Prof. dr hab. inŜ. Eugeniusz HADASIK, dr inŜ. Dariusz KUC
Politechnika Śląska, Wydział InŜynierii Materiałowej i Metalurgii, Katowice E-mail: eugeniusz.hadasik@polsl.pl
Obróbka plastyczna stopów magnezu
Plastic forming of magnesium alloys
StreszczenieW artykule, który ma charakter przeglądowy, wskazano na rosnące zainteresowanie w ostatnich latach stopami magnezu do zastosowań na elementy środków transportu. Podano klasyfikację stopów magnezu do obróbki pla-stycznej, metody wytwarzania wyrobów drogą walcowania, wyciskania i kucia oraz wskazano trudności przy re-alizacji procesów kształtowania plastycznego. W badaniach stopów AZ31, AZ61, AZ80 i WE43 przedstawiono relacje pomiędzy strukturą, a parametrami odkształcania. Wskazano na występowanie dwóch mechanizmów od-kształcania w zaleŜności od temperatury: poślizgu i bliźniakowania. Podano zaleŜności pomiędzy wielkościami charakteryzującymi plastyczność a parametrem Zenera–Hollomona. Przedstawiono wyniki prowadzonych prac w zakresie procesów obróbki plastycznej stopów magnezu - walcowania, kucia oraz wyciskania oraz przykłady wykonanych wyrobów.
Abstract
The article that is a review indicates a growing interest in magnesium alloys concerning applications related to the elements of means of transport over the last few years. It specifies a classification of magnesium alloys in-tended for plastic forming as well as rolling, extrusion and forging production methods, and, additionally, diffi-culties connected with plastic forming processes. In the tests of the alloys AZ31, AZ61, AZ80 and WE43 there are presented relations between a structure and deformation parameters. The study shows two deformation mechanisms, i.e. slip and twinning that appear depending on the temperature. Furthermore, the paper lists rela-tionships between the values describing plasticity and the Zener-Hollomon parameter. It also presents results of researches performed within the scope of magnesium alloy plastic forming processes - rolling, forging and extrusion, and examples of manufactured products.
Słowa kluczowe: stopy magnezu, charakterystyki plastyczności, mikrostruktura, walcowanie, kucie, wyciskanie
Keywords: magnesium alloys, plasticity characteristics, microstructure, rolling, forging, extrusion
1. WPROWADZENIE
Zainteresowanie stopami magnezu na ele-menty konstrukcyjne dla przemysłu lotnicze-go sięga lat pięćdziesiątych ubiegłelotnicze-go wieku. Spowodowane było to poszukiwaniem materia-łu, który zmniejszy cięŜar samolotu i moŜe zastąpić stosowane stopy aluminium. Dzięki zastosowaniu magnezu, którego gęstość wyno-si 1,74 Mg/m3, otrzymuje się zmniejszenie ma-sy wyrobu o 30% [1, 2]. Ograniczone dotych-czas zastosowanie stopów magnezu wynika przede wszystkim z ich podatności na korozję (główna wada), łatwopalności, niskiej wytrzy-małości, wysokiego kosztu przetwarzania
1. INTRODUCTION
The interest in the magnesium alloys con-cerning the applications of constructional ele-ments for the aerospace industry goes down to the fifties of the last century. It is caused by searching for materials capable of reducing the aeroplane weight and replacing used alu-minium alloys. Thanks to the application
of magnesium whose density is 1.74 Mg/m3
the reduction of product mass by 30% [1, 2] is achieved. The hitherto limited employment of magnesium alloys results first of all from their susceptibility to corrosion (main disad-vantage), flammability, low strength, high
drogą obróbki plastycznej oraz złej obrabialno-ści mechanicznej [2, 3]. JednakŜe opracowanie nowych powłok, które mogą zabezpieczać sto-py przed korozją, jak teŜ nowych stopów i no-wych technologii otrzymywania półwyrobów metodami odlewania oraz doskonalenia techno-logii kształtowania plastycznego, spowodowało ostatnio ponowny wzrost zainteresowania tymi materiałami. Istotnym było równieŜ opracowa-nie nowoczesnych technik wysokociśopracowa-nienio- wysokociśnienio-wego odlewania kokilowysokociśnienio-wego oraz nowatorskiej technologii wytwarzania taśm odlewanych [2-5]. Mimo otrzymywania bardziej korzyst-nych właściwości mechaniczkorzyst-nych stopów kształtowanych plastycznie, w porównaniu do stopów odlewniczych, uprzednie trudności z ich obróbką oraz niepełne udokumentowanie relacji pomiędzy parametrami nowo opracowa-nych procesów, a właściwościami materiałów powoduje, Ŝe zainteresowanie nimi jest nie-wielkie i stanowi zaledwie 1% rocznej produk-cji magnezu na świecie [1]. Dlatego celem obecnej pracy jest określenie podatności do kształtowania plastycznego wybranych stopów magnezu, w szczególności określenie współza-leŜności pomiędzy parametrami odkształcenia, a właściwościami mechanicznymi. Określone relacje zostały zweryfikowane w przemysło-wych próbach kucia, walcowania i wyciskania.
2. STOPY MAGNEZU DO KSZTAŁTO-WANIA PLASTYCZNEGO
Stopy Mg-Al-Zn
Najbardziej rozpowszechnione są stopy ma-gnezu typu Mg-Al-Zn o składzie chemicznym pokazanym w tabeli 1. WyróŜnia się cztery podstawowe stopy: AZ31, AZ61 i AZ80. Stop AZ31 wykazuje stosunkowo niskie właściwo-ści mechaniczne, ale jest spawalny i doskonale nadaje się do walcowania, tłoczenia oraz wyci-skania. Z tego gatunku wytwarzane są blachy przeznaczone głównie na wytłoczki. Stopy AZ61 i AZ80 zawierają większą zawartość składników stopowych i wykazują korzystniej-sze właściwości mechaniczne. Stop AZ61 jest spawalny, przerabiany plastycznie metodą wy-ciskania i kucia.
processing costs by plastic forming methods and bad mechanical workability [2, 3]. How-ever, a development of new coats capable of protecting the alloys from corrosion as well as new alloys and new technologies of achiev-ing semi-products by castachiev-ing methods and an improvement of plastic forming technologies have caused recently a new growth of interest in these materials. The development of modern high-pressure die-casting techniques and inno-vative cast strip production technologies [2-5] has been also essential. Despite more advantageous mechanical properties of plasti-cally formed alloys that have been obtained in comparison with casting alloys, the former difficulties connected with their forming and the incomplete documentation concerning the relationships existing between the parame-ters of newly developed processes and the fea-tures of materials have caused that the interest in them is insignificant and the magnesium alloy production amounts only to 1% of the annual magnesium production in the world [1]. Therefore, the objective of this study is to determine susceptibility of selected magnesium alloys to plastic forming, in particular, to de-fine correlations between deformation parame-ters and mechanical properties. The deter-mined relationships were verified in the indus-trial forging, rolling and extrusion tests.
