Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Mechanisms of plastic deformation in light high-manganese steel of TRIPLEX type

Sozańska-Jędrasik Liwia, Borek Wojciech, Mazurkiewicz Janusz

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2021

|

Vol. 69, nr 5

art. no. e137412

EN

In this scientific publication, research results of two newly developed hot-rolled Fe-Mn-Al-C (X105) and Fe-Mn-Al-Nb-Ti-C (X98) types of steel were compared. These types of steel are characterized by an average density of 6.68 g/cm³, a value 15% lower compared to conventional structural steel. Hot rolling was carried out on a semi-industrial line to evaluate the effect of hot plastic deformation conditions with different cooling variants on the structure. The detailed analysis of phase composition as well as microstructure allows us to state that the investigated steel is characterized by an austenitic-ferritic structure with carbides precipitates. The results of the transmission electron microscopy (TEM) tests of both types of steel after hot rolling showed the occurrence of various deformation effects such as shear bands, micro bands, and lens twins in the microstructure. Based on the research undertaken with the use of transmission electron microscopy, it was found that the hardening mechanism of the X98 and X105 steel is deformation-induced plasticity by the formation of shear bands (SIP) and micro shear bands (MBIP).

2

Zmiany własności i struktury wyciskanych hydrostatycznie stopów aluminium (AlCu4Zr0,5, AlZn6Mg3CuZr)

Leszczyńska-Madej B., Richert M.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2009

|

R. 54, nr 10

619-624

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań dwóch stopów aluminium wyciskanych hydrostatycznie: AlCu4Zr0,5 oraz AlZn6Mg3CuZr. Próbki odkształcano w zakresie odkształceń rzeczywistych phi = 1,39-2,4 z prędkością eta = 7,41×101-3,84×102 s-1. Na tak odkształconych materiałach przeprowadzono badania mikrostruktury i własności oraz wykonano pomiary średniej szerokości powstałych w mikrostrukturze mikropasm. Stwierdzono dwuetapowy wzrost umocnienia w stopie AlCu4Zr0,5. W pierwszym etapie (do phi = 1,39) nastąpił bardzo szybki wzrost własności, natomiast w drugim tylko niewielkie zmiany, co świadczy o osiągnięciu przez materiał stanu równowagi pomiędzy procesami umocnienienia a odnowy struktury. Stop AlZn6Mg3CuZr umacniał się monotonicznie w całym zakresie odkształcenia. Badania za pomocą transmisyjnego mikroskopu elektronowego wykazały występowanie mikropasm o dużej dezorientacji względem osnowy. Stwierdzono wzajemne przecinanie się mikropasm. W zakresie wyższych wartości odkształcenia, mikropasma wypełniały niemal całą objętość próbek. Wzrost stopnia odkształcenia i prędkości odkształcenia spowodował zmniejszenie średniej szerokości mikropasm w obu stopach.

EN

Intensive deformations influence strongly microstructure. The very well knows phenomenon is the diminishing dimension of grain size by the Severe Plastic Deformation (SPD) method. The nanometric features of microstructure were discovered after the SPD deformation of various materials, such as aluminium alloys, iron and others. The observed changes depend on the kind of the deformed material, amount of deformation, strain rate, existence of different phases and stacking fault energy. The influence of the strain rate on the microstructure is commonly investigated nowadays. It was found that the high strain rates activate deformation in shear bands, microbands and adiabatic shear bands. In the work the refinement of microstructure and the mechanical properties of the two aluminium alloys influenced by the high strain rate were investigated. The samples were hydrostatic extruded to the deformation phi = 1.39-2.4 with the strain rate in the range of etha = 7.41×101-3.84×102 s-1. The microbands constituted the characteristic features of the AlCu4Zr0.5 and AlZn6Mg3CuZr aluminium alloys (Fig. 1). Prevailing, both the walls and interior of microbands showed high density of dislocations. A common feature of investigated aluminium alloys is a large misorientation of the microbands with respect to the matrix (Fig. 1d). The increases of deformation cause the reduction of the mean width of the microbands. In both alloys after the deformation phi = 2.4 the mean width of the microbands was in the range of d = 100-120 nm (fig.7). A two stage of strengthening in AlCu4Zr0.5 alloy were observed. The largest increase of the properties in this material was observed to the true strain of phi = 1.39. A slight changes in the level of the mechanical properties were noticed after the deformation of phi = 1.39 (Fig. 2, Fig. 3a). This indicates that the AlCu4Zr0.5 alloy achieved an equilibrium state between strain hardening and renewaling the structure. The AlZn6Mg3CuZr alloy was strengthen in a whole range of the deformation. The aim of the presented study is to establish the influence of the hydrostatic extrusion process on the mechanical properties and the possibility of microstructure refinement in the aluminium alloys (AlCu4Zr0.5 and AlZn6Mg3CuZr).

