Influence of number of ECAP passes on microstructure and mechanical properties of AZ31 magnesium alloy

• Autorzy: Bryła K. , Dutkiewicz T. , Lityńska-Dobrzyńska L. , Rokhlin L. L. , Kurtyka P.

Warianty tytułu

PL

Wpływ ilości przejść w procesie ECAP na mikrostrukturę i właściwości mechaniczne stopu magnezu AZ31

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The aim of this work was to investigate the influence of the number of equal channel angular pressing (ECAP) passes on the microstructure and mechanical properties of AZ31 magnesium alloy. The microstructure after two and four passes of ECAP at 423 and 523 K was investigated by means of optical and transmission electron microscopy. The mechanical properties were carried out using Vickers microhardness measurements and compression test. The grain refinement in AZ31 alloy was obtained using ECAP routes down to 1,5 _m at 423 K. Processes of dynamic recrystallization during ECAP were observed. It was found that a gradual decrease of grain size occurs with the increasing of number of ECAP passes. The grain refinement increases mechanical properties at ambient temperature, such as Vickers microhardness and compression strength proportionally to d-0:5.

PL

Celem niniejszej pracy było określenie wpływu ilości przejść przez kanał kątowy na mikrostrukturę i właściwości mechaniczne stopu magnezu AZ31. Obserwacje mikrostruktury, po dwóch i czterech przejściach przez kanał kątowy w temperaturze 423 i 523 K, przeprowadzono za pomocą mikroskopii optycznej i transmisyjnej elektronowej. Właściwości mechaniczne wyznaczono w próbie mikrotwardości metoda Vickersa oraz w próbie ściskania. W wyniku procesu czterokrotnego przeciskania przez kanał kątowy stopu AZ31 w temperaturze 423 K uzyskano bardzo drobne ziarno o wielkości około 1,5 μm. W mikrostrukturze badanego stopu po procesie ECAP obserwowano zmiany świadczące o zachodzących procesach rekrystalizacji dynamicznej. Stopniowe zmniejszanie się wielkości ziarna następuje wraz ze wzrostem ilości przejść materiału przez kanał kątowy. Zmniejszenie wielkości ziarna w procesie ECAP powoduje zwiększenie właściwości mechanicznych stopu AZ31 w temperaturze pokojowej odwrotnie proporcjonalnie do √ d.

Słowa kluczowe

EN

ECAP magnesium alloy; AZ31; microstructure; mechanical properties

PL

ECAP; stopu magnezu AZ31; mikrosturktury

• 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: 2012
• Tom: Vol. 57, iss. 3
• Strony: 711--717
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Bryła K.

autor

Dutkiewicz T.

autor

Lityńska-Dobrzyńska L.

autor

Rokhlin L. L.

autor

Kurtyka P.

• Institute of Technology, Pedagogical University of Cracow, 30-080 Kraków, 2 Podchorazych str., Poland

Bibliografia

• [1] E. Aghion, B. Bronfin, D. Eliezer, The role of the magnesium industry in protecting the environment, Journal of Materials Processing Technology 117, 3, 381-385 (2001).
• [2] B.L. Mordike, T. Ebert, Magnesium: Properties-applications-potential, Material Science and Engineering A 302, 1-2, 37-45 (2001).
• [3] R.Z. Valiev, R.KIslamgaliev, I.V. Alexandrov, Bulk nanostructured materials from severe plastic deformation, Progres in Material Science 45, 103-189 (2000).
• [4] R.Z. Valiev, T.G. Langdon, Principles of equal-channel angular pressing as a processing tool for grain refinement, Progress in Materials Science 51, 881-981 (2006).
• [5] R.K. Islamgaliev, N.F. Yunusova, R.Z. Valiev, N.K. Tsenev, V.N. Perevezentsev, T.G. Langdon, Characteristics of superplasticity in\ an ultrafine-grained aluminum alloy processed by ECA pressing. Scripta Materialia 49, 467–472 (2003).
• [6] M. Kawasaki, T.G. Langdon, Principles of Superplasticity in Ultrafine-Grained Materials, Journal of Materials Science 42, 1782-1796 (2007).
• [7] J. Kusnierz, J. Bogucka, Effect of ECAP processing on the properties of cold rolled copper, Archives of Metallurgy, Archives of Metallurgy 48, 173 (2003).
• [8] R.B. Figueiredo, T.G. Langdon, Achieving Microstructural Refinement in Magnesium Alloys through Severe Plastic Deformation, Materials Transactions 50, 01, 111-116 (2009).
• [9] J. Kusnierz, M.H. Mathon, J. Dutkiewicz, T. Baudin, Z. Jasienski, R. Penelle, Microstructure and texture of ECAP Processed AlCu4SiMn and AlCu5AgMgZr Alloys, Archives of Metallurgy and Materials 50, 367-377 (2005).
• [10] H. Paul, T. Baudin, F. Brisset, Effect of strain path and second phase particles on microstructure and texture evolution of AA3104 aluminium alloy processed by ECAP, Archives of Metallurgy and Materials 56, 245-261 (2011).
• [11] H.K. Lin, J.C. Huang, T.G. Langdon, Relationship between Texture and Low Temperature Superplasticity in AZ31 Mg Alloy, Material Science and Engineering A A402, 250-257 (2005).
• [12] F. Kang, J.T. Wang, Y. Peng, Deformation and fracture during equal channel angular pressing of AZ31 magnesium alloy, Material Science and Engineering A487, 68-73 (2008).
• [13] A. Yamashita, Z. Horita, T.G. Longdon, Improving the mechanical properties of magnesium and a magnesium alloy through serve plastic deformation, Materials Science and Engineering A300, 142-147 (2001).
• [14] M. Mabuchi, K. Ameyama, H. Iwasaki, K. Higashi, Low temperature superplasticity of AZ91magnesium alloy with non-equilibrium grain boundaries, Acta Metallurgica 47, 7, 2047-2057 (1999).
• [15] H.K. Kim, W.J. Kim, Microstructural instability and strength of an AZ31 Mg alloy after serve plastic deformation, Materials Science and Engineering A385, 300-308 (2004).
• [16] K. Xia, J.T. Wang, X. Wu, G. Chen, M. Gurrvan, Equal channel angular pressing of magnesium alloy AZ31, Materials Science and Engineering A 410-411, 324-327 (2005).
• [17] M. Furukawa, Z. Horita, M. Nemoto, R.Z. Valiev, T.G. Langdon, Microstructural Characteristics of an Ultrafine Grain Metal Processed with Equal-Channel Angular Pressing. Acta Materialia 44, 4619 (1996).
• [18] C.W. Su, L. Lu, M.O. Lai, A model for grain refinement mechanism in equal channel angular pressing of Mg alloy from microstructural studies, Material Science and Engineering A 434, 227-236 (2006).