2. MAGNESIUM ALLOYS FOR PLASTIC FORMING
Alloys Mg-Al-Zn
The magnesium alloys Mg-Al-Zn with the chemical composition listed in Table 1 are the most popular ones. Four basic alloys AZ31, AZ61 and AZ80 are distinguished. The alloy AZ31 shows relatively low mechanical proper-ties but it is weldable and perfectly suitable for rolling, stamping and extrusion. This grade is used to produce sheet metal designed mainly for drawpieces. The alloys AZ61 and AZ80 are characterised by a larger content of alloyed components and they show more advantageous mechanical properties. The alloy AZ61 is weldable, plastically worked by extrusion and forging methods.
Stop AZ80 wykazuje najlepsze właściwości wytrzymałościowe w grupie stopów przerabia-nych plastycznie, natomiast jego podatność do przeróbki plastycznej jest relatywnie mała. MoŜna z niego wykonywać jedynie proste od-kuwki.
The alloy AZ80 demonstrates the best me-chanical properties in the group of plastically worked alloys, however, its susceptibility to plastic working is relatively low. It is suit-able for making only simple forgings.
Tabela 1. Skład chemiczny, właściwości mechaniczne stopów Mg-Al-Zn [3] Table 1. Chemical composition, mechanical properties of alloys Mg-Al-Zn [3]
Skład chemiczny, [% masowy] Chemical compositon, [% of mass] STOP Alloy ASTM Al Zn Mn Cu OPIS Description Al3.0Zn1.0Mn0.3 blachy 0,5-6 mm, profile wyciskane 10-75 mm sheet metal 0,5-6 mm, extruded profiles 10-75 mm AZ31 2,5-3,5 0,7-1,3 0,2-1,0 0,05
średnia wytrzymałość, dobra spawalność i podatność do tłoczenia
medium strength, good weldability and susceptibility to stamping
R0,2= 150 MPa, Rm = 230 MPa, A= 8%
Al6.0Zn1.0Mn0.3
profile wyciskane
extruded profiles
AZ61 5,7-8,2 0,4-1,5 0,15-0,5 0,05
średnia wytrzymałość po kuciu wysoka wytrzymałość po wyciskaniu
dobrze spawalny
medium strength after forging high strength after extrusion
well weldable R0,2= 180 MPa, Rm = 260 MPa, A= 8% Al8.5Zn0.5Mn0.3 elementy kute o prostych kształtach forged elements of simple shapes AZ80 8,5 0,5 0,12 0,05
bardzo wysoka wytrzymałość
very high strength
R0,2= 200 MPa, Rm = 290 MPa, A= 6%
Stopy Mg-Zn
W tej grupie stopów wyróŜnia się dwa stopy: ZM21 i ZC71. Stop ZM21 zawiera cynk do 2% i mangan w ilości około 1%, jest podat-ny do walcowania i tłoczenia, odznacza się dobrą spawalnością. Po wyciskaniu moŜna otrzymać drobnoziarnistą strukturę o średnim rozmiarze ziarna około15 µm. ZC71 to nowy stop magnezu z cynkiem, miedzią i manganem, który odznacza się wysoką wytrzymałością do 360 MPa. MoŜna go kształtować metodami wyciskania i kucia, jest spawalny.
Stopy Mg-Zn-Zr
Do tej grupy stopów zalicza się stopy: ZK30, ZK40 i ZK60, które zawierają od 3 do 6% Zn i 0,4 do 0,6 % Zr. Dodatek cyrkonu prowadzi do intensywnego rozdrobnienia ziarn. Stopy te odznaczają się wysoką wytrzymało-ścią, kształtuje się je w procesach kucia i wyci-skania.
Alloys Mg-Zn
Two alloys ZM21 and ZC71 are distin-guished in this group. The alloy ZM21 includes zinc up to 2% and manganese in the amount of about 1%; it is susceptible to rolling and stamping and characterised by good weldabil-ity. A fine-grained structure of average grain size of about 15 µm can be obtained after extrusion. ZC71 is a new magnesium alloy with zinc, copper and manganese that is character-ised by high strength of up to 360 MPa. It can be formed by extrusion and forging methods and this alloy is weldable.
Mg-Zn-Zr alloys
This group comprises the alloys ZK30, ZK40 and ZK60 that includes 3 to 6% Zn and 0.4 to 0.6 % Zr. An addition of zirconium leads to an intensive grain refinement. These alloys are characterised by high strength and they are formed in forging and extrusion processes.
Stopy Mg-Y-Re-Zr
Stopy tego typu kształtuje się metodami przeróbki plastycznej, najczęściej drogą wyci-skania. Wymienić tu moŜna stop WE43, który jako główny składniki zawiera itr w ilości 4,0% oraz pierwiastki ziem rzadkich RE około 3,5%. Po wyciskaniu i obróbce cieplnej stop WE43 wykazuje wytrzymałość na rozciągnie Rm
rów-ną 420 MPa, granicę plastyczności Re = 340
MPa i wydłuŜenie A = 15%. Stop ten odznacza się dobrą odpornością na pełzanie w podwyŜ-szonych temperaturach [6].
3. PLASTYCZNOŚĆ A MIKROSTRUK-TURA STOPÓW MAGNEZU
Zasadniczą wadą magnezu i jego stopów jest mała odkształcalność w temperaturze oto-czenia, co wynika z typu sieci krystalograficz-nej. Stopy magnezu mogą być odkształcane, w zaleŜności od składu chemicznego, w tempe-raturze powyŜej 200°C, gdy zostają uaktyw-nione dodatkowe płaszczyzny poślizgu [7]. Potwierdzają to pokazane na rys. 1 zaleŜności napręŜenia uplastyczniającego σp od
odkształ-cenia ε. Stop AZ31 w temperaturze otoczenia osiąga wartość odkształcenia do zniszczenia jedynie równą 0,2, a zadana wartość odkształ-cenia równa 0,8 osiągana jest dopiero w tempe-raturze 200°C. Odkształcanie w tej temperatu-rze prowadzi do otrzymania krzywej zaleŜności σp − ε, której początkowy przebieg ma kształt
wklęsły, a to jest związane z intensywnym przebiegiem bliźniakowania w mikrostrukturze (rys. 2). W stopach Al-Mg-Zn z grupy AZ od-kształcanych w temperaturze 200 do 300°C w mikrostrukturze ujawniają się pasma pośli-zgu i dodatkowo bliźniaki odkształcenia.
