Anisotropy of uni-axial and bi-axial deformation behavior of pure Titanium after hydrostatic extrusion

Coarse-grained commercially pure (CP) Titanium is subjected to hydrostatic extrusion resulting in the formation of ultrafine lamellar-type microstructure having very strong fiber texture. Uni-axial tensile tests of longitudinal and transverse specimens are carried out to study anisotropy of uni-axial deformation behavior of hydrostatically extruded CP Titanium. Small punch testing of longitudinal and transverse specimens is performed to study the anisotropy of its bi-axial deformation behavior. It is demonstrated that there is significant anisotropy of both uni-axial and bi-axial deformation of CP Titanium after hydrostatic extrusion which is related to the specific microstructure and texture developed in the material during hydrostatic extrusion.This work was carried out in frames of the European project LIMEDU (FP7 ERA-NET MATERA+2009, Project No MATERA/ESM- 1889) funded by Fundacion MADRI+D and by the National Centre for Research and Development (Project NCBiR/ERA-NET MATERA+/03/ 2011)

Multifilamentary, in-situ Route, Cu-stabilized MgB2 Strands

Transport critical current densities and n-values were measured at 4.2 K in fields up to 15 T on 7, 19, and 37-stack multifilamentary MgB2 strands made using an in-situ route. Some strands included SiC additions (particle size 30 nm), while in others Mg-rich compositions were used. Two basic multifilamentary variants were measured, the first had Nb filamentary barriers, the second had Fe filamentary barriers. All samples incorporated stabilizer in the form of Cu 101. Simple, one-step heat treatments were used, with temperatures ranging from 700-800C, and times from 10-30 minutes. Transport critical current densities of 1.75 x 105 A/cm2 were seen at 4.2 K and 5 T in 37 stack strands.Comment: 10 pages, 3 figs, 2 table

Mikrostruktura i właściwości mechaniczne stopu AA5483 po kombinacji procesów ECAP oraz wyciskania hydrostatycznego

Al-Mg alloys of the 5xxx series are strain hardenable and have moderately high strength, excellent corrosion resistance even in salt water, and very high toughness even at cryogenic temperatures to near absolute zero, which makes them attractive for a variety of applications, e.g. in systems exploited at temperatures as low as -270°C, and marine applications. The present study is concerned with the effect of a combination of 2 processes, which generate serve plastic deformation (SPD), equal channel angular pressing (ECAP) and hydrostatic extrusion (HE), on the microstructure and mechanical properties of an alloy that contain Al and Mg. The alloy was subjected to multi-pass ECAP followed by cumulative HE with a total true strain of 5.9. The microstructure of SPD samples was evaluated by transmission and scanning electron microscopy. The mechanical properties were determined by tensile tests and microhardness measurements. The combination of the two processes gave a uniform nanostructure with an average grain size of 70nm. The grain refinement taking place during the SPD processing resulted in the increase of the mechanical strength by 165% (YS) with respect to that of the material in the as- received state. The experiments have shown that the combination of HE and ECAP permits producing homogeneous nanocrystalline materials of large volumes.Stopy aluminium serii 5XXX (Al-Mg) umacniane odkształceńiowo charakteryzują się relatywnie wysoką wytrzymałością, bardzo dobrą odpornością korozyjną szczególnie w wodzie morskiej i bardzo wysoką odpornością udarnościową nawet w temperaturach kriogenicznych. Własności te sprawiają, że te stopy są atrakcyjne dla wielu zastosowań gdzie wymagana jest praca w niskich temperaturach, nawet do -270°C oraz praca w środowisku morskim. W przeprowadzonych badaniach określono wpływ kombinacji dwóch procesów generujących duże odkształcenia plastyczne, przeciskania przez kanał kątowy (ECAP) oraz wyciskania hydrostatycznego (HE), na mikrostrukturę i własności mechaniczne stopu 5483. Zastosowano kombinację procesu kumulacyjnego wyciskania hydrostatycznego poprzedzonego procesem ECAP z łącznym odkształceniem rzeczywistym 5.9. Badania mikrostrukturalne zostały przeprowadzone z wykorzystaniem transmisyjnej mikroskopii elektronowej. Własności mechaniczne określono w statycznej próbie rozciągania oraz pomiarach mikrotwardości. Kombinacja obu procesów pozwoliła uzyskać materiał o jednorodnej nanostrukturze o średniej wielkości ziarna 70nm. Rozdrobnienie struktury spowodowało wzrost własności mechanicznych (granicy plastyczności) o około 165% w porównaniu do materiału przed odkształceniem plastycznym. Przeprowadzone eksperymenty wykazały że kombinacja procesów HE oraz ECAP pozwala na wytwarzanie jednorodnych nanomateriałów w dużych objętościach

