Badania walcowania ze zmianą drogi odkształcenia miedzi i stopu niklu Inconel 825

W pracy opisano badania walcowania wzdłużnego i walcowania ze zmianą drogi deformacji miedzi i stopu niklu Inconel 825. Walcowanie ze zmianą drogi odkształcenia realizowano w taki sposób, że w pierwszej operacji wykonano jeden przepust walcowania wzdłużnego, a następnie z walcówek wycięto próbki do dalszych badań pod takim kątem, jaki odpowiadał kątowi skręcenia materiału w badaniach zgniatania obrotowego wydłużającego współbieżnego. Następnie dla tak wykonanych próbek realizowano kolejny przepust walcowania wzdłużnego. Badania te stanowiły punkt odniesienia w stosunku do badań walcowania wzdłużnego (monotonicznego). Wyznaczono chropowatość i mikrotwardość próbek walcowanych obydwoma metodami celem wskazania mechanizmów odkształcania na drodze konwencjonalnego walcowania wzdłużnego, walcowania ze zmianą drogi deformacji i porównania z wynikami dla wytłoczek zgniecionych obrotowo wydłużająco współbieżnie. Przeprowadzono również obserwacje strukturalne z użyciem mikroskopii optycznej i skaningowej mikroskopii elektronowej. Określono wpływ parametrów procesu na strukturę ziarnową i podatność materiału do lokalizacji odkształcenia w postaci pasm ścinania. Przedstawiona została również topografia powierzchni bocznych miedzi i stopu Inconel 825 po walcowaniu z wymuszoną zmianą drogi odkształcenia ujawniająca silne pasmowanie materiału. Wszystkie wyniki wykazały, że jedynie walcowanie ze zmianą drogi deformacji stanowi dobre przybliżenie modelowe procesu zgniatania obrotowego wydłużającego współbieżnego.

The paper describes research on longitudinal rolling and rolling with deformation path changes of copper and Inconel 825 nickel alloy. Rolling with deformation path changes included two stages. In the first stage the material underwent a longitudinal rolling, after which specimens were cut out from the obtained rolled samples at the same angle as the angle of the material’s twisting observed during its flow forming. Subsequently, these specimens underwent another longitudinal rolling procedure. The research was a benchmark for monotonic longitudinal rolling testing. Roughness and microhardness of specimens rolled with both methods were established in order to evaluate deformation mechanisms in the following cases – conventional longitudinal rolling, rolling with deformation path changes, and flow forming. Structural observations with the use of optical and scanning electron microscopy were also carried out. The impact of the process’ parameters on grain structure and the material’s susceptibility to localization of deformation in the form of shear bands were established. Topography of side surfaces of copper and Inconel 825 alloy after rolling with a forced change of deformation path, showing a high degree of banding in the material, was also presented. All results seem to confirm expectations that only the process of rolling with deformation path changes is close to the model of flow forming.