIP, austenit szczątkowy, ciągnienie
Mgr inż. Monika Kucharska, dr inż. Sylwia Wiewiórowska, dr hab. inż. Zbigniew Muskalski, prof. PCz., mgr inż. Piotr Bartosiński — Politechnika
Częstochowska, IMiAPPP, Częstochowa.
Rudy Metale R56 2011 nr 11
UKD 669.017.3-047.37:669.15-194.
.55/.56:669-124:669.112.227.343
599
THE INVESTIGATION OF TRANSFORMATION OF RETAINED AUSTENITE
INTO MARTENSITE FOR DRAWING PROCESS OF WIRE ROD MADE
FROM MEDIUM CARBON STEEL (0.4 % C)
The limiting carbon content for steel with TRIP effect is defined for 0.4 %, because the increase of carbon content causes
the higher stabilization of retained austenite. Such situation makes the transformation of retained austenite into martensi[...]
|
|
|
|
Biuletyn Instytutu Metal Nieżelaznych
|
|
WIADOMOŚCI TECHNOLOGICZNE
PRZEMIANA CHALKOPIRYTU W PROCESIE PRAŻENIA KONCENTRATU
MIEDZIOWEGO W REAKTORZE FLUIDALNYM
COCIC M. B., LOGAR M. M., COCIC S. LJ., DEVIC S. S., MANASIJEVIC D.
M.: TRANSFORMATION OF CHALCOPYRITE IN THE ROASTING
PROCESS OF COPPER CONCENTRATE IN FLUIDIZED BED REACTOR.
JOM 2011, t. 63, nr 5, s. 55÷59, AG
Proces prażenia koncentratów siarczkowych miedzi jest
jedną z najważniejszych i najbardziej złożonych operacji pirometalurgicznych.
Proces ten zachodzi poprzez nagrzewanie
siarczków na powietrzu lub w tlenie. Skupiono się na
badaniu przemian mineralogicznych, które zachodzą w procesie
prażenia w środowisku utleniającym reaktora fluidyzacyjnego.
Porównano otrzymane wyniki z opracowanymi
modelami teoretycznymi prażenia koncentratu miedziowego.
Wsadem wyjściowym był koncentrat chalkopirytu z tradycyjnego
procesu pirometalurgicznego otrzymywania miedzi
w Kompleksie Górniczo‐Hutniczym Miedzi Bor (Serbia).
Przeprowadzono prażenie koncentratu chalkopirytowego
w reaktorze fluidalnym (Kompleks Hutniczy Bor) stosując
następujące standardowe warunki procesu: przepływ powietrza
24 000÷25 000 Nm3, przepływ wody chłodzącej 1÷2
m3/h, temperatura procesu 670 °C, czas prażenia 90 s,
zdolność ładowania 45÷55 t/h.
Po operacji prażenia pobierano próbki wypływu i przelewu.
Naczynia do pobierania prób były hermetycznie zamknięte
dla zapobieżenia utlenianiu składników wypływu i dla
otrzymania dobrych wyników analizy chemicznej. Przeprowadzono
szczegółowe badania próbek za pomocą analizy
chemicznej i dyfrakcji rentgenowskiej.
Przeprowadzono też analizę rud. Analizowane próbki wsadu
różniły się składem chemicznym. Prażonka, reprezentująca
prażony wsad miedzi, zawiera jakościowo te same
pierwiastki jak wsad wyjściowy. Ma jednak inny skład ilościowy.
W wypływie pojawia się wyższa zawartość kwarcu
przede wszystkim z uwagi na obecność wysokiej ilości powietrza,
co powoduje, że część kwarcu z warstwy jest przenoszona
z pow[...]
|
|
|
|
EFEKT TRANSFORMACJI DOMINUJĄCEGO SYSTEMU POŚLIZGU W ROZCIĄGANYCH MONOKRYSZTAŁACH Cu-1,14%at.Al
|
|
|
MAREK S. SZCZERBA PAWEŁ PAŁKA KONRAD WOLSKI
|
Praca zawiera analizę transformacji dominującego systemu poślizgu (DSP) podczas rozciągania w temperaturze otoczenia
monokryształów Cu‐1,14%at.Al o orientacji osi rozciągania bliskiej [112]. W oparciu o wyznaczoną ewolucję macierzy gradientu
deformacji oraz wartości ścięć prostych w ośmiu niezależnych systemach poślizgu, na krzywych rozciągania zidentyfikowano
punkty transformacji DSP oraz korespondujące zmiany prędkości umocnienia dominujących systemów poślizgu.
Uzyskane wyniki pokazują, iż utrata stateczności próby rozciągana badanych monokryształów Cu‐Al następuje bezpośrednio
po wtórnej transformacji DSP.
Słowa kluczowe: plastyczność monokryształów RSC, transformacja dominującego systemu poślizgu
THE EFFECT OF TRANSFORMATION OF DOMINANT SLIP SYSTEM
IN TENSILE Cu-1,14at.%Al SINGLE CRYSTALS
The paper brings an analysis of the transformation of dominant slip system (DSS) during room temperature tensile test of
Cu‐1,14at.%Al single crystals with the tensile axis near [112] zone. On the basis of the determined evolution of deformation
gradient matrix and the simple shear values of eight independent slip systems, the points of DSS transformation were
detected on the stress‐strain curve as well as corresponding changes in strain hardening of dominat slip systems were
shown. The obtained results show that the tensile instability of the investigated Cu‐Al single crystals stricly follows the secondary
DSS transformation.
Keywords: plasticity of fcc single crystals, transformation of dominant slip system
Dr hab. inż. Marek S. Szczerba, prof. AGH., dr inż. Paweł Pałka, mgr inż. Konrad Wolski — AGH Akademia Górniczo‐Hutnicza, Wydział
Metali Nieżelaznych, Katedra Materiałów Metalicznych i Nanoinżynierii, al. Mickiewicza 30, Kraków.
Rudy Metale R56 2011 nr 11
UKD 548.55-47.37:
:539.412:539.214:620.3
677
Wprowadzenie
Zjawisko transformacji DSP zostało niedawno szczegółowo
opisane w literaturze na przykł[...]
|
|
|
|
KSZTAŁTOWANIE WYROBÓW METODĄ PRASOWANIA OBWIEDNIOWEGO
|
|
|
KAROL JAŚKIEWICZ ZYGMUNT GARCZYŃSKI PATRYK FRANC ŁUKASZ JANKOWSKI
|
W artykule omówiono technologię prasowania obwiedniowego oraz przedstawiono wpływ kąta wahania matrycy górnej
i prędkości posuwu narzędzi kształtujących na właściwości i kształt odkuwki wykonanej ze stopu aluminium PA38. Na podstawie
przeprowadzonych badań dokonano analizy pęknięć na swobodnie odkształcanej powierzchni bocznej odkuwki,
z której wynika, że podczas prasowania obwiedniowego, czas kształtowania, kąt wahań matrycy górnej oraz prędkość posuwu
narzędzi istotnie wpływa na jakość oraz właściwości wyrobu.
Słowa kluczowe: prasowanie obwiedniowe, odkształcenia plastyczne
Dr inż. Karol Jaśkiewicz — Politechnika Wrocławska, Zakład Inżynierii Procesów Kształtowania Plastycznego, Wrocław,
mgr Zygmunt Garczyński, mgr inż. Patryk Franc, mgr inż. Łukasz Jankowski — Instytut Obróbki Plastycznej, Poznań.
Rudy Metale R56 2011 nr 11
UKD 669.715:621.97:
:669-135:539.214:539.374
661
FORMING OF THE PRODUCT BY ORBITAL FORMING METHOD
Paper presents the orbital forming technology and also influence of upper die fluctuation angle and velocity of forming
tools on shape and properties of forming made of PA38 aluminum alloy. Based on studies the analysis has been made
about fracture process on the free formed lateral surface of forming, which presents that during orbital forming the time,
angle of fluctuation and velocity of working tools have important influence on quality and properties of product.