3

Deformation microstructure and texture evolution of {110}[112] Al-0.3wt.%Mn single crystals compressed in a channel-die

Paul H., Driver J., Maurice C., Miszczyk M., Piot D.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2009

|

Vol. 54, iss. 1

65-74

EN

Crystal subdivision patterns of microbands have been extensively reported but mostly by studies on only one section, using either TEM or SEM-EBSD. To better correlate substructure with slip patterns a systematic study of the 3D deformation microstructure in a deformed single crystal (i.e. over the 3 perpendicular surfaces) has been carried out. The microstructure and microtexture evolutions during plane strain deformation of high purity single crystals of Al-0.3%wt.Mn alloy with initial ideal and near-brass{110}<112> orientations were characterised by TEM and high resolution FEG-SEM/EBSD after strains of 0.15 and 0.56. These two different techniques enable one to examine the crystal subdivision deformation pattern at different microscopic scales, on the 3 orthogonal sections, i.e. erpendicular to the nominal <110>, <112> and <111> crystallographic directions. Particular attention is paid to a comparison of the microband orientations with the expected slip traces of the 2 active slip systems on all 3 surfaces. It is concluded that the microband boundary alignment corresponds very well to the traces of the crystallographic {111} planes, on which most of the slip occurs.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych rozwoju tekstury i struktury dyslokacyjnej w nieswobodnie ściskanych monokryształach stopu Al-0.3wag. % Mn o orientacji {110}<112> (idealnej oraz odchylonej ∼3° od położenia idealnego, droga obrotu dookoła kierunku wypływania), na trzech wzajemnie prostopadłych przekrojach. Badania zmian struktury dyslokacyjnej prowadzono z wykorzystaniem elektronowej mikroskopii transmisyjnej (TEM) i skaningowej (SEM) a zmian teksturowych z wykorzystaniem technik pomiaru orientacji lokalnych w TEM i SEM wyposażonego w działo o emisji polowej, dla dwu stopni odkształcenia, tj. 0.15 i 0.56 (odkształcenie logarytmiczne). Obydwie zastosowane techniki umożliwiają analizę formowania się struktury dyslokacyjnej i procesu jej fragmentacji wraz z odkształceniem na trzech ortogonalnych przekrojach, prostopadłych do kierunków krystalograficznych <110>, <112> oraz <111>. Szczególną uwagę zwrócono na porównanie usytuowania przestrzennego struktury mikropasm z usytuowaniem aktywnych sladów poślizgów na trzech wzajemnie prostopadłych przekrojach. Stwierdzono, że dyslokacyjne granice mikropasm bardzo dobrze korespondują z usytuowaniem śladów dwu płaszczyzn {111} na których działają dwa najbardziej uprzywilejowane systemy poślizgu.

4

Wpływ dużych prędkości odkształcenia na właściwości mechaniczne i rozdrobnienie struktury w aluminium i miedzi

Leszczyńska B., Richert M.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2005

