Struktura i własności mechaniczne prętów ze stopu AA7010 w stanach O i T6

• Autorzy: Pieła K. , Sak T. , Błaż L. , Woźnicki A. , Ostachowski P. , Łagoda M.

Warianty tytułu

EN

The structure and mechanical properties of AA7010 alloy rods in the O and T6 tempers

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

Wyciskane na gorąco pręty ze stopu aluminium AlZn6,43Mg2,23Cu1,78 (AA7010) poddano, kolejno, odkształceniu drogą ciągnienia, wyżarzaniu na stan miękki (O) oraz procesowi utwardzania wydzieleniowego na stan T6. Próbki ciągnionych prętów o zróżnicowanej wielkości odkształcenia (5–67%) poddano wyżarzaniu w szerokim zakresie temperatury (300–465°C) i czasu wyżarzania (1–10 h). Zastosowane warunki wyżarzania aktywizują procesy zdrowienia, rekrystalizacji i rozrostu ziarna. Wykazano, że proces rekrystalizacji prętów, wyżarzanych na stan O, jest kontrolowany przez dystrybucję i stabilność termiczną wydzieleń fazy czynnej η (MgZn2). Wyżarzanie w temperaturze niższej od temperatury granicznej rozpuszczalności fazy czynnej (poniżej 400°C) zachowuje liniowy rozkład wydzieleń tej fazy, co utrudnia migrację frontów rekrystalizacji w kierunku promieniowym prętów i prowadzi do formowania ziaren o dużej anizotropii kształtu. Wzrost temperatury wyżarzania powoduje istotne przyśpieszenie procesu rozpuszczania wydzieleń fazy czynnej, w wyniku czego następuje uwolnienie frontów rekrystalizacji, a w konsekwencji formowanie ziaren o znacznie mniejszej anizotropii kształtu oraz zmiana dystrybucji i morfologii wydzieleń tej fazy. Stwierdzono ponadto, że – pomimo znaczących różnic strukturalnych – wielkość odkształcenia praktycznie nie wpływa na własności wytrzymałościowe i plastyczne prętów zarówno w stanie O, jak i w większości przypadków w stanie T6. Potwierdzono eksperymentalnie słabą zależność własności wytrzymałościowych Al i jego stopów od wielkości ziarna oraz istotny wpływ rodzaju i dystrybucji prowydzieleń (wydzieleń) faz umacniających na własności mechaniczne tych stopów w stanie T6.

EN

The hot extruded rods of aluminum alloy AlZn6,43Mg2,23Cu1,78 (AA7010) were subjected to, in sequence, deformation by drawing, annealing to the O temper and precipitation hardening to the T6 temper. The samples of rods drawn with the variable strain value (area reduction of 5–67%), were annealed in the wide range of temperatures (300–465°C) and times (1–10 h). The applied annealing conditions activate recovery, recrystallization and grain growth processes. It was shown that recrystallization process of rods annealed to the O temper is controlled by a distribution and thermal stability of active phase η (MgZn2). The annealing at the temperatures lower than the temperature of active phase solubility limit (below 400°C) maintains a linear distribution of this phase precipitates. It hinders recrystallization fronts migration in radial direction of rods and leads to formation of grains with considerable shape anisotropy. The increase of annealing temperature results in significant acceleration of the active phase precipitates dissolution process, whereby a release of recrystallization fronts and in consequence formation of grains with appreciable lower shape anisotropy, as well as change of distribution and morphology of mentioned phase precipitates take place. Moreover, it was found that – despite considerable structural differences – strain value during drawing hardly influences strength and plastic properties of the rods in the O temper, as well as in the most cases in the T6 temper. The weak relationship between grain size and strength properties of Al and its alloys, as well as significant influence of hardening phases pre-precipitates (precipitates) type and distribution on mechanical properties of these alloys in the T6 temper were experimentally confirmed.

