Effects of work hardening on mechanical metal properties—experimental analysis and simulation by experiments

Bounezour, Hichem; Laouar, L.; Bourbia, Mounira; Ouzine, Bousaid

doi:10.1007/s00170-018-3071-x

Cited by 14 publications

(3 citation statements)

References 13 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Order By: Relevance

“…In this case, it increases the resistance of the material against damage. 32 The microhardness distribution graph created according to the average values obtained from the measurement results is shown in Supplementary Figure 9. It is seen that both the maximum hardness value and the amount of depth affected by the rollers increase as the burnishing force increases.…”

Section: Increase Of Uts or Ys Or Mhmentioning

confidence: 99%

Effect of roller burnishing on the mechanical behavior and surface quality of Ti6Al4V alloy

Çelik

2023

Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part E:

View full text Add to dashboard Cite

A low-cost and effective surface treatment technique that has gained popularity recently is roller burnishing. In this procedure, the rolling element is forced against the surface with a specified amount of force, which results in small plastic deformations that reduce surface roughness without removing chips from the surfaces. The method results in a considerable decrease in surface roughness while the material's surface hardness rises. The effects of roller burnishing process parameters (burnishing pressure, number of passes, and feed rate) on Ti6Al4V tensile strength and surface roughness were investigated experimentally in this study. In the study, the burnishing procedure was carried out via a specifically created disc-shaped equipment using the Taguchi L16 experimental design approach. The study's findings showed that the roller burnishing technique improved the Ti6Al4V alloy's surface quality, microhardness and ultimate tensile strength. It was shown that roller burnishing increased the surface roughness, microhardness and ultimate tensile strength by 64%, 16,25%, and 94%, respectively.

show abstract

Section: Increase Of Uts or Ys Or Mhmentioning

confidence: 99%

Effect of roller burnishing on the mechanical behavior and surface quality of Ti6Al4V alloy

Çelik

2023

Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part E:

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…It can be concluded that the selection of appropriate heat treatment is a multicriteria process taking into account, among others, the size of the component, initial steel structure, and aimed final mechanical properties. Moreover, Bounezour et al [18] study the effect of work hardening on the mechanical properties of steel and aluminum alloy. It has been concluded that depending on the considered metals, when the piece has a defect variation: cavity, inclusion (precipitate), or zones of different hardness, it can create a stress concentration that generates a local hardening.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Microstructure and Hardness of Cold Forged 42CrMo4 Steel Hollow Component with the Outer Flange

Szala¹,

Winiarski²,

Bulzak³

et al. 2022

Adv. Sci. Technol. Res. J.

View full text Add to dashboard Cite

For decades, steel has been a crucial structural material. Mainly low-alloy steel grade 42CrMo4 is utilized for manufacturing forgings. This paper investigates the microstructure and hardness development of the 42CrMo4 steel hollow component with an outer flange. The component has been formed via cold forging in combination with extrusion and upsetting technologies. Prior to forming, the workpiece was annealed to obtain hardness at the level of 181±9 HV0.3. The FEM analysis reveals the areas that undergo higher stress and strain. The flow lines macrostructure and microstructure of hollow parts were investigated using light optical microscopy (LOM) and scanning electron microscopy (SEM) equipped with EDS. Vickers hardness allows identifying the work hardening of the crucial element areas. The microstructure consists of ferrite matrix and semispherical carbides. Laboratory studies confirm appropriate flow lines arrangement, which corresponds well to those shown by FEM computer simulations. The highest hardness at the level of 293±7 HV0.3 was identified in the flange area, where the material shows a higher distribution of effective strain revealed by FEM. Cold metal forming results in work-hardening of the steel. The work hardening ranges up to 1.62 of the initial 42CrMo4 steel hardness. The metal forming process did not affect the microstructural uniformity of the flanged hollow part. The final outer flange component presents high quality and is free from plastic deformation nonuniformities.

show abstract

“…A series of studies have been conducted recently to devise requirements to a hardened surface layer of restored parts. It has been established that in some cases it is necessary, in order to increase the durability of parts, to form a surface layer with a heterogeneous hardened structure [1].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Improving the technology of part machining by surface plastic deformation

Dudnikov¹,

Dudnikov²,

Kelemesh³

et al. 2019

EEJET

View full text Add to dashboard Cite

Метою роботи є дослідження технологічного процесу зміцнення пустотілих циліндричних деталей автотракторних двигунів з використанням поверхневого пластичного деформування. Попередньо проведені експериментальні дослідження на моделях у широкому діапазоні зміни різних факторів. Одержані дані перераховувались з моделі на конкретні деталі-поршневі пальці та втулки верхніх головок шатунів автотракторних двигунів. Дослідження використовували при визначенні: зусиль, напружень, формозміни, властивостей та структури матеріалу деталей. При проведенні досліджень дотримувався закон подібності, відповідно до якого моделі-зразки та деталі були геометрично подібними та фізично однакові. Експериментально встановлені раціональна форма обробного інструменту-конусна, а також його оптимальні розміри: кут нахилу 10°30′, величина калібруючого пояска 6-7 мм, що забезпечують величину зміцнення та якість поверхні оброблюваного матеріалу. Експериментально встановлено вплив кута нахилу обробного інструменту на величину налипання металу на його робочу поверхню. Встановлена залежність кількості налипання металу від його твердості та модуля пружності. Визначено вплив висоти калібруючої частини обробного інструменту на шорсткість оброблюваної поверхні деталі. На основі одержаних лабораторних даних отримана емпірична залежність припуску на обробку із залишковою деформацією по зовнішньому діаметру поршневого пальця. Виявлено, що найбільш небезпечними є тангенційні напруження по зовнішній поверхні поршневих пальців, визначення яких проводили в процесі деформування методом тензометрування. Експериментально встановлено значення припуску за один прохід робочого інструменту при вібраційному деформуванні поршневих пальців, що забезпечує зменшення розтягуючих залишкових напружень. Проведеними дослідженнями статичної міцності поршневих пальців встановлено, що величина зносу залежить від наступних основних факторів: методу обробки, матеріалу та часу роботи. Дослідженням вагового зносу поршневих пальців та втулок верхніх головок шатунів встановлено, що при вібраційному деформуванні величина зносу менша у порівнянні зі звичайною роздачею. Величина зносу поршневих пальців, що відновлені вібраційним методом, в 1,13 рази менше в порівнянні з відновленими звичайною роздачею Ключові слова: пластичне деформування, моделювання процесу, вібраційна обробка, залишкові напруження, шорсткість поверхні, зміцнення

show abstract

Effects of work hardening on mechanical metal properties—experimental analysis and simulation by experiments

Cited by 14 publications

References 13 publications

Effect of roller burnishing on the mechanical behavior and surface quality of Ti6Al4V alloy

Effect of roller burnishing on the mechanical behavior and surface quality of Ti6Al4V alloy

Microstructure and Hardness of Cold Forged 42CrMo4 Steel Hollow Component with the Outer Flange

Improving the technology of part machining by surface plastic deformation

Contact Info

Product

Resources

About