Beta 1


Title Undersökning av deformationsprocessen i ECAP
Author Lundin, Magnus
Institution Technical University of Denmark, DTU, DK-2800 Kgs. Lyngby, Denmark
Thesis level Master's thesis
Year 2002
Abstract För att kornstorleken ska minska i metaller krävs att de deformeras mer än en för metallen kritisk deformation som ger rekristallisation samt att de värmebehandlas vid temperaturer över rekristallisationstemperaturen. Det som händer när en metall deformeras över den kritiska deformationen är att den ursprungliga kornstrukturen bryts ned och att energiinnehållet ökar i materialet. Att energiinnehållet ökar kommer av att den plastiska deformationen gör att det bildas punkt- och linjedefekter i metallen. Om temperaturen är rätt så bildas nya och defektfria korn i de gamla ”krossade” kornen korngränser och vid de ovan nämnda defekterna. Under förutsättning att den efter deformationen följande värmebehandlingen är rätt utförd, det vill säga rätt temperatur under rätt värmebehandlingstid, kan man få en finkorningare mikrostruktur än den man utgick ifrån. Genom att upprepa proceduren hög deformation och efterföljande värmebehandling kan t ex grova gjutstrukturer brytas ned till fina mikrostrukturer. Hur fin den slutliga mikrostrukturen blir är direkt beroende av mängden kärnbildningsställen före värmebehandlingen. Ju större mängd kärnbildningsställen desto bättre är förutsättningarna för att de nya kornen ska bli mindre än de föregående. Eftersom mängden kärnbildningsställen är beroende av storleken på deformationen är alltså hög deformation en förutsättning för man ska kunna uppnå en finkornig mikrostruktur. Beroende på storleken på deformationen skiljer man på två olika typer av rekristallisation statisk, vid de lägre deformationerna, och dynamisk. Skillnaden mellan dessa två är att den dynamiska rekristallisationen sker samtidigt med deformationen medan den statiska sker efter en inkubationstid efter deformationen. Anledningen till att man vill minska kornstorleken i metaller är att detta förbättrar egenskaper som sträckgräns, utmattningshållfasthet, brottseghet och omslagstemperatur väsentligt. Vid riktigt fina kornstorlekar, under ~10 m, kan materialet även uppvisa superplastiska egenskaper vid lite högre temperaturer och inte allt för höga töjningshastigheter. I och med att det krävs stora deformationer för att nå dessa fina kornstorlekar från den ursprungliga grova gjutstrukturen, gjuts metaller idag i dimensioner som är sådana att det går att ackumulera stora deformationer i materialet innan den slutliga produkten nås. Detta är en process som slukar en stor mängd energi. På senare år har en process som går under namnet ECAP ägnats stort intresse då det visat sig att kornstorleken i metaller minskar drastiskt efter bara en extrusion i verktyget. Denna process presenteras nedan.
Imprint IPL
Pages 127
Keywords MM02.50
Admin Creation date: 2006-06-22    Update date: 2008-02-08    Source: dtu    ID: 62947    Original MXD