Hydrostatic extrusion of UFG aluminium

The feasibility of hydrostatic extrusion (HE) of ultrafine grained (UFG) AA1070 has been investigated. The UFG material was produced by equal channel angular pressing (ECAP) using a scaled-up, two-turn, S-shape channel. Four passes of ECAP were followed by three passes of HE, which reduced the billet cross-section from a 26 x 26 mm2 square to 5 mm diameter round section. The average grain size of 0.6 micron after ECAP was reduced to 0.4 micron by HE. The strength and hardness increased by ECAP were further increased by HE. Ductility was reduced by ECAP, however, it remained constant during HE. The suggested sequence of operations seems to be a feasible option for producing UFG billets for shaping elongated products

Zastosowanie metody wyciskania hydrostatycznego do generowania dużych odkształceń plastycznych w Al, Al-Si, Ag oraz Cu

The study was concerned with the effect of severe deformation induced in one pass, by hydrostatic extrusion on the properties of fine aluminum, aluminum-silicon alloy, copper and silver wires. The influence of adiabatic heating which takes place during deformation on the mechanical properties and microstructure of the wires was examined. The quality of the surface of the wires was estimated. It has been demonstrated that fine aluminum and silver wires processed by hydrostatic extrusion have very good mechanical properties and a high-quality surface.W pracy zbadano wpływ dużych odkształceń, uzyskanych w jednym procesie wyciskania hydrostatycznego na właściwości wytworzonych produktów w postaci cienkich drutów z aluminium, stopu aluminium-krzem, miedzi oraz srebra. Uwzględniono efekty grzania adiabatycznego w trakcie procesu odkształcenia i jego wpływ na własności mechaniczne oraz mikrostrukturę produktów. Ocenie została poddana także jakość powierzchni wytwarzanych drutów. Dla aluminium oraz srebra wykazano, że za pomocą procesu wyciskania hydrostatycznego można wytwarzać druty o wysokich własnościach mechanicznych oraz dobrej jakości powierzchni

Mikrostruktura i własności wyciskanego hydrostatycznie polikrystalicznego aluminium Al99.5

