Wpływ drogi odkształcenia na rozwój mikrostruktury i tekstury stopu AA3104 odkształconego metodą wyciskania w kanale równokątowym

• Autorzy: Paul H. , Baudin T. , Tarasek A.

Warianty tytułu

EN

Effect of strain path on microstructure and texture development in ECAP processed AA3104 alloy

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule analizowano wpływ drogi odkształcenia na teksturę, mikrostrukturę oraz własności mechaniczne w silnie odkształconym stopie aluminium AA3104. Technicznie czysty materiał odkształcano poprzez wyciskanie w kanale równokątowym do 10 przepustów, według drogi A, BC i C. Analizę zmian mikrostruktury oraz tekstury krystalograficznej przeprowadzono przy użyciu transmisyjnego (TEM) i skaningowego (SEM-FEG) mikroskopu elektronowego, w tym także w oparciu o systematyczne pomiary orientacji lokalnych (mapowanie orientacji w TEM i SEM-FEG). Stwierdzono, że różne drogi odkształcenia prowadzą do znacznego zróżnicowania w obrazie mikrostruktury próbek. W przypadku drogi A i BC odpowiednio po 5 i 3 przepuście, występowały dobrze widoczne pęknięcia. Dobrą jakość wstępniaka po 10 przepustach, otrzymano tylko w przypadku drogi C. Niezależnie od zastosowanego schematu odkształcenia ewolucja tekstury globalnej przebiegała na podobnej drodze. Jednakże, w każdym przypadku intensywność poszczególnych składowych tekstury była mocno zróżnicowana. Obserwacje w skali TEM i pomiary orientacji lokalnych prowadzone na przekroju prostopadłym do kierunku wypływania wskazały, że w przypadku drogi A i C obserwowano formowanie się struktury nanowarstw o grubości 100-300 nm, przy czym sąsiadujące warstwy opisane były w przybliżeniu komplementarnymi grupami orientacji. W przypadku drogi BC, po 3 przepustach, obserwowano strukturę prawie równoosiowych drobnych ziaren. Analizowano także wpływ cząstek drugiej fazy na zmiany strukturalne i teksturowe w stanie odkształconym. Jednakże niezależnie od zastosowanej drogi odkształcenia, duże (> 5 microm) nieodkształcalne cząstki drugiej fazy, "wprowadzały" silnie zaburzenia orientacji sieci krystalicznej osnowy w strefie bezpośrednio przylegającej do cząstek. Niezależnie od zastosowanego schematu odkształcenia, te silnie odkształcone strefy były uprzywilejowanymi miejscami zarodkowania w procesie rekrystalizacji.

EN

The objective of the study was to determine the effect of strain path on texture, microstructure and mechanical properties development of severely deformed Al-Mn-Mg alloy. The commercial purity material (AA3104 alloy) was deformed via the equal channel angular pressing (ECAP) up to 10 passes following routes A, BC and C. The deformed and partially recrystallized microstructures and the crystallographic textures were characterized by transmission (TEM) and scanning (SEM) electron microscopy including systematic local orientation measurements (TEM and SEM FEG orientation mapping). The crystallographic texture was determined using X-ray diffraction on a sample section perpendicular to the extension direction (ED). In order to estimate the homogeneity of strengthening the systematic measurements of Vickers micro hardness in the plane perpendicular to the ED was performed. It was found out that different routes led to strong differences in microstructure of billets. In the case of route A and BC strong macro cracking appeared after 5 and 3 passes, respectively. A good quality billet after 10 passes was obtained only in the case of route C. Texture evolution turned out to follow a nearly the same "course" for different routes of ECAP. However, the intensity of particular texture components was different in each case. TEM observations and local orientation measurements allowed identifying fine and strongly disoriented planar dislocation structure of nanolayers in the case of route A and C. In the case of route BC nearly equiaxed structure of fine grains was observed after 3 passes. Moreover, irrespective of the applied deformation routes a large, not deformable second phase particles strongly influenced strengthening of the matrix and nucleation during the recrystallization.

Słowa kluczowe

PL

ECAP; tekstura; mikrostruktura; własności mechaniczne; stop AA3104

EN

ECAP; texture; microstructure; mechanical properties; AA3104 aluminium alloy

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Rudy i Metale Nieżelazne
• Rocznik: 2009
• Tom: R. 54, nr 12
• Strony: 857--865
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Paul H.

autor

Baudin T.

autor

Tarasek A.

• Polska Akademia Nauk, Instytut Metalurgii i Inżynierii Materiałowej, Kraków, Politechnika Opolska, Wydział Mechaniczny, Opole

Bibliografia

• 1. Valiev R. Z., Islamagaliev R. K., Alexandrov I. V.: Progress in Material Science, 2000, t. 45, s. 103-189.
• 2. Valiev R. Z., Langdon T. G.: Progress in Material Science, 2006, t. 51, s. 881-981.
• 3. Mishara R. S., Stolyarov V. V., Echer C., Valiev R. Z., Mukherjee A. K.: Materials Science and Engineering, 2001, t. 298, s. 44-50.
• 4. Valiev R. Z., Korzonkov A. V., Mulyukov R. R.: Material Science and Engineering, 1993, t. 168, s. 141.
• 5. Iwahashi Y., Wang J., Horita Z., Nemoto M., Langdon T. G.: Scripta Materialia, 1996, t. 35, s. 143.
• 6. Iwahashi Y., Horita Z., Nemoto M., Langdon T. G.: Acta Materialia, 1998, t. 45, s. 1589.
• 7. Cao W. Q., Godfrey A., Liu W., Liu Q.: Materials Letters, 2003, t. 57, s. 3767.
• 8. Reichanian M., Ebrahimi R., Tsuji N., Moshksar M. M.: Mat. Sci. Engn., 2008, t. A473, s. 189.
• 9. Skrotzki W., Sheerbaum N., Oertel C.-G., Brokmeier H.-G., Suwas S., Toth L. S.: Acta Materialia, 2007, nr 55, s. 2211.
• 10. Yao Z., Huang G., Godfrey A., Liu W.: Metall. Mater. Trans. A, 2009, 40A, s. 1487.
• 11. Liu Q., Yao Z., Liu W.: Journal of Alloys and Compounds, 2009, nr 482, s. 264.
• 12. Mishra A., Kad B. K., Gregori F., Meyers F. A.: Acta Materialia, 2007, nr 55, s. 13.
• 13. Richert M., Liu Q., Hansen N.: Mater. Sci. Engn., 1990, A260, s. 275.