Modifikace strukturních a mechanických charakteristik slitiny Al při ECAP procesu

Abstract

Materiály zpracovávané intenzivní plastickou deformací (SPD) jsou charakteristické jemnozrnnou strukturou a výbornými mechanickými vlastnostmi. Tato práce se zabývá deformačním chováním hliníkové slitiny Al-Cu, která byla podrobena SPD metodě, jmenovitě se jednalo o úhlové kanálové protlačování (ECAP) čtyřmi průchody deformačními cestami BC a C. Matrice byla definována Φ = 90°, Ψ = 20°. Pro obě deformační cesty byly studovány mechanické vlastnosti a mikrostrukturní chování. Kromě optické mikroskopie byly pro studium struktury využity také techniky SEM a TEM. S rostoucím počtem průchodů byl zřejmý nárůst mechanických vlastností, zejména pevnosti u obou zvolených deformačních cest. Poněkud překvapivý byl ale výsledek porovnání pevnostních vlastností u obou cest. Pokud jde o zjemnění mikrostruktury pak je možné uvést, že při cestě BC po čtvrtém provedeném průchodu došlo k zisku struktur s průměrnou velikostí zrna v oblasti 200 nm.

Materials processed by methods of severe plastic deformation (SPD) are characteristic for their ultrafinegrained structure and excellent mechanical properties. The thesis is focused on the deformation behavior of Al-Cu alloy processed by equal channel angular pressing (ECAP) (routes BC and C) up to 5 passes. ECAP was done using a 90° die and with a curvature extending over an angle of Ψ=20°. The ultimate tensile strength (UTS), micro hardness and microstructure were studied for both deformation routes. For structure changes evaluation was chosen optical microscopy as well as SEM and TEM. With the increasing number of passes there was observed significant improvement in UTS and hardness. Quite surprising results were obtained from mutual comparison of both routes. Regarding microstructure refining it is possible to note that after fourth pass (BC) was more efficient process. Average grain size after BC route was 200 nm.