Keywords: orbital forming, plastic deformation
Wprowadzenie
Technologia prasowania obwiedniowego służy najczęściej
do wytwarzania elementów o prostych kształtach
osiowosymetrycznych. Procesy zachodzące podczas formowania
detali na prasach z wahającą matrycą są wyjątkowo
trudne w interpretacji ze względu na złożony stan
naprężenia w kształtowanym materiale. Badania tego procesu
prowadzone są od wielu lat, a ich celem jest opisanie
stanu naprężenia w kształtowanym materiale [1÷3]. W trakcie
prasowania obwiedniowego narzędzie wywiera nacisk[...]
|
|
|
|
MECHANIZM TWORZENIA SIĘ PASM UGIĘCIA W MONOKRYSZTAŁACH Ni2MnGa
|
|
|
MACIEJ J. SZCZERBA MAREK S. SZCZERBA
|
W niniejszym artykule przedstawiono mechanizm tworzenia się pasm ugięcia w ściskanych monokryształach Ni2MnGa
o orientacji środka trójkąta stereograficznego. Przeprowadzone testy mechaniczne wykazały, że obszar sprężysty charakterystyki
naprężenie‐odkształcenie tego materiału jest zakłócony gwałtownym pojawieniem się niestabilności mechanicznej
wywołaną lokalizacją odkształcenia w formie pasma ugięcia. Niestabilność ta prowadzi do zniszczenia próbki, której mogą
towarzyszyć pasma ugięcia drugiego rzędu. W oparciu o wyniki pomiarów pojedynczych orientacji techniką dyfrakcji elektronów
wstecznie rozproszonych (EBSD) oraz wykorzystując metodę macierzy korespondencji zaproponowano krystalograficzno‐
mechaniczny model tworzenia się pasm ugięcia pierwszego i drugiego rodzaju.
Słowa kluczowe: pasma ugięcia, monokryształy, odkształcenie plastyczne
THE MECHANISM OF KINK BANDS FORMATION
IN Ni2MnGa SINGLE CRYSTALS
In the present paper a mechanism of the kink bands formation in compressed single glide oriented Ni2MnGa single crystals
is shown. The compression tests showed that the elastic part of the material stress‐strain curve is interrupted by the entry
of a heavy mechanical instability resulting from strain localization in a form of kink band. This instability leads to the sample
failure which may be accompanied by the second order kink bands. On the basis of the measurements of local crystal
orientation performed by means of the SEM‐EBSD technique and by using the correspondence matrix method a mechanical
crystallography model of the first and second order kink bands formation is proposed.
Keywords: kink bands, single crystals, plastic deformation
Wprowadzenie
Tworzenie się pasm ugięcia jest często spotykanym mechanizmem
odkształcenia plastycznego wielu materiałów
krystalicznych, szczególnie podczas prób ściskania minerałów
oraz kryształów metali i ich stopów. Pionierskie prace
doświadczalne dotyczące mechanizmów twor[...]
|
|
|
|
METODA KIERUNKOWEGO KSZTAŁTOWANIA STRUKTURY MATERIAŁÓW KRYSTALICZNYCH
|
|
|
MONIKA WALKOWICZ TADEUSZ KNYCH BEATA SMYRAK
|
Światowa ekspansja przemysłu metalurgicznego, związanego w sposób nieodłączny z hutnictwem, a także dynamiczny
rozwój metod doświadczalnych fizyki ciała stałego, determinują wejście na rynek elektroniczny nowych gatunków materiałów
o coraz to wyższych poziomach własności użytkowych. Jednym z przykładów takiego funkcjonalnego materiału jest
miedź beztlenowa gatunku Cu‐OFE (Oxygen Free Electronic). Z uwagi na brak zawartości tlenków CuO i Cu2O stworzyła
nowe możliwości kształtowania własności fizycznych, technologicznych i eksploatacyjnych — jako niezbędnych do zastosowań
w różnych dziedzinach inżynierii elektrotechnicznej. Ponadto, z uwagi na proces produkcji polegający na metodzie ciągłego
odlewania, materiał ten wykazuje specjalnie ukierunkowaną strukturę charakteryzującą się ziarnami wydłużonymi
w kierunku zgodnym z wektorem gradientu temperatury na froncie krystalizacji metalu. W przypadku aplikacji miedzi beztlenowej
w konstrukcjach kablowych najwyższej jakości, m.in.: przewodach teleinformatycznych kategorii 6 i 7, kablach
głośnikowych, mikrofonowych i do akustyki profesjonalnej, odgrywa to kluczowe znaczenie, ponieważ pozwala na uzyskanie
pożądanych własności transmisyjnych na drodze m.in. obniżenia strat pojemnościowych kabla, czy też podwyższenie jakości
tłumienia zakłóceń, w porównaniu do tradycyjnie stosowanej na cele elektryczne miedzi gatunku Cu‐ETP (Electrolytic
Tough Pitch) zawierającej tlen, a wytwarzanej na drodze przeróbki plastycznej na gorąco. I chociaż tlen w miedzi spełnia
szereg korzystnych funkcji to jego obecność w miedzi beztlenowej, którą określa się mianem "funkcjonalnie doskonałej"
jest niewskazana z powodu zmniejszenia ciągliwości oraz mikrosegregacji. Ponadto, mimo iż walcowanie na gorąco powoduje
pełną homogenizację dendrytycznej struktury odlewniczej, to towarzysząca mu wysoka temperatura i powstające na
powierzchni tlenki, które są następnie zawalcowywane wykluczają aplikację tego materiału[...]
|
|
|
|
MODELOWANIE STRUKTURY GEOMETRYCZNEJ I WYTRZYMAŁOŚCI NA ŚCISKANIE PIANEK CERAMICZNYCH PRZEZNACZONYCH DO INFILTRACJI CIEKŁYMI METALAMI
|
|
|
MAREK POTOCZEK ROMANA EWA ŚLIWA RYSZARD PĘCHERSKI ZDZISŁAW NOWAK MARCIN NOWAK
|
Kompozyty metalowo-ceramiczne o strukturze infiltrowanej charakteryzują się unikatową przestrzenną strukturą wzajemnie
przenikających się szkieletów fazy metalowej i fazy ceramicznej. Najczęstszym sposobem wytwarzania tego typu kompozytów
jest infiltracja roztopionego metalu do porowatej kształtki ceramicznej. W niniejszej pracy zastosowano piankowe
kształtki korundowe (α‐Al2O3), wytworzone nową metodą otrzymywania ceramiki porowatej, którą jest żelowanie spienionej
zawiesiny (ang. gelcasting of foams). W projektowaniu właściwości mechanicznych pianek ceramicznych przeznaczonych
do infiltracji roztopionymi metalami, a także w badaniach właściwości mechanicznych kompozytów w postaci pianki
ceramicznej infiltrowanej metalem powstaje potrzeba odtworzenia struktury ceramicznego szkieletu kompozytu. W tym
celu opracowano numeryczny model struktury piankowej odzwierciedlający jej rzeczywistą budowę, która charakteryzuje
się rozrzutem wartości średnic komórek wokół wielkości średniej i występowaniem zwartych obszarów fazy polikrystalicznej
w lukach między komórkami o kształcie kulistym. Porównano wyniki doświadczalne dla próby ściskania pianki korundowej
z wynikami obliczeń symulacji numerycznej z zastosowaniem MES. W procesie infiltracji ciśnieniowej stopu AlMg5
do pianki korundowej uzyskano kompozyt metalowo‐ceramiczny (AlMg5/Al2O3) o strukturze infiltrowanej charakteryzujący
się pełnym wypełnieniem komórek pianki przez metal i dobrym przyleganiem na granicy faz ceramika/metal.
Słowa kluczowe: kompozyty metalowo‐ceramiczne, pianki ceramiczne, modelowanie, symulacja MES
MODELING OF GEOMETRICAL STRUCTURE AND COMPRESSIVE STRENGTH
OF CERAMIC FOAMS FOR LIQUID METAL INFILTRATION
More recently, interest has arisen in composites where both phases are continuous, resulting in an interpenetrating microstructure.
