Effect of Severe Plastic Deformation on Microstructure and Properties of Polycrystalline Aluminium Al99.5

• Autorzy: Leszczyńska-Madej B. , Pałka P. , Richert M.

Identyfikatory

DOI

10.2478/amm-2014-0051

Warianty tytułu

PL

Wpływ intensywnych odkształceń plastycznych na zmiany mikrostruktury i właściwości polikrystalicznego aluminium Al99,5

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Polycrystalline aluminium Al99.5 was deformed through the combination of equal-channel angular pressing (ECAP) by B route (4, 8 and 16 passes) and then by the hydrostatic extrusion (HE) using the cumulative way of deformation, just to the achieving the final wire diameter d = 3 mm. The microstructure of samples was investigated by means light microscopy (LM). Additionally the microhardness measurement and the tensile test were performed to determine the level of aluminium hardening. The texture was determined by using the Brucker Advance D8 equipment. The aim of the research was to determine the influence of severe plastic deformation exerted in the process of equal-channel angular pressing (ECAP) and hydrostatic extrusion (HE) on the microstructure and properties of polycrystalline aluminium Al99.5. The microstructure observations both after the HE process and the combination of ECAP + HE revealed the elongated to the extrusion direction grains and numerous bands and shear bands. The bands and shear bands most clearly revealed at the perpendicular section. The performed investigations showed that with the increase of the deformation the aluminium level hardening increase. The highest properties of tensile strength - UTS = 218 MPa and microhardness level HV0.1 = 46 were obtained after 8 ECAP + HE.

PL

Polikrystaliczne aluminium A199.5 odkształcono w procesie równokanałowego kątowego prasowania (ECAP) i kolejno wyciskania hydrostatycznego (HE). W procesie ECAP zastosowano 4. 8 i 16 przejść według drogi Bc. z kolei proces wyciskania hydrostatycznego prowadzono w sposób kumulacyjny, aż do osiągnięcia końcowej średnicy drutu d = 3 mm. Tak odkształcone aluminium poddano obserwacjom mikrostruktury przy zastosowaniu mikroskopu świetlnego. Dodatkowo przeprowadzono pomiary mikrotwardości próbek metodą Vickersa i przeprowadzono próbę jednoosiowego rozciągania w celu określenia umocnienia aluminium. Teksturę wyznaczono za pomocą dyfraktometru rentgenowskiego Brucker Advance D8. Celem pracy było określenie wpływu intensywnych odkształceń plastycznych wywieranych w procesie wyciskania hydrostatycznego (HE) i równokanałowego kątowego prasowania (ECAP) na mikrostrukturę i właściwości polikrystalicznego aluminium A199,5. Obserwacje mikrostruktury A199.5 zarówno po procesie HE, jak i po kombinowanym procesie ECAP + HE ujawniły występowanie wydłużonych ziaren w kierunku wyciskania oraz licznych pasm i pasm ścinania. Pasma ścinania najbardziej uwidoczniły się na przekroju prostopadłym do kierunku wyciskania. Przeprowadzone pomiary wykazały, że ze wzrostem odkształcenia następuje wzrost poziomu umocnienia aluminium. Po 8 przejściach ECAP i kolejno wyciskaniu hydrostatycznym uzyskano najwyższy poziom wytrzymałości na rozciąganie i mikrotwardości, odpowiednio: Rm = 218 MPa. HV0.1 = 46.

Słowa kluczowe

EN

aluminium; severe plastic deformation; texture; mechanical properties; microstructure

PL

aluminium; intensywne odkształcenia plastyczne; tekstura; właściwości mechaniczne; mikrostruktura

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 59, iss. 1
• Strony: 313--316
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Leszczyńska-Madej B.

• University of Science and Technology, Faculty of Non- Fer Rous Metals, al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland

autor

Pałka P.

• University of Science and Technology, Faculty of Non- Fer Rous Metals, al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland

autor

Richert M.

• University of Science and Technology, Faculty of Non- Fer Rous Metals, al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland

Bibliografia

• [1] V. M. Segal, Mat. Sci. Eng. A 197, 157 (1995).
• [2] K. J. Kim, D. Y. Yang, J. W. Yoon, Mat. Sci. Eng. A 527, 7927 (2012).
• [3] J. Richert, M. Richer t, Aluminium 62/8, 604 (1986).
• [4] M. Richert, Archives of Materials Sciences 26/4, 235 (2005).
• [5] T. Hebesberger, A. Vorhauer, H. P. Stuwe, R. Pippan, in M. J. Zehetbauer, R. Z. Valiev (Ed.), Influence of the processing parameters at High Pressure Torsion, Proceedings of the Conference ”Nanomaterials by Severe Plastic Deformation NANOSPD2”, Vienna, Austria (2002).
• [6] M. Lewandowska, K. J. Kurzydłowski, Journal of Materials Science 43, 7299 (2008).
• [7] L. Olejnik, M. Kulczyk, W. Pachla, A. Rosochowski, International Journal of Material Forming 2, 621 (2009).
• [8] K. J. Kurzydłowski, Materials Science Forum 503-504, 341 (2006).
• [9] M. W. Richert, B. Leszczynska-Madej, W. Pachla, J. Skiba, Archives of Metallurgy 57/4, 911 (2012).
• [10] B. Leszczyńska-Madej, M. Richert, Ore metals R - 54/10, 619 (2009).
• [11] M. Richert, J. Richert, A. Hotlos, W. Pachla, J. Skiba, Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering 44/1, 50 (2011).
• [12] M. Kulczyk, W. Pachla, A. Świderska-Sroda, N. Krasilnikov, R. Diduszko, A. Mazur, W. Lojkowski, K. J. Kurzydłowski, Solid State Phenomena 114, 51 (2006).
• [13] K. T. Park, J. Kwon, W. J. Kim, Y. S. Kim, Materials Science and Engineering A316/145, 145 (2001).

Uwagi

The Statutory Activities no 11.11.180.653 supported this work.