The Influence of the Asymmetric ARB Process on the Properties of Al-Mg-Al Multi-Layer Sheets

• Autorzy: Wierzba A. , Mróz S. , Szota P. , Stefanik A. , Mola R.

Identyfikatory

DOI

10.1515/amm-2015-0450

Warianty tytułu

PL

Wpływ asymetrii w procesie ARB na właściwości wielowarstwowych blach Al-Mg-Al

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents the results of the experimental study of the three-layer Al-Mg-Al sheets rolling process by the ARB method. The tests carried out were limited to single-pass symmetric and asymmetric rolling processes. An Al-Mg-Al package with an initial thickness of 4 mm (1-2-1 mm) was subjected to the process of rolling with a relative reduction of 50%. To activate the shear band in the strip being deformed, an asymmetry factor of av=2 was applied. From the test results, an increase in the tensile strength of the multi-layer Al-Mg-Al sheets obtained from the asymmetric process was observed. Microhardness tests did not show any significant differences in aluminium layer between respective layers of sheets obtained from the symmetric and the asymmetric process. By contrast, for the magnesium layer, an increase in microhardness from 72 HV to 79 HV could be observed for the asymmetric rolling. The analysis of the produced Al-Mg-Al sheets shows that the good bond between individual layers and grain refinement in the magnesium layer contributed to the obtaining of higher mechanical properties in the multi-layer sheets produced in the asymmetric process compared to the sheets obtained from the symmetric process.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań doświadczalnych procesu walcowania metodą ARB trójwarstwowych blach Al- Mg-Al. W przeprowadzonych badaniach ograniczono się do jednoprzepustowego symetrycznego i asymetrycznego procesu walcowania. Procesowi walcowania poddano pakiet Al-Mg-Al o grubości początkowej 4 mm (1-2-1 mm) walcowany z gniotem względnym 50%. W celu aktywacji pasm ścinania w odkształcanym paśmie zastosowano współczynnik asymetrii av=2. Na podstawie wyników badań zaobserwowano wzrost wytrzymałości na rozciąganie wielowarstwowych blach Al- Mg-Al otrzymanych w procesie asymetrycznym. W wyniku przeprowadzonych badań mikrotwardości w poszczególnych warstwach dla blach otrzymanych w procesie symetrycznym i asymetrycznym nie stwierdzono istotnych różnic w wartościach mikrotwardości dla warstw aluminiowych. Natomiast dla warstwy magnezowej można było zaobserwować zwiększenie mikrotwardości z 72 HV do 79 HV - dla walcowania asymetrycznego. Analiza mikrostruktury otrzymanych blach Al-Mg- Al wskazuje, iż dobre połączenie pomiędzy poszczególnymi warstwami oraz rozdrobnienie ziarna w warstwie magnezu miały wpływ na uzyskanie wyższych właściwości mechanicznych w wielowarstwowych blachach otrzymanych w procesie asymetrycznym w porównaniu do blach wytworzonych w procesie symetrycznym.

Słowa kluczowe

EN

ARB rolling process; asymmetry rolling; Al-Mg-Al multi layer sheets; magnesium alloy; aluminium

PL

walcowanie metodą ARB; walcowanie asymetryczne; wielowarstwowe blachy Al-Mg-Al; stopy magnezu; aluminium

• 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: 2015
• Tom: Vol. 60, iss. 4
• Strony: 2821--2826
• Opis fizyczny: Bibliogr. 42 poz., rys.

Twórcy

autor

Wierzba A.

• Częstochowa University of Technology, Faculty of Production Engineering and Materials Technology, Institute of Metal Forming and Safety Engineering, 19 Armii Krajowej Av., 42-200 Częstochowa, Poland

autor

Mróz S.

• Częstochowa University of Technology, Faculty of Production Engineering and Materials Technology, Institute of Metal Forming and Safety Engineering, 19 Armii Krajowej Av., 42-200 Częstochowa, Poland

autor

Szota P.

• Częstochowa University of Technology, Faculty of Production Engineering and Materials Technology, Institute of Metal Forming and Safety Engineering, 19 Armii Krajowej Av., 42-200 Częstochowa, Poland

autor

Stefanik A.

• Częstochowa University of Technology, Faculty of Production Engineering and Materials Technology, Institute of Metal Forming and Safety Engineering, 19 Armii Krajowej Av., 42-200 Częstochowa, Poland

autor

Mola R.

• Kielce University of Technology, 7 Tysiąclecia Państwa Polskiego Av., 25-314 Kielce, Poland