|

R. 50, nr 10-11

586-590

PL

Duża prędkość odkształcenia jest czynnikiem silnie aktywującym rozwój lokalizacji odkształcenia w pasmach ścinania, które przy dużych prędkościach odkształcenia mają cechy adiabatycznych pasm ścinania. W tego typu pasmach, profil rozkładu temperatury wykazuje silny pik wzrostu, nawet do kilkuset stopni. Lokalny wzrost temperatury w pasmach, w zależności od warunków odkształcenia, może prowadzić, do rozwoju rekrystalizacji dynamicznej lub postdynamicznej. Czynnikiem sprzyjającym rozwojowi procesów mięknięcia jest niska energia błędu ułożenia, umocnienie roztworowe lub dyspersyjne, ograniczające ruch dyslokacji. Porównanie miedzi i aluminium, ściskanych młotem spadowym z dużymi prędkościami odkształcenia (wzór), miało na celu sprawdzenie tezy, dotyczącej łatwości rozwoju procesów mięknięcia, w zależności od wielkości energii błędu ułożenia odkształcanego materiału. W artykule przedstawiono ewolucję mikrostruktury i własności aluminium Al99,5 oraz miedzi Cu99,99, ściskanych w zakresie odkształceń rzeczywistych varphi = 0,25/0,62 z prędkościami odkształcenia w zakresie:(wzór) . W obu materiałach stwierdzono występowanie struktury pasmowej. Zaobserwowano wzajemne przecinanie się pasm i mikropasm, prowadzące do podziału materiału na charakterystyczne bloki, o kształcie zukosowanych równoległoboków. Szczególną uwagę zwrócono na wymiary niektórych elementów mikrostruktury. Ustalono, że w miarę wzrostu odkształcenia zmniejsza się szerokość mikropasm. W miedzi, zmiany szerokości mikropasm, w zakresie odkształceń varphi = 0,27/0,38, wynosiły d = 55/320 nm. W aluminium mikropasma były znacznie szersze. W zakresie odkształceń varphi = 0,25/0,62, obserwowano mikropasma w przedziale wymiarowym d =75/900 nm. Stwierdzono występowanie dużej dezorientacji pomiędzy mikropasmami, a otaczającą osnową oraz pomiędzy utworzonymi komórkami i podziarnami. Zaobserwowano skutki działania procesów zdrowienia i poligonizacji, przejawiające się silniej w aluminium, w którym uzyskano szersze mikropasma. Przebieg umocnienia materiałów wykazywał ciągły wzrost. W przypadku aluminium mikrotwardość wzrosła od początkowej wartości 20 muHv(100) do około 45 muHv(100), a w przypadku miedzi od około 80 muHv(100) do 110 muHv(100).

EN

High strain rate is the factor strongly influences on the activity of strain localization in shear bands, which at the dynamic strain rates have features of the adiabatic shear bands. In this type of bands, the temperature profile along the shear band show high temperature rise, even to several hundred degrees. The local rise of the temperature in bands, in some cases, leads to the dynamic recrystallization or postdynamic recrystallization development. The factor facilitates structure softening processes are the Iow stacking fall energy, solution or dispersion hardening, limiting the movement of dislocations. The comparison of the copper and aluminium, compressed by using special laboratory hammer, with the high strain rates (formula), has the purpose to check the facility of the structure softening processes, depending on the value of stacking fall energy. In the work, the evolution of the microstructure and properties of aluminium Al99.5 and copper Cu99.99, compressed in the range of true strains varphi = 0.25 / 0.62, with the strain rate (formula) have been presented. In the both materials, the strong tendency to strain localization in bands and micro shear bands has been found. The intersection of bands, leading to the division of materials into the characteristic blocks with the chess board shapes has been observed. The special attention has been paid on the dimension of the microstructure elements. It has been stated that with the increase of deformation, the width of the microbands becomes lower. In the copper, the changes in the width of microbands, in the range of true strains varphi=0.27/0.38 placed from d = 55/320 nm. In the aluminium, the width of microbands was broader. In the range of strains varphi = 0.25/0.62, it changed d = 75/900 nm. It has been found large misorientation between the microbands and the surrounded material and also between the cells and subgrains. The effects of recovery and poligonization on the microstructure have been observed. The hardening of deformed materials shows the continuous increase. In the case of the aluminium the microhardness increases from the initial value about 20 muHv(100) to the 45 muHv(100), in the case of copper it increases from the 80 muHv(100) to about 110 muHv(100).

5

Strain path influence on properties and structure of AIMg5

Richert M., Korbel A., Dybiec H., Kondracki A.

Inżynieria Materiałowa

|

2001

|

R. XXII, nr 5

772-775

PL

Stop AlMg5 poddano próbie jednoosiowego ściskania. Przeprowadzone badania wykazały różnicę umocnienia pomiędzy próbkami wstępnie odkształconymi oraz wyżarzonymi. Potwierdza to że stan wyjściowy materiału ma wpływ na przebieg umocnienia oraz strukturę stopu AlMg5 , którego charakterystyczną cechą są pasma i mikropasma.

EN

The AlMg5 alloy was subjected to uniaxial compression test. The performed experiments have demonstrated differences between pre-hardened samples and annealed samples. This confirmed that initial state of material has influence on the course of work hardening and the structure of AlMg5 alloy which characteristics feature are bands and microbands.