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Mechanical properties of the AlSi1MgMn aluminium alloy (AA6082) processed by gradation rolling

Mechanische Eigenschaften von gradierungsgewalztem Aluminium AlSi1MgMn (AA6082)
 
: Neugebauer, Reimund; Sterzing, Andreas; Bergmann, Markus

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Preprint urn:nbn:de:0011-n-1748924 (15 MByte PDF)
MD5 Fingerprint: d6ea5ed9e1356204a259575893cfe753
Created on: 4.8.2011


Materialwissenschaft und Werkstofftechnik 42 (2011), No.7, pp.593-598
ISSN: 0933-5137
Werkstofftechnisches Kolloquium (WTK) <14, 2011, Chemnitz>
English
Journal Article, Conference Paper, Electronic Publication
Fraunhofer IWU ()
gradation rolling; local severe plastic deformation; ultrafine-grained region; strain hardening

Abstract
Kornfeinung durch das Einbringen großer plastischer Dehnungen mit wechselnden Verformungsrichtungen ist eine herausragende Möglichkeit der Gestaltung von Werkstoffeigenschaften. Die hierfür angewandten Methoden der hochgradig plastischen Umformung (engl. severe plastic deformation -SPD) sind geeignet, ultrafeinkörnige bzw. nanostrukturierte metallische Werkstoffe mit neuartigen Eigenschaftskombinationen bereitzustellen. üblicherweise wird der Werkstoff bei diesen Umformverfahren über den gesamten Querschnitt modifiziert. In der vorliegenden Arbeit wird die Herstellung und Charakterisierung einer ausscheidungshärtbaren Aluminiumlegierung nach partieller Hochverformung dargestellt. Hierfür wird eine neue Technologie mit der Bezeichnung Gradierungswalzen zum Einsatz gebracht, die eine effiziente Möglichkeit zur Herstellung von stabförmigen Halbzeugen mit lokal unterschiedlichen Korngrößen darstellt. Die resultierenden Eigenschaften in unterschiedlichen Zonen des Werkstoffes werden mittels Härtemessung und Zugversuchen ermittelt. Nach der Präsentation des Verfahrensprinzips [1], der Charakterisierung der Mikrostruktur [2] und der Betrachtung der Verformungsrouten [3] während des Umformprozesses werden die mechanischen Werte einer Aluminiumknetlegierung analysiert. Die Werkstoffcharakterisierung erfolgt mittels Härtebestimmung und Zugversuchen für die lokal unterschiedlichen Eigenschaftsausprägungen. Die mechanischen Eigenschaften der gradierten Halbzeuge zeigen die typischen Werte grobkörnigen Werkstoffes im Kern der Probe sowie Werte hochverformten Werkstoffes im Randbereich, der sogenannten Walkzone.

 

An outstanding approach for the tailoring of material properties is the grain refinement by the application of very high strains with changing strain path. Methods of severe plastic deformation (SPD) can create ultrafine-grained or nanostructured metallic materials with new combinations of physical and mechanical properties. Classical SPD methods focus typically on the uniform modification of the microstructure throughout the complete volume. In the present study the processing and subsequent characterisation of an age hardenable aluminium alloy subjected to a partial severe plastic deformation is presented. The new technology, referred to as gradation rolling, is applied for the efficient manufacturing of rod shaped parts with locally different grain sizes. After the presentation of the process principle [1], the characterization of the microstructure [2] and the identification of deformation routes during processing [3] the first mechanical characterization of a wrought aluminium alloy is presented. The resulting mechanical properties in different regions of a graded material are analyzed by hardness measurements and tensile tests. The mechanical parameters of the graded billets show the typical characteristics of coarse grained material in the core region and that of severely deformed material in the kneaded region at the surface of the billets.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-174892.html