One method to achieve such a microstructure is the infiltration of a molten metal into a porous ceramic body
calle[...]
|
|
|
|
NUMERYCZNA ANALIZA STANU NAPRĘŻEŃ I ODKSZTAŁCEŃ W KOMORZE SZTUCZNEGO SERCA POLVAD-EXT WYKONANEJ Z POLIURETANU I NANOPOWŁOKI TiN
|
|
|
ANDRZEJ MILENIN MAGDALENA KOPERNIK
|
W artykule rozpatrzono problem numerycznego modelowania stanu naprężeń i odkształceń komory sztucznego serca
POLVAD_EXT, pokrytej powłoką TiN w celu zwiększenia biozgodności. Zaproponowano rozwiązanie tego problemu za pomocą
metody elementów skończonych (MES). Wykorzystano teorię nieliniowej sprężystości oraz sprężysto‐plastyczności.
Własności mechaniczne poliuretanu uzyskano za pomocą testów na rozciąganie, natomiast dane dla powłoki TiN otrzymano
za pomocą analizy odwrotnej. Zaproponowany model uwzględnia naprężenia własne, powstające w TiN w procesie nanoszenia
powłoki. Wykonano eksperyment numeryczny, pozwalający na analizę wpływu grubości powłoki, wartości naprężeń
własnych i falistości powierzchni na wartości naprężeń i odkształceń, decydujące o możliwości powstawania mikropęknięć.
Słowa kluczowe: nanopowłoka, azotek tytanu (TiN), reprezentatywny element objętości (RVE), komorowe wspomaganie
pracy serca (VAD), metoda elementów skończonych (MES), polimer
Prof. dr hab. inż. Andrzej Milenin, dr Magdalena Kopernik — AGH Akademia Górniczo‐Hutnicza, Wydział Inżynierii Metali i Informatyki
Przemysłowej, al. Mickiewicza 30, 30‐059 Kraków.
Rudy Metale R56 2011 nr 11
UKD 519.61/.65.661.882.41:
:678.6:612.1:620.3
624
NUMERICAL ANALYSIS OF STRESS-STRAIN STATE IN BLOOD CHAMBER
OF POLVAD_EXT MADE OF POLYURETHANE AND TiN NANOCOATING
The problem of numerical modeling of the stress and strain states in blood chamber of POLVAD_EXT is considered in the
paper. The blood chamber is covered by TiN coating to increase its biocompatibility. The finite element method (FEM)
is proposed to solve the formulated problem. The theory of nonlinear elasticity and elasto‐plasticity is applied. The mechanical
properties of polyurethane were obtained in tension tests and for TiN nanocoating by using inverse method. The
suggested model takes into account the residual stresses occurring in TiN during deposition process. The numerical exp[...]
|
|
|
|
NUMERYCZNA I STRUKTURALNA ANALIZA WYCISKANIA PROFILI PEŁNYCH O DUŻYCH PRZEKROJACH POPRZECZNYCH
|
|
|
JUSTYNA GRZYB WOJCIECH LIBURA ARTUR RĘKAS BEATA LESZCZYŃSKA‐MADEJ
|
Przeprowadzono obliczenia numeryczne oraz analizę strukturalną procesu wyciskania prętów pełnych o dużych przekrojach
poprzecznych. Do badań wytypowano dwa rodzaje materiału: aluminium (1050A) oraz trudno odkształcalny stop AlCu4Mg
(2017A). Jakość prętów wyciskanych zależy od wielu czynników, takich jak rodzaj wyciskanego materiału, prędkości wyciskania,
temperatury oraz kształtu wyrobów wyciskanych. Optymalizacja powyższych parametrów pozwoli uzyskać wysokiej
jakości gotowe wyroby. Główne problemy dotyczące wyrobów wyciskanych wynikają przede wszystkim z nierównomiernego
płynięcia materiału, które prowadzi do zróżnicowania struktury oraz własności mechanicznych zarówno w przekroju
poprzecznym, jak i na długości wyrobów. W przypadku wyrobów o dużych przekrojach poprzecznych wyciskanych z małymi
współczynnikami wydłużenia dochodzą dodatkowo utrudnienia, polegające na niedostatecznym odkształceniu warstw
wewnętrznych wyrobu, a także związana z tym możliwość pęknięć wewnętrznych. Celem pracy była analiza numeryczna
oraz strukturalna prętów wyciskanych w zakresie małych współczynników wydłużenia. Dokonano porównania wpływu
stopnia odkształcenia na zróżnicowanie struktury oraz własności mechanicznych na przekroju wyrobów wyciskanych. Analizowano
także problem pękania wyrobów podczas wyciskania. Wyniki badań pozwalają określić dopuszczalną wartość
stopnia odkształcenia zapewniającą akceptowalną jakość wyrobu. Stwierdzono ponadto na drodze modelowania numerycznego,
że zjawisko pękania może dotyczyć warstw powierzchniowych, natomiast nie ma niebezpieczeństwa pękania
warstw wewnętrznych.
Słowa kluczowe: wyciskanie, analiza numeryczna, analiza strukturalna, stop Al
NUMERICAL ANALYSIS OF EXTRUSION OF ALUMINUM PROFILES
OF HIGH CROSS-SECTIONS
In the article the results of numerical simulations and structural analysis are presented. The investigation were made for
two different kinds of materials: aluminum (1050A) and hard deformable AlCu4Mg (2017A) a[...]
|
|
|
|
OPRACOWANIE I ANALIZA NOWEGO BEZODPADOWEGO PROCESU WYCISKANIA RUR
|
|
|
JACEK MICHALCZYK
|
Oferowanie wyrobu o najwyższej jakości jest warunkiem koniecznym, ale nie wystarczającym, do utrzymania na rynku
sprzedaży. Przy obecnej konkurencji bardzo istotne jest kryterium ceny oczywiście przy jak najlepszej jakości. Na ogólny
koszt wyrobu składa się wiele czynników, a jednym z nich jest uzysk materiału. W niektórych procesach wytwarzania, powstają
odpady materiału, a ich wielkość zależna jest od ich specyfiki. Podczas procesu wytwarzania rur metodami wyciskania
praktycznie zawsze powstaje odpad poprodukcyjny. Przy wyciskaniu przeciwbieżnym, pierwszym etapem produkcji jest
tuleja z dnem, gdzie konieczne jest mechaniczne odcięcie dna, co generuje znaczny odpad. Współbieżne wyciskanie rur powoduje
powstawanie odpadu w postaci tzw. "piętki" w pojemniku, którą trzeba mechanicznie odciąć i usunąć po procesie
wyciskania. Przedstawiony w pracy sposób wyciskania bezodpadowego rur jest rozwinięciem nowo opracowanej metody
dwustronnego złożonego wyciskania i charakteryzuje się tym, że po otrzymaniu tulei z dnem, stempel dzięki odpowiedniemu
kształtowi narzędzi wspomagających przebija dno tak, że nie powstaje odpad. Ponadto wykonano badania numeryczne
procesu w programie Forge® i przeprowadzono analizę parametrów siłowych procesu wykazując jednocześnie, że proces
charakteryzuje się dużo niższymi parametrami energetyczno‐siłowymi niż alternatywne procesy wyciskania rur.
