|
|
Comparison of Creep Behaviour and Microstructural Changes in Electrodeposited Ultrafine-grained Nickel and its Particle-reinforced Nanocomposite
Kvapilová, Marie ; Sklenička, Václav ; Kuchařová, Květa ; Vidrich, G.
On the basic of the creep experimental results the paper reports comparison creep behaviour of electrodeposited ultrafine-grained nickel and its particle-reinforced nanocomposite. The objective of this research was to further improve the knowledge of the creep behaviour of monolithic nickel and to explore the role of nano-sized SiO2 particles in the potential creep strengthening of electrodeposited Ni nanocomposite. The creep behaviour and microstructure of the pure ultrafine-grained nickel and its nanocomposite reinforced by 2 vol.% nano-sized SiO2 particles were studied at temperatures in the range from 293 to 573 K and at the tensile stresses between 100 to 800 MPa. It was found that the creep resistance of the nanocomposite might be noticeably improved compared to the monolithic nickel. Possible creep mechanisms controlling the creep rate during the creep loading were discussed. The Coble creep as creep rate controlling mechanism was founded improbable.
|
|
|
Creep Behaviour and Microstructure of Ultrafine Grained Iron Processed by ECAP
Král, Petr ; Dvořák, Jiří ; Kvapilová, Marie ; Svoboda, Milan ; Sklenička, Václav
Pure iron (99.99%) was subjected to equal-channel angular pressing (ECAP) with a die having an internal channel of 90°. The subsequent extrusion passes were performed by route A up to 4 passes. The microstructures of UFG iron were investigated using EBSD (electron back scatter diffraction) and transmission el. microscopy (TEM). Tension creep tests were performed on the as-pressed samples at temperature of 773 K and under applied load 60 MPa. For comparison purposes the same creep test was performed also on the unpressed state. The effect of number ECAP passes on creep behavior of pure Fe was investigated. Results showed that the creep resistance of pure Fe after ECAP is improved in comparison with the unpressed state.
|
|
|
Effect of different number of ECAP passes on creep in Cu-Zr alloy
Král, Petr ; Dvořák, Jiří ; Svoboda, Milan ; Kvapilová, Marie ; Sklenička, Václav
A coarse-grained binary Cu-0.2wt%Zr alloy was processed by equal-channel angular pressing (ECAP) in order to evaluate the effect of severe plastic deformation on the thermal stability of resulting ultrafine-grained microstructure after ECAP and on creep behaviour of the pressed alloy. Constant stress creep tests in tension were conducted at temperature 673 K and at the different applied stresses. It was found that the Cu-0.2Zr alloy after the first four ECAP passes exhibited higher creep resistance by comparison with unpressed state. However, the alloy processed by 8 ECAP passes showed faster creep rate than unpressed material under the same loading conditions. The measured value of stress exponent of the creep rate n~6 indicates possibility of an intragranular deformation mechanism as the rate-controlling process in creep of an alloy after 8 ECAP passes. Furthermore, creep behaviour of ECAPed material may be influenced by mesoscopic boundary sliding along shear bands.
|
|
|
Mechanické a creepové vlastnosti hliníkových slitin tvářených technikou ECAP
Dvořák, Jiří ; Král, Petr ; Kvapilová, Marie ; Sklenička, Václav ; Svoboda, Milan
Tato práce zkoumá mechanické a creepové vlastnosti ultrajemnozrnných hliníkových slitin (legovaných Mg a Sc). Hlavní pozornost bude věnována především binární slitině Al-3%Mg. Ultrajemnozrnné mikrostruktury bylo dosaženo po aplikaci 8 ECAP průchodů. Hrubozrnné materiály v dodaném stavu byly tvářeny technikou ECAP při pokojové teplotě v zápustce s kanály, svírajícím úhel 90°. Mikrostrukturní analýza byla provedena prostřednictvím transmisní elektronové mikroskopie a difrakce zpětně odražených elektronů. Experimenty ukazují, že ECAP technika vede k redukci zrna na asi 300 - 400 nm a výskytu velkoúhlových hranic v porovnání s hrubozrnným stavem. Mechanické vlastnosti těchto slitin byly zkoumány pomocí zkoušky tvrdosti a zkoušky v tahu při pokojové teplotě. Navíc byly provedeny creepové zkoušky v tlaku při aplikaci napětí 10–80 MPa a teplotě 473 K. Cílem této práce bylo stanovení vlivu techniky ECAP na mechanické chování a creepovou odolnost hliníkových slitin obsahujících Mg a/nebo Sc.
|
|
|
Creepové porušování slitiny Al-0,2%Sc po intenzivní plastické deformaci (ECAP)
Král, Petr ; Dvořák, Jiří ; Kvapilová, Marie ; Svoboda, Milan ; Sklenička, Václav
Experimenty byly provedeny na hrubozrnné slitině Al-0,2%Sc, která byla tvářena pomocí metody ECAP (equal-channel angular pressing). Metoda ECAP byla provedena při pokojové teplotě při použití zápustky se dvěma kanály, které svíraly úhel 90°. Tahové creepové zkoušky byly provedeny při teplotě 473 K a napětí 20 MPa. Mikrostruktura a creepové lomové plochy byly pozorovány pomocí světelné mikroskopie, SEM a pomocí metody EBSD. Creepové lomové prodloužení se významně zvyšovalo s rostoucím počtem ECAP průchodů. Lomové chování vzorků po ECAP deformaci je kontrolováno vznikem skluzových pásů na povrchu po creepové expozici. Analýza mikrostruktury vzorků po 2 a 4 ECAP průchodech ukazuje, že k poškozování materiálu dochází pravděpodobně v místech největší heterogenity mikrostruktury.
