WSTĘP Rozdrobnienie ziarna jest najlepszą ze znanych metod umocnienia metali. W ostatnich latach obserwujemy stałe dążenie do opracowania ekonomicznie akceptowalnych technologii rozdrobnienia ziarna, aż do wielkości rzędu nanometrów. Można wyróżnić dwa główne podejścia związane z wytwarzaniem materiałów o tak drobnym ziarnie, to jest: metody polegające na rozdrabnianiu ziarna materiałów konwencjonalnych o ziarnie mikrometrycznym (ang. top-down methods, w skrócie TM) oraz metody polegające na budowaniu mikrostruktury nanometrycznej z pojedynczych atomów lub cząstek (ang. bottom -up methods, w skrócie BM) [49, 60]. Wśród metod TM znaczącą rolę odgrywają metody wykorzystujące duże odkształcenie plastyczne (ang. Severe Plastic Deformation - SPD), natomiast wśród metod BM wyróżnić należy techniki, takie jak: osadzanie z fazy gazowej lub ciekłej, nanokrystalizację z fazy amorficznej, czy konsolidację nanoproszków [40]. METODY ROZDROBNIENIA ZIARNA Można wyróżnić dwie grupy technik SPD: techniki nieciągłe, w których przetworzeniu ulega tylko stosunkowo niewielka dr inż. Agnieszka Uniwersał, dr hab. inż. Mirosław Wróbel - Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie, Wydział Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej, Katedra Inżynierii Powierzchni i Analiz Materiałów, Al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków. e-mail: a.uniwersal@gmail.com objętość materiału (tzw. wsadu) ograniczona przez pojemność matrycy, oraz techniki ciągłe, umożliwiające przetworzenie znacznych objętości materiału. Spośród nieciągłych metod SPD większość publikowanych prac dotyczy metody przeciskania przez kanał kątowy (ang. Equal Channel Angular Extrusion - ECAP). W literaturze anglojęzycznej metodę tę określa się również terminem Equal Channel Angular Pressing [83]. Stosunkowo dużo uwagi poświęcono także wymyślonej przez Bridgmana metodzie skręcania pod wysokim ciśnieniem (ang. High Pressure Torsion - HPT) [7, 17, 53] oraz metodzie cyklicz- WAL[...]

  WSTĘP Ze względu na występowanie dużych odkształceń asymetrycznie rozłożonych w walcowanym paśmie o złożonym, często nieoczekiwanym kształcie, teoretyczna analiza procesów walcowania asymetrycznego (AR) jest znacznie trudniejsza niż w przypadku konwencjonalnego walcowania symetrycznego. Jednak już w latach 40. ubiegłego wieku pojawiły się pierwsze prace dotyczące wpływu asymetrii walcowania na rozkład odkształceń na grubości walcowanych blach [11, 36]. W pracach tych wykorzystywano prosty model jednorodnie odkształcanej płyty (ang. slab method - model płyty). W późniejszych latach do analizy procesu walcowania asymetrycznego wykorzystywano coraz dokładniejsze modele matematyczne [38, 44] oraz obliczenia komputerowe [20]. Zwiększenie wydajności komputerów umożliwiło znaczny postęp, dzięki zastosowaniu trójwymiarowych modeli wykorzystujących metodę elementów skończonych (MES) [27, 35]. Stosując tę technikę możliwe jest badanie wpływu parametrów materiałowych i technologicznych (takich jak: charakterystyka umocnienia odkształceniowego walcowanego materiału, geometria kotliny walcowniczej, wartość współczynnika tarcia czy prędkość walcowania) nie tylko na rozkład odkształceń i zmiany kształtu walcowanego pasma, lecz również na rozkład na poszczególne walce sił, momentów i mocy walcowania. Syntetyczne ujęcie historyczne wybranych, najistotniejszych wyników pozwalających zrozumieć proces AR, przedstawiono w dalszej części artykułu. MODELE MATEMATYCZNE W roku 1947 Sachs i Klingler opublikowali wyniki zastosowania modelu płyty do procesu walcowania na gorąco w klatce walcowniczej, w której silnik napędzał tylko jeden ze współpracujących walców roboczych (proces AR-SD, ang. Single Roll Driver) [36]. Stwierdzili, że w takim przypadku w walcowanym materiale można wyróżnić obszary leżące przy przeciwległych odcinkach łuku styku metalu z walcami, w których siły tarcia są skierowane we wzajemnie przeciwległych kierunkach. Obszary takie z[...]

