Evaluation of strength parameters and structure analysis of an EN AW - 7075 aluminium alloy ring made by forging and rolling and heat-treated

The article presents the results of research on the evaluation of the structure and mechanical properties of a largesize ring made of aluminum alloy EN AW - 7075 according to a new technology, developed under the project “Innovative low-waste technology for forming large-size rings” carried out by Zarmen FPA forge with participation and support of the Lukasiewicz Research Network - Poznan Institute of Technology. Based on the tests, it was found that the produced ring was characterized by a homogeneous structure and the strength properties required by the customers

Assessment of limit deformation of AZ91 magnesium alloy

W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu procesu wyciskania ze zmienną drogą odkształcenia i procesu wyciskania współbieżnego na właściwości plastyczne stopu magnezu AZ91. Wyniki wskazują, że przetworzenie wlewka metodą KOBO w wąskim zakresie temperatury, może doprowadzić do cech nadplastycznych badanego stopu. W artykule przedstawiono wyniki badań prowadzonych w Instytucie Obróbki Plastycznej.This paper presents the results of research influence of extrusion on variable way of deformation AZ91 magnesium alloy. The results indicate that the corresponding processing of the ingot by KOBO extrusion method can lead investigated alloy to superplastic flow. This paper presents the results of a preliminary study

Effect of the method of preparing AM60 alloy preform on the course of the process of forging connecting-rods and their strength properties

Artykuł przedstawia badania procesu odkształcania plastycznego odlewniczych stopów magnezu. W badaniach porównano wpływ metody przygotowania wsadu z wlewka na procesy kucia izotermicznego stopu AM60. Porównano odkuwki korbowodu kute z wsadu wytworzonego metodą KOBO, bazującej na zmiennej drodze odkształcenia, i z wsadem wytworzonym metodą tradycyjną. Badaniom poddano ocenę odkształcalności metalu w procesie kucia oraz własności wytrzymałościowe wytworzonych korbowodów.The article presents studies of the plastic strain process of cast magnesium alloys. Studies compared the effect of the method of preparing the preform from an ingot on processes of isothermal forging of the AM60 alloy. Connecting-rod forgings, forged from a preform made by means of the KOBO method, were compared on the basis of a variable strain path with a preform made using a conventional method. Studies included evaluation of metal deformability during the forging process and strength properties of produced connecting-rods

Study of design adaptation of TR forging device for purposes of the N-TR method

Celem studium było sprawdzenie możliwości stworzenia, na bazie klasycznego urządzenia kuźniczego TR, urządzenia umożliwiającego stosowanie złożonych schematów technologicznych kształtowania wykorbień wałów korbowych. Możliwość stosowania złożonych schematów kształtowania wykorbienia pozwoli optymalizować technologię kucia wałów korbowych pod kątem uzyskania dokładniejszego kształtu odkuwki, przy mniejszych naddatkach technologicznych, na co nie pozwala klasyczna metoda TR. Pokazano zasady działania klasycznego urządzenia kuźniczego TR, urządzenia kuźniczego N-TR według patentu chińskiego oraz klasycznego urządzenia RR i udoskonalonego urządzenia NRR. Opracowano założenia konstrukcyjne urządzenia kuźniczego N-TR36, będącego adaptacją klasycznego urządzenia TR36. Urządzenie N-TR36 współpracuje z niezależnym mechanizmem ruchu wyginaka, będącym elementem prasy współpracującej z urządzeniem kuźniczym. W celu zbadania skutków wprowadzenia niezależnego mechanizmu ruchu wyginaka przeprowadzono symulację metodą elementów skończonych (MES) procesu kucia wału korbowego w programie QForm 3D v. 5.1. w klasycznym urządzeniu kuźniczym TR36 i nowym urządzeniu kuźniczym N-TR36. Symulacja MES procesu kucia w urządzeniu N-TR36 wykazała, że siła potrzebna do utrzymania wyginaka w nieruchomej pozycji jest dużo większa niż spodziewana, co prowadzi do konieczności stosowania odpowiednio mocniejszego napędu hydraulicznego wyginaka. W celu określenia skutków adaptacji klasycznego urządzenia TR36 do urządzenia N-TR36 przeprowadzono obliczenia MES głównych elementów obu urządzeń w programie ADINA. Obliczenia wykazały, że wprowadzone zmiany konstrukcyjne wpłynęły pozytywnie na sztywność i wytrzymałość urządzenia kuźniczego N-TR36.The goal of the study was to verify the possibility of creating a device based on the classical TR forging device enabling the utilization of complex technological schemes for forming cranks of crankshafts. The possibility of using complex crank forming schemes will make it possible to optimize shaft forging technology from the perspective of achieving a more accurate forging shape with lower technological allowances, which the classical TR method does not allow for. The operation of the classical TR forging device, N-TR device according to a Chinese patent, and classical RR device, as well as of an improved NRR device, was shown. The design assumptions of the N-TR36 device, an adaptation of the classical TR36 device, were developed. The N-TR36 device cooperates with an independent bending tool motion mechanism, which is a component of the press cooperating with the forging device. In order to study the effects of introducing the independent bending tool motion mechanism, FEM simulation of the crankshaft forging process was conducted using QForm 3D v. 5.1 software for the classical TR36 forging device and new N-TR36 forging device. FEM simulation of the forging process in the N-TR36 device showed that the force required for maintaining the bending tool in an immobile position is much larger than expected, which leads to the necessity of using a more powerful hydraulic drive of the bending tool. To determine the effects of adaption of the classical TR36 device to the N-TR36 device, FEM calculations of the primary components of both devices were conducted using ADINA software. Calculations showed that the introduced design changes had a positive impact on the rigidity and strength of the N-TR36 forging device