Zmiana mechanizmu odkształcania nastę-puje w temperaturze 300°C i wyŜszej [8]. Ob-niŜenie energii błędu ułoŜenia sprzyja proce-sowi rekrystalizacji dynamicznej i rozdrobnie-niu ziarn podczas przeróbki plastycznej. Przy-kładowo, odkształcanie w temperaturze 350°C prowadzi do ograniczonego zdrowienia dyna-micznego oraz tworzenia się łańcuszków zre-krystalizowanych ziarn, z ang. tzw. „necklace” (rys. 3a). W pełni zrekrystalizowaną mikro-strukturę otrzymuje się dla odkształcenia rów-nego 0,8 (rys. 6c).
Alloys Mg-Y-Re-Zr
The alloys of such a type are formed by the plastic working methods, most often via extrusion. There can be mentioned the alloy WE43 that, as main components, includes yttrium in the amount of 4.0% and rare earth elements RE, i.e. about 3.5%. After extrusion and heat treatment the alloy WE43 shows ten-sile strength Rm equal to 420 MPa, yield point
Re=340 MPa and elongation A=15%. This
alloy is characterised by good creep resistance in the increased temperatures [6].
3. PLASTICITY AND MICROSTRUCTURE OF MAGNESIUM ALLOYS
A basic disadvantage of magnesium and its alloys is little formability in the ambient tem-perature what results from a type of crystallo-graphic lattice. The magnesium alloys can be deformed, depending on the chemical composi-tion, in the temperature of above 200°C when additional slip planes are activated [7]. It is confirmed by the dependence of yield stress
σ
p on the deformationε,
shown in Fig. 1. In the ambient temperature the alloy AZ31 reaches the deformation-to-destruction value equal only to 0.2, and the set deformation value equal to 0.8 is reached just in the temperature of 200°C. The deformation in this temperature leads to obtaining a dependence curveσ
p− ε
whose initial course is concave what is con-nected with an intensive course of twinning in the microstructure (Fig. 2). Furthermore, slip bands and, additionally, deformation twins come out in the microstructure in the alloys Al-Mg-Zn included in the group AZ, deformed in the temperature of 200 to 300°C.The deformation mechanism changes in the temperature of 300°C and higher [8]. The reduction of stacking fault energy favours a process of dynamic recrystallization and grain refinement during plastic working. For example, the deformation in the temperature of 350°C leads to a limited dynamic recovery and the formation of recrystallized grain neck-laces (Fig. 3a). A complete recrystallized mi-crostructure is obtained for the deformation equal to 0.8 (Fig. 6c).
Najmniejsze wartości napręŜenia upla-styczniającego w badanym zakresie temperatu-ry odkształcania określono dla stopu AZ31 (rys. 4a), największe zaś dla stopu AZ80 (rys. 4c). Stop WE43 zadowalającą odkształ-calność wykazuje dopiero w temperaturze 350°C, a wartości napręŜenia uplastyczniające-go są większe niŜ stopów z grupy AZ.
The lowest values of yield stress in the tested scope of the deformation temperature are determined for the alloy AZ31 (Fig. 4a), however, the highest values are determined for the alloy AZ80 (Fig. 4c). The alloy WE43 shows a satisfactory formability just in the temperature of 350°C and the values of yield stress are higher than the values of the alloys included in the group AZ.
0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275 300 325 350 375 400 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 Odkształcenie εεεε N a p rę Ŝ e n ie u p la s t.σσσσ p , M P a RT - σσσσpp====370MPa 250°C 400°C 350°C 300°C AZ31 50°C 100°C bliźniakowanie 150°C 200°C 0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 Odkształcenieεεεε N a p rę Ŝ e n ie u p la s t. σσσσp , M P a 250°C AZ61 450°C 400°C 350°C 300°C σpp=210, εp=0.185 σpp=134, εp=0.166 σpp=85, εp=0.085 σpp=39, εp=0.06 σpp=59, εp=0.075 a) b) 0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 Odkształcenie εεεε N a p rę Ŝ e n ie u p la s t.σσσσ p , M P a 250°C AZ80 450°C 400°C 350°C 300°C σpp=274, εp=0.159 σpp=134, εp=0.166 σpp=90, εp=0.069 σpp=39, εp=0.025 σpp=61, εp=0.042 0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275 300 325 350 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 Odkształcenie εεεε N a p rę Ŝ e n ie u p la s t.σσσσ p , M P a 250°C WE43 450°C 400°C 350°C 300°C σpp=225, εp=0.35 σpp=130, εp=0.25 σpp=44, εp=0.03 σpp=70, εp=0.09 500°C c) d)
Rys. 1. ZaleŜność napręŜenia uplastyczniającego σp od odkształcenia ε i temperatury dla stopów magnezu: a – AZ31,
b – AZ61, c – AZ80, d – WE43 [9, 10]
Fig. 1. Yield stress dependence σp on deformation ε and temperature for magnesium alloys: a – AZ31, b – AZ61, c – AZ80, d – WE43 [9, 10]
a) b) c)
Rys. 2. Mikrostruktura stopu AZ31 po odkształceniu w temperaturze 250°C – dominacja bliźniakowania. Prędkość odkształcenia 0,1 s-1, odkształcenie: a – 0,1, b – 0,4, c – 0,8 [11]
Fig. 2. Microstructure of alloy AZ31 after deformation in temperature of 250°C – twinning domination. Deformation rate 0.1 s-1, deformation: a –0.1, b – 0.4, c – 0.8 [11]
a) b) c)
Rys. 3. Mikrostruktura stopu AZ31 po odkształceniu w temperaturze 350°C – dominacja poślizgu. Prędkość odkształcenia 0,1 s-1, odkształcenie: a – 0,1, b – 0,4, c – 0,8 [11]
Fig. 3. Microstructure of alloy AZ31 after deformation in temperature of 350°C – slip domination. Deformation rate 0.1 s-1, deformation: a –0.1, b – 0.4, c – 0.8 [11]
Na podstawie wyników badań plastome-trycznych, w programie Energy [12], z równa-nia konstytutywnego:
(
)
n pp Q C exp sinh R T − ε = ⋅ ⋅ α ⋅ σ ⋅ & , (1)gdzie: T – temperatura [K], ε& – prędkość od-kształcenia [s-1], R – stała gazowa [kJ·mol-1· ·K-1], C [s-1], n [-] i α [MPa-1] – stałe materia-łowe,
określono energię aktywacji Q [kJ·mol-1], mak-symalne napręŜenie uplastyczniające σpp :
n pp 1 Z arg sinh C σ = ⋅ α (2)
oraz odpowiadające mu odkształcenia εp:
W p =U ⋅Z
ε , (3)
gdzie: U [-] i W [-] stałe materiałowe, Z – parametr Zenera–Holllomona [s-1]: Q exp R T Ζ = ε ⋅ ⋅ & . (4) ZaleŜność maksymalnego napręŜenia upla-styczniające σpp oraz odkształcenia εp od
para-metru Zenera–Holllomona Z pokazano na rys 4, 5.
