Development of High Strength Metallic Materials Controlled for Nanostructure Using Severe Plastic Deformation

利用剧烈塑性变形开发控制纳米结构的高强度金属材料

基本信息

  • 批准号:
    15360370
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 5.95万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
  • 财政年份:
    2003
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2003 至 2005
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

(1)In this study, a facility for high pressure torsion (HPT) was established in order to impose severe plastic deformation (SPD) on metallic materials under high pressure. This facility permits use of disk-type and cylindrical type of specimens at elevated temperatures for the former type of specimens.(2)HPT was conducted on an Al-3%Mg-0.2%Sc alloy. The effect of rotation and imposed pressure on the hardness and microstructure was examined for both types of specimens. The hardness increased with an increase in rotation and applied pressure but there was a saturation of both types of specimens. The grain size was reduced to 0.15 μm at the outer edges of the specimens. Tensile tests at high temperatures revealed superplastic elongation, of 〜500% for the disk specimens and 〜1600% for the cylindrical specimens.(3)HPT at 150℃ for Mg alloys showed that the grain size was reduced from 22 μm to 0.22 μm which then resulted in a superplastic elongation of 〜620% at 200℃ with a strain rate of 3.3x10^<-3> s^<-1>.(4)A carbon steel processed by HPT exhibited an significant increase in hardness at outer edges of the disk specimens. This trend was different from Al alloys and Mg alloys. Tensile strength of 1.2 GPa was attained from the HPT specimens.(5)Age-hardenable Al alloys were subjected to SPD through equal-channel angular pressing (ECA). Aging at 100℃ for the ECAP processed alloys led to an increase in hardness and also an increase in uniform elongation There was a great potential for an increase in both strength and ductility when SPD specimens are subjected to aging treatment at lower temperatures.
(1)在本研究中,建立了高压扭转(HPT)设备,以便在高压下对金属材料施加严重的塑性变形(SPD)。该设备允许在升高的情况下使用盘式和圆柱形样品。 (2)对Al-3%Mg-0.2%Sc合金进行HPT,研究了旋转和施加压力对两种类型样品的硬度和显微组织的影响。硬度随着旋转和施加压力的增加而增加,但两种类型的样品均出现饱和。高温拉伸试验显示,样品外缘的晶粒尺寸减小至 0.15 μm。 (3)镁合金150℃高温PT显示晶粒尺寸从22减小μm 至 0.22 μm,在 200℃、应变率为 3.3x10^<-3> s^<-1> 时,超塑性伸长率约为 620%。(4)HPT 加工的碳钢表现出显着的增加这种趋势与铝合金和镁合金不同,HPT 的拉伸强度为 1.2 GPa。 (5)时效硬化铝合金通过等通道角挤压(ECA)进行SPD处理,ECAP处理后的合金在100℃时效导致硬度增加,均匀伸长率也有很大的增加。当 SPD 样品在较低温度下进行时效处理时,强度和延展性都有可能增加。

项目成果

期刊论文数量(48)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
An Investigation of Deformation in Copper Single Crystals Using Equal-Channel Angular Pressing
铜单晶等通道角挤压变形研究
  • DOI:
    10.4028/www.scientific.net/msf.503-504.113
  • 发表时间:
    2006-01-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    M. Furukawa;Y. Fukuda;K. Oh;Z. Horita;T. Langdon
  • 通讯作者:
    T. Langdon
Influence of stacking fault energy on nanostructure formation under high pressure torsion
高压扭转下堆垛层错能对纳米结构形成的影响
Influence of ECAP on precipitate distributions in a spray-cast aluminum alloy
ECAP 对喷铸铝合金中析出物分布的影响
  • DOI:
  • 发表时间:
    2005
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    C.Xu
  • 通讯作者:
    C.Xu
Achieving High Strength and High Ductility in Precipitation-Hardened Alloys
实现沉淀硬化合金的高强度和高延展性
  • DOI:
  • 发表时间:
    2005
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Z.Horita et al.
  • 通讯作者:
    Z.Horita et al.
Microstructural development in equal-channel angular pressing using a 60° die
使用 60° 模具进行等通道角冲压的微观结构开发
  • DOI:
    10.1016/j.actamat.2004.01.040
  • 发表时间:
    2004-05-17
  • 期刊:
  • 影响因子:
    9.4
  • 作者:
    K. Furuno;Hiroki Akamatsu;K. Oh;M. Furukawa;Z. Horita;T. Langdon
  • 通讯作者:
    T. Langdon
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