The changes of Al99.5 microstructure and properties deformed by hydrostatic extrusion process in the conditions of constant strain rate (1.35x10² s &sup-1;) and variable deformation (Φ= 1.44 divide; 2.85) were investigated. The samples were investigated by means both optical (LM) and transmission electron microscopy (TEM). The size of subgrain was statistically measured by mean chord. To establish the influence of hydrostatic extrusion on the properties of the polycrystalline aluminium Al99.5, the microhardness was measured and the tensile test was performed. The bands and shear bands were the characteristic feature of the sample microstructure. TEM micrographs show equiaxed subgrains with small density of dislocations inside. The measured subgrain size was placed in the range of d = 550 divide; 650 nm. The mechanical properties of polycrystalline aluminium Al99.5 keep almost the same level in the investigated range of deformations. It was found that after the initial deformation microhardness and yield stress nearly twice increase in comparison to the initial state. The greatest increase of properties was observed after deformation Φ = 1.44. Then the mechanical properties stabilize.W pracy przedstawiono wyniki badań mikrostruktury i własności wyciskanego hydrostatycznie polikrystalicznego aluminium Al99.5. Proces wyciskania hydrostatycznego był realizowany w warunkach stałej prędkości odkształcenia wynoszącej 1,35x10 ² s &sup-1; w zakresie odkształceń rzeczywistych Φ = 1,44 ÷ 2,85. Tak odkształcone próbki poddano obserwacjom przy zastosowaniu mikroskopu świetlnego (MO) oraz transmisyjnego mikroskopu elektronowego (TEM), zmierzono mikrotwardość oraz przeprowadzono próbę jednoosiowego rozciągania. Dodatkowo stosując parametr średniej cięciwy dokonano statystycznej analizy utworzonych w mikrostrukturze podziarn. Charakterystyczna cecha wyciskanego hydrostatycznie aluminium są licznie występujące pasma i pasma ścinania, które widoczne są zarówno na przekrojach wzdłużnych, jak i poprzecznych próbek. Wyniki uzyskane przy zastosowaniu transmisyjnego mikroskopu elektronowego wykazały występowanie struktury podziarnowej. Obserwowane podziarna maja niemal równoosiowy kształt. Średnia zmierzona wielkość podziarna mieści sie w zakresie d = 550 divide; 650nm. Wyznaczone własności mechaniczne wskazują na ponad dwukrotny wzrost w odniesieniu do stanu wyjściowego przed odkształceniem. Przeprowadzone badania dowodzą, ze polikrystaliczne aluminium Al99,5 odkształcane przy stałej prędkości odkształcenia wynoszącej 1,35x10² s&sup-1; w zakresie odkształceń rzeczywistych Φ = 1,44 ÷ 2,85 nie wykazuje istotnych zmian zarówno w mikrostrukturze, jak i w poziomie umocnienia

Estimate of the Crystallite Size for Nanocrystalline AISI 316L Stainless Steel and Armco Iron Processed by Hydrostatic Extrusion Using Variable Energy Positron Beam

The paper presents the results of research of nanocrystalline AISI 316L type stainless steel and nanocrystalline Armco pure iron processed by severe plastic deformation using hydrostatic extrusion method. Surface and subsurface of the steel samples extruded at different pressure were investigated using variable energy positron beam. It enabled us to determine the positron diffusion length and compare its values with those for annealed AISI 304 stainless steel. Furthermore positron lifetime and microhardness were measured for all the samples and X-ray diffraction was used to estimate the crystallite size

Plastic properties of semi-products made of copper by the methods of severe plastic deformation

W artykule przedstawiono wyniki badań plastyczności półwyrobów z miedzi i wytworzonych technikami wykorzystującymi intensywne odkształcanie plastyczne (SPD) tj.: przeciskanie przez kanał kątowy (ECAP) oraz wyciskanie hydrostatyczne (HE). Próby ściskania prowadzono z różną prędkością (0,1; 0,01 oraz 0,001 s-1) oraz w różnej temperaturze (od temperatury otoczenia do 400 oC). Celem badań było określanie plastyczności i zdolności do dalszego kształtowania wyrobów gotowych z półwyrobów uzyskanych za pomocą technik SPD z zachowaniem ich unikalnych właściwości mechanicznych i strukturalnych.In this article, the results of determination of plasticity of semi-products made of copper by the methods of severe plastic deformation (SPD) tj.: Equal Chanel Angular Pressing (ECAP) and Hydroextrusion (HE) are presented. The compression tests have been made with different speed (0,1; 0,01 and 0,001 s-1) and at different temperature (from ambient temperature up to 400 oC). The tests have been made to determine the plasticity and possibility of further forming of final products from materials obtained by the SPD methods, in such a way as to maintain their unique mechanical properties and structure