On the basis of the results of plastometric tests, in the Energy software [12], from the constitu-tive equation:
(
)
n pp Q C exp sinh R T − ε = ⋅ ⋅ α ⋅ σ ⋅ & , (1)where: T – temperature [K], ε& – deformation rate [s-1], R – gas constant [kJ·mol-1·K-1], C [s-1], n [-] and
α
[MPa-1] – material con-stants,activation energy Q [kJ·mol-1], maximum yield stress
σ
pp : n pp 1 Z arg sinh C σ = ⋅ α (2) and corresponding deformationε
p :W p =U ⋅Z
ε , (3)
are determined,
where: U [-] and W [-] material constants, Z – Zener-Hollomon parameter [s-1]: Q exp R T Ζ = ε ⋅ ⋅ & . (4) The dependence of maximum yield stress
σ
pp and the deformationε
p on the Zener-Hollomon parameter Z is shown in Fig. 4, 5.0 50 100 150 200 250 300 350 400
1,0E+08 1,0E+09 1,0E+10 1,0E+11 1,0E+12 1,0E+13 1,0E+14 1,0E+15 1,0E+16 1,0E+17 1,0E+18 1,0E+19 1,0E+20
Parametr Zener-Hollomona Z, s-1 N a p rę Ŝ e n ie u p la s t. σσσσp , M P a AZ80 AZ61 AZ31 Q-153kJ/mol AZ31 Q-146kJ/mol WE43
Rys. 4. ZaleŜność maksymalnego napręŜenia uplastyczniające σpp od parametru Zenera–Hollomona Z dla badanych
stopów; punkty – wartości wyznaczone eksperymentalnie, linie – wartości obliczone ma podstawie zaleŜności (2) Fig. 4. Dependence of maximum yield stress σpp on Zener-Hollomon parameter Z for tested alloys; points – experimentally determined values, lines – values calculated on the basis of dependence (2)
0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 0,5
1,0E+08 1,0E+09 1,0E+10 1,0E+11 1,0E+12 1,0E+13 1,0E+14 1,0E+15 1,0E+16 1,0E+17 1,0E+18 1,0E+19 1,0E+20
Parametr Zenera-Hollomona Z, s-1 O d k s z ta łc e n ie εεεε p AZ80 AZ61 AZ31 Q-153kJ/mol AZ31 Q-146kJ/mol WE43
Rys. 5. ZaleŜność odkształcenia εp od parametru Zenera–Hollomona Z: punkty – wartości wyznaczone
eksperymentalnie, linie – wartości obliczone ma podstawie zaleŜności (3)
Fig. 5. Dependence of deformation εp on Zener-Hollomon parameter Z: points – experimentally determined values, lines – values calculated on the basis of dependence (3)
Dla trudno odkształcalnych stopów ma-gnezu koniecznym jest określenie nie tylko temperatury końca obróbki plastycznej ale tak-Ŝe temperatury, do której moŜna nagrzać stop i rozpocząć proces odkształcania. NaleŜy mieć na uwadze zarówno przyrost temperatury zwią-zany z pracą odkształcenia jak i tworzenie się niskotopliwych eutektyk.
Temperaturę, w której następuje pękanie, określono z zastosowaniem symulatora ciepl-no-mechanicznego Gleeble. Wyznaczono tem-peraturę zerowej wytrzymałości (TZW), która jest temperaturą określoną podczas nagrzewa-
As to hardly deformable magnesium alloys it is necessary to determine not only the perature of plastic forming end but the tem-perature to which an alloy can be heated and a deformation process can be started as well. Both the temperature increase connected with the deformation operation and the formation
of low-melting eutectic mixtures should
be taken into consideration.
The temperature in which cracking occurs is determined using a thermal-mechanical simulator Gleeble. The zero strength tempera-ture (ZST) that is a temperatempera-ture defined during
nia, a przy której wytrzymałość próbki spada do zera oraz temperaturę zerowej plastyczności (TZP), która jest temperaturą wyznaczoną pod-czas nagrzewania, przy której próbka traci zdolność do odkształcenia plastycznego. Wy-niki badań zestawiono w tabeli 2. NajniŜszą temperaturę zerowej wytrzymałości równą 515°C jak i zerowej plastyczności 480°C wy-kazuje stop AZ80. Stop AZ31, podobnie jak WE43, wykazuje najwyŜszą temperaturę
zero-wej wytrzymałości (AZ31 – 578°C,
WE43 – 580°C), a takŜe zerowej plastyczności (AZ31 – 540°C, WE43 – 515°C).
Przeprowadzone próby rozciągania na go-rąco stopów z grupy AZ wskazują, Ŝe wytrzy-małość na rozciąganie Rm silnie zaleŜy od
za-wartości aluminium i jest największa dla stopu AZ80 (rys. 6a). Wytrzymałość zmniejsza się prawie pięciokrotnie ze wzrostem temperatury odkształcania od 200°C do 450°C. Najkorzyst-niejszą podatność do plastycznego kształtowa-nia, określoną wartością przewęŜenia Z = 86,3÷95,6%, wykazują stopy z grupy AZ odkształcane w temperaturze od 300°C do 400°C. Stop WE43 wykazuje wyŜszą wytrzy-małość na rozciąganie w porównaniu do sto-pów z grupy AZ (rys. 6a). W odniesieniu do wartości przewęŜenia widocznym jest, Ŝe prze-dział wysokiej plastyczności stopu WE43 jest w małym zakresie temperatury od 350°C do 400°C.
heating and in which a sample loses capacity for the plastic deformation are determined. The results of the tests are listed in Table 2. The alloy AZ80 shows the lowest zero strength temperature equal to 515°C and the lowest zero plasticity temperature of 480°C. The alloy AZ31, just as WE43, shows the highest zero strength temperature (AZ31 – 578°C, WE43 – 580°C) as well as the highest zero plasticity temperature (AZ31 – 540°C, WE43 – 515°C).
The executed hot tensile tests of the alloys included in the group AZ show that tensile strength Rm depends strongly on the aluminium content and that it is the highest one for the alloy AZ80 (Fig. 6a). The strength de-creases almost five times with the increase of the deformation temperature of 200°C to 450°C. The alloys included in the group AZ deformed in the temperature of 300°C to 400°C demonstrate the most advantageous suscepti-bility to plastic forming, determined by the value of reduction of area Z = 86.3÷95.6%. The alloy WE43 has higher tensile strength in comparison with the alloys included in the group AZ (Fig. 6a). As to the value of re-duction of area it is noticeable that the high plasticity range of the alloy WE43 is within the small range of the temperature of 350°C to 400°C.
