Ảnh hưởng của quá trình ép phình theo chu kỳ (CEE) đến đặc tính cơ học và tinh chế hạt của hợp kim nhôm AA6061
197 lượt xemDOI:
https://doi.org/10.54939/1859-1043.j.mst.87.2023.100-107Từ khóa:
CEE; Hợp kim nhôm AA6061; Độ cứng tế vi; Tổ chức tế vi; UFGs.Tóm tắt
Trong nghiên cứu này, quy trình ép phình theo chu kỳ (CEE) cho hợp kim nhôm AA6061 do các ứng dụng công nghiệp rộng rãi của nó. Đầu tiên, quá trình CEE được thực hiện để tạo ra kích thước hạt mịn ổn định cho hợp kim nghiên cứu. Độ cứng tế vi của các mẫu bị biến dạng được xác định để đánh giá ảnh hưởng của quá trình CEE đến tính chất cơ học của hợp kim. Độ cứng tế vi trung bình của các mẫu biến dạng tăng mạnh sau 1 chu kỳ CEE từ 40 Hv lên 65 Hv hoặc 68 Hv. Điều đặc biệt đáng chú ý là trong các chu kỳ tiếp theo, độ cứng tế vi trung bình của các mẫu hầu như không thay đổi (Hv ≈ 70). Sau đó, khảo sát tổ chức tế vi được tiến hành để xác định kích thước hạt trung bình của các các mẫu. Kích thước hạt trung bình đạt khoảng 5 ÷ 6 µm từ giá trị ban đầu 100 μm sau 4 chu kỳ CEE. Kết quả cho thấy biến dạng tích lũy của các mẫu sau CEE ảnh hưởng đáng kể đến đặc tính cơ học cũng như quá trình tinh chế hạt để tạo hạt siêu mịn (UFGs) trong tổ chức của hợp kim AA6061.
Tài liệu tham khảo
[1]. M. Besterci, T. Kvakaj, R. Kocisko, J. Bacso, K. Sulleiova, “Formation of UltraFine-Grained (UFG) structure and mechanical properties by severe plastic deformation (SPD)”, Metabk 47(4) 295-299, (2008).
[2]. R.Z. Valiev, R.K. Islamgaliev, I.V. Alexandrov, “Bulk nanostructured materials from severe plastic deformation”, Progress in Materials Science 45, pp. 103-189, (2000). DOI: https://doi.org/10.1016/S0079-6425(99)00007-9
[3]. Manh Tien Nguyen, Van Thao Le, Manh Hung Le, Truong An Nguyen, “Superplastic properties in a Ti5Al3Mo1.5 V titan alloy processed by multidirectional forging process”, Materials Letters 307, 131004, (2022). DOI: https://doi.org/10.1016/j.matlet.2021.131004
[4]. Valiev RZ, Langdon TG. “Principles of equal-channel angular pressing as a processing tool for grain refinement”, Prog Mater Sci 51, 881-981, (2006). DOI: https://doi.org/10.1016/j.pmatsci.2006.02.003
[5]. Megumi Kawasaki, Byungmin Ahn, HanJoo Lee, Alexander P. Zhilyaev and Terence G. Langdon, “Using high-pressure torsion to process an aluminum–magnesium nanocomposite through diffusion bonding”, Journal of Materials Research 33(1), (2016). DOI: https://doi.org/10.1557/jmr.2015.257
[6]. Natanael Geraldo Silva Almeida et al., Hardness, “Microstructure and Strain Distributions in Commercial Purity Aluminum Processed by Multi Directional Forging (MDF)”, Materials Research 23(4), (2020). DOI: https://doi.org/10.1590/1980-5373-mr-2020-0262
[7]. Juqiang Li, Juan Liu, Zhenshan Cui, “Microstructures and mechanical properties of AZ61 magnesium alloy after isothermal multidirectional forging with increasing strain rate”, Materials Science and Engineering: A 643, 32 - 36, (2015). DOI: https://doi.org/10.1016/j.msea.2015.07.028
[8]. Ting-Jian Zhang et al., “Structure and properties of multi-directionally forged 7075 aluminum alloy”, Rare Metal Materials and eEngineering 31(4), 257-260, (2002).
[9]. Hongzhi Fan et al., “Effects of cyclic expansion-extrusion with an asymmetrical extrusion cavity (CEE-AEC) on the microstructure and texture evolution of Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr alloys”, Materials and Technology 54 (4), 495–501, (2020). DOI: https://doi.org/10.17222/mit.2019.251
[10]. N. Pardis, B. Talebanpour, R. Ebrahimi, and S. Zomorodian, “Cyclic expansion-extrusion (CEE): A modified counterpart of cyclic extrusion-compression (CEC)”, Materials Science and Engineering A 528, 7537-7540, (2011). DOI: https://doi.org/10.1016/j.msea.2011.06.059
[11]. Chang Xu et al., “The evolution of homogeneity and grain refinement during equal-channel angular pressing: A model for grain refinement in ECAP”, Materials Science and Engineering A 398(1-2), 66-76, (2005). DOI: https://doi.org/10.1016/j.msea.2005.03.083
[12]. Qing-feng Zhu et al., “Structure uniformity and limits of grain refinement of high purity aluminum during multi-directional forging process at room temperature”, Transactions of Nonferrous Metals Society of China 24(5), 1301-1306, (2014). DOI: https://doi.org/10.1016/S1003-6326(14)63192-7