Słowa kluczowe: wyciskanie rur, nowy proces wyciskania, wyciskanie złożone
STUDY AND ANALISYS OF NEW NON DISCARDS PROCESS
OF EXTRUSION OF PIPES
Providing the best quality product is a necessary but not sufficient condition for the market to maintain an adequate level
of sales. With the current competition very important criterion is the price at the best possible quality. In general the cost
of the product consists of many factors and one of them is the yield of the material. In some manufacturing processes,
waste material are created and their size is dependent on s[...]
|
|
|
|
OPRACOWANIE ZA POMOCĄ METODY ELEMENTÓW BRZEGOWYCH, KALIBRACJA I WERYFIKACJA MODELU UTRATY SPÓJNOŚCI SPECJALNYCH STOPÓW MAGNEZU W SKALI MIKRO
|
|
|
ANDRII MILENIN DOROTA JOANNA BYRSKA-WÓJCIK OLEXANDR GRYDIN MIRKO SCHAPER
|
Specjalne stopy magnezu (MgCa0.8, Ax30) o podwyższonej biozgodności mogą być zastosowane do produkcji resorbowalnych
nici chirurgicznych. Problem stanowi ich niska plastyczność w temperaturze pokojowej. Proponowany model numeryczny
pozwoli dobrać parametry procesu ciągnienia i określić graniczne możliwości produkcji. Model numeryczny odkształcenia
w skali mikro został wykonany za pomocą metody elementów brzegowych. Procedurę kalibracji modelu oparto
na eksperymentalnych badaniach w skali mikro, przeprowadzonych w mikrokomorze do SEM. Jako funkcję celu zaproponowano
kwadrat różnicy porowatości próbki obliczonej w modelu i otrzymanej eksperymentalnie. Do kalibracji wykorzystano
wyniki testów na rozciąganie, natomiast do weryfikacji modelu przeprowadzono inny rodzaj badań in situ opartych
o ścinanie próbki. Powstałe narzędzie numeryczne może być połączone z modelem procesu ciągnienia w skali makro, dzięki
czemu możliwa będzie optymalizacja procesu, uwzględniająca mechanizmy, zachodzące w mikrostrukturze.
Słowa kluczowe: MgCa0,8, metoda elementów brzegowych (MEB), kryterium pękania
THE DEVELOPMENT WITH HELP OF BOUNDARY ELEMENT METHOD,
CALIBRATION AND VERIFICATION OF THE MODEL OF FRACTURE
OF SPECIAL MAGNESIUM ALLOYS IN MICROSCALE
Special magnesium alloys (MgCa0.8, Ax30) with high biocompatibility can be applied for production of soluble surgical
threads. The problem is low plasticity of these alloys at room temperature. The proposed model allows to set the drawing
process parameters and to determine the maximum of production possibility. The numerical model of deformation in mi‐
Prof. dr hab. inż. Andrzej Milenin, mgr Dorota Joanna Byrska‐Wójcik — AGH Akademia Górniczo‐Hutnicza, Wydział Inżynierii i Informatyki
Przemysłowej, al. Mickiewicza 30, 30‐059 Kraków, dr Olexandr Grydin, dr.‐ing. habil. Mirko Schaper — Institute of Materials Science,
Leibniz Universität Hannover, Germany.
Rudy Metale R56 2011 [...]
|
|
|
|
OPTYMALIZACJA PROCESU TŁOCZENIA ELEMENTU OWIEWKI Z TYTANU GRADE 2
|
|
|
JULITA ŁYŹNIAK JANINA ADAMUS PIOTR LACKI MACIEJ MOTYKA
|
Tłoczenie blach ze stopów tytanu jest bardziej wymagającym procesem aniżeli tłoczenie blach stalowych. Projektowanie
tego typu procesu wymaga uwzględnienia specyficznych właściwości tytanu, zwłaszcza skłonności do dużych odkształceń
powrotnych i niekorzystnych właściwości tribologicznych. Istotną rolę odgrywa właściwy dobór parametrów technologicznych.
W pracy analizowano element owiewki wykonanej z czystego tytanu technicznego Grade 2. W celu określenia
parametrów procesu przeprowadzono obliczenia numeryczne. Analizę numeryczną wykonano przy użyciu programu
PAM‐STAMP 2G wykorzystującego Metodę Elementów Skończonych (MES). Na podstawie uzyskanych wyników obliczeń
numerycznych określono kształt wyjściowy materiału blachy oraz parametry procesu tłoczenia. W artykule podano wyniki
badań właściwości mechanicznych i technologicznych tytanu Grade 2, m.in. wykładnik umocnienia, współczynniki anizotropii
właściwości plastycznych blachy. W oparciu o wyznaczone eksperymentalnie właściwości materiałowe przeprowadzono
symulację numeryczną procesu kształtowania elementu. Na bazie przyjętej geometrii narzędzia do tłoczenia realizowano
symulacje numeryczne optymalizując kształt materiału wyjściowego blachy (wykrojki). Dla optymalnego wariantu
tłoczenia pokazano rozkład odkształceń plastycznych, wykres odkształceń granicznych oraz wielkość sprężynowania powrotnego
po procesie kształtowania. Analizowano również wpływ tarcia na przebieg procesu tłoczenia i ostateczny kształt
wytłoczki.
Słowa kluczowe: tłoczenie, blacha tytanowa, symulacja numeryczna, sprężynowanie powrotne
OPTIMIZATION OF THE STAMPING PROCESS
OF A DEFLECTOR ELEMENT MADE OF TITANIUM GRADE 2
Sheet‐titanium forming is a more demanding process than typical sheet‐steel forming. Design of such a process requires
consideration of the specific titanium properties, especially the tendency to large spring‐back and unfavourable tribological
properties. A proper selection of t[...]
|
|
|
|
PROCESY WTÓRNEGO KSZTAŁTOWANIA METALI JAKO PRZYCZYNA POGORSZENIA NIEZAWODNOŚCI WYROBÓW HUTNICZYCH PRZEZNACZONYCH DO PRACY W PODWYŻSZONYCH TEMPERATURACH
|
|
|
EDWARD STANISŁAW DZIDOWSKI ADAM DZIDOWSKI
|
Wyroby hutnicze przeznaczone do pracy w podwyższonych temperaturach mogą i powinny pracować bezawaryjnie przez
ponad 30(40) lat. Z analizy stanu zagadnienia wynika, że ulegają one uszkodzeniom już po kilku latach eksploatacji. Co gorsze,
częstość tych uszkodzeń rośnie z upływem czasu i z liczbą prac remontowych. Na ogół są to uszkodzenia, powstające
przedwcześnie w pobliżu spawów oraz w elementach giętych na zimno. Uszkodzenia takie wymagają kosztownych prac
remontowych i stanowią przyczynę częstych przestojów elektrowni, elektrociepłowni itp. Co gorsze, uszkodzenia takie mogą
stanowić przyczynę katastrof technicznych. Dlatego też, zasadniczym celem niniejszej publikacji jest wskazanie przyczyn
i metod zapobiegania przedwczesnemu uszkadzaniu wyrobów hutniczych przewidzianych do pracy w podwyższonych temperaturach.
Rozważania te zostaną przeprowadzone na przykładzie kolan rurociągów energetycznych. Wykazane zostanie,
że odporność tych kolan na pełzanie ulega rażącemu pogorszeniu, nie tyle (i nie tylko) wskutek owalizacji i wzrostu naprężeń
obwodowych, ile wskutek nieuwzględnianego do tej pory odkształceniowego rozdrobnienia ziaren. Mowa tu o rozdrobnieniu
ziaren, do jakiego dochodzi w mezoskopowych pasmach ścinania, powstających podczas gięcia rur na zimno.
W ślad za tym zaproponowany zostanie, inny niż do tej pory, sposób obróbki cieplnej kolan, wykonywanych metodą gięcia
rur na zimno. Ponadto, zasugerowana zostanie potrzeba wdrożenia zasad zarządzania wiedzą w celu trafniejszego doboru
materiałów i skuteczniejszego zapobiegania degradacji własności wyrobów hutniczych na etapie ich przetwarzania i eksploatacji.
Słowa kluczowe: gięcie rur, pasma ścinania, pełzanie, pękanie, niezawodność
SECONDARY METAL SHAPING PROCESSES AS THE REASON
FOR DEGRADATION OF RELIABILITY OF METALLURGICAL PRODUCTS
DESIGNED FOR WORK AT ELEVATED TEMPERATURES
Metallurgical products designed for work at increased temperatures may, and should work reliably for more tha[...]
|
|
|
|
ROZWÓJ MODELU NAPRĘŻENIA UPLASTYCZNIAJĄCEGO OPARTEGO NA ZMIENNYCH WEWNĘTRZNYCH
|
|
|
JAROSŁAW NOWAK DMYTRO SVYETLICHNYY ŁUKASZ ŁACH VALERIY PIDVYSOTSKYY
|
W artykule przedstawiono model naprężenia uplastyczniającego opierającego się na teorii dyslokacji z uwzględnieniem rekrystalizacji.