Tabela 2. Temperatura zerowej wytrzymałości (TZW) i zerowej plastyczności (TZP) dla badanych stopów magnezu Table 2. Zero strength temperature (ZST) and zero plasticity temperature (ZPT) for tested magnesium alloys
Stop Alloy Temperatura TZW, °C ZST, oC Temperatura TZP, °C ZPT, oC AZ31 578 540 AZ61 530 505 AZ80 515 480 WE43 580 515
253 102 165 218 289 340 43 58 72 94 148 202 80 117 173 59 38 111 0 50 100 150 200 250 300 350 400 150 200 250 300 350 400 450 500 Temperatura, °C W y tr z y m a ło ś ć n a r o z c ią g a n ie R m , M P a AZ31 AZ61 AZ80 WE43 94,6 60,5 54,0 86 69,5 52,8 95,6 91,6 91,0 82,9 65,2 74,0 39,2 32,8 48,8 30 40 50 60 70 80 90 100 150 200 250 300 350 400 450 500 Temperatura, °C P rz e w ę Ŝ e n ie Z , % AZ31 AZ61 AZ80 WE43 a) b)
Rys. 6. ZaleŜność wytrzymałości na rozciąganie Rm (a) i przewęŜenia Z (b) od temperatury [11]
Fig. 6. Dependence of tensile strength Rm (a) and reduction of area Z (b) on temperature [11]
4. OBRÓBKA PLASTYCZNA STOPÓW MAGNEZU
Kształtowanie na gorąco stopów magnezu w zaleŜności od składu chemicznego i od-kształcalności realizowane jest metodami: – walcowania – głównie gatunki z grupy
sto-pów Mg-Al-Zn i Mg-Zn-Mn, a takŜe nowe stopy typu Mg-Th-(Mn lub Zr) oraz Mg-Li- -Al,
– kucia swobodnego i matrycowego,
– wyciskania – stopy AZ31 (Mg-Al-Zn), AZ61 (Mg-Al-Zn), ZM21(Mg-Zn-Mn), – tłoczenia blach w podgrzewanych matrycach
po procesie walcowania.
Walcowanie stopów magnezu obecnie jest ograniczone do kilku podstawowych gatunków z grupy stopów Mg-Al-Zn i Mg-Zn-Mn. Po-datność do walcowania wykazują równieŜ no-we stopy Mg-Th-(Mn lub Zr) oraz Mg-Li-Al [13].
Proces walcowania wlewków ze stopów magnezu jest bardzo kosztowny i czasochłon-ny. Spowodowane jest to koniecznością pro-wadzenia wyŜarzania pomiędzy kolejnymi ope-racjami.
4. PLASTIC FORMING OF MAGNESIUM ALLOYS
The hot forming of magnesium alloys depending on the chemical composition and formability is realized by the following methods:
– rolling – mainly grades included in the group of alloys Mg-Al-Zn and Mg-Zn- -Mn as well as new alloys Mg-Th-(Mn or Zr) and Mg-Li-Al type,
– open-die and die forging,
– extrusion – alloys AZ31 (Mg-Al-Zn), AZ61 (Mg-Al-Zn), ZM21(Mg-Zn-Mn),
– stamping of sheet metal in heated dies after rolling.
At present, the magnesium alloy rolling is lim-ited to several basic grades included in the group of alloys Mg-Al-Zn and Mg-Zn-Mn. New alloys Mg-Th-(Mn or Zr) and Mg-Li-Al show also susceptibility to rolling [13].
A rolling process of ingots from the mag-nesium alloys is very expensive and time-consuming. It is caused by a necessity to per-form annealing between consecutive opera-tions.
W wyniku obecnego wzrostu zainteresowania blachami ze stopów magnezu opracowano technologię ograniczającą ilość operacji wal-cowania i nagrzewania poprzez odlewanie między walcami („twin roll casting”) i następ-nemu walcowaniu. Takie urządzenie znajduje się w TU Bergakademie we Freibergu i pozwa-la na otrzymanie bpozwa-lach o szerokości do 700 mm i grubości od 3 do 8 mm [2].
5. WYNIKI I DYSKUSJA
Określenie oporów kształtowania stopu AZ31 dokonano w modelowych próbach wal-cowania. Stosowano próbki o szerokości 25 mm, długości 120 mm i trzech wysokości 4,6, 5,4 oraz 6,5 mm. Próbki przed walcowa-niem nagrzewano w piecu komorowym do temperatury 470°C przez 30 minut i następnie chłodzono na powietrzu do temperatury walcowania, w zakresie od 200 do 450°C ze stopniowaniem co 50°C. Obroty walców zróŜ-nicowano od 40 do 160 obr/min, a końcowa wysokość po walcowaniu wynosiła od 2,8 do 3,5 mm.
ZaleŜność średniego napręŜenia uplastycznia-jącego od gniotu względnego εh i temperatury
T [°C] ma postać [14]: ⋅ ⋅ − ⋅ ⋅ =357,5 h0,006 exp( 0,30 h) pś ε ε σ
(
− ⋅T)
⋅exp 0,00234 . (5)Odchyłka względna wartości średniego naprę-Ŝenia uplastyczniającego określonego na pod-stawie zmierzonych wartości sił nacisku i obli-czonych według równania (5) nie przekracza 10%.
Określone w statycznej próbie rozciągania właściwości mechaniczne: wytrzymałość na rozciąganie Rm, oraz wydłuŜenie A50 taśm po walcowaniu i po obróbce cieplnej przedstawio-no na rysunku 7. Otrzymane wyniki pozwalają stwierdzić poprawną wytrzymałość i wydłuŜe-nie taśm po procesie walcowania. Przeprowa-dzona obróbka cieplna taśm nie spowodowała wyraźnych zmian właściwości mechanicznych. Otrzymano jedynie niewielki (około 6%) przy-rost wydłuŜenia dla taśmy o gniocie całkowi-tym 82%. Otrzymane wyniki w próbie rozcią-gania dla taśm ze stopu AZ31 odpowiadają
As a result of the present growth of interest in sheet metal from the magnesium alloys, a technology limiting the number of rolling and heating operations by twin roll casting and successive rolling is developed. Such a device is located in TU Bergakademie in Freiberg and allows to obtain sheet metal with the width of 700 mm and thickness of 3 to 8 mm [2].
