Скольжение под высоким давлением прутковых образцов для измельчения зерен и сверхпластичности сплавов Al и Mg

Принята: 12 августа 2015
Эта работа написана на английском языке
Цитирование: T. Masuda, K. Fujimitsu, Y. Takizawa, Z. Horita. Скольжение под высоким давлением прутковых образцов для измельчения зерен и сверхпластичности сплавов Al и Mg. Письма о материалах. 2015. Т.5. №3. С.258-263
BibTex   https://doi.org/10.22226/2410-3535-2015-3-258-263

Аннотация

Скольжение под высоким давлением (СВД) представляет собой процесс интенсивной пластической деформации (ИПД) для значительного измельчения зерен и аналогичен кручению под высоким давлением (КГД), поскольку оба процесса осуществляются под высоким давлением. Тогда как процесс КВД использует образцы в виде диска или кольца, СВД применяется к образцам в форме прямоугольных листов. В настоящей работе показано, что процесс СВД может быть применен также к прутковым образцам. Чтобы достичь однородной микроструктуры по всему поперечному сечению прутка, последний поворачивается вокруг своей продольной оси после каждой обработки. Процесс СВД проведен на чистом Al, алюминиевых сплавах Al-3%Mg-0.2%Sc, A2024 и A7075, а также на магниевом сплаве AZ61 под давлением в интервале 1-2 ГПа. Показано, что во всех образцах формируется однородная микроструктура путем поворота вокруг продольной оси на 60°после каждой обработки. Алюминиевые сплавы и сплав магния демонстрируют измельчение зерен до размеров менее 500 нм и сверхпластические удлинения значительно выше 400% для сплавов A2024 и A7075 и более 1000% для сплавов Al-3%Mg-0.2%Sc и AZ61. Таким образом, можно ожидать, что процесс СВД имеет потенциал масштабирования размеров образцов не только на листовые, но и на прутковые образцы. Ключевые слова: интенсивная пластическая деформация (ИПД), ультрамелкие зерна (УМЗ); сверхпластичность; твердость по Виккерсу; испытание растяжением

Ссылки (37)

1. F. A. Mohamed, T. G. Langdon, Scr. Metall. 10, 759 (1976).
2. R. Z. Valiev, R. K. Islamgaliev, I. V. Alexandrov, Prog. Mater. Sci. 45, 103 (2000).
3. R. Z. Valiev, Y. Estrin, Z. Horita, T. G. Langdon, M. J. Zehetbauer, Y. T. Zhu, JOM 58 (4), 33 (2006).
4. R V. M. Segal, V. I. Reznikov, A. E. Drobyshevskiy, V. I. Kopylov, Russian Metall. 1, 99 (1981).
5. Y. Saito, H. Utsunomiya, N. Tsuji and T. Sakai, Acta Mater. 47, 579, (1999).
6. P. W. Bridgman, Phys. Rev. 48, 825 (1935).
7. T. Waitz, V. Kazykhanov and H. P. Karnthaler, Acta Mater. 52, 137 (2004).
8. Y. Ikoma, K. Hayano, K. Edalati, K. Saito, Q. Guo and Z. Horita, Appl. Phys. Lett. 101, 121908 (2012).
9. K. Edalati, J. Matsuda, H. Iwaoka, S. Toh, E. Akiba and Z. Horita, Int. J. Hydrogen Energy 38, 4622 (2013).
10. K. Edalati and Z. Horita, J. Mater. Sci. 45, 4578 (2010).
11. K. Edalati and Z. Horita, J. Mater. Sci. 47, 473 (2012).
12. G. Sakai, K. Nakamura, Z. Horita, T. G. Langdon, Mater. Sci. Eng. A406, 268 (2005).
13. L. S. Toth, M. Arzaghi, J. J. Fundenberger, B. Beausir, O. Bouaziz, R. Arruffat-Massion, Scr. Mater. 60, 175 (2009).
14. J. T. Wang, Z. Li, J. Wang, T. G. Langdon, Scr. Mater. 67, 810 (2012).
15. A. Hohenwarter, Mater. Sci. Eng. A626, 80 (2015).
16. T. Fujioka, Z. Horita, Mater. Trans. 50, 930 (2009).
17. K. Tazoe, S. Honda and Z. Horita, Mater. Sci. Forum 667-669, 91 (2011).
18. S. Lee, K. Tazoe, I. F. Mohamed and Z. Horita, Mater. Sci. Eng. A628, 56 (2015).
19. C. Xu, Z. Horita and T. G. Langdon, Acta Mater. 55, 203 (2007).
20. Y. Harai, Y. Ito and Z. Horita, Scr. Mater. 58, 469 (2008).
21. Y. Ito and Z. Horita, Mater. Sci. Eng. A503, 32 (2009).
22. S. Komura, M. Furukawa, Z. Horita, M. Nemoto, T. G. Langdon, Mater. Sci. Eng. A297, 111 (2001).
23. S. Komura, Z. Horita, M. Furukawa, M. Nemoto, T. G. Langdon, Metall. Mater. Trans. A 32A, 707 (2001).
24. G. Sakai, Z. Horita, T. G. Langdon, Mater. Sci. Eng. A393, 344 (2005).
25. Z. Horita and T. G. Langdon, Scr. Mater. 58, 1029 (2008).
26. Y. Harai, K. Edalati, Z. Horita, T. G. Langdon, Acta Mater. 57, 1147 (2009).
27. S. Lee, M. Furukawa, Z. Horita, T. G. Langdon, Mater. Sci. Eng. A342, 294 (2003).
28. I. Charit, R. S. Mishra, Mater. Sci. Eng. A359, 290 (2003).
29. S. V. Dobatkin, E. N. Bastarache, G. Sakai, T. Fujita, Z. Horita, T. G. Langdon, Mater. Sci. Eng. A408, 141 (2005).
30. A. Alhamidi, Z. Horita, Mater. Sci. Eng. A622, 139 (2015).
31. S. Lee, Z. Horita, Mater. Sci. Forum 794-796, 807 (2014).
32. Z. Horita, K. Matsubara, K. Makii, T. G. Langdon, Scr. Mater. 47, 255 (2002).
33. H. Somekawa, H. Hosokawa, H. Watanabe, K. Higashi, Mater. Sci. Eng. A339, 328 (2003).
34. Y. Miyahara, Z. Horita, T. G. Langdon, Mater. Sci. Eng. A420, 240 (2003).
35. J. A. del Valle, F. Carreño, O. A. Ruano, Scr. Mater. 57, 829 (2007).
36. R. B. Figueiredo, T. G. Langdon, J. Mater. Sci. 43, 7366 (2008).
37. Y. Harai, M. Kai, K. Kaneko, Z. Horita, T.G. Langdon, Mater. Trans. 49, 76 (2008).