Model składa się z dwóch części: klasycznego modelu rozwoju dyslokacji oraz modelu rekrystalizacji. Druga
część bierze pod uwagę różne rodzaje rekrystalizacji i rozpatruje te procesy jako jeden, który zawiera procesy zarodkowania
nowych ziaren oraz ich rozrost. Wyniki identyfikacji parametrów modelu oraz symulacje pokazano w artykule. Rozważono
wady modelu i przedstawiono propozycje poprawek do modelu. Zaprezentowano również wyniki wstępnych symulacji.
Słowa kluczowe: naprężenie uplastyczniające, gęstość dyslokacji, rekrystalizacja
Dr inż. Jarosław Nowak, prof. dr hab. inż. Dmytro Svyetlichnyy, mgr inż. Łukasz Łach — AGH Akademia Górniczo‐Hutnicza, Wydział Inżynierii
Metali i Informatyki Przemysłowej, al. Mickiewicza 30, 30‐059 Kraków, mgr inż. Valeriy Pidvysotskyy — Instytut Metalurgii Żelaza
im. St. Staszica, Gliwice.
Rudy Metale R56 2011 nr 11
UKD 669-174:548.53-045.22:
:539.4.01-047.58:539.374
618
DEVELOPMENT OF FLOW STRESS MODEL
BASED ON INTERNAL VARIABLES
In the paper a flow stress model based on the dislocation theory in consideration of the recrystallization is briefly presented.
The model consists of two parts: the classic model of the dislocation evolution and recrystallization model. The latter
deal with various types of recrystallization as the same process rooted in nucleation and grain growth. The results
of the model parameters identification and the simulation are presented in this paper. Then disadvantages of the model
are considered and new proposal for improvement the model are presented. The results of preliminary simulation are presented
as well.
Keywords: flow stress, dislocation density, recrystallization
Wstęp
Problem wyboru modelu naprężenia uplastyczniającego
jest dobrze znany w literaturze naukowej [1]. Często stosowane
są równania krzywej płynięcia w[...]
|
|
|
|
SYMULACJA NUMERYCZNA PROCESU TŁOCZENIA BLACH SPAWANYCH TYPU TWB
|
|
|
WOJCIECH WIĘCKOWSKI PIOTR LACKI JANINA ADAMUS
|
W artykule przedstawiono wyniki symulacji numerycznej procesu tłoczenia blachy spawanej typu TWB. Analizowano
kształtowanie czaszy kulistej z blachy spawanej dla przypadku połączenia dwóch jednakowych blach wykonanych ze stopu
aluminium EN AW‐6061T4 o równej grubości. Obliczenia numeryczne prowadzono przy użyciu programu ADINA v. 8.6, bazującego
na MES. Oceny właściwości mechanicznych i parametrów geometrycznych spoiny oraz obszarów jej przyległych
dokonano na podstawie badań doświadczalnych.
Słowa kluczowe: blachy typu TWB, tłoczenie, modelowanie MES
Dr inż. Wojciech Więckowski — Politechnika Częstochowska, Wydział Inżynierii Mechanicznej i Informatyki, Częstochowa,
dr hab. inż. Piotr Lacki, dr hab. inż. Janina Adamus — Politechnika Częstochowska, Wydział Budownictwa, Częstochowa.
Rudy Metale R56 2011 nr 11
UKD 669-41:669-136:
:621.983-026.56:519.61/.65
650
NUMERICAL SIMULATION OF THE SHEET-METAL FORMING PROCESS
OF TAILOR-WELDED BLANKS (TWB)
In the paper some numerical simulation results of the stamping process for the tailor‐welded blanks have been presented.
Forming of a spherical cap made of welded blank, which consisted of the same grade sheets — EN AW‐6061T4 aluminium
alloy with the same thickness, has been analysed. The numerical calculations have been carried out with the ADINA System
v. 8.6 based on the Finite Element Method. The mechanical properties and geometrical parameters of the weld and its vicinity
were assessed on the experiments.
Keywords: tailor welded blanks, stamping, FEM modeling
Wprowadzenie
Kształtowanie (tłoczenie) dużych elementów powłokowych
z jednolitego arkusza blachy jest nieekonomiczne ze
względu na stosunkowo małe wykorzystanie materiału.
W celu rozwiązania tego problemu stosuje się technologię
zwaną tailor‐welded blanks (TWB), polegającą na łączeniu
oddzielnych, małych wykrojek za pomocą zgrzewania lub
spawania i późniejszym kształtowaniu blachy. W ten sp[...]
|
|
|
|
Światowy rynek metali nieżelaznych
|
|
WYDARZENIA GOSPODARCZE
SKUTKI STRAJKU W KOPALNI BHP BILLITON
Force majeure ends, Mining Journal, 9 September 2011, p. 4
BHP Billiton cofnęło force majeure na wysyłki produktów
wytwarzanych w największej kopalni miedzi na świecie,
Escondida w Chile, ogłoszonego przez władze spółki
pod koniec lipca z powodu strajku pracowników zakładu.
Produkcja tego metalu w Chile spadła w lipcu o 18 % do
poziomu 373 498 Mg z powodu akcji protestacyjnej
w Escondida oraz zamieci śnieżnych na pustyni Atacama.
REALIZACJA PROJEKTU EL TENIENTE
Codelco EIS, Mining Journal, 9 September 2011, p. 9; Metal Bulletin,
19 September 2011, p. 8
Codelco ukończyło raport oddziaływania na środowisko
(EIS) dla projektu El Teniente w Chile. Nakłady związane
z raportem wyniosły 35,5 mln $, a nakłady całkowite na realizację
przedsięwzięcia oszacowano na 3,04 mld $. Planowana
jest rozbudowa infrastruktury podziemnej zakładu,
celem utworzenia nowego poziomu eksploatacji i wydłużenie
terminu jej zakończenia z 2028 do 2064 r.
INWESTYCJE TECK RESOURCES
Teck to spend US$685m on BC projects, Mining Journal, 30 September
2011, p. 6
Teck Resources Ltd poinformowało o zainwestowaniu
łącznie 685 mln $ w projekt Highland Valley Copper (modernizacja
młyna) oraz Trail (zwiększenie wydajności przeróbczej)
w Kolumbii Brytyjskiej. Produkcja Highland Valley
Copper w 2011 roku prognozowana jest na 95 tys. Mg miedzi
w koncentracie. Prace konstrukcyjno‐budowlane w ramach
projektu Trail mają rozpocząć się w roku 2012 i będą
trwać planowo dwa lata.
STUDIUM WYKONALNOŚCI DLA PROJEKTU EL PILAR
El Pilar viability confirmed, Mining Journal, 30 September 2011, p. 7
Mercador Minerals Ltd uzyskało niezależne studium
wykonalności dla projektu miedzi El Pilar w Sonora w Meksyku.
Opracowanie przewiduje eksploatację średnio 52 tys.
Mg rudy/dobę i wstępne nakłady inwestycyjne na poziomie
244,4 mln $. Produkcja kopalni w 12‐letnim okresie funkcjonowania
ma wynieść 33 100 Mg miedzi/r[...]
|
|
|
|
TERMOMECHANICZNA ANALIZA PROCESU OBCISKANIA OBROTOWEGO WIELOSTOPNIOWEGO WAŁKA DRĄŻONEGO ZE STOPU TYTANU Ti6Al4V
|
|
|
JANUSZ TOMCZAK ZBIGNIEW PATER
|
W artykule przedstawiono wyniki analizy numerycznej procesu obciskania obrotowego odkuwki wielostopniowego wałka
drążonego ze stopu tytanu w gatunku Ti6Al4V. Analizę numeryczną procesu przeprowadzono w oparciu o metodę elementów
skończonych (MES), wykorzystując komercyjny pakiet oprogramowania Simufact Forming w wersji 10.0. Symulacje
prowadzono w warunkach przestrzennego stanu odkształcenia z uwzględnieniem pełnej analizy termicznej, w trakcie których
wyznaczono progresję kształtu odkuwki. Określono również rozkłady odkształceń, naprężeń, temperatur oraz przebiegi
momentów walcowania. Omówiono sposoby wytwarzania elementów drążonych ze stopów metali lekkich wykorzystywanych
w lotnictwie oraz wpływ zastosowanej technologii kształtowania na ich wytrzymałość. Obecnie w większości elementy
drążone ze stopów metali lekkich wytwarza się w procesach obróbki ubytkowej, co wiąże się z dużymi stratami
energii i materiałów oraz pogorszeniem ich własności. Jednym ze sposobów na podniesienie własności wytrzymałościowych
oraz obniżenie zużycia materiałów jest odpowiednie ukształtowanie struktury wewnętrznej, które można uzyskać
w wyniku plastycznego ukształtowania półfabrykatu. Opisane rezultaty badań numerycznych potwierdzają możliwość wytwarzania
odkuwek wielostopniowych wałków drążonych ze wsadu w postaci odcinków rury metodami obróbki plastycznej.
