Influence of Temperature of Accumulative Roll Bonding on the Microstructure and Mechanical Properties of AA5251 Aluminum Alloy

The influence of bonding temperature on microstructure and mechanical properties of AA5251 alloy sheets have been analyzed in the paper. The alloy was deformed with the method of accumulative roll bonding (ARB) in various temperature conditions i.e. at ambient temperature up to 5th cycle (ε = 4.0) and using pre-heating of sheet packs at 200°C and 300°C up to 10 cycles (ε = 8.0). The deformed material was subjected to structural observations using TEM, measurements of crystallographic texture with the technique of X-ray diffraction and tensile tests. It was established that the temperature of roll-bonding had a significant effect on the structure evolution and the observed changes of mechanical properties. High refinement of microstructure and optimum mechanical properties were obtained for the material processed at lower temperatures, i.e. at ambient temperature and pre-heating at 200°C. Recovery structure processes occurring during deformation were observed in the alloy bonded with pre-heating at 300°C and therefore mechanical properties were lower than for the alloy bonded at lower temperatures.

W pracy analizowano wpływ temperatury spajania blach ze stopu AA525I na zmiany zachodzące w mikrostrukturze i własnościach mechanicznych. Stop odkształcono metodą akumulacyjnego walcowania pakietowego w zróżnicowanych warunkach temperaturowych, tj. w temperaturze otoczenia do 5-pr/.epustu (ε = 4.0) oraz przy zastosowaniu wstępnego nagrzewania pakietów w 200°C i 300°C do 10-cykli (ε = 8.0). Odkształcone próbki poddano obserwacjom strukturalnym z wykorzystaniem TEM, przeprowadzono pomiary tekstury krystalograficznej wykonanej metodą dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego, a na podstawie próby rozciągania określono własności mechaniczne. Zaobserwowano, że istotny wpływ na rozwój mikrostruktury oraz obserwowane zmiany własności mechanicznych ma temperatura prowadzonego procesu spajania. W przypadku niższych temperatur, tj. dla materiału przetwarzanego w temperaturze otoczenia oraz w 200°C. wraz ze zwiększaniem stopnia odkształcenia obserwowano silne rozdrobnienie mikrostruktury oraz uzyskano najlepszą kombinację własności mechanicznych. Prowadzenie procesu spajania przy wstępnym nagrzewaniu blach w temperaturze 300°C wskazywało na zachodzenie w trakcie odkształcania procesów odnowy struktury, co przekładało się na niższe w porównaniu do temperatury 200°C własności wytrzymałościowe.