Słowa kluczowe

PL

stop AA7010; rekrystalizacja; struktura; własności mechaniczne

EN

AA7010 alloy; recrystallization; structure; mechanical properties

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Obróbki Plastycznej
• Czasopismo: Obróbka Plastyczna Metali
• Rocznik: 2018
• Tom: T. 29, nr 2
• Strony: 169--192
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Pieła K.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica, Wydział Metali Nieżelaznych, Al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland

autor

Sak T.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica, Wydział Metali Nieżelaznych, Al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland

autor

Błaż L.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica, Wydział Metali Nieżelaznych, Al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland

autor

Woźnicki A.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica, Wydział Metali Nieżelaznych, Al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland

autor

Ostachowski P.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica, Wydział Metali Nieżelaznych, Al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland

autor

Łagoda M.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica, Wydział Metali Nieżelaznych, Al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland

Bibliografia

• [1] Martin J.W. 1998. Precipitation Hardening. Oxford: Butterworth Heinemann.
• [2] Doherty R.D, D.A. Hughes, F.J. Humphreys, J.J. Jonas, D. Juul Jensen, M.E. Kassner, W.E. King, T.R. McNelley, H.J. McQueen, A.D. Rollett. 1997. „Current issue in recrystallization: a review”. Materials Science and Engineering A238 (2): 219–274.
• [3] Humphreys F.J. 1977. „The nucleation of recrystallization at second phase particles in deformed aluminium”. Acta Metallurgica 25 (11): 1323–1344.
• [4] Humphreys F.J. 1979. „Local lattice rotations at second phase particles in deformed metals”. Acta Metallurgica 27 (12): 1801–1814.
• [5] Jazaeri H., F.J. Humphreys. 2004. „The transition from discontinuous to continuous recrystallization in some aluminium alloys: I – the deformed state”. Acta Materialia 52 (11): 3239–3250.
• [6] Jazaeri H., F.J. Humphreys. 2004. „The transition from discontinuous to continuous recrystallization in some aluminium alloys: II – annealing behaviour”. Acta Materialia 52 (11): 3251–3262.
• [7] Sztwiertnia K., J. Morgiel, E. Bouzy. 2005. „Deformation zones and their behaviour during annealing in 6013 aluminium alloy”. Archives of Metallurgy and Materials 50 (1): 119–130.
• [8] Blicharski M., S. Gorczyca. 1979. Rekrystalizacja z udziałem drugiej fazy. Katowice: Wydawnictwo Śląsk.
• [9] Padhila A.F., R.L. Plaut. 2003. Work Hardening, Recovery, Recrystallization, and Grain Growth. W: Totten G.E., D.S. MacKenzie. Handbook of Aluminum: Vol. 2: Alloy Production and Materials Manu-facturing, 193–215. New York: Marcel Dekker, Inc.
• [10] Bieda M., K. Sztwiertnia, A. Korneva, T. Czeppe, R. Orlicki. 2010. „Orientation mapping study on the inhomogeneous microstructure evolution during annealing of 6013 aluminum alloy”. Solid State Phenomena 163: 13–18.
• [11] Pieła K., L. Błaż, Z. Sierpiński, T. Foryś. 2012. „Non-isothermal annealing of AA7075 aluminum alloy – structural and mechanical effects”. Archives of Metallurgy and Materials, 57 (3): 703–709.
• [12] Korbel A., K. Pieła, P. Ostachowski, M. Łagoda, L. Błaż, W. Bochniak, M. Pawlyta. 2018. „Structural phenomena induced in the course of and post low – temperature KOBO extrusion of AA6013 aluminum alloy”. Materials Science and Engineering A710: 349–358.
• [13] Sak T. 2017. Wpływ obróbki cieplnej na strukturę i własności mechaniczne stopu EN-AW:7010 w stanach O i T6. Rozprawa doktorska. Kraków: Akademia Górniczo-Hutnicza.