Słowa kluczowe: obciskanie obrotowe, drążone wałki wielostopniowe, stopy tytanu
TERMOMECHANICAL ANALYSIS OF ROTARY COMPRESSION PROCESS
OF A MULTI-STEPPED HOLLOWED SHAFT FROM TITANIUM ALLOY Ti6Al4V
This paper presents the results of numerical analysis of rotary compression process of a multi‐stepped hollowed shaft forging
from titanium alloy Ti6Al4V type. The numerical analysis of the process was conducted basing on finite element method
(FEM), using the commercial software Simufact Forming 10.0 version. Simulations were made in 3D state of strain,
with consideration of complete thermal analysis. Du[...]
|
|
|
|
UWZGLĘDNIENIE WPŁYWU ZŁOŻONEJ DROGI ODKSZTAŁCENIA W FUNKCJI ODKSZTAŁCALNOŚCI GRANICZNEJ
|
|
|
STANISŁAW KUT
|
Funkcja odkształcalności granicznej z powodzeniem może być wykorzystywana w modelowaniu numerycznym procesów
plastycznego kształtowania materiałów, głównie do określania stopnia wyczerpania zapasu plastyczności materiału, jak
również prognozowania fazy ciągliwego pękania. Obecnie ograniczenie jej wykorzystania w zastosowaniach inżynierskich
wynika z dwóch powodów. Pierwszy to trudności związane z wyznaczeniem jej przebiegu w wymaganym (dla danego procesu)
zakresie zmienności stanów naprężeń oraz z uwzględnieniem pierwotnej postaci geometrycznej materiału wyjściowego
(pręt, blacha, płyta). Drugi wynika z nieuwzględniania wpływu złożonej drogi odkształcenia w typowej metodyce wyznaczania
funkcji odkształcalności granicznej, co wpływa na zmniejszenie jej skuteczności w prognozowaniu ciągliwego pękania
materiałów kształtowanych plastycznie w rzeczywistych procesach technologicznych. Artykuł przedstawia zagadnienia
związane z wpływem złożonej drogi odkształcania na odkształcenie graniczne. Wskazano praktyczne możliwości
uwzględniania wpływu złożonej drogi odkształcenia przy wyznaczaniu funkcji odkształcalności granicznej materiałów ciągliwych.
Słowa kluczowe: odkształcalność graniczna, złożona droga odkształcenia, funkcja odkształcalności granicznej
INCLUDING THE EFFECT OF COMPLEX STRAIN PATH
IN THE FORMABILITY LIMIT FUNCTION
The formability limit function can be effectively used in numerical modeling of plastic material processing, mainly to determine
the level of material plasticity allowance, and also to forecast the ductile fracture phase. Nowadays, there are two
reasons of its limited engineering use. Firstly, this means the difficulties related with determining the function characteristics
in required (for a specific process) range of state of stress variability and with accounting for the original geometry of
input material (rod, sheet metal, plate). The latter one is caused by not including the complex strain path in typical methodology[...]
|
|
|
|
WPŁYW RUCHU I PRĘDKOŚCI NARZĘDZI NA PŁYNIĘCIE METALU W PRASOWANIU OBWIEDNIOWYM
|
|
|
GRZEGORZ SAMOŁYK
|
W artykule przedstawiono wybrane wyniki modelowania procesu prasowania obwiedniowego, w szczególności realizowanego
na prasie specjalnej PXW‐100AAb. Dotyczą one wpływu zmiany schematu ruchu obwiedniowego matrycy górnej oraz
zmiany prędkości matrycy dolnej na sposób płynięcia metalu. Analizę termo‐mechaniczną procesu prasowania wykonano
metodą elementów skończonych (MES) zakładając, że wypraska jest wykonana ze stopu AlMgSi/AlMg0,7Si. Dodatkowo
zwrócono uwagę na zjawisko utraty stateczności kształtu wypraski, które jest zdeterminowane przez sposób płynięcia materiału.
Weryfikacja doświadczalna potwierdziła poprawność zamodelowanego procesu prasowania obwiedniowego.
Słowa kluczowe: prasowanie obwiedniowe, utrata stateczności kształtu wypraski, MES, stop AlMgSi
INFLUENCE OF MOVEMENT AND TOOLS VELOCITY
ON METAL FLOWING DURING ORBITAL FORMING
This paper presents chosen results of orbital forming process modelling, especially realized on a special press PXW‐
‐100AAb. The results concern the influence of change of schema of orbital movement of the upper die and change of the
lower die velocity on the metal flow. In a thermo‐mechanical analysis by FEM assumed that the forged workpiece was
made of the AlMgSi/AlMg0.7Si alloy. The phenomenon of loss of die stamping shape stability, which is determined by
the material flow, was considered as well. Experimental verification confirmed the correctness of modelling of the orbital
forming process.
Keywords: orbital forging, loss of forging shaper stability, FEM, AlMgSi alloy
Dr inż. Grzegorz Samołyk — Politechnika Lubelska, Katedra Komputerowego Modelowania i Technologii Obróbki Plastycznej, Lublin.
Rudy Metale R56 2011 nr 11
UKD 621.762:621.979-047.58:
:669-135:539.374:519.61/.64
715
Wprowadzenie
Prasowanie obwiedniowe jest metodą kształtowania
wyprasek na zimno lub ciepło, która bazuje na sposobie
opatentowanym w roku 1922 przez H.F. Massay’a. Pierwsze
ur[...]
|
|
|
|
WPŁYW SPOSOBU REALIZACJI MAŁEGO GNIOTU KOŃCOWEGO NA NAPRĘŻENIA WŁASNE W DRUTACH ZE STALI WĘGLOWEJ
|
|
|
PIOTR BARTOSIŃSKI ZBIGNIEW MUSKALSKI SYLWIA WIEWIÓROWSKA MONIKA KUCHARSKA
|
Mały (1÷3 %) gniot końcowy, zastosowany w procesie ciągnienia drutów, wpływa w sposób znaczący na spadek niekorzystnych,
rozciągających naprężeń własnych I rodzaju. Mały gniot można realizować różnymi sposobami. W artykule przeanalizowano
proces ciągnienia zrealizowany według dwóch schematów, tj. ciągnienie z małym gniotem końcowym na ostatnim
stopniu ciągnienia oraz ciągnienie przez dwa ciągadła w układzie tandem. Wartość naprężeń własnych wyznaczono metodą
doświadczalną Sachsa‐Linicusa, oraz w oparciu o analizę teoretyczną w programie Drawing 2D. Przeprowadzone badania
wykazały istotny wpływ sposobu realizacji małego gniotu końcowego na naprężenia własne I rodzaju w ciągnionych
drutach.
Słowa kluczowe: modelowanie procesu ciągnienia, mały gniot końcowy, naprężenia własne
Mgr inż. Piotr Bartosiński, dr hab. inż. Zbigniew Muskalski, prof. PCz., dr inż. Sylwia Wiewiórowska, mgr inż. Monika Kucharska — Politechnika
Częstochowska, Instytut Modelowania i Automatyzacji Procesów Przeróbki Plastycznej, Częstochowa.