  Symulacje komputerowe rozwoju tekstury podczas walcowania asymetrycznego (AR) są wykonywane głównie w Polsce (AGH), we Francji i w Chinach. Celem tych prac jest zrozumienie procesów fizycznych odpowiadających za rozdrabnianie ziarna oraz przewidywanie tekstury krystalograficznej, a w konsekwencji także anizotropii plastycznej walcowanych wyrobów.MODELE KRYSTALOGRAFICZNE, WPŁYW AR NA TEKSTURĘ Symulacje komputerowe rozwoju tekstury zwykle dotyczą procesu walcowania na zimno. W pracach tych stosowane są krystalograficzne modele odkształcenia plastycznego zakładające poślizg krystalograficzny w systemach {111}<110> (w metalach o strukturze A1) aktywowanych przez obliczone, dr inż. Agnieszka Uniwersał, dr hab. inż. Mirosław Wróbel - AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie, Wydział Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej, Katedra Inżynierii Powierzchni i Analiz Materiałów, Al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków. e-mail: a.uniwesal@gmali.com WSTĘP Symulacje komputerowe rozwoju tekstury podczas walcowania asymetrycznego (AR) są wykonywane głównie w Polsce (AGH), we Francji i w Chinach. Celem tych prac jest zrozumienie procesów fizycznych odpowiadających za rozdrabnianie ziarna oraz przewidywanie tekstury krystalograficznej, a w konsekwencji także anizotropii plastycznej walcowanych wyrobów. 15 Rudy Metale 2018, R. 63, nr 12 chwilowe stany naprężeń (modele bazujące na teorii Sachsa [27]) lub odkształceń (modele bazujące na teorii Taylora-Bishopa- Hilla [2, 3, 6, 31]). W publikacjach wykonanych w AGH zwykle stosowano sprężysto-plastyczny model Leffersa-Wierzbanowskiego [25, 36, 37]. Prace te dotyczyły ferrytycznej stali węglowej [42, 43], aluminium i jego stopów [41], tytanu [40] oraz miedzi [33]. Tamimi i współpracownicy [30] do symulacji rozwoju tekstury stopu aluminium AA-5182 wykorzystali lepko- plastyczny model opracowany przez Molinari’ego (ang. Viscoplastic Self-Consistent Model - VPSC) [20].[...]

  Istotnym czynnikiem decydującym o jakości odlewów ciśnieniowych jest ich porowatość. W pracy testowano przydatność wybranych metod badania porowatości odlewów ciśnieniowych wytwarzanych ze stopu magnezu AZ91. Stosowano następujące metody: pomiary gęstości, rentgenowską tomografią komputerową i mikroskopią akustyczną. Określono zalecany zakres zastosowań poszczególnych metod. The porosity is an important determinant of the pressure die-castings quality. The study examined the usefulness of selected methods for testing the porosity in pressure castings of the AZ91 magnesium alloy. The following methods were tested: density measurements, computed tomography and acoustic microscopy. The recommended range of application of each method was given. Słowa kluczowe: odlewanie ciśnieniowe, stopy magnezu, AZ91, porowatość, tomografia rentgenowska, mikroskopia akustyczna Key words: pressure die casting, Mg-based alloys, AZ91, porosity, computed tomography, acoustic microscopy.Wstęp. Typowymi wadami odlewów ciśnie- niowych są: niedolewy, pęknięcia, pęcherze podpo- wierzchniowe, porowatość, tak zwane twarde strefy i przywarcia do form [1]. Porowatość jest szczegól- nie istotnym czynnikiem determinującym jakość od- lewów ciśnieniowych ze stopów magnezu. Norma PN-H/83105:1985 [2] definiuje porowatość jako licz- ne, drobne, blisko siebie położone pustki, występujące zazwyczaj w miejscach odlewu o grubszych ściankach. Zasadniczymi przyczynami powstawania porowatości mogą być: zbyt mała prędkość tłoka podczas wypełnia- nia wnęki formy ciekłym metalem, złe odpowietrzanie formy, zbyt niska temperatura zalewania formy lub nie- właściwy układ wlewowy [1]. Celem pracy jest określenie przydatności wybra- nych metod badania porowatości do zastosowań w pro- gramach badawczych zmierzających do identyfikacji czynników decydujących o jakości odlewów. Oczeki- wane istotne zmniejszenie wadliwości odlewów może umożliwić redukcję grubości ścianki i prowadzić do re[...]