|
|
|
Creepové chování hliníkových slitin zpracovaných metodou ECAP
Král, Petr ; Dvořák, Jiří ; Kvapilová, Marie ; Svoboda, Milan ; Sklenička, Václav
Tato práce se zabývá creepovým chováním ultrajemnozrnných (UFG) slitin Al (s Mg a Sc). Hrubozrnné materiály byly vystaveny ECAP deformaci při pokojové teplotě. K deformaci byl použit způsob Bc. K analýze mikrostruktury bylo použito transmisní el. mikroskopie. Experimenty ukazují, že ECAp umožňuje snižení velikosti zrna na 300-400nm a vede k vyššímu výskytu velkoúhlových hranic zrn ve struktuře ve srovnání s výchozím hrubozrnným stavem. Tlakové creepové zkoušky byly provedeny při teplotě 473K a aplikovaném napětí 10-80 MPa. V této práci byly stanoveny hodnoty napěťových exponentů n pro hrubozrnné a jemnozrnné materiály. Minimální rychlosti creepu naměřené u jemnozrnných materálů jsou o 2 řády vyšší ve srovnání s hrubozrnnými stavy.
|
|
|
Vliv počtu průchodů ECAP na creepové chování a mikrostrukturu čistého Al a slitiny Al-Sc
Král, Petr ; Dvořák, Jiří ; Kvapilová, Marie ; Svoboda, Milan ; Sklenička, Václav
Experimenty byly provedeny za účelem stanovení vlivu metody ECAP na creepové chování a mikrostrukturu čistého hliníku a slitiny Al-0,2hm%Sc. Hrubozrnné materiály ve výchozím stavu byly podrobeny metodě ECAP při pokojové teplotě při použití zápustky se dvěma kanály svírajícími úhel 90°. Experimenty ukázaly, že metoda ECAP umožňuje snížení velikosti zrna u čistého hliníku na ~ 1 μm a u slitiny Al-Sc na ~ 0,3 µm. Po 8 ECAP průchodech a následné creepové expozici při 473K byl zjištěn růst velikosti zrna u Al na ~12µm a u slitiny Al-Sc na ~2µm. Analýza lomové plochy a morfologie povrchu vzorků slitiny Al-Sc ukazuje vznik schodovitých smykových pásů orientovaných ve směru posledního ECAP průchodu. Metoda ECAP výrazně snižuje creepovou životnost Al a Al-Sc s rostoucím počtem průchodů ECAP, což může být vysvětleno rostoucím příspěvkem pokluzů po hranicích zrn k celkové creepové deformaci.
|
|
|
Creepové chování hliníkové slitiny Al-0,2%Sc připravené metodou ECAP
Dvořák, Jiří ; Král, Petr ; Kvapilová, Marie ; Sklenička, Václav
Hrubozrnná hliníková slitina Al-0,2hm.%Sc byla tvářena při pokojové teplotě metodou intenzivní lokální smykové plastické deformace (ECAP) pro dosažení ultrajemnozrnné struktury. Jako tvářecí nástroj byla použita zápustka, v níž protínající se extruzní kanály svírají úhel 90°. Po aplikaci 8 průchodů procesním postupem BC bylo dosaženo ultrajemnozrnné struktury o velikosti zrna ~ 0,3mm. Následné creepové zkoušky v tahu při teplotě 473 K a aplikovaných napětích v rozmezí 10-50 MPa byly provedeny jak na ECAP materiálu, tak pro porovnání i na jeho hrubozrnné verzi odpovídající výchozímu stavu slitiny před aplikací ECAP. Výsledky prokázaly výrazně nižší creepovou odolnost ECAP materiálu v porovnání s jeho hrubozrnným stavem, způsobenou pravděpodobně vyšším příspěvkem pokluzů po hranicích zrn k celkové creepové deformaci.
|
|
|
Vliv metody ECAP na mikrostrukturu a creepové chování slitiny AL-3Mg-0,2Sc
Dvořák, Jiří ; Král, Petr ; Kvapilová, Marie ; Sklenička, Václav
Na slitině Al-3Mg-0,2Sc byl zkoumán vliv metody ECAP na její creepové chování a mikrostrukturu.Hrubozrnný materiál o počáteční velikosti zrna ~ 0,5 mm byltvářen metodou ECAP při pokojové teplotě.Creepové testy v tlaku byly provedeny na obou stavech materiálu při aplikaci napětí v rozsahu 16-80 MPa a teplotě 473 K. Výsledky ukázaly, že hodnota minimální creepové rychlosti ultrajemnozrnného materiálu je asi o 2 řády vyšší v porovnání s jeho hrubozrnnou verzí.Mikrostrukturní analýza (TEM, EBSD) prokázala redukci zrna po ECAP na ~ 300nm a zároveň vyšší výskyt velkoúhlových hranic v porovnání s hrubozrnným stavem. Je třeba zdůraznit, že aplikací osmi ECAP průchodů dochází k výraznému snížení creepové odolnosti této slitiny.Na základě výsledků je možné předpokládat, že creepové chování ultrajemnozrné slitiny Al-3Mg-0,2Scje řízeno pokluzy po hranicích zrn akodomovaných difúzí kontrolovaným pohybem mobilních dislokací uvnitř zrn.
|
host ::
RSS.