Effects of extrusion parameters by KoBo method on the mechanical properties and microstructure of aluminum

Commercial purity aluminum was extruded by means of KoBo method at varied processing parameters. Received extrudates, with different mechanical and electrical properties and work hardening behavior, were obtained. It was found, that some conditions of KoBo extrusion process such as low initial billet temperature, low extrusion rate and low frequency of oscillating die lead to extremely high strength and high electrical resistivity of the material. The absence of work hardening (up to 40% strain) during subsequent groove rolling is also a specific feature of received materials. It was suggested that mentioned features are related to the development of overbalance concentration of point defects (clusters) generated during the extrusion process. During following cold rolling of the extrudate, mentioned defects annihilate at gliding dislocations and make the dislocation climbing and their rearrangement easier. Therefore, until the exhaustion of this mechanism, the hardening of material during cold rolling is very limited. Following increase of the material strengthening at higher rolling strains point to the return of the material to its typical behavior observed for cold deformed aluminum produced by conventional hot extrusion.

Aluminium o czystości handlowej poddano wyciskaniu metodą KoBo przy zastosowaniu zmiennych parametrów procesu, w wyniku czego uzyskano prasówki o zróżznicowanych własnościach mechanicznych i elektrycznych oraz odmiennych charakterystykach umocnieniowych. Stwierdzono, że w przypadku procesu wyciskania wsadu o niskiej temperaturze początkowej, prowadzonego z małą prędkością i przy niskiej częstotliwości oscylacji matrycy, prasówka wykazuje nadzwyczaj wysokie własności wytrzymałościowe, wysoki opór elektryczny oraz brak umocnienia odkształceniowego podczas walcowania (w zakresie do 40%), co związano z obecnościa w materiale ponadrównowagowej koncentracji defektów punktowych (klasterów), wygenerowanych w procesie wyciskania. Podczas walcowania defekty te ulegaja anihilacji na przemieszczajacych się dyslokacjach, ułatwiając ich wspinanie oraz przegrupowanie. W konsekwencji, dopóki mechanizm ten nie ulegnie wyczerpaniu, umocnienie odkształceniowe takiego materiału podczas walcowania ma ograniczony charakter, a typowe efekty umocnieniowe, podobne do tych dla aluminium wyciskanego konwencjonalnie na gorąco, występują przy większych odkształceniach.