Characteristics of superplastic state of the 2XXX - type alloy after thermomechanical treatment

• Autorzy: Król J. , Tałach-Dumańska M. , Paul H.

Warianty tytułu

PL

Charakterystyka stanu nadplastycznego stopu typu 2XXX po obróbce termomechanicznej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The suitable structure of an alloy affects its superplastic properties due to a basic mechanisms of superplastic deformation. A fine structure of equiaxial grains appears in the alloy provided there are dispersoids and intermetallic compounds of certain size and distribution. The composition of the 2XXX - type alloy (with Ni - addition) as well as a special thermomechanical treatment allowed to obtain a suitable structure of 15 microm-grain size and an equiaxial shape. The formation of such microstructure was investigated using optical, scanning and electron microscopy, as well as X-ray phase analysis techniques. The X-ray and electron microscopy with EDAX analyser allowed to deterniine the type and morphology of the intermetallic cornpounds, very important to generation the fine-grained structure. The superplastic state regarding quality of the structure was verified in tensile tests performed at the range of deformation rates between 1.4 x 10^-4 to 7 x 10^-3s^-1 and at temperatures from 789 K to 839 K, which allowed to attain the elongation above 300% and strain rate sensitivity coefficient m = 0.509.

PL

Podstawowy mechanizm odkształcenia nadplastycznego, poslizg po granicach ziarn, jest ściśle związany ze strukturą i własnościami nadplastycznymi stopu. Wygenerowanie drobnokrystalicznej, równoosiowej struktury w badanym stopie jest związane z obecnością w nimdyspesoidów i związków międzymetalicznych o okreslonej ilości, wielkości i rozłożeniu. Tak skład stopu jak i okreslona obróbka termomechaniczna pozwoliły na otrzymanie struktury o średniej wielkości ziarna ok. 15 mikrom.i równoosiowym kształcie. Badania strukturalne stopu prowadzono z zastosowaniem optycznej, skanningowej i elektronowej mikroskopii oraz rtg. analizy fazowej. metody rtg. analizy fazowej oraz elektronowej mikroskopii z analizatorem EDAX pozwoliły na okreslenie typu i morfologii związków międzymetalicznych istotnych do wytworzenia drobnoziarnistej struktury stopu. Jakość struktury stanu nadplastycznego, weryfikowana w próbach rozciągania przeprowadzonych w temperaturach od 789K do 839K i przy szybkościach odkształcenia od 1.4 x 10^-4 to 7 x 10^-3s^-1, pozwoliła na uzyskanie wydłużenia powyżej 300% i współczynnika czułości na szybkość odkształcenia m=0.509.

Słowa kluczowe

EN

superplastic alloy; thermomechanical treatment

PL

stop nadplastyczny; obróbka cieplno-mechaniczna

• Wydawca: Wydawnictwo Naukowe PWN SA
• Czasopismo: Archives of Metallurgy
• Rocznik: 2002
• Tom: Vol. 47, iss. 4
• Strony: 433--444
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz., rys.

Twórcy

autor

Król J.

• Instytut Metalurgii i Inżynierii Materiałowej im. A. Krupkowskiego, PAN, 30-059 Kraków, ul. Reymonta 25

autor

Tałach-Dumańska M.

• Instytut Metalurgii i Inżynierii Materiałowej im. A. Krupkowskiego, PAN, 30-059 Kraków, ul. Reymonta 25

autor

Paul H.

• Instytut Metalurgii i Inżynierii Materiałowej im. A. Krupkowskiego, PAN, 30-059 Kraków, ul. Reymonta 25

Bibliografia

• [1] J.A. Wert, N.E. Paton. C.H. Hamilton, M.W. Mahoney, Met.Trans A 12A, 12 (1981).
• [2] Jiang Xinggang, Cui Jianzhong, Ma Longxiang, Z. Metallkde 84, 216 (1993).
• [3] Dong Hyunk Shin, Sun Hae Meng, J.Mat. Sci Letters 8, 512 (1989).
• [4] M. Kobayashi, Y. Koima, Report for Research Group For Superplastic Phenomena and Applications in Aluminium Alloys, Osaka, June 1985.
• [5] G.J. Mahon, D. Warrington, R.G. Butler, R. Grimes, Mat. Sci. Forum 170-72, 187 (1994).
• [6] M.F Ashby, R.A. Verall, Acta Metall. 21, 149 (1973).
• [7] O.D. Sherby, J. Wadsworth, Mater. Sci. Technol. 1, 925 (1985).
• [8] F.J. Humphreys, Acta Metall. 15, 1323 (1977).
• [9] H.S. Yang, A.K. Mukherjee, W.T. Roberts, J. Mat. Sci. 27, 2515 (1992).
• [10] X.P. Li, P.L. Antona, Euromat 92, Genova, Italy 24-26 Sept. 92.
• [11] P.S. Bate, H. Schofield, Metall. Trans A, 29A, 1405 (1998).
• [12] Ming Gao, C.R. Feng, R.P. Wei, Metall. Trans. A, 29A, 1145 (1998).
• [13] T.G. Nieh, J. Wadsworth, Scripta Metall. Mater. 28, 1119 (1993).
• [14] J. Dutkiewicz, P. Malczewski, J. Kuśnierz, T.G. Nieh, Proc. LIMAT - 2001 eds. N.J. Kim, C.S. Lee, D. Eylon, Published by Center for Advanced Aerospace Materials 2001, p. 387.
• [15] K. Matsuki, H. Sugahara, T. Aida, Mat. Trans. JIM. 8, 737 (1999).
• [16] J. Król, M. Talach-Dumanska, Archives of Metall. 47, 17 (2002).
• [17] J. Król, E.Bielańska, M. Dumańska, L.Lityńska, H. Paul, Proc. Conf. “Tight Alloys and Composites" Zakopane 13-16.04.99, pp. 221-228.
• [18] R. Monzen, M. Futakuchi, K. Kitagawa, T. Mori, Acta Metall. Mater. 41, 1643 (1993).
• [19] T.G. Nieh, J. Wadsworth, O.D. Sherby, in "Superplasticity in metals and ceramics" Cambridge. University Press, 1996, p. 65.
• [20] H. Watanabe, K. Ohori, Yo Takeuchi, Trans. ISIJ 27, 730 (1987).
• [21] D.H. Shin, Ki S. Kim, D.W. Kum, Soo W. Nam, Met. Trans A, 21A, 2729 (1990).
• [22] C.C. Bampton, W.M. Mahoney, C.H. Hamilton, A.K. Ghosh, R. Raj, Met. Trans A, 14A, 1583 (1983).