Rudy Metale R56 2011 nr 11
UKD 621.778.1-047.58:
:669-426:669-124:539.218.2
615
THE INFLUENCE THE METHOD OF REALIZATION SMALL FINAL REDUCTION
ON RESIDUAL STRESSES STEEL WIRES
The small final reductions (1÷3 %) used in wire drawing process influences in significant way on the decreasing of negative
tension and first kind residual stresses. The small final reductions can be realized in a different manner. In the work the
wire drawing process realized in two schemes by: drawing with a small final reductions on the last stage of drawing and
drawing by a system of two dies (tandem system). The values of residual stresses were determined an experimental way by
Sachs‐Linicus method and on the base of theoretical analysis by computer simulation with use Drawing 2D program. The
way of realization small final reduction have a significant influence on first kind re[...]
|
|
|
|
WPŁYW TEMPERATURY I PRĘDKOŚCI ODKSZTAŁCENIA NA WŁAŚCIWOŚCI BLACH ZE STOPU MAGNEZU
|
|
|
MARCIN KASZUBA JAKUB KRAWCZYK ADAM NIECHAJOWICZ
|
Ograniczona odkształcalność stopów magnezu w temperaturze otoczenia stanowi powód ograniczonego zakresu zastosowań
zwłaszcza blach na elementy powłokowe. Poprawa odkształcalności na zimno, obniżenie temperatur kształtowania
w podwyższonych temperaturach oraz poprawa właściwości kształtowanych wyrobów stanowią podstawowe cele badań
blach ze stopów magnezu. W pracy przedstawiono wyniki badań blachy o grubości 1,5 mm ze stopu AZ31. Próbki odkształcano
w próbie rozciągania w temperaturach 20÷300 °C, z prędkościami odkształcania 0,0001 i 0,01 1/s, stosując ekstensometr
wideo, pozwalający na pomiar wydłużeń w podwyższonych temperaturach. Wyznaczono krzywe umocnienia, czułość
na prędkość odkształcenia oraz zmiany mikrostruktury odkształcanych próbek. Charakterystyczne dla badanego materiału
w podwyższonych temperaturach jest stosunkowo szybkie osiąganie maksymalnej siły, z czym można kojarzyć utratę
stateczności, po czym następuje dalsze znaczne, poststateczne odkształcanie w znacznej objętości materiału. Jest to wynikiem
bardzo dużej czułości stopu na prędkość odkształcenia. Na podstawie badań metalograficznych przebieg odkształcania
skojarzono ze zjawiskami osłabienia, zdrowienia i rekrystalizacji. Wyznaczone krzywe umocnienia są podstawowymi
danymi materiałowymi do modelowania procesów kształtowania blach
Słowa kluczowe: stopy magnezu, odkształcalność, temperatura, prędkość, próba rozciągania
THE EFFECT OF TEMPERATURE AND STRAIN RATE ON PROPERTIES
OF MAGNESIUM ALLOY SHEET
Insufficient formability of magnesium alloys in the room temperature is a reason of limited application of wrought magnesium
alloy, especially magnesium sheets on big shell elements. Room temperature formability improvement, lowering
a hot working temperature and quality improvement of formed parts are main aims of the magnesium alloy sheets research.
In the paper results of tests of magnesium alloy sheet (AZ31), 1.5 mm thickness, are presented. Tensile tests were
performed[...]
|
|
|
|
WPŁYW WARIANTÓW TECHNOLOGICZNYCH NA WYTRZYMAŁOŚĆ ZŁĄCZA KLINCZOWEGO
|
|
|
TADEUSZ BALAWENDER
|
Celem prezentowanych badań było zwiększenie wytrzymałości złącza klinczowego. Testowano złącza klinczowe wykonane
w różnych warunkach tarcia na powierzchniach styku łączonych blach oraz modyfikowane przeróbką plastyczną. Jakość
otrzymanych złączy określano na podstawie ich parametrów geometrycznych, tj. zafałdowania blach na ściance bocznej
dającego efekt "zamka", grubości blachy górnej na ściance bocznej oraz grubości dna przetłoczenia. Wytrzymałość złączy
określano w próbie jednoosiowego rozciągania jako maksymalną siłę ścinającą złącze.
Słowa kluczowe: łączenie przetłaczaniem, klinczowanie, wytrzymałość na ścinanie
EFFECT OF TECHNOLOGICAL VARIABLES
ON THE CLINCHED JOINT STRENGTH
This study presents attempts to improve the resistance of the clinched joint. The forming method of the clinched joint was
experimentally investigated for various combinations of clinching tools (punch and die) and process conditions. The experiments
covered the effect of these changes on the joint undercut, neck thickness and bottom thickness. The relevant geometrical
aspects of the punch/die set and process conditions were determined. The shear tests of a single lap clinched
joints were performed to estimate the strength of the clinched joint.
Keywords: clinch joining, clinching, shear strength
Wprowadzenie
Tradycyjnymi metodami łączenia punktowego jest skręcanie
za pomocą śrub, nitowanie i zgrzewanie. Wykonanie
złącza nitowego i śrubowego wiąże się z wykonaniem
otworu w łączonych elementach i wprowadzeniem dodatkowego
łącznika: nitu lub śruby. Zgrzewanie powoduje lokalne
nagrzanie łączonych materiałów, co prowadzi do
zmiany ich mechanicznych właściwości i uszkodzenia powłoki
ochronnej. Metodą alternatywną dla tych metod jest
klinczowanie czyli łączenie przetłaczaniem [1, 2]. Polega
ono na lokalnym przetłoczeniu łączonych blach i sprasowa‐
Dr inż. Tadeusz Balawender — Politechnika Rzeszowska, Katedra Przeróbki Plastycznej, Rzeszów.
Rudy Me[...]
|
|
|
|
WPŁYW WARUNKÓW NAGRZEWANIA NA MAKROSTRUKTURĘ PRĘTÓW WYCISKANYCH ZE STOPU 6082
|
|
|
ANTONI WOŹNICKI
|
Jedną z wad wyrobów wyciskanych ze stopów aluminium jest obwódka gruboziarnista. Powstawać ona może podczas procesu
wyciskania lub podczas dalszego przetwarzania wyrobów wyciskanych, np. nagrzewania do kolejnych procesów przeróbki
plastycznej na gorąco bądź, w przypadku stopów utwardzanych wydzieleniowo, nagrzewania do przesycania. Struktura
prasówki powinna być zatem stabilna termicznie. W niniejszym artykule badano: wpływ koncentracji Cr (0,007 i 0,14 %
mas.), temperatury nagrzewania wlewków do wyciskania (400 i 500 °C) oraz temperatury i czasu wyżarzania prasówki
(odpowiednio w zakresie 470÷530 °C i 0,5÷2 h) na makrostrukturę prętów o średnicy 35 mm ze stopu 6082. Stwierdzono,
że dodatek 0,14 % Cr zabezpiecza przed formowaniem gruboziarnistej obwódki w prętach, nawet jeśli wlewki przed wyciskaniem
nagrzewano do temperatury 400 °C, a pręty wygrzewano w najwyższej z badanych temperatur, wynoszącej 530 °C.
W przypadku stopu o śladowej zawartości Cr, akceptowalną makrostrukturę otrzymano jedynie dla wybranych wariantów
nagrzewania prętów, pod warunkiem nagrzewania wlewków przed wyciskaniem do temperatury 500 °C.
