The effect of heavy deformation on the structure of Mg-AZ31 alloy at ambient and elevated temperatures

• Autorzy: Bonarski J. , Pospiech J.

Warianty tytułu

PL

Wpływ intensywnego odkształcenia na strukturę stopu Mg AZ31 w różnej temperaturze

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The behavior of the Mg-AZ31 (Mg based) alloy containing 3.1 wt. % Al and 1.3 wt. % Zn based on structure observations during heavy deformation by the Equal Channel Angular Pressing (ECAP) at room and elevated temperatures has been investigated. Heavy deformation of metals opens new possibilities to control the structure and texture in order to obtain new mechanical properties. The refinement of microstructure together with the increase of strength and ductility of material are the most desired effects of such a technique. Such requirements can be realized by the use of the ECAP technique often applied to deform metals of cubic and hexagonal lattices. In contrast to materials of low deformability at room temperature such as the Mg-AZ31 alloy, extrusion with the ECAP technique is not effective because usually leads to its failure. In the presented work, the results of the attempt to moderate the Mg-AZ31 alloy destruction in the ECAP processing through the use of Al-shield protection have been presented. The behavior of the Mg-based alloy in the ECAP process at room and elevated temperatures was examined with texture measurements and structure observations.

PL

Na podstawie obserwacji struktury badano zachowanie się stopu magnezu Mg AZ31 (3,1% mas. Al i 1,3% mas. Zn) podczas intensywnego odkształcenia w procesie Equal Channel Angular Pressing (ECAP) w temperaturze pokojowej i podwyższonej. Intensywne odkształcenie metali stwarza nowe możliwości sterowania strukturą i teksturą krystalograficzną w aspekcie poprawy właściwości materiału, przede wszystkim mechanicznych. Najważniejsze pożądane efekty intensywnego odkształcenia to silne rozdrobnienie mikrostruktury z równoczesnym wzrostem wytrzymałości i ciągliwości materiału. Wymagania takie spełnia metoda przeciskania przez kanał kątowy ECAP, co wykazano w wielu jej zastosowaniach dla metali o sieci regularnej i heksagonalnej. Technologia ECAP nie jest jednakże efektywna w przypadku materiałów o słabej odkształcalności w temperaturze otoczenia, takich jak stop Mg AZ31, który jest przedmiotem badań opisanych w niniejszej pracy. Przeciskanie metodą ECAP w temperaturze pokojowej prowadzi do destrukcji tego stopu. W niniejszej pracy przedstawiono wyniki podjętej próby złagodzenia destrukcji stopu Mg AZ31 w procesie ECAP przez zastosowanie osłony aluminiowej. Badano zachowanie się stopu magnezu AZ31 w procesie ECAP w temperaturze pokojowej oraz podwyższonej na podstawie pomiarów tekstury i obserwacji mikrostruktury.

Słowa kluczowe

EN

Mg-based alloys; ECAP; crystallographic texture; deformation strengthening

PL

stopy magnezu; odkształcenie w kanale kątowym; tekstura krystalograficzna; umocnienie odkształceniowe

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 31, nr 3
• Strony: 565--568
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys.

Twórcy

autor

Bonarski J.

autor

Pospiech J.

• Instytut Metalurgii i Inżynierii Materiałowej PAN, Kraków,

Bibliografia

• [1] Yuanyuan L., Datong Z., Weiping Ch., Ying L., Guowen G.: Microstructure evolution of AZ31 magnesium alloy during equal channel angular extrusion. J. Mat. Sci. 39 (2004) 3759-3761.
• [2] Valiev R., Islamgaliev R., Alexandrov I.: Bulk nanostructured materials from severe plastic deformation. Progr. Mater. Sci. 45 (2000) 103-189.
• [3] Pawlik K.: Determination of the orientation distribution function from pole figures in arbitrarily defined cells. Phys. Stat. Sol. (b), 134 (1986) 477.
• [4] Pawlik K. and Pospiech J.: Theoretical methods of texture analysis. Proc. Workshop, ed. H. J. Bunge (1986) Clausthall-Zellerfield.
• [5] LaboTex (2006). The Texture Analysis Software by LaboSoft s. c.
• [6] Schulz, L.G..: A direct method of determining preferred orientation of a flat reflection sample using a Geiger counter X-Ray spectrometer. J. Apply. Phys. 20 (1949) 1030-1033.
• [7] Kuśnierz J.: Microstructure and texture evolving under equal channel angular (ECA) processing. Archives of Metallugry 46/4 (2001).
• [8] Alexandrov I., Bonarski J., Korshunov A., Sitdikov V., Tarkowski L.: Inhomogeneity of the crystallographic texture and deformation behaviour in Cu and Ti under severe plastic deformation. Arch. Met & Mat. 53 (2008) 235-246.
• [9] Pospiech J., Korbel A., Bonarski J., Bochniak W., Tarkowski L.: Microstructure and texture of Mg-based alloys after heavy deformation under cyclic strain path change conditions. Materials Science Forum (NanoSPD 4, Goslar, Germany) Vols. 584-586 (2008) 565-570.
• [10] Korbel A., Bochniak W.: The structure based design of metal forming operations. J. Mater. Proc. Technol. 53 (1995) 229.