5. RESULTS AND DISCUSSION
The alloy AZ31 forming resistances were determined in model rolling tests. The samples with the width of 25 mm, length of 120 mm and height of 4.6, 5.4 and 6.5 mm (three heights) were used for this purpose. The sam-ples were heated in the chamber furnace to the temperature of 470°C for 30 minutes before rolling and then cooled in air to the rolling temperature, within 200 to 450°C with grada-tion of every 50°C. The revolugrada-tions of the rolls were differentiated from 40 to 160 RPM, and the final height after rolling amounted to 2.8 to 3.5 mm.
The dependence of average yield stress on the relative draft εh and temperature T [°C] has
the form [14]: ⋅ ⋅ − ⋅ ⋅ =357,5 h0,006 exp( 0,30 h) pś ε ε σ
(
− ⋅T)
⋅exp 0,00234 . (5)A relative deviation of the value of average yield stress determined on the basis of meas-ured values of pressure forces and calculated according to the equation (5) does not exceed 10%.
The mechanical properties determined in the static tensile test: tensile strength Rm,
and elongation A50 of the bands after rolling
and heat treatment are presented in Fig. 7. The obtained results allow to state a correct strength and elongation of the bands after the rolling process. The executed heat forming of the bands did not cause distinct changes of the mechanical properties. An insignificant elongation increase (about 6%) for the band
of total draft of 82% was obtained.
The achieved results in the tensile tests for the bands from the alloy AZ31 correspond with
wymaganiom norm: Rm = 220–265 MPa oraz A50 = 10–12%.
Wybrane przykłady mikrostruktury taśm ze stopu AZ31 po procesie walcowania na go-rąco przedstawiono na rysunku 8. W mikro-strukturze próbek walcowanych gniotem cał-kowitym równym 44% i 56% obserwowano jedynie częściowo zrekrystalizowaną strukturę. Stwierdzono obecność ziarn pierwotnych oraz ziarn zrekrystalizowanych (rys. 8a, b). Dla cał-kowitego gniotu 72% i powyŜej obserwowano w pełni zrekrystalizowaną strukturę o drobnych ziarnach (rys. 8c, d).
the requirements of the standards: Rm = 220–
–265 MPa and A50 = 10–12%.
The selected examples of the microstruc-ture of the bands from the alloy AZ31 after the hot rolling process are presented in Fig. 8. The only partially recrystallized structure was observed in the microstructure of the samples rolled by the total draft equal to 44% and 56%. The presence of primary grains and recrysta-llized grains was stated (Fig. 8a, b). A fully recrystallized structure of fine grains was ob-served for the total draft of 72% and over (Fig. 8c, d). 250 270 255 260 265 235 250 245 250 250 210 220 230 240 250 260 270 280 1 2 3 4 5 Gniot całkowity, % Rm , M P a Po walcowaniu
po walcowaniu i obróbce cieplnej
12 10 14 15 11 13 14 15 17 15 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 1 2 3 4 5 Gniot całkowity, % Wy d łu Ŝ e n ie A 5 0 , % Po walcowaniu
po walcowaniu i obróbce cieplnej
Rys. 7. Właściwości mechaniczne taśm ze stopu AZ31 po procesie walcowania i obróbce cieplnej Fig. 7. Mechanical properties of bands from alloy AZ31 after rolling process and heat treatment
a) 44% - wymiar końcowy 2,8 mm a) 44% - final dimension 2,8 mm b) 56% - wymiar końcowy 2,2 mm b) 56% - final dimension 2,2 mm c) 72% - wymiar końcowy 1,4 mm c) 72% - final dimension 1,4 mm d) 82% - wymiar końcowy 0,9 mm d) 82% - final dimension 0,9 mm
Rys. 8. Mikrostruktura taśm ze stopu AZ31 po procesie walcowania gniotem całkowitym: a) 44%, b) 56%, c) 72%, d) 82%
Analiza mikrostruktury taśm ze stopu AZ31 pozwala stwierdzić, Ŝe właśnie zastosowanie duŜych gniotów umoŜliwia uzyskanie drobnoziarnistej struktury bez widocznych obszarów ziarn pierwotnych.
Drugą metodą produkcji przemysłowej jest kucie, gdzie kształt materiału jest nadawany poprzez wielostopniowe odkształcenie. Dla magnezu typowy proces bazuje na kuciu na gorąco w wąskim zakresie temperatur. Przy-kład wielostopniowego kucia piasty koła samo-lotu ze stopu magnezu AZ31 pokazano na rys. 9 [15].
Proces kucia przeprowadzono w Zakładzie Obróbki Plastycznej Sp. z.o.o. w Świdniku na młocie do kucia matrycowego. Materiałem wyjściowym były wlewki o średnicy 100 mm i długości 93 mm, które nagrzewano do po-czątkowej temperatury kucia równej 350°C i 410°C. W pierwszym etapie wykonano spę-czanie i kucie wstępne z niedokuciem stosując 1–5 uderzeń (spęczanie na wysokość 70 mm), następnie prowadzono kucie w wykroju matry-cującym (przyjęto kucie w 2–4 uderzeniach). Wykonane próby wskazują, Ŝe temperatura 350°C jest zbyt niska dla uzyskania poprawne-go wyrobu w warunkach kucia na młotach (rys. 9a), pojawiły się tzw. zakucia. Poprawną odkuwkę otrzymano dla stopu wygrzewanego w temperaturze 410°C (rys. 9b).
An analysis of the microstructure of the bands from the alloy AZ31 allows to state that just the use of large drafts provides to obtain a fine-grained structure without visible areas of primary grains.
The other industrial production method is forging where the material is shaped by a multistage deformation. For magnesium a typical process is based on hot forging within a narrow scope of temperature. An example of multistage forging of aeroplane wheel hub from the magnesium alloy AZ31 is shown in Fig. 9 [15].
A forging process was performed in Metal Forming Plant in Świdnik using a die forging hammer. The forging stock included ingots with the diameter of 100 mm and length of 93 mm that were heated to the initial forging temperature equal to 350°C and 410°C. The first stage included upsetting and initial forging with unfilling, using 1–5 strikes (upse-tting at the height of 70 mm), then forging in a die impression (forging in 2–4 strikes was assumed). The executed tests show that the temperature of 350°C is too low to achieve a correct product in the conditions of hammer forging (Fig. 9a), so called overlaps occurred. A correct forging was obtained for an alloy heated in the temperature of 410°C (Fig. 9b).
a) b)
Rys. 9. Widok odkuwek ze stopu magnezu AZ31 kutych z temperatury początkowej 350°C (a) i 410°C (b) Fig. 9. View of forgings from magnesium alloy AZ31 forged from beginning temperature of 350°C (a) and 410°C (b)
Z wykonanej ze stopu odkuwki pobrano próbki do statycznej próby rozciągania. Badany ele-ment odznaczał się wymaganym poziomem granicy plastyczności, wytrzymałości na roz-ciąganie oraz wydłuŜeniem. Właściwości me-chaniczne stopu są zgodne z określonymi wy-maganiami dla piasty koła (tablela 3). Przykła-dowe mikrostruktury w poszczególnych miej-scach przekroju pokazano na rys. 10. Na prze-kroju, w strefie 1–4, uwidaczniają się drobne zrekrystalizowane ziarna. Największe ziarna zaobserwowane w środku odkuwki (strefa 5). Rozrost ziarn moŜe być efektem wolnego obni-Ŝania temperatury w tym obszarze i zachodzą-cej w związku z tym rekrystalizacji statycznej.