Bibliografia

• [1] C. X. Huang, G. Yang, Y. L. Gaob, S. D. Wu, Z. F. Zhang, Mater. Sci. and Eng. A 485, 643 (2008).
• [2] P. B Prangnell, J. R. Bowen, P. J. Apps, Mater. Sci. and Eng. A 375-377, 178 (2004).
• [3] M. Richert, H.P Stüwe, J. Richert, R. Pippan, Ch. Motz, Mat. Sci. and Eng. A 301, 237 (2001).
• [4] T. Bajor, M. Krakowiak, P. Szota, Metalurgija 53 (4), 485 (2014).
• [5] A. Dziadoń, Magnez i jego stopy, Kielce 2012, (in Polish).
• [6] M. Kwapisz, D. Svyetlichnyy, A. Milenin, Rudy i Metale Nieżelazne 5, 272 (2007) (in Polish).
• [7] M. Kwapisz, H. Dyja, Rudy i Metale Nieżelazne 11, 872 (2007) (in Polish).
• [8] L. Zhu, G. Song, Surf Coat Technol. 200, 2834 (2006).
• [9] R. Mola, Archives of Foundry Engineering 13 (1), 99 (2013).
• [10] H. Yang, X. Guo, G. Wu, W. Ding, N. Birbilis, Corros. Sci. 53, 381 (2011).
• [11] C. Zhong, M. He, L. Liu, Y. Wu, Y. Chen, Y. Deng, B. Shen, W. Hu, J. Alloys Compd. 504, 377 (2010).
• [12] M. He, L. Liu, Y. Wu, Z. Tang, W. Hu, J. Coat. Technol. Res. 6 (3) 407 (2009).
• [13] K. Spencer, M. X. Zhang, Scripta Mater. 61, 44 (2009).
• [14] M. A. Taha, N. A. El-Mahallawy, R. M. Hammouda, S.I. Nassef, J. Coat. Technol. Res. 7(6) 793 (2010).
• [15] A. Singh, S.P. Harimkar, JOM 64(6) 716 (2012).
• [16] S. Ignat, P. Sallamand, D. Grevey, M. Lambertin, Appl. Surf. Sci. 225, 124 (2004).
• [17] W. G. Kelvii, Recent Patents on Corrosion Science 2, 13 (2010).
• [18] T. Tokunaga, K. Matsuura, M. Ohno, Mat. Trans. 53, 1034 (2012).
• [19] T. Tokunaga, D. Szeliga, K. Matsuura, M. Ohno, M. Pietrzyk, Int. J. of Advanced Manuf. Techn. DOI 10.1007/s00170-015-7019-0.
• [20] K. Kittner, B. Awiszus, T. Lehmann, M. Stockmann, J. Naumann, Mat. Sci. and Eng. A 40, 532 (2009).
• [21] H. Chang, M. Y. Zheng, W. M. Gan, K. Wu, E. Maawad, H.G. Brokmeier, Scripta Mater. 61, 717 (2009).
• [22] X. P. Zhang, T. H. Yang, S. Castagne, J. T. Wang, Mater. Sci. Eng. A 528, 1954 (2011).
• [23] Ch. Luo, W. Liang, Z. Chen, J. Zhang, Ch. Chi, F. Yang, Mater. Chatact. 84, 34 (2013).
• [24] H. Matsumoto, S. Watanabe, S. Hanada, J. Mater. Process. Techn. 169, 9 (2005).
• [25] S. Mróz, G. Stradomski, H. Dyja, A. Galka, Arch. Civil Mech. Eng. 15(2), 317 (2015).
• [26] J.H. Bae, A.K. Prasada Rao, K.H. Kim, N.J. Kim, Scripta Mater. 64, 836 (2011).
• [27] Y. Saito, N. Tsuji, H. Utsunomiya, T. Sakai, R.G. Hong, Scripta Mater. 9 (39), 1221 (1998).
• [28] S. Ohaski, S. Kato, N. Tsuji, T. Ohkubo, K. Hono, Acta Mater. 55, 2885 (2007).
• [29] L. Jiang, M.T. Pérez-Prado, P.A. Gruber, E. Arzt, O.A. Ruano, M.E. Kassner, Acta Mater. 56, 1228 (2008).
• [30] G. H. Min, J. M. Lee, S. B. Kang, H. W. Kim, Mater. Lett. 60, 3255 (2006).
• [31] A. Piesin, A. Korchunov, D. Pustovoytov, K. Wang, D. Tang, Z. Mi, Vestnik 4, 32 (2014)
• [32] A. Kawalek, H. Dyja, M. Knapinski, Solid State Phenomena 165, 79 (2010).
• [33] A. Kawalek, H. Dyja, M. Knapinski, Mat. Sci. Forum 638-642, 2585 (2010).
• [34] F. Zuo, J. Jiang, A. Shan, J. Fang, X. Zhang, Trans. Nonferrous Met. Soc. China 18, 774 (2008).
• [35] K. Bobor, Z. Heged, J. Gubicza, I. Barkai, P. Pekker, G. Krallics. Mechanical Engineering 56 (2), 111 (2012).
• [36] S. Lee, T. Sakai, D. Hyuk Shin, Mat. Trans. 44 (7), 1382 (2003).
• [37] K. Wu, H. Changa, E. Maawadb, W.M. Ganc, H.G. Brokmeierb, M.Y. Zhenga, Mat. Sci. and Eng. A 527, 3073 (2010).
• [38] M. C. Chen, H.C. Hsieh, W. Wu, J. Alloy. Compd 416, 169 (2006).
• [39] H. Dyja, W. Sałganik, A. Piesin, A. Kawałek, Asymetryczne walcowanie blach cienkich. Teoria, technologia i nowe rozwiązania, Częstochowa, (2008), (in Polish).
• [40] R. Kawalla, M. Oswald, C. Schmidt, M. Ullmann, H. Vogt, N.D. Cuong, Metalurgija 47 (3), 195 (2008).
• [41] A. Dziadoń, R. Mola, L. Błaż, Arch. of Met. and Mat. 56 (3), 677 (2011).
• [42] R. Mola, Mat. Char. 78, 121 (2013).

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.