Effect of Severe Plastic Deformation on Microstructure and Properties of Polycrystalline Aluminium Al99.5

Polycrystalline aluminium Al99.5 was deformed through the combination of equal-channel angular pressing (ECAP) by B route (4, 8 and 16 passes) and then by the hydrostatic extrusion (HE) using the cumulative way of deformation, just to the achieving the final wire diameter d = 3 mm. The microstructure of samples was investigated by means light microscopy (LM). Additionally the microhardness measurement and the tensile test were performed to determine the level of aluminium hardening. The texture was determined by using the Brucker Advance D8 equipment. The aim of the research was to determine the influence of severe plastic deformation exerted in the process of equal-channel angular pressing (ECAP) and hydrostatic extrusion (HE) on the microstructure and properties of polycrystalline aluminium Al99.5. The microstructure observations both after the HE process and the combination of ECAP + HE revealed the elongated to the extrusion direction grains and numerous bands and shear bands. The bands and shear bands most clearly revealed at the perpendicular section. The performed investigations showed that with the increase of the deformation the aluminium level hardening increase. The highest properties of tensile strength - UTS = 218 MPa and microhardness level HV0.1 = 46 were obtained after 8 ECAP + HE.

Polikrystaliczne aluminium A199.5 odkształcono w procesie równokanałowego kątowego prasowania (ECAP) i kolejno wyciskania hydrostatycznego (HE). W procesie ECAP zastosowano 4. 8 i 16 przejść według drogi Bc. z kolei proces wyciskania hydrostatycznego prowadzono w sposób kumulacyjny, aż do osiągnięcia końcowej średnicy drutu d = 3 mm. Tak odkształcone aluminium poddano obserwacjom mikrostruktury przy zastosowaniu mikroskopu świetlnego. Dodatkowo przeprowadzono pomiary mikrotwardości próbek metodą Vickersa i przeprowadzono próbę jednoosiowego rozciągania w celu określenia umocnienia aluminium. Teksturę wyznaczono za pomocą dyfraktometru rentgenowskiego Brucker Advance D8. Celem pracy było określenie wpływu intensywnych odkształceń plastycznych wywieranych w procesie wyciskania hydrostatycznego (HE) i równokanałowego kątowego prasowania (ECAP) na mikrostrukturę i właściwości polikrystalicznego aluminium A199,5. Obserwacje mikrostruktury A199.5 zarówno po procesie HE, jak i po kombinowanym procesie ECAP + HE ujawniły występowanie wydłużonych ziaren w kierunku wyciskania oraz licznych pasm i pasm ścinania. Pasma ścinania najbardziej uwidoczniły się na przekroju prostopadłym do kierunku wyciskania. Przeprowadzone pomiary wykazały, że ze wzrostem odkształcenia następuje wzrost poziomu umocnienia aluminium. Po 8 przejściach ECAP i kolejno wyciskaniu hydrostatycznym uzyskano najwyższy poziom wytrzymałości na rozciąganie i mikrotwardości, odpowiednio: Rm = 218 MPa. HV0.1 = 46.