Kształtowanie profili wspomagane tarciem

W inżynierii materiałowej silny nacisk kładzie się na otrzymywanie metali o bardzo drobnych ziarnach aż do wielkości nanometrycznych włącznie. Badania prowadzone są poprzez poszukiwanie odpowiednich metod wytworzenia metali o jednorodnej drobnej strukturze. W tym zakresie metody obróbki plastycznej, które w swojej istocie silnie oddziaływującą na strukturę, są potencjalnym, przyszłościowym kierunkiem wytwarzania metali o ultra drobnych ziarnach na skale przemysłową. W takim kierunku prowadzone są badania w Instytucie Obróbki Plastycznej w Poznaniu. W artykule przedstawiono nową koncepcję procesu kształtowania profili, w której tarcie jest elementem wspomagającym płynięcie metalu. Przedstawiono opracowane i uruchomione w INOP stanowisko badawcze procesu kształtowania według nowej koncepcji. Celem prowadzonych badań była weryfikacja możliwości technologicznych kształtowania metali według nowego sposobu oraz ocena wpływu głównych parametrów technologicznych na przebieg procesu kształtowania. Badaniom wstępnym poddano dwa materiały: stop aluminium gat. PA4 oraz stal gat. 15. Przedstawiono wyniki prób technologicznych i wskazano zakres parametrów, dla których uzyskano pozytywne wyniki kształtowania. Badania potwierdziły możliwości praktycznego kształtowania profili ze stali i stopu aluminium. Konieczna jest optymalizacja parametrów procesu wyciskania profili wg nowej koncepcji dla stabilnego przebiegu kształtowania. Zastosowany materiał do badań nie pozwolił na określenie stopnia rozdrobnienia ziarn. Należy jednak przypuszczać, iż jest ono znaczące, gdyż niemożliwe było wytrawienie ziarn na zgładach metalograficznych dla próbki ze stopu Al.

In material engineering, sarong emphasis is laid on obtaining metals with very small grains, down to nanometric sizes. Investigation is effected by seeking methods of manufacturing metals with homogenous fine structure. In this aspect, the methods of metal forming which strongly influence structure are the potential future direction of industrial scale manufacturing of metals with ultra fine grains. This is the direction of investigations performed by the Metal Forming in Poznań. The article presents a new concept of the process of forming profiles in which concept friction is an element boosting the metal flow. A stand for testing the process of forming according to the new concept elaborated and executed by INOP has been described. The objective of the investigation was to verify the technological possibility of forming metals by the new method and to find the influence of the main technological parameters on the forming process. Two materials have been subjected to initial testing: aluminium alloy grade PA4 and steel grade 15. Technological test results have been presented as well as the range of parameters for which positive results have been obtained. The investigation has proved the possibility of actual forming of profiles made of steel and aluminium alloy. Optimization of the new concept profile extrusion process parameters is necessary for stable progress of forming. The material used in the tests has not allowed for the determination of the degree of grain comminution. It should be supposed, however, that it was significant because etching of the grains in metallographic microsections of an aluminium alloy sample was impossible.