Microstructure and mechanical properties of ultra-fine grained materials produced by severe plastic deformation.

• Auteur / Autrice : Krystof Turba
• Direction : Edgar Rauch
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Matériaux, mécanique, génie civil, électrochimie
• Date : Soutenance en 2009
• Etablissement(s) : Grenoble INPG en cotutelle avec Université Charles de Prague

Mots clés

Mots clés contrôlés

Matériaux -- Recherche

Résumé

Un alliage d'aluminium M 7075, dans sa variante commerciale ainsi que dans une variante modifiée par additions de Zr et Sc, a été soumis à 6 passes d'ECAE à trois températures d'extrusion différentes: 120, 170, et 220°C. Une large gamme de méthodes expérimentales complémentaires a été employée pour une caractérisation de la microstructure et des propriétés mécaniques des matériaux. 11 a été déterminé que l'abaissement de la températ\Jre d'extrusion mène à une taille de grains pluS fine et à une fraction de joints de grains à fortes désorientations plus élevée, mais également à une énergie de déformation stockée pius marqué, çe Qui détériore la stab. I1ité de la microstructure ultra-fine aux. Hautes températures. Néanmoins, les résultats ont fourni une preuve sans ambiguïté de l'effet stabilisant prononcé des additions de Zr et Sc. Les propriétés superpiastiQues optimales ont été atteintes dans le matériau à T EQ,E = 170°C, qui a manifesté la superplasticité à hautes vitesses.

An M 7075 aluminum alloy, both in its commercial variant and in a modification containing Zr and Sc additions, was subjected to 6 passes of ECAP wlth three different pressing temperatures: 120, 170, and 220 °e. The materials were characterized in terms of microstructure as weil as mechanicalproperties using a wide range of complementary methods. A decrease in the pressing temperature was found to result in a finer grain size and a higher fraction of high angle grain boundaries, but at the same tiroe a larger amount of stored deforroation energy, which compromised the stability of the UFG microstructure at elevated temperatures. Nevertheless, the results provided unambiguous evidenœ for the strong stabilizing effect of the Zr and Sc additions. Optimumsuperplastic propertieswere achievedin the material with TECAP == 170°C, which exhibited high strain rate superplasticity, owing to an enhanced stability of the UFG microstructure at temperatures up to 450°C.