EFFECT OF HIGH PRESSURE TORSION ON STRUCTURE AND MECHANICAL PROPERTIES OF Al–Ca–Cu ALLOY

S. O. Rogachev; Рогачев С. О.; E. A. Naumova; Наумова Е. А.; N. Yu. Tabachkova; Табачкова Н. Ю.; D. V. Ten; Тен Д. В.; R. V. Sundeev; Сундеев Р. В.; M. Yu. Zadorozhny; Задорожный М. Ю.

doi:10.31857/S0015323023600314

EFFECT OF HIGH PRESSURE TORSION ON STRUCTURE AND MECHANICAL PROPERTIES OF Al–Ca–Cu ALLOY

Autores: Rogachev S.¹^,2, Naumova E.¹, Tabachkova N.¹, Ten D.¹, Sundeev R.¹, Zadorozhny M.³
Afiliações:
1. MISiS National University of Science and Technology
2. Institute of Metallurgy and Materials Science. A.A. Baikov, Russian Academy of Sciences
3. Moscow Polytechnic University
Edição: Volume 124, Nº 6 (2023)
Páginas: 550-556
Seção: ПРОЧНОСТЬ И ПЛАСТИЧНОСТЬ
URL: https://journals.rcsi.science/0015-3230/article/view/139471
DOI: https://doi.org/10.31857/S0015323023600314
EDN: https://elibrary.ru/WVMRHO
ID: 139471

Citar

Texto integral

Acesso aberto
Acesso é fechado

Acesso está concedido
Acesso é fechado

Somente assinantes

Resumo
Sobre autores
Bibliografia
Arquivos suplementares
Estatísticas

Resumo

To improve the balance of strength and ductility of the Al–6% Ca–8% Cu (wt %) alloy, the high-pressure torsion (HPT) deformation followed by annealing was applied. The structure of the as-cast alloy consisted mainly of two eutectics [(Al) + AlCaCu] and [(Al) + (Al, Cu)4Ca + AlCaCu]. HPT through three turns leads to the formation of a predominantly submicrocrystalline structure, refinement of eutectic particles and their more uniform distribution in the sample volume, calcium segregation from AlCuCa and (Al, Cu)4Ca particles, and supersaturation of the (Al) solid solution with copper. Such a structure provides a strengthening of the alloy by a factor of 3.5, but contributes to its embrittlement. Subsequent annealing at 400°C achieves a good balance of strength and ductility of the alloy.

Palavras-chave

severe plastic deformation, high-pressure torsion, aluminum alloys, eutectic, microstructure, mechanical properties

Bibliografia

Horita Z., Fujinami T., Nemoto M., Langdon T.G. Equal-channel angular pressing of commercial aluminum alloys: grain refinement, thermal stability and tensile properties // Metal. Mater. Trans. A. 2000. V. 31. P. 691–701.
Бродова И.Г., Ширинкина И.Г., Петрова А.Н., Пилюгин В.П., Толмачев Т.П. Структура алюминиевого сплава АМЦ после кручения под высоким давлением в жидком азоте // ФММ. 2013. Т. 114. № 8. С. 725–730.
Lanjewar H., Kestens L.A.I., Verleysen P. Damage and strengthening mechanisms in severely deformed commercially pure aluminum: Experiments and modeling // Mater. Sci. Eng. A. 2021. V. 800. P. 140224.
Исламгалиев Р.К., Нестеров К.М., Хафизова Э.Д., Ганеев А.В., Голубовский Е.Р., Волков М.Е. Прочность и усталость ультрамелкозернистого алюминиевого сплава АК4-1 // Вестник УГАТУ. 2012. Т. 16. № 8(53). С. 104–109.
Leo P., Cerri E., De Marco P.P., Roven H.J. Properties and deformation behaviour of severe plastic deformed aluminium alloys // J. Mater. Proces. Techn. 2007. V. 182. P. 207–214.
Мавлютов А.М., Касаткин И.А., Мурашкин М.Ю., Валиев Р.З., Орлова Т.С. Влияние микроструктуры на физико-механические свойства алюминиевого сплава системы Al–Mg–Si, наноструктурированного интенсивной пластической деформацией // ФТТ. 2015. Т. 57. № 10. С. 1998–2004.
Rogachev S.O., Naumova E.A., Vasileva E.S., Magurina M.Yu., Sundeev R.V., Veligzhanin A.A. Structure and mechanical properties of Al–Ca-alloys processed by severe plastic deformation // Mater. Sci. Eng. A. 2019. V. 767. P. 138410.
Кикин П.Ю., Мишакин В.В., Перевезенцев В.Н., Землякова Н.В., Кассина Н.В. Исследование корреляции структурных параметров и механических свойств с акустическими характеристиками ультрамелкозернистого алюминиевого сплава 1421 // Вопр. материаловедения. 2008. № 3(55). С. 19–24.
Yang Y., Nie J., Mao Q., Zhao Y. Improving the combination of electrical conductivity and tensile strength of Al 1070 by rotary swaging deformation // Results in Physics. 2019. V. 13. P. 102236.
Khafizova E., Islamgaliev R. Effect of severe plastic deformation on the structure and mechanical properties of Al–Cu–Mg alloy // IOP Conference Series: Mater. Sci. Eng. 2014. V. 63. P. 012081.
Belov N.A., Naumova E.A., Bazlova T.A., Alekseeva E.V. Structure, phase composition, and strengthening of cast Al–Ca–Mg–Sc alloys // Phys. Metal. Metal. 2016. V. 117. № 2. P. 188–194.
Shurkin P.K., Letyagin N.V., Yakushkova A.I., Samoshina M.E., Ozherelkov D.Y., Akopyan T.K. Remarkable thermal stability of the Al–Ca–Ni–Mn alloy manufactured by laser-powder bed fusion // Mater. Letters. 2021. V. 285. P. 129 074.
Летягин Н.В., Шуркин П.К., Нгуен З., Кошмин А.Н. Влияние термодеформационной обработки на структуру и механические свойства сплава Al3Ca1Cu1.5Mn // ФММ. 2021. Т. 122. № 8. С. 873–879.
Sauvage X., Cuvilly F., Russell A., Edalati K. Understanding the role of Ca segregation on thermal stability, electrical resistivity and mechanical strength of nanostructured aluminum // Mater. Sci. Eng. A. 2020. V. 798. P. 140 108.