The structure changes in copper after deformation under controlled strain path

• Autorzy: Rodak K. , Wrożyna A. , Niewielski G.

Warianty tytułu

PL

Zmiany struktury miedzi w wyniku odkształcenia w warunkach kontrolowanej drogi odkształcenia

• Konferencja: Advanced Materials and Technologies, AMT 2007 : XVIII Physical Metallurgy and Materials Science Conference (XVIII; 18-21.06.2007; Warszawa-Jachranka, Polska)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article is connected with impact of compression with oscillatory torsion on the structure change in copper. This deformation method was used to achieve large strain resulting in nano- and ultrafine-grain formation. The present study is aimed at a quantitative description of microstructural parameters as a mean misorientation angle of microareas. The examinations were conducted on compressed copper samples and compressed with oscillatory torsion at variable torsion frequency (f) at constant torsion angle (a) and constant compression rate (v). The microstructure investigations have been carried out by transmission electron microscopy (TEM) and the values of misorientation angles have been measured by the Kikuchi pattern technique. The obtained results indicate that the application of compression with oscillatory torsion leads to changes from banded (laminar) structure, which is typical for compression, into subgrained structure which is characteristic for compression with oscillatory. In case of samples deformed) at low values of torsion frequency a cellular dislocation structure is observed in material. Instead, the application of higher torsion frequency results in creation of a well visible subgrain structure. The compression with oscillatory torsion method ensures obtaining variable subgrain sizes changing within the range 100-1000 nm.

PL

Artykuł dotyczy wpływu ściskania z oscylacyjnym skręcaniem na zmiany struktury miedzi. Metoda ściskania z oscylacyjnym skręcaniem została zastosowana w celu uzyskania dużego odkształcenia plastycznego, które umożliwi otrzymanie struktury nano- i ultradrobnoziarnistej. Celem przeprowadzonych badań było ilościowe określenie wartości kątów dezorientacji elementów mikrostruktury badanych materiałów. Badania przeprowadzono na próbkach miedzi ściskanej oraz ściskanej z oscylacyjnym skręcaniem z zastosowaniem różnych wartości częstotliwości skręcania przy stałym kącie skręcania (a) i stałej prędkości ściskania (v). Badania mikrostruktury Przeprowadzono na transmisyjnym mikroskopie elektronowym (TEM), a do wyznaczenia wartości kątów dezorientacji wykorzystano metodę linii Kikuchiego. Wyniki badań wskazują, iż ściskanie z oscylacyjnym skręcaniem prowadzi do zmiany struktury z pasmowej, która jest typowa dla ściskania, na strukturę podziarnową charakterystyczną dla ściskania z oscylacyjnym skręcaniem. W przypadku próbek odkształconych z niską częstotliwością skręcania z oscylacyjnym skręcaniem w materiale powstaje komórkowa struktura dyslokacyjna. Natomiast zastosowanie większej wartości częstotliwości powoduje powstawanie struktury podziarnowej. W strukturze występują ziarna o zróżnicowanej wielkości powstające w zakresie 100-1000 nm.

Słowa kluczowe

PL

struktura miedzi; metoda ściskania z oscylacyjnym skręceniem; droga odkształcenia

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2007
• Tom: Vol. 28, nr 3-4
• Strony: 589--592
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Rodak K.

autor

Wrożyna A.

autor

Niewielski G.

• Silesian University of Technology, Faculty of Materials Science and Metallurgy, Katowice

Bibliografia

• [1] Huang W. H., Yu C. Y., Kao P.W., Chang C. P.: The effect of train path and temperature on the microstructure developed in copper processed by ECAE, Materials Science and Engineering A366 (2004) 221-228.
• [2] Sakai G., Horita Z., Langdon T. G.: Grain refinement and superplasticity in aluminum alloy processed by highpressure torsion, Materials Science and Engineering A 393 (2005) 344-351.
• [3] Hyoung Seop K., Min Hong S., Sun Ig H.: Plastic deformation analysis of metals during equal channel angular pressing, Journal of Materials Processing Technology 113 (2001) 622-626.
• [4] Greger M., Kocich R., Cizek L., Dobrzański L.A., Widomska M., Buretowa B., Silbernagel A.: The structure and properties of chosen metals after ECAP, Journal of Achievements In Materials and Manufacturing Engineering, 18 (2006) 103-106.
• [5] Chakkingal U., Thomson P. F.: Development of microstructure and texture during high temperature equal channel angular extrusion of aluminium, Journal of Materials Processing Technology 117 (2001) 169-177.
• [6] Iwahashi Y., Horita Z., Nemoto M., Langdon T.G.: An investigation of microstructural evolution during equalchannel angular pressing, Acta Materialia 11 (1997) 4733-4741.
• [7] Hansen N., Huang X., Ueji R., Tsuji N.: Structure and strength after large strain deformation, Materials Science and Enginering A387-389 (2004) 191-194.
• [8] Sakai G., Horita Z., Langdon T.G.: Grain refinement and superplasticity in aluminium alloy processed by highpressure torsion, Materials Science and Enginering A393 (2005) 344-351.
• [9] Pawlicki J., Grosman F.: “The unconventional methods of plastic deformation of metallic materials”. Proceedings of the international Conference ”Forming 2004”, Strbske Pleso – Vysoke Tatry, 2004 (in Polish).
• [10] Niewielski G., Kuc D., Rodak K., Grosman F., Pawlicki J.: Influence of strain on the copper structure under controlled deformation path conditions, Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering 17 (2006) 109-112.
• [11] Richert M., McQueen H. J., Richert J.: Microband formation in cyclic extrusion compression of aluminium, Canadian Metallurgical Quarterly 5 (1998) 449-457.
• [12] Kurzydłowski K. J., Richert M.: On the mechanism of nanograins formation in cold-plastic deformation conditions, Materials Engineering 4 (2005) 189-193.
• [13] Ni H., Alpas A.T.: Sub-micrometer structures generated during dry machining of copper, Materials Science and Engineering A361 (2003) 338-349.
• [14] Huang J. Y., Zhu Y. T., Jiang H., Lowe T .C.: Microstructures and dislocation configurations in nanostructured Cu processed by repetitive corrugation and straightening, Acta Materialia 49 (2001) 1497-1505.
• [15] Rodak K.: The effect of oscillatory compression test on the Cu microstructure form, Archives of Materials Science 27 (2006) 29-35.
• [16] Rodak K.: Ultrafine grained Cu processed by compression with oscillatory torsion, Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering 20 Issues 1-2 (2007) 491-494.