Etapa II

1. Proiectarea tehnologiei de prelucrare termo-mecanică avansată a aliajului. Proiectarea tehnologiei de prelucrare a elementelor multifuncționale prin deformare plastică severă (DPS) a aliajului
Prelucrarea termomecanică a semifabricatelor turnate din aliaj Fe-Si-Mn-Cr are ca obiectiv obţinerea modulelor multifuncţionale în condiţii structurale (granulaţie ultrafină) şi dimensionale (diametre, grosime) impuse.

Figura_2_5

Fig.1.1. Lingouri finale din aliaj FeMnSiCr, după îndepărtarea retasurii

1.1. Deformarea plastică severă prin procedeul High Speed – High Pressure Torsion (HS-HPT) – Torsiune la presiune înaltă cu viteză ridicată
Întrucât deformarea plastică are loc la temperaturi ridicate, se pune problema stabilităţii termice a structurii ultrafine generată în procesul HS-HPT. Controlul structurii se realizează prin conducerea precisă a procesului HS-HPT. În momentul în care materialul atinge forma finală a elementului proiectat, poansonul superior se opreşte brusc ceea ce determină stoparea procesului generării de căldură şi conservarea structurii ultrafine.

Figura_2_6

Figura_2_2

Fig.1.2. Inele deformate din AMF

 2. Caracterizarea mecanică, structurală și a comportării termodinamice a aliajului cu forma caldă imprimată prin DPS. Evaluarea tranzițiilor legate de efectul de memoria formei.

2.1 Caracterizarea mecanică a aliajului prelucrat prin DPS
Pentru caracterizarea mecanică, s-a utilizat mai întâi determinarea durității prin metoda Vickers. În acest scop, modulele au fost înglobate în rășină fenolică, cu reticulare la rece, având o generatoare inclusă în suprafața de atac, conform Fig.2.1.

Figura_2_4

Fig.2.1. Module pregătite pentru încercarea de duritate

Conform Fig.2.2, geometria acestor module se caracterizează prin diametrele trunchiului de con, măsurate la interior (d-diametrul mic) în partea de sus și la exterior (D- diametrul mare) în partea de jos, prin înălțime (h0) și prin grosimea peretelui (g). Rezultatele măsurătorilor de duritate arată că datorită deformării plastice produsă prin HS-HPT, pe generatoarea modulelor a luat naștere un gradient de duritate, astfel încât zona diametrului mic este mai puțin dură decât cea a diametrului mare.

Figura_2_3

Fig.2.2. Reprezentare schematică a variației de duritate pe generatoarea unui modul conic

 Cea de-a doua etapă de caracterizare mecanică a presupus efectuarea mai multor teste de comprimare ciclică între suprafețe plane, cu o viteză de deformare de 0,5 mm/ min, aplicată cu ajutorul unei mașini de încercat la tracțiune INSTRON 3382, dotată cu cameră termică. În acest scop, au fost testate 6 module, caracterizate prin diferite rapoarte de formă, (h0-g)/g, variind între 0,5 și 2,8. În timpul testelor nu s-a utilizat nici un fel de lubrifiant.

Curbele obținute în cadrul primului ciclu de încărcare-descărcare la comprimare sunt prezentate în Fig.2.3.

Figura_2_8

Fig.2.3 . Curbe de încărcare-descărcare la compresiune între suprafețe plane, (ho-g)/g = 0,5… 2,8.

 3. Efectuarea testelor privind imprimarea formei reci. Proiectarea și execuția dispozitivelor pentru deformarea plastică. Efectuarea testelor de imprimare a formei reci

Imprimarea formei reci presupune deformarea ciclică a discurilor prelucrate prin deformare plastică severă (procedeul High Pressure Torsion – HPT).
Comprimarea discurilor are loc între două platane plan paralele, cursa fiind determinată de condiţia ca forţa de solicitare să nu depăşească o valoare critică anterior stabilită şi care depinde de dimensiunile discurilor, prevenind astfel comprimarea completă a acestora. Reluarea ciclului următor de comprimare impune revenirea platanului superior la poziţia corespunzătoare forţei de comprimare nule.
Imprimarea formei reci s-a executat pe o maşină universală de tracţiune – compresiune Instron 3382 cu viteza de 0,5 mm/min, la temperatura camerei.
Figura_2_10

Fig.3.1 . Schema imprimării formei reci

 

Translate »