The samples for a static tensile tests were taken from the alloy of the forging. The tested ele-ment had a required level of yield point, tensile strength and elongation. The mechanical prop-erties of the alloy are compliant with the re-quirements determined for the wheel hub (Table 3). The exemplary microstructures in the individual places of the cross-section are shown in Fig. 10. Fine recrystallized grains become visible in the cross-section in the zone 1–4. The largest grains are observed in the middle of the forging (zone 5). The growth of the grains can result from a slow tempera-ture reduction in this area, and a related static recrystallization.
Tabela 3. Wyniki statycznej próby rozciągania próbek pobranych z odkuwek chłodzonych po kuciu na powietrzu, w wodzie i starzonych
Table 3. Results of static tensile test of samples taken from forgings cooled after forging in air, in water, and aged Sposób chłodzenia po
kuciu
Cooling method after forging
Starzenie
Ageing
Twardość HB
Hardness HB R0.2 MPa Rm MPa A5, %
powietrze /air - 6 206 260 18,3 powietrze /air 165°C/12h 65 231 277 14,2 woda /water - 60 203 259 15,7 woda /water 165°C/12h 62 208 264 16,7 Wymagane właściwości (Instytut Lotnictwa) Required properties (Aviation Institute) 60 200 260 5
Strefa 1 / Zone 1 Strefa 2 / Zone 2 Strefa 3 / Zone 3
1
2
3
4
5
Strefa 4 /Zone 4 Strefa 5/ Zone 5 Strefy do badań mikrostruktury Zones for microstructure tests
Rys. 10. Przykładowe mikrostruktury na przekroju wykonanej odkuwki, chłodzonej po kuciu na powietrzu [16] Fig. 10. Exemplary microstructures in cross-section of executed forging, cooled after forging in air [16]
Konwencjonalna metoda wyciskania sto-pów magnezu prowadzona jest w zakresie tem-peratur od 320 do 450°C, przy prędkości od 1 do 25 m/min. Rozwijająca się metoda hydro-statycznego wyciskania pozwala realizować proces wyciskania w niŜszych temperaturach i uzyskać większe rozdrobnienie ziarn stopów magnezu [17, 18].
Proces wyciskania przeprowadzono na prasie przeciwbieŜnej w Politechnice Rze-szowskiej (rys. 4) z podgrzewanym recypien-tem. Wlewki ze stopu magnezu AZ31, AZ61, AZ80 i WE43 o początkowej średnicy 100 mm, nagrzane do temperatury 400°C, wy-ciskano ze zróŜnicowaną prędkością od 0,04 do 0,16 m/s na pręt o średnicy 20 do 40 mm, co odpowiada stopniowi przerobu plastycznego równemu 6,25 do 25. Najkorzystniejszy wpływ na mikrostrukturę zaobserwowano po wyciska-niu wsadu na pręt o średnicy 20 mm (rys. 11). W wyniku odkształcenia plastycznego i rekry-stalizacji otrzymano drobne zrekrystalizowane ziarna, choć w przypadku stopu AZ61 i AZ80 zaobserwowano pasmową mikrostrukturę (rys. 11 b, c).
A conventional method of magnesium alloy extrusion is performed within the scope of the temperature of 320 to 450°C, at the rate of 1 to 25 m/min. A developing method of hy-drostatic extrusion allows to realize the extru-sion process in the lower temperatures and achieve a greater refinement of magnesium alloy grains [17, 18].
The extrusion process is performed on the backward press (Fig. 4) with heated recipi-ent in the Rzeszów University of Technology. The ingots from the magnesium alloy AZ31, AZ61, AZ80 and WE43 with the initial diame-ter of 100 mm, heated to the temperature of 400°C, extruded at the diversified rate of 0.04 to 0.16 m/s per bar with the diameter of 20 to 40 mm, what corresponds with the de-gree of plastic processing equal to 6.25 to 25. The most advantageous impact on the micro-structure was observed after extrusion of the bar billet with the diameter of 20 mm (Fig. 11). The fine recrystallized grains were obtained as a result of plastic deformation and recrystallization, however, a banding micro-structure was observed in case of the alloys AZ61 and AZ80 (Fig. 11 b, c).
a) b)
c) d)
Rys. 11. Mikrostruktury stopów magnezu po wyciskaniu ze stopniem przerobu plastycznego λ = 25: a – AZ31, b – AZ61, b – AZ80, d – WE43
Fig. 11. Microstructures of magnesium alloys after extrusion with degree of plastic processing λ = 25: a – AZ31, b – AZ61, b – AZ80, d – WE43
6. PODSUMOWANIE
Dokonano przeglądu stopów magnezu i technologii ich przetwarzania drogą obróbki plastycznej. Stopy te są perspektywiczne, w związku z opracowaniem szeregu nowych technologii. Celowość prac nad rozwojem techniki przeróbki plastycznej determinują przede wszystkim lepsze właściwości mecha-niczne przerabianych plastycznie stopów ma-gnezu w porównaniu do odlewanych.
Projektowanie technologii obróbki pla-stycznej elementów konstrukcyjnych ze stopów magnezu wymaga precyzyjnego określenia wpływu parametrów procesu na mikrostruktu-rę, a w konsekwencji na właściwości mecha-niczne wykonywanych elementów. Ma to szczególne znaczenie przy projektowaniu wy-robów ze stopów magnezu z przeznaczeniem na elementy konstrukcyjne dla przemysłu lot-niczego. Przeprowadzone badania własne kształtowania plastycznego realizowane w wa-runkach laboratoryjnych jak i przemysłowych wskazują, Ŝe wybrane stopy magnezu moŜna kształtować metodami obróbki plastycznej, zwłaszcza walcowania i wyciskania. Przy kształtowaniu stopów AZ61, AZ80 i WE43 jest znacznie ograniczony przedział temperatury, zarówno początku jak i końca procesu od-kształcania. Do prowadzenia obróbki plastycz-nej, szczególnie kucia, niezbędne zatem są urządzenia, które umoŜliwiają realizację proce-su w warunkach izotermicznych. Dla stopu AZ31 zakres temperatur dobrej podatności do kształtowania jest większy z uwagi na większą skłonność tego stopu do procesu rekrystaliza-cji. Zatem jest moŜliwość wytwarzania wyro-bów ze stopu AZ31 na klasycznych urządze-niach, ale otrzymane właściwości mechaniczne są mniej korzystne od pozostałych stopów ma-gnezu.
