Ultrafine Grain Refinement of AlMn1Cu and AZ 31 Alloys by SPD Process

One of the ways to the more effective use of metallic materials is their processing by forming. At present in this the area the use of the process of severe plastic deformation (SPD process), leading to a refinement of the structure (materials with UFG structure) and thus to achievement of higher level of their utility value, is expanding. AlMn1Cu alloy is commercially produced aluminum alloy by the company Al Invest Bridlicna (the cast strip with a mild reduction by rolling up to 10% to the thickness of 10 and 15 mm, which has its uses especially in engineering. AZ31 alloy is commercially produced aluminum alloy after casting and extrusion at 400°C on final rod with 20 mm diameter. For experimental purposes from the belts of alloys the test samples of the underlying dimensions of 10x10 mm length 40 mm (geometry with channel deflection 20°) and 15x15 mm length 60 mm (geometry with helix matrix) in the direction of rolling were made. All three instruments are made of high tool steel - HOTVAR. For compare the influence of geometry ECAP tool on structure refining was used AlMn1Cu and AZ31 alloys were used three specially made tools ECAP, differing mainly in the construction design.

Jednym ze sposobów bardziej efektywnego kształtowania plastycznego metali jest metoda dużych odkształceń plastycznych Aktualnie do tego celu wykorzystywany jest proces SPD. w wyniku którego osiąga się wysokie wartości odkształcenia materiału z ultra drobnoziarnistą strukturą. Prowadzi to do wzrostu właściwości wytrzymałościowych, przy nieznacznym obniże- niu plastyczności. W artykule przedstawiono wyniki badań dwóch stopów - stop aluminium AlMnlCu, który jest produkowany w formie blachy grubości 10 lub 15 mm z zastosowaniem w przemyśle maszynowym oraz stop magnezu AZ31. który po odlaniu jest wyciskany w temperaturze 400°C z pręta o średnicy 60 mm na średnicę 20 mm. Do eksperymentów użyto próbek o rozmiarach 10x10-40 mm z odchyleniem kanału narzędzia ECAP o 20° od kierunku poziomego oraz próbki o rozmiarach 15x15-60 mm z nową geometrią kanału narzędzia ECAP (część kanału w kształcie śruby) dla zwiększenia odkształcenia w poszczególnych przejściach próbki narzędziem ECAP. Uzyskane wyniki twardości oraz struktury, przy użyciu wyżej podanych geometrii narzędzia ECAP. były porównywane oddzielnie u obu stopów.