Influence of thermal fatigue on the impact strength of Orvar Supreme hot-work tool steel

W artykule przedstawiono wyniki badań zmęczenia cieplnego stali do pracy na gorąco Orvar Supreme (odpowiednik stali WCLV) na stanowisku badawczym zaprojektowanym w Instytucie Obróbki Plastycznej. Stanowisko składało się głównie z następujących elementów: nagrzewnicy indukcyjnej, układu chłodzenia i pirometrów. Pęknięcia cieplne wytworzono na próbkach prostopadłościennych, które wymiarami były zbliżone do standardowych próbek udarnościowych, ale nie miały karbu. Cykle nagrzewania próbki prowadzono w temperaturze wynoszącej: 500°C, 600°C i 650°C. Liczba cykli wynosiła 1 tysiąc i 5 tysięcy. Nieniszczące pomiary łącznej długości pęknięć cieplnych na krawędzi próbki wykonano za pomocą tomografu komputerowego w Instytucie Odlewnictwa w Krakowie. Próbę udarności sposobem Charpy’ego wykonano w temperaturze wynoszącej: 500°C, 600°C i 650°C na próbkach poddanych 1 tysiącowi oraz 5 tysiącom cykli nagrzewania. W badaniach stosowano młot wahadłowy o początkowej energii uderzenia wynoszącej 300 J. Przeprowadzono pomiary głębokości pęknięć na przekrojach próbek, po wykonaniu prób udarności oraz przeanalizowano wyniki otrzymanych badań. Badania te wykonano na próbkach poddanych cyklicznemu nagrzewaniu w temperaturze 600°C i 650°C. W wyniku cyklicznego nagrzewania próbek do temperatury 500°C przy 5 tysiącach cykli nie stwierdzono pęknięć cieplnych. Nagrzanie próbek poddanych cyklicznemu zmęczeniu cieplnemu w temperaturze 500°C i 650°C spowodowało zwiększenie energii uderzenia w porównaniu do próbek ulepszonych cieplnie. W temperaturze 600°C wystąpił efekt zwiększenia twardości, co skutkowało zmniejszeniem energii uderzenia potrzebnej na złamanie próbki udarnościowej. Najdłuższe pęknięcia otrzymano na próbkach poddanych 5 tysiącom cykli nagrzewania w temperaturze wynoszącej 650°C.The paper presents the results of investigation of thermal fatigue of Orvar Supreme steel (equivalent of WCLV steel) on a test stand designed by the Metal Forming Institute. The stand consisted of the following main elements: induction heater, cooling system of pyrometers. Thermal cracks have been made on rectangular samples with the dimensions close to those of standard impact test pieces but without notch. The heating cycles of the sample have been performed at the temperature of 500oC, 600oC, and 650oC. The number of cycles was 1 thousand and 5 thousand. Non-destructive measurements of the total length of thermal cracks on the sample edge have been performed by means of a computer tomograph by the Institute of Casting in Cracow. Charpy impact test has been performed at the temperature of 500oC, 600oC and 650oC on samples subjected to a thousand and 5 thousand heating cycles. In the tests, Charpy pendulum machine with initial impact energy of 300 J has been used. The crack depths have been measured on the cross sections of samples after impact tests and the test results have been analysed. The tests have been performed on samples subjected to cyclic heating at the temperature of 600oC and 650oC. As a result of the cyclic heating of the samples up to the temperature of 500oC, at 5 thousand cycles, thermal cracks have not been found. Heating has caused increase of the impact energy as compared to toughened samples. At the temperature of 600oC, the effect of hardness increase has taken place, which has resulted in reduction of the energy necessary to break the impact test piece. The longest cracks have been obtained on the samples subjected to 5 thousand heating cycles at 650oC

