Grain Refinement and Mechanical Behavior of the Al Alloy, Subjected to the New SPD Technique

Abstract

The paper focuses on producing of ultrafine-grained (UFG) structure in the Al 6061 alloy by a new severe plastic deformation (SPD) technique, developed recently in our laboratory, namely equal channel angular pressing with parallel channels (ECAP-PC). The evolution of microstructure at ECAP-PC was examined and was proved that the alloy becomes of a homogenous UFG structure after 4 passes. Such a structure increases essentially the alloy's mechanical properties, specifically strength and ductility. The advantages of this new technique in producing of UFG alloys over conventional ECAP are considered and discussed as well.

Microstructure and Mechanical Properties of an Al-Li-Mg-Sc-Zr Alloy Subjected to ECAP

“…It seems that an increase in YS is attributed to a combination of dislocation strengthening attributed to low temperature ECAP with solid solution strengthening or precipitation strengthening attributed to natural aging. However, a remarkable reduction in ductility [22][23][24] is the main disadvantage of this TMP route. Second, an aluminum alloy in a condition of supersaturated solid solution produced by initial water or oil quenching is processed by ECAP at a temperature below, equal to or slightly higher than the aging temperature (Figure 1b).…”

“…First, aluminum alloys usually belonging to 6XXX series are subjected to ECAP at T ≤ 100 °C in fully annealed [22] or quenched [23,24] conditions without any subsequent artificial aging [22][23][24] ( Figure 1a); post-ECAP natural aging usually occurs at room temperature. An increase in YS varies from ~25% [13] to ~40% [23] in comparison with values specified for these commercial alloys [17].…”

Structure and properties of aluminum alloy system Al-Mg-Si after processing by the method of Multi-ECAP-Conform

“…Также от-мечено формирование отдельных участков (объемная доля которых составляет примерно 30 %), содержащих равноосные зерна с размером 460 ± 20 нм (рис.2c). Ранее в работах [6,[9][10][11][12] было показано, что формирование структуры во время 2-4 цикла обработки ИПД в тер-мически-упрочняемых сплавах системы Al-Mg-Si про-исходит за счет фрагментации исходных зерен, образо-вания поперечных субграниц.…”

“…Как показано авторами работ, посвященных исследованиям распада твердого раствора в процессе ИПД, в сплавах этой системы наличие данной фазы сви-детельствует о том, что формирование УМЗ структур сопровождается динамическим старением [3,4,6,[9][10][11][12].…”

“…Наиболее распространенным методом ИПД, ис-пользуемым для получения металлов и сплавов с УМЗ структурой, является равноканальное угловое прессова-ние (РКУП). На его основе в последнее время разрабо-тано несколько модифицированных методов, например, таких как РКУП в параллельных каналах (РКУП-ПК) и РКУП по схеме «Конформ» (РКУП-К) [6,7]. Эти мето-ды направлены на устранение недостатков, присущих классическому методу РКУП, как-то необходимость многократного повторения циклов обработки материа-ла / заготовки, ограниченный размер (как правило -длина) заготовки и низкий коэффициент использования материала (КИМ).…”