Microstructure/properties relationship in ultrafine grained aluminium processed by ECAP technique

0108275 - UFM-A 20043095 RIV SIGLE CH eng C - Conference Paper (international conference)
Král, Petr - Dvořák, Jiří - Svoboda, Milan - Sklenička, Václav
Microstructure/properties relationship in ultrafine grained aluminium processed by ECAP technique.
[Vztahy mezi mikrostrukturou a vlastnostmi ultrajemnozrnného hliníku připraveného metodou ECAP.]
Junior-Euromat 2004. Švýcarsko: DGM, 2004, s. 1.
[Junior Euromat 2004. Lausanne (CH), 06.09.2004-09.09.2004]
R&D Projects: GA AV ČR IAA2041301
Institutional research plan: CEZ:AV0Z2041904
Keywords : ECAP * aluminium * EBSD
Subject RIV: JJ - Other Materials
http://www.dgm.de/past/2004/junior-euromat/program/

Extremely coarse grained aluminium (99.99 %) was subjected to severe plastic deformation (ECAP) at room temperature using the die that had a 90 angle between the die channels. Using this technique a bulk utlrafine grained material can be prepared. The properties of the ECAP material may considerably differ from properties of material with standard grain size. The microstructure of specimens processed by different number of ECAP passes (up to 12 passes), and after creep testing was examined using a scanning electron microscope (SEM) JEOL 6460 with EBSD ( Electron Backscatter Diffraction). The experimental results show that the banded microstructure of ultrafine grained aluminium after one pass by the ECAP die contains high amount of low angle boundaries ( ~ 95 % ) and these are transformed into high angle boundaries by subsequent ECAP pressing. The microstructure after four passes contains more or less equiaxed grains, but the microstructure is still rather heterogenous. It is clear the largest changes of microstructure take place up to eight passes. Thus, the microstructure after eight passes consists roughly equiaxed grains with high fraction of high angle boundaries (~ 60 %). The uniaxial tensile creep tests were conducted at temperatures 473K and at applied stress 15 MPa. For comparison reasons creep tests (under the same loading condition) were also conducted on coarse ů grained aluminium. The results indicate that an increase fraction of high angle boundaries has a strong effect on the creep properties of ultrafine grained aluminium which can be explained by extensive grain boundary sliding contributing to the total creep deformation

Extrémně hrubozrnný hliník (99,99%) byl vystaven intenzivní plastické deformaci (ECAP) při pokojové teplotě a při použití zápustky s úhlem 90° mezi kanály. Tato metoda umožňuje připravit ultrajemnozrnné materiály ve větším objemu. Vlastnosti ECAP materiálů se mohou významně lišit od vlastností materiálů se standardní velikostí zrna. Mikrostruktura vzorků s max. počtem 12 ECAP průchodů a creepovém zatěžování byla analyzována rastrovacím elektronovým mikroskopem (SEM) JEOL 6460 vybaveným EBSD ( difrakcí zpětně odražených elektronů). Experimentální výsledky ukazují, že pásová mikrostruktura po 1 ECAP průchodu obsahuje velký počet maloúhlových hranic (~ 95%), které jsou s dalším počtem průchodů postupně transformovány na velkoúhlové hranice. Mikrostruktura po 4 průchodech obsahuje více méně rovnoosá zrna, ale mikrostruktura je stále heterogenní. Je zřejmé, že největší změny mikrostruktury probíhají do 8 průchodů. Mikrostruktura po 8 průchodech se skládá z rovnoosých zrn a obsahuje velký počet velkoúhlových hranic (~60%). Creepové zkoušky byly vedeny při teplotě 473K a napětí 15MPa. Ze srovnávacích důvodů ( za stejných podmínek zatěžování) byly provedeny srovnávací zkoušky hrubozrnného hliníku. Výsledky ukazují, že zvýšování počtu velkoúhlových hranic má výrazný vliv na creepové vlastnosti ultrajemnozrnného hliníku, což může být vysvětleno zvyšováním příspěvku pokluzů po hranicích zrn k celkové creepové deformaci
Permanent Link: http://hdl.handle.net/11104/0015411