Effect of KOBO treatment on the plastic properties of the AZ31 magnesium alloy

Artykuł dotyczy oceny wpływu procesu wyciskania współbieSnego na zimno prętów, metodą KOBO, na własności stopu AZ31. Przedstawiono wyniki badań własności plastycznych i struktury. Dla porównania badano własności prętów wyciskanych współbieSnie na gorąco na prasach hydraulicznych. Stwierdzono, Se pręty po procesie KOBO wykazują większy zakres plastyczności w temperaturach o ok. 50 °C. W efekcie stop AZ31 po przeróbce metodą KOBO moSe być poddany dalszej obróbce plastycznej, juS w temperaturze 175 °C.The article pertains to the evaluation of the effect of the cold rod coextrusion process using the KOBO method on the properties of the AZ31 alloy. The results of tests of plastic properties and structure have been presented. For comparison, the properties of rods made by means of hot coextrusion on hydraulic presses were tested. It was stated that rods after the KOBO process exhibit a greater range of plasticity in temperatures of approximately 50 oC. In effect, the AZ31 alloy after treatment using the KOBO method may be subjected to further plastic working at temperatures as low as 175oC

Influence of the method of preparing AZ31 alloy preform on the connecting-rod forging process

W pracy przedstawiono wyniki badań i ocenę wpływu metody przygotowania wsadu na proces kucia korbowodu ze stopu magnezu AZ31. W pracy wykorzystano dwa rodzaje wsadu wyciskanego z wlewka: jeden metodą tradycyjną na gorąco i drugi wyciskany na zimno metodą KOBO. Badano wpływ temperatury wsadu na prawidłowe wypełnienie wykroju matrycy oraz własności mechaniczne uzyskanych odkuwek.This paper presents the results of studies and an evaluation of the influence of the method of preform preparation on the process of forging connecting-rods from AZ31 magnesium alloy. In the work, two types of preform extruded from an ingot were used: one hot extruded using the conventional method, and the other cold extruded using the KOBO method. The influence of preform temperature on the correct filling of the die cavity and mechanical properties of obtained forgings was studied

Investigation of tool life in reducing hot rolled tube ends

W artykule przedstawiono wyniki badań eksploatacyjnych narzędzi do obciskania końcówek rur. Badano narzędzia ze stali narzędziowych i węglików spiekanych. Stwierdzono wyraźny wzrost trwałości po zastosowaniu narzędzi z węglików. Dominującym mechanizmem zużycia narzędzi jest ścieranie. Badania wykazały, że korzystniejsze jest zastosowanie węglików twardszych gatunku G40 niż węglików bardziej elastycznych gatunku G50.The paper presents the results service investigation of tube end reducing tools. The tools under investigation had been made of tool steels and sintered carbides. It has been found that the tool life significantly increases when carbide tools are applied. The prevailing mechanism of tool wear is abrasion. The investigation has shown that the application of harder carbides of grade G40 is more advantageous than the more elastic carbides of grade G50

