Accounting for the microstructure evolution in the design of technology for manufacturing of parts made of Cu based alloys is the objective of the paper. The particular emphasis is put on the CuCr alloys. The general information regarding properties of these alloys are given. Thermal, electrical and mechanical properties are presented and compared with those of pure copper and steel. Investigation of the role of aging and precipitation in hardening of the CuCr alloys is a particular objective of this work. Plastometric tests were performed at various tem-peratures and various strain rates. Different preheating schedules before tests were applied what allows investigation of the effect of the initial microstructure on the flow stress. Rheological models for the CuCr alloys with various microstructures are described. The model of microstructure evolution and precipitation kinetics is described. Microstructure evolution model is implemented into the FE code and the microstructure as well as mechanical properties of final products are predicted. Various variants of the manufacturing cycles are considered. These compose different preheating schedules, hot forging, cold forging and aging. All variants are simulated using the finite element code and such parameters as loads, die filling, tool wear, mechanical properties of products are predicted. Three variants giving the best combination of the listed parameters were selected and industrial trials were performed. The best manufacturing technology for the CuCr alloys was selected. All technological parameters of the process are discussed in the paper and their influence on the properties of products is presented. The optimal manufacturing technology for the CuCr alloys is proposed.
Celem pracy jest uwzględnienie rozwoju mikrostruktury w projektowaniu technologii wytwarzania odkuwek ze stopów na bazie miedzi. Jako przykład wybrano stop miedzi z chromem (CuCr). W pracy podano podstawowe własności cieplne, elek-tryczne i mechaniczne stopu, które porównano z danymi dla czystej miedzi i stali. Ocena wpływu starzenia i procesu wydzie-leniowego na własności stopu jest jednym z celów pracy. Prze-prowadzono próby plastometryczne i relaksacji naprężeń dla różnych temperatur i prędkości odkształcenia. Zastosowano różne schematy wygrzewania próbek, co pozwoliło na ocenę wpływu początkowej mikrostruktury na zachowanie się stopu. Opracowano model reologiczny i model rozwoju mikrostruktury i przeprowadzono weryfikację tych modeli. Modele zaimplementowano w programie z metody elementów skończonych (MES) i wykonano symulacje rozwoju mikrostruktury w czasie całego cyklu produkcji oraz obliczenia własności wyrobów. Połączenie programu MES z modelami Teologicznym i mikro-strukturalnym stworzyło narzędzie umożliwiające analizowanie różnych wariantów cyklu produkcji dla wyrobów z miedzi chromowej . Received: November