Ultradrobnoziarnista mikrostruktura stopu CuFe2 walcowanego z poosiowym ruchem walców

• Autorzy: Urbańczyk-Gucwa A. , Bednarczyk I. , Płachta A. , Sobota J. , Głuchowski W. , Rdzawski Z. , Rodak K.

Identyfikatory

DOI

10.15199/28.2015.5.6

Warianty tytułu

EN

Ultrafine grained microstructure of CuFe2 alloy rolling with cyclic movement of rolls

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W prezentowanej pracy przedstawiono wyniki badań mikrostruktury i twardości stopu CuFe2 po zastosowaniu intensywnego odkształcenia plastycznego SPD realizowanego za pomocą walcowania z poosiowym ruchem walców (RCMR). Przeprowadzone badania wykazały, iż tą metodą można uzyskać rozdrobnienie ziaren stopu CuFe2 do wielkości ultradrobnoziarnistej. Intensywność rozdrobnienia zależy od parametrów odkształcenia: amplitudy wychyleń walców A, częstotliwości ruchu poosiowego walców f, gniotu względnego całkowitego εh, prędkości walcowania v. Walcowanie z poosiowym ruchem walców realizowano przy stałych wartościach: v = 1 obr/min, f = 1 Hz. Maksymalna wartość gniotu względnego całkowitego po 6 przepustach wynosiła εh6 = 80%. Zmiennym parametrem była amplituda wychyleń walców wynosząca 0, 0,8 i 1,6 mm. Mikrostrukturę stopu CuFe2 analizowano za pomocą mikroskopu świetlnego (LM) oraz skaningowego transmisyjnego mikroskopu elektronowego (STEM). Walcowanie z poosiowym ruchem walców stopu CuFe2 w początkowym etapie odkształcenia (εh2 = 37%) powoduje niejednorodność odkształcenia (zróżnicowanie mikrostruktury na przekroju poprzecznym). Wzrost gniotu względnego (εh6 = 80%) przyczynia się do ujednorodnienia mikrostruktury. Dokonując pomiarów twardości na próbkach walcowanych konwencjonalnie oraz metodą RCMR przy różnej amplitudzie walcowania, stwierdzono, że wraz ze wzrostem amplitudy walcowania maleje twardość stopu. Amplituda poprzecznego przemieszczenia walców jest tym czynnikiem, który powoduje lokalną destabilizację mikrostruktury w wyniku nagłej zmiany drogi odkształcania. Może to powodować efekt mięknięcia materiału. Cykliczne odkształcanie powoduje intensywne formowanie granic dyslokacyjnych rozprzestrzeniających się w różnych kierunkach ze względu na aktywność licznych systemów poślizgu. W wyniku takiego odkształcania otrzymuje się ultradrobnoziarnistą mikrostrukturę.

EN

The results of microstructure and hardness investigations of the CuFe2 alloy after the application of severe plastic deformation (SPD) implemented by rolling with cyclic movement of rolls (RCMR) are presented in this paper. Performed substructure investigations showed that using the RCMR method can refine the microstructure of CuFe2 alloy to the ultrafine scale. The intensity of microstructure refinement depends on: the amplitude of rolls movement A, the frequency of rolls movement f, rolling reduction εh, the rolling rate v. The rolling with the cyclic movement of the rolls was carried out at constant values: v = 1 rpm, f = 1 Hz. Maximal values of rolling reduction at 6 passes was εh6 = 80%. Variable parameter was the amplitude of rolls movement 0, 0.8 and 1.6 mm. The microstructure of the CuFe2 alloy was analyzed using light microscope (LM) and scanning transmission electron microscope (STEM). In the initial stage of deformation (εh2 = 37%) by using rolling with cyclic movement of the rolls method, the structure is heterogeneous (in cross-section plane the microstructure is uniformly deformed). Increase of rolling reduction (εh6 = 80%) causes, that the structure is more homogeneous. Based on hardness measurement for sample conventionally rolled and samples deformed by using RCMR method with different value of amplitude of rolls movement, it was found, that with increase of amplitude of rolls movement the hardness of the alloy decrease. The amplitude of rolls movement is this parameter, which induces local destabilization in structure as a result of change in deformation path. This may cause the effect of strain softening in material. Cyclic deformation causes formation dislocation boundaries which propagate in different direction due to activity of a number of slip system. As a result of this deformation is obtained ultrafine grain microstructure.

Słowa kluczowe

PL

stop CuFe2; SPD; ultradrobnoziarnista mikrostruktura; STEM

EN

CuFe2 alloy; SPD; ultrafine grained; STEM

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 36, nr 5
• Strony: 233--237
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Urbańczyk-Gucwa A.

• Wydział Inżynierii Materiałowej i Metalurgii, Politechnika Śląska, Katowice

autor

Bednarczyk I.

• Wydział Inżynierii Materiałowej i Metalurgii, Politechnika Śląska, Katowice

autor

Płachta A.

• Wydział Inżynierii Materiałowej i Metalurgii, Politechnika Śląska, Katowice

autor

Sobota J.

• Instytut Metali Nieżelaznych, Gliwice

autor

Głuchowski W.

• Instytut Metali Nieżelaznych, Gliwice

autor

Rdzawski Z.

• Instytut Metali Nieżelaznych, Gliwice

autor

Rodak K.

• Wydział Inżynierii Materiałowej i Metalurgii, Politechnika Śląska, Katowice

Bibliografia

• [1] Rdzawski Z., Stobrawa J., Głuchowski W.: Structure and properties of CuFe2 alloy. Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering 33 (2009) 7÷11.
• [2] Faraji G., Mashhadi M., Bushroa A., Babaei A.: TEM analysis and determination of dislocation densities in nanostructured copper tube produced via parallel tubular channel angular pressing process. Mat. Sci. and Eng. A 563 (2013) 193÷198.
• [3] Stobrawa J., Rdzawski Z., Głuchowski W., Malec W.: Ultrafine grained of precipitation hardened copper alloys. Archives of Metallurgy and materials 56 (2011) 171÷179.
• [4] Wei K., Wei W., Wang F., Du Q., Aleksandrov I., Hu J.: Microstructure, mechanical properties and electrical conductivity of industrial Cu-0,5% Cr alloy processed by severe plastic deformation. Mat. Sci. and Eng. A528 (2011) 1478÷1484.
• [5] Zrnik J., Kovarik T., Cieslar M.: CGP forming method Ti produce ultrafine grained structure in aluminium. Metal (2008) 13÷15.
• [6] Kuśnierz J., Bogucka J.: Accumulative roll-bonding (ARB) of A199.8%. Archives of Metallurgy and materials 50 (2005) 219÷230.
• [7] Patent nr PL 203220 B1.
• [8] Cyganek Z., Rodak K., Grosman F.: Influence of rolling process with induced strain path on aluminium structure and mechanical properties. Archives of Civil and Mechanical Engineering 13 (2012) 1÷7.