Elementy wytworzone drogą przeróbki plastycznej ze stopów magnezu są obecnie z powodzeniem wdraŜane w przemyśle moto-ryzacyjnym. Stopy te, w dalszej perspektywie mogą być szerzej stosowane równieŜ w bar-dziej „konserwatywnym” przemyśle lotniczym i częściowo zastąpić stosowane obecnie stopy aluminium.
6. SUMMARY
The magnesium alloys and their process-ing technologies by plastic formprocess-ing were re-viewed. These alloys are prospective in connec-tion with the development of a number of new technologies. The usefulness of the researches on the development of plastic working tech-niques is determined first of all by better me-chanical properties of plastically worked mag-nesium alloys in comparison with the casting ones.
The design of the technology of plastic forming of constructional elements from the magnesium alloys requires a precise de-termination of the impact of the process pa-rameters on the microstructure, and conse-quently on the mechanical properties of the executed elements. In particular, it is im-portant when designing the products from the magnesium alloys intended for construc-tional elements for the aerospace industry. The performed in-house researches of plastic forming realized in the laboratory and indus-trial conditions show that the selected magne-sium alloys can be formed by plastic forming methods, especially by rolling and extrusion. The temperature range both of the beginning and the end of deformation process is signifi-cantly limited when forming the alloys AZ61, AZ80 and WE43. Therefore, to perform plastic forming, especially, forging, it is necessary to use devices that allow to realize the process in isothermal conditions. For the alloy AZ31 the range of temperatures of good susceptibil-ity to forming is bigger due to a larger ten-dency of this alloy to the recrystallization process. So it is possible to manufacture the products from the alloy AZ31 using classic devices but obtained mechanical properties are less advantageous than the mechanical proper-ties of other magnesium alloys.
At present, the elements manufactured by plastic working from the magnesium alloys are successfully implemented in the automotive industry. In the future, these alloys can be used wider also in the more “conservative” aero-space industry and partially replace currently used aluminium alloys.
Praca wykonana w ramach Projektu „Nowo-czesne technologie materiałowe stosowane w przemyśle lotniczym”, Nr POIG.0101.02-00-015/08 w Programie Operacyjnym Innowacyj-na GOSPODARKA (POIG). Projekt współfi-nansowany przez Unię Europejską ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalne-go.
The research performed as a part of the Pro-ject “Modern material technologies in aero-space industry”, No. POIG.0101.02-00-015/08 in the Operational Program Innovative ECONOMY (POIG). The Project supported by the European Union within the European Re-gional Development Fund.
LITERATURA / REFERENCES
[1] Bohlen J., Letzig D., Kainer K.U.: New Perspectives for Wrought Magnesium Alloys. Materials Science Forum t. 546-549 (2007), s. 1-10.
[2] Kawalla R.: Magnez i stopy magnezu. Praca zbiorowa pod redakcją Hadasik E.. Przetwórstwo metali. Plastycz-ność a struktura. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice, 2006.
[3] Yang Z., Li J.P., Zhang J.X., Larimer G.W., Robson J.: Review and research and development of magnesium alloys. Acta Metallurgica Sinica, nr 5, 2008, s. 313-328.
[4] Kawalla R: Magnesium – Feinbleche für den Leichtbau. Materiały konferencji - Sächsische Fachtagung Umformtechnik Drezno, 2008, s. 76-79.
[5] Watari H., Paisarn R., Haga T., Noda K.: Development of manufacturing process of wrought magnesium alloy sheets by twin roll casting. Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering, 20, 2007, s. 447-450.
[6] Kiełbus A., Kuc D., Rzychoń T.: Stopy magnezu – mikrostruktura, właściwości i zastosowanie. Szkliniarz W. (red.): Nowoczesne materiały metaliczne – teraźniejszość i przyszłość. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2009, s. 61-102.
[7] Reed-Hill R.E, Robertson W.D.: Deformation of Magnesium Single Crystal by Non-basel Slip. J. Metal, nr 4, s. 496-502.
[8] Somekawa H.: Dislocation creep behaviour in Mg-Al-Zn alloys. Materials Science and Engineering A, 407, 2005, s. 53-61.
[9] Kuc D., Hadasik E., Bednarczyk I.: Plasticity and microstructure of hot deformed magnesium Alloy AZ61. Solid State Phenomena, t.191, 2012, s. 101-108.
[10] Hadasik E.: Model of microstructure development in hot deformed magnesium alloy AZ31 type. Solid State Phenomena, t. 197, 2013, s. 232-237.
[11] Kuc D., Hadasik E., Schindler I., Kawulok P., Śliwa R.: Characteristics of plasticity and microstructure of hot forming magnesium alloys Mg Al-Zn type. Archives of Metallurgy and Materials, 2013, t. 58, 2013, s. 151-156. [12] Schindler I., Bořuta J.: Utilization Potentialities of the Torsion Plastometer. Wyd. Politechniki Śląskiej,
Ka-towice, 1998.
[13] Al-Samman T.: Comparative study of the deformation behavior of hexagonal magnesium–lithium alloys and a conventional magnesium AZ31 alloy. Acta Materialia, 57, 2009, s. 2229-2242.
[14] Hadasik E.: Badania plastyczności metali. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice, 2008.
[15] Gontarz A., Pater Z., Drozdowski K.: Hammer forging process of lever drop forging from AZ31 magnesium alloy. Metalurgija, 52, 2013, nr 3, s. 359-362.
[16] Kuc D., Hadasik E., Gontarz A.: Magnesium forming technologies. Mat. Konf. Wrought Magnesium Alloys, Resource - efficient Production and Applications Magnesium Alloy, Technische Universitat Bergakademie Freiberg; Freiberg - Germany 2012 s. 15-18.
[17] Swistok J., Göken, Leitzig D., Kainer K.U.: Hydrostatic extrusion of commercial magnesium alloys and its influ-ence on grain refinement and mechanical properties. Materials Sciinflu-ence and Engineering A, 424, 2006, s. 223-229.
[18] ChenY., Wang Q., Peng J., Zhai Ch., Ding W.: Effects of extrusion ratio on the microstructure and mechanical properties of AZ31 Mg alloy. Journal of Materials Processing Technology, 182, 2007, s. 281–285.