Цитирования (18)

1.
T. Masuda, Y. Takizawa, M. Yumoto, Y. Otagiri, Z. Horita. J.Japan Inst.Metals. 80(9), 593 (2016). Crossref
2.
T. Masuda, K. Fujimitsu, Y. Takizawa, Z. Horita. J.Japan Inst.Metals. 80(2), 128 (2015). Crossref
3.
Y. Takizawa, T. Masuda, K. Fujimitsu, T. Kajita, K. Watanabe, M. Yumoto, Y. Otagiri, Z. Horita. Metall and Mat Trans A. 47(9), 4669 (2016). Crossref
4.
T. Masuda, Y. Takizawa, M. Yumoto, Y. Otagiri, Z. Horita. Mater. Trans. 58(12), 1647 (2017). Crossref
5.
Y. Takizawa, K. Sumikawa, K. Watanabe, T. Masuda, M. Yumoto, Y. Kanai, Y. Otagiri, Z. Horita. Metall and Mat Trans A. 49(5), 1830 (2018). Crossref
6.
Y. Tang, K. Sumikawa, Y. Takizawa, M. Yumoto, Y. Otagiri, Z. Horita. Materials Science and Engineering: A. 748, 108 (2019). Crossref
7.
K. Watanabe, M. Ashida, T. Masuda, P. Kral, Y. Takizawa, M. Yumoto, Y. Otagiri, V. Sklenicka, T. Hanawa, Z. Horita. Journal of Japan Institute of Light Metals. 68(1), 9 (2018). Crossref
8.
Y. Takizawa, T. Kajita, P. Kral, T. Masuda, K. Watanabe, M. Yumoto, Y. Otagiri, V. Sklenicka, Z. Horita. Materials Science and Engineering: A. 682, 603 (2017). Crossref
9.
Y. Tang, Y. Takizawa, M. Yumoto, Y. Otagiri, Z. Horita. J. Japan Inst. Light Metals. 70(2), 63 (2020). Crossref
10.
Y. Tang, K. Matsuda, Y. Takizawa, M. Yumoto, Y. Otagiri, Z. Horita. Materials Science and Technology. 36(7), 877 (2020). Crossref
11.
Y. Tang, Y. Takizawa, M. Yumoto, Y. Otagiri, Z. Horita. Mater. Trans. 61(7), 1387 (2020). Crossref
12.
Z. Horita, Y. Tang, T. Masuda, Y. Takizawa. Mater. Trans. 61(7), 1177 (2020). Crossref
13.
K. Watanabe, M. Ashida, T. Masuda, P. Kral, Y. Takizawa, M. Yumoto, Y. Otagiri, V. Sklenicka, T. Hanawa, Z. Horita. Mater. Trans. (2019). Crossref
14.
Z. Horita, D. Maruno, Y. Ikeda, T. Masuda, Y. Tang, M. Arita, Y. Higo, Y. Tange, Y. Ohishi. Mater. Trans. 62(2), 167 (2021). Crossref
15.
T. Masuda, S. Hirosawa, Z. Horita. J Mater Sci. 56(14), 8679 (2021). Crossref
16.
Y. Tang, T. Komatsu, T. Masuda, M. Arita, Y. Takizawa, M. Yumoto, Y. Otagiri, Z. Horita. Materialia. 14, 100916 (2020). Crossref
17.
Laszlo S. Toth, Viet Q. Vu, S. Dhinwal, Y. Zhao, R. Massion, C. Chen, Casey F. Davis, Terry C. Lowe. Materials Characterization. 154, 127 (2019). Crossref
18.
T. Masuda, K. Fujimitsu, K. Sumikawa, T. Kajita, Y. Tang, S. Hirosawa, Y. Takizawa, M. Yumoto, Y. Otagiri, Z. Horita. Metall Mater Trans A. (2021). Crossref

Другие статьи на эту тему