Słowa kluczowe: Obwódka gruboziarnista, stop 6082, wyciskanie, wyżarzanie
EFFECT OF HEATING CONDITIONS
ON MACROSTRUCTURE OF 6082 ALLOY EXTRUDED BARS
One of extruded products defects is peripheral coarse grain layer. It may develop during extrusion or subsequent processing,
for example heating to next hot deformation process or, in case of precipitation hardened alloys, solutionizing. Structure
obtained after extrusion should therefore be thermally stable. In the paper, the macrostructure of 6082 alloy extruded bars
was investigated. Influence of chromium content (0.007 and 0.14 wt %), billets preheating temperature (400 and 500 °C)
and bars annealing temperature and time (in the range 470÷530 °C and 0.5÷2 h, respectively) were analyzed. It was
stated, that 0.14 wt % chromium addition protects from developing peripheral coarse grain[...]
|
|
|
|
WPŁYW WYBRANYCH PARAMETRÓW ZGRZEWANIA WYBUCHOWEGO NA WŁASNOŚCI ORAZ STRUKTURĘ BIMETALU CYRKON-STAL WĘGLOWA
|
|
|
MARIUSZ PRAŻMOWSKI HENRYK PAUL ROBERT BAŃSKI
|
Zgrzewanie wybuchowe metali jest procesem o dużym znaczeniu technologicznym dla możliwości produkcji nowoczesnych
kompozytów metalowych. Jednakże dobór parametrów zgrzewania nie jest sprawą prostą. W pracy poddano ocenie
wpływ zróżnicowanych wartości prędkości detonacji oraz odległości blach, na jakość strefy połączenia w układzie cyrkon
(Zr 700)‐stal węglowa (P265GH). Badania prowadzono dla złączy w stanie wyjściowym, tj. bezpośrednio po zgrzewaniu
wybuchowym. Przedstawiono wyniki badań mechanicznych, strukturalnych oraz analizę jakościową i ilościową warstwy
przetopień. Zastosowanie elektronowej mikroskopii skaningowej (SEM) pozwoliło na wstępną identyfikację formujących się
faz. W celu określenia zmian w wielkości umocnienia wykonano pomiary mikrotwardości zarówno w obszarze złącza, jak i
obydwu łączonych płyt. Otrzymane wyniki pozwoliły na stwierdzenie, że dla założonych parametrów spajania możliwe jest
uzyskanie bimetalu Zr‐stal węglowa o właściwościach spełniających wymagania normy. Przeprowadzona analiza metalograficzna
pozwala stwierdzić, że odległość pomiędzy płytami ma wpływ na charakterystykę granicy połączenia oraz ilość
warstwy przetopionej. Mniejsze odległości sprzyjają powstawaniu fal o mniejszych parametrach (długości oraz wysokości)
natomiast większe pozwalają uzyskać połączenie o wyraźnie zarysowanym, powtarzającym się charakterze falistym, lecz
jednocześnie sprzyjają zwiększeniu ilości warstwy przetopień. Również odległość początkowa pomiędzy łączonymi materiałami
sprzyja umocnieniu w obszarach bezpośrednio przyległych do granicy połączenia. Obserwacje z zastosowaniem SEM
udokumentowały, że miejsce występowania fazy przetopionej oraz kształt obszaru przetopień są silnie uzależnione od parametrów
technologicznych procesu. Analiza składu chemicznego pozwoliła na identyfikację trzech dominujących faz
w strefie przetopienia, tj. FeZr, FeZr2 oraz Fe2Zr3.
Słowa kluczowe: układ warstwowy Zr/(stal węglowa), zgrzewani[...]
|
|
|
|
ZADANIE OPTYMALIZACYJNE DLA DOBORU PARAMETRÓW LAMINARNEGO CHŁODZENIA BLACH ZE STALI DP PO WALCOWANIU NA GORĄCO
|
|
|
ŁUKASZ SZTANGRET DANUTA SZELIGA JAN KUSIAK MACIEJ PIETRZYK
|
W artykule sformułowano zadanie optymalizacyjne dla procesu wytwarzania blach ze stali DP. Funkcją celu był wymagany
skład strukturalny stali, a zmiennymi optymalizacji były parametry cyklu chłodzenia. Zastosowano model przemian fazowych
wykorzystujący zmodyfikowane równanie Avrami’ego. Wykonano analizę wrażliwości funkcji celu względem współczynników
modelu i względem parametrów procesu chłodzenia. Przeprowadzono przykładowe obliczenia optymalizacyjne.
Słowa kluczowe: chłodzenie laminarne, stale DP, mikrostruktura, optymalizacja
OPTIMIZATION TASK FOR SELECTION OF PARAMETERS
OF LAMINAR COOLING AFTER HOT ROLLING FOR DP STEEL STRIP
Optimization task for manufacturing DP steel strips was formulated. The required composition of phases was the objective
function and parameters of the laminar cooling were the optimization variables. The phase transformation model based
on the modified Avrami equation was used. Sensitivity analysis of the objective function with respect to the cooling parameters
was performed. Primary optimization calculations were performed.
Keywords: laminar cooling, DP steels, microstructure, optimization
Mgr inż. Łukasz Sztangret, dr inż. Danuta Szeliga, prof. dr hab. inż. Jan Kusiak, prof. dr hab. inż. Maciej Pietrzyk — AGH Akademia Górniczo‐
Hutnicza, Wydział Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej, Katedra Informatyki Stosowanej i Modelowania, al. Mickiewicza 30,
30‐059 Kraków.
Rudy Metale R56 2011 nr 11
UKD 669.017.3:669.14.018.9:
:669.15-194.55:669.14-194.57
577
Wstęp
Stale dwufazowe (ang. dual phase — DP) są coraz powszechniej
stosowane przez przemysł samochodowy [1, 2].
Ich strukturę stanowią wyspy twardego martenzytu (20÷30 %)
w osnowie miękkiego ferrytu (70÷80 %). Taka struktura jest
osiągana w procesie wytwarzania blach przez stosowanie
trzystopniowego cyklu chłodzenia obejmującego:
⎯ szybkie chłodzenie do temperatury największej szybkości
przemiany ferrytycznej,
&[...]
|
|
|
|
ZASTOSOWANIE METODYKI STATYSTYCZNIE PODOBNYCH REPREZENTATYWNYCH ELEMENTÓW OBJĘTOŚCI DO OPISU MIKROSTRUKTURY STALI DP
|
|
|
ŁUKASZ RAUCH MONIKA PERNACH KRZYSZTOF BZOWSKI MACIEJ PIETRZYK
|
Wieloskalowe metody symulacji umożliwiają wierne odzwierciedlenie zachowania materiału oraz wyznaczenia własności
materiałowych w skali mikro lub nano, ale wymagają bardzo czasochłonnych obliczeń numerycznych. W pracy zaproponowano
rozwiązanie tego problemu przy pomocy statystycznie podobnych reprezentatywnych elementów objętości (SSRVE),
które stosowane w skali mikro pozwalają na znaczne obniżenie kosztu obliczeniowego. Przedstawiono metodykę tworzenia
SSRVE na przykładzie obrazów mikrostruktur stali DP poddanych procesowi segmentacji. Otrzymane reprezentatywne elementy
zweryfikowano pod względem poprawności wyników symulacji numerycznych odkształcenia materiału.
Słowa kluczowe: stal DP, statystycznie podobny reprezentatywny element objętości, symulacje numeryczne, optymalizacja
APPLICATION OF THE STATISTICALLY SIMILAR REPRESENTATIVE
VOLUME ELEMENT TO DESCRIPTION OF MICROSTRUCTURE OF DP STEEL
Multiscale simulations enable realistic reproduction of material behaviour and determination of properties in micro or
nano scales, but they require long computing times. The solution of this problem based on application of the statistically
representative volume elements (SSRVE) is proposed. Significant decrease of the computing time can be obtained. The methodology
of creation of the SSRVE is presented using DP steel microstructure as an example. Obtained SSRVE is validated
regarding correctness of simulation of material deformation.
Keywords: DP steel, statistically representative volume element, numerical simulation, optimization
Wprowadzenie
Właściwości użytkowe stali DP zależą od ich mikrostruktury,
przy czym znaczenie ma nie tylko ułamek objętości faz
ale także ich morfologia [1]. Od lat prowadzone są prace
nad modelowaniem zachowania się stali DP, uwzględniające
rozmieszczenie i kształt wysp martenzytu. Stosowane są
różne metody cyfrowego zapisu mikrostruktury, takie jak
wieloboki Voronoi [2, 3], automaty komórkowe [4] względnie
zapis c[...]
|
|
|
|
Twój Profil
Twój koszyk
