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Aluminiumgradientenwerkstoff durch inkrementelle Massivumformung

Graded aluminium material by incremental bulk forming
 
: Neugebauer, Reimund; Bergmann, M.; Lampke, T.; Dietrich, D.

:

Materialwissenschaft und Werkstofftechnik 41 (2010), No.6, pp.407-412
ISSN: 0933-5137
Werkstofftechnisches Kolloquium <13, 2010, Chemnitz>
German
Journal Article, Conference Paper
Fraunhofer IWU ()
inkrementelle Umformung; Hochverformung; ultrafeinkörnige Zone; Walkeffekt; Gradierungswalzen

Abstract
Ein stranggepresstes massives Halbzeug der Aluminiumlegierung EN AW-6082 wurde durch ein inkrementelles Walzverfahren umgeformt. Das als Gradierungswalzen bezeichnete Verfahren ist durch stark inhomogene Verformungen gekennzeichnet. Lokal extreme Dehnungen führen zu einer Hochverformung in definierten Bereichen des Halbzeuges mit der Ausbildung eines Gradienten der Korngröße.
Am erzeugten Gradientenwerkstoff wurde mittels registrierender Eindringhärteprüfung die Vikkershärte bestimmt. Die Gefügecharakterisierung erfolgte mittels Kristallitorientierungskartographie im Rasterelektronenmikroskop (EBSD). Der Vergleich des Ausgangszustandes mit dem verformten Halbzeug zeigt in Abhängigkeit vom Grad der Verformung einen zunehmenden Anteil kleiner Körner, der von einer Texturänderung begleitet ist. Anhand der Korngrößenverteilungen wird belegt, dass die Kornfeinung des ursprünglich grobkristallinen Werkstoffs bis hin zu Korngrößen unter 1 lm erfolgt. Eine starke Härtesteigerung im Randbereich ist weiteres Indiz für den Kornfeinungseffekt.

 

An extruded bulk semi-finished product of the aluminium alloy EN AW-6082 was processed by an incremental rolling process. The applied method, termed gradiation rolling, is characterized by highly inhomogeneous deformation. Local extreme strain generation leads to a severe plastic deformation in defined areas of the billet volume resulting in the formation of a gradient of the grain size. Characteristics of the processed material were determined. The Vickers microhardness was verified. A microstructural characterization by crystal orientation mapping (EBSD analysis) was carried out. The comparison of the deformed material with the initial state shows an increasing proportion of small grains related to the degree of deformation. A corresponding change of the texture can be observed. The grain refinement of the original coarse crystalline material to grain sizes below 1 µm is demonstrated. A large increase of the hardness in the near suface area is further indication of the grain refining effect.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-137286.html