Kształtowanie mikrostruktury i właściwości mechanicznych stopu aluminium 6060 w procesach intensywnego odkształcenia plastycznego i utwardzania wydzieleniowego

Kształtowanie mikrostruktury i właściwości mechanicznych stopu aluminium 6060 w procesach intensywnego odkształcenia plastycznego i utwardzania wydzieleniowego

Development of the microstructure and mechanical properties of the 6060 aluminum alloy in the processes of intensive plastic deformation and precipitation hardening

Skałoń, Katarzyna

dr hab. inż. Marek Hebda, prof. PK

dr inż. Rafał Bogucki

2020

14.09.2020

[s.n.]

Polish

techniki SPD, utwardzanie wydzieleniowe, ECAP, aluminium, stop aluminium 6060

SPD technics, hardening precipitation, ECAP, aluminium, 6060 aluminium alloy

Celem naukowym pracy było wyjaśnienie oraz opisanie zjawisk odpowiedzialnych za kształtowanie mikrostruktury i właściwości mechanicznych w łączonym procesie intensywnego odkształcenia plastycznego oraz utwardzania wydzieleniowego w stopie aluminium 6060. Zakres pracy obejmował charakterystykę badanego materiału wraz z jego przygotowaniem. W dalszej części pracy przeprowadzono ocenę własności mechanicznych na podstawie wyników uzyskanych ze statycznej próby rozciągania. Kolejno przedstawiono wyniki badań uzyskanych dla pomiaru różnicowej kalorymetrii skaningowej (DSC). Metodę tę użyto do wyznaczenia temperatur występowania procesów wydzieleniowych oraz analizy ich kinetyki. Następnie na przełomach po próbie statycznego rozciągania przeprowadzono badania fraktograficzne. W celu uwidocznienia przebiegu zmian w mechanizmach pękania porównano przełomy próbek charakteryzujących się najwyższymi oraz najniższymi właściwościami mechanicznymi (Rm). W dalszej części przeprowadzono badania przy użyciu Transmisyjnej Mikroskopii Elektronowej (TEM). Wykonano je w celu identyfikacji procesów odpowiedzialnych za umocnienie w szczególności analizy dyspersji wydzieleń (kształt, rozkład, wielkość) uzyskanych w procesie utwardzania wydzieleniowego. W ostatniej części pracy za pomocą analizy elektronów wstecznie rozproszonych (EBSD) opisano zmiany wielkości ziaren w zależności od zastosowanego kąta cp matrycy podczas procesu ECAP, a także w zależności od liczby przepustów badanego materiału. Postawiona w pracy teza została potwierdzona.

The scientific aim of this work was to explain and describe the phenomena responsible for the formation of microstructure and mechanical properties in the process of severe plastic deformation followed by precipitation hardening in aluminium alloy 6060. The scope of the study included the characterization of the studied materiał as well as its preparation. In the subsequent part of the study mechanical properties were evaluated on the basis of the results obtained from static tensile tests. Next, the results of tests obtained from differential scanning calorimetry (DSC) measurements were presented. This method was used to determine the temperatures of precipitation processes and to analyse their intensity. Then, using the fracture surfaces of samples after the static tensile test, a fractographic examination was carried out. In order to show the course of changes in fracture mechanisms, the fractures of samples characterized by the highest and lowest mechanical properties (Rm) were compared. In the next part of the study, the investigations were carried out using Transmission Electron Microscopy (TEM). They were carried out in order to identify the processes responsible for strengthening. In particular, the analysis of the dispersion of the precipitates (shape, distribution, size) obtained during the curing process was performed. In the last part of the study, the Electron Backscattered Diffraction (EBSD) analysis was used to describe grain size changes: a) according to the applied angle cp of the matrix during the ECAP process and b) depending on the number of ECAP passes of the tested materiał. The thesis has been confirmed.

Faculty of Mechanical Engineering

po obronie

Licencja PK. Brak możliwości edycji i druku.

Zasób dostępny dla zalogowanych użytkowników lub z komputerów w domenie PK

przejdź