Influence of KOBO treatment on the plastic properties of AM60 magnesium all

W artykule przedstawiono wyniki badań wpływu procesu wyciskania współbieSnego prętów na zimno, metodą KOBO, na własności stopu AM60. Dla porównania badano własności prętów wyciskanych współbieSnie na gorąco na prasach hydraulicznych. Przedstawiono wyniki badań własności plastycznych i struktury próbek wykonanych ze stopu AM60.The paper presents the results of investigation of the influence of the process of cold forward extrusion of rods on the plastic properties of the SAM60 magnesium alloy. For comparison, the properties of rods hot forward extruded on hydraulic presses have been examined. The results of examination of plastic properties and structures of samples made of AM60 alloy have been describe

Influence of thermal fatigue on the impact strength of Orvar Supreme hot-work tool steel

W artykule przedstawiono wyniki badań zmęczenia cieplnego stali do pracy na gorąco Orvar Supreme (odpowiednik stali WCLV) na stanowisku badawczym zaprojektowanym w Instytucie Obróbki Plastycznej. Stanowisko składało się głównie z następujących elementów: nagrzewnicy indukcyjnej, układu chłodzenia i pirometrów. Pęknięcia cieplne wytworzono na próbkach prostopadłościennych, które wymiarami były zbliżone do standardowych próbek udarnościowych, ale nie miały karbu. Cykle nagrzewania próbki prowadzono w temperaturze wynoszącej: 500°C, 600°C i 650°C. Liczba cykli wynosiła 1 tysiąc i 5 tysięcy. Nieniszczące pomiary łącznej długości pęknięć cieplnych na krawędzi próbki wykonano za pomocą tomografu komputerowego w Instytucie Odlewnictwa w Krakowie. Próbę udarności sposobem Charpy’ego wykonano w temperaturze wynoszącej: 500°C, 600°C i 650°C na próbkach poddanych 1 tysiącowi oraz 5 tysiącom cykli nagrzewania. W badaniach stosowano młot wahadłowy o początkowej energii uderzenia wynoszącej 300 J. Przeprowadzono pomiary głębokości pęknięć na przekrojach próbek, po wykonaniu prób udarności oraz przeanalizowano wyniki otrzymanych badań. Badania te wykonano na próbkach poddanych cyklicznemu nagrzewaniu w temperaturze 600°C i 650°C. W wyniku cyklicznego nagrzewania próbek do temperatury 500°C przy 5 tysiącach cykli nie stwierdzono pęknięć cieplnych. Nagrzanie próbek poddanych cyklicznemu zmęczeniu cieplnemu w temperaturze 500°C i 650°C spowodowało zwiększenie energii uderzenia w porównaniu do próbek ulepszonych cieplnie. W temperaturze 600°C wystąpił efekt zwiększenia twardości, co skutkowało zmniejszeniem energii uderzenia potrzebnej na złamanie próbki udarnościowej. Najdłuższe pęknięcia otrzymano na próbkach poddanych 5 tysiącom cykli nagrzewania w temperaturze wynoszącej 650°C.The paper presents the results of investigation of thermal fatigue of Orvar Supreme steel (equivalent of WCLV steel) on a test stand designed by the Metal Forming Institute. The stand consisted of the following main elements: induction heater, cooling system of pyrometers. Thermal cracks have been made on rectangular samples with the dimensions close to those of standard impact test pieces but without notch. The heating cycles of the sample have been performed at the temperature of 500oC, 600oC, and 650oC. The number of cycles was 1 thousand and 5 thousand. Non-destructive measurements of the total length of thermal cracks on the sample edge have been performed by means of a computer tomograph by the Institute of Casting in Cracow. Charpy impact test has been performed at the temperature of 500oC, 600oC and 650oC on samples subjected to a thousand and 5 thousand heating cycles. In the tests, Charpy pendulum machine with initial impact energy of 300 J has been used. The crack depths have been measured on the cross sections of samples after impact tests and the test results have been analysed. The tests have been performed on samples subjected to cyclic heating at the temperature of 600oC and 650oC. As a result of the cyclic heating of the samples up to the temperature of 500oC, at 5 thousand cycles, thermal cracks have not been found. Heating has caused increase of the impact energy as compared to toughened samples. At the temperature of 600oC, the effect of hardness increase has taken place, which has resulted in reduction of the energy necessary to break the impact test piece. The longest cracks have been obtained on the samples subjected to 5 thousand heating cycles at 650oC