Influence of extrusion parameters on microstructure development and mechanical properties in wrought magnesium alloys AZ80 and ZK60 [Elektronische Ressource] / Muhammad Shahzad

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• Publié par: technische_universitat_clausthal
• Publié le: 01 janvier 2010
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• Langue: English
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Extrait

derInuencejustofnothingextrusionM.Sc.paderrametersderonvmicrostructureakistandNatur-evelopmenthenandjustmechanicalPr?fungpvropMuhammadertiesLahore,invwroughtakult?tmagnesiumMaterialwissenscalloecysersit?tAZ80spaceandTZK60?ndlicnothingnothingjustspacespaceorgelegtnothingonjustShahzad,spaceausnothingPjustgenehmigtspaceonDissertationFzurf?rErlangungunddeshaftenGradesTeineshniscDoktor-IngenieursUnivnothingClausthaljustjustspacenothingnothingspacejustagspacemnothinghenjust30.04.2010spacejustnothingjustjustderspaceDr.nothingnothingjustolterspaceBericnothingnothingjustspacespacejustnothingProf.justericspaceL.nothingjustjustjustspacespacenothingnothingjustjustspacespacenothingVjustommissionspaceA.nothing.justterstatterspaceProf.nothingagnerjustterstatterspacehauptttttnothingJanecekjustspacespacejustnothingnothingjustspacespacejustnothingnothingjustspacespacejustnothingnothingjustspacespaceorsitzendernothingPromotionkjustssssespaceDr.nothingWjustsspaceHauptbnothinghjustnothingspacespaceeeeenothingDr.justWspaceanothinghjustnothingspacespacenothingProf.justM.spacenothinganEidesstattlicheBegutacErkl?norungennoHiermitherkl?reanderenicorgelegenhunandEidesederStatt,IhrerdhaorliegtsicseinenicMuhammadhStatt,dieebDissertationeiTderhFtheitakult?tcf?rzMaterial-tungundderNaturwis-undsenscbishehaftenhderersucThabechhniscEideshendassUniviersit?teingereicClausthalteeingereiwcinheilentecDissertationinselbst?ndigGesamundeinerohneHounerlaubtehscHilfeulevurerfassthundvdieobvenhatutztendassHilfsmittelhvrollst?ndigcangegebkenPromotionsvhabhe.ternommenHiermite.erkl?reShahzadic



htnacMagnesiumknetlegierungenrhAZ80h?hereundtlicZK60abnimmwurdenedurcundhrelativdirektesungStrangpressenzeundvRunbdkneteseinernUmformgrademitE)unUmformgradestersceihiedlieineceidenhenex-UmformgradenZK60inhe,einemommTdieeGusszustandmp(TeraturbbsereicendunghtvtialonBei175-350hDC-catCgro?enplastiscedeutethSDE.vorerformZusammenfassungt.ZK60DiedieMikrostrukturenwth,wicDehngrenzeklungistwurdeeiliceutektischheterh?h-eitwieeratur;elektronenmikroskestigopischiedenenhstranggepresstenaceihgewiesen.eraturenDieLegierungkristallograscalsheerscTdieexturk-wurdeStrengthdurc(SherzeicR?nzeigttgendiraktometriesehrunEekttersucdiehklung.t.AnzahlDab?rnerneiUmformgradwurdewfestgestellt,gerin-dasswdieungMg-LegierungHomoZK60eieineninh?herenAZ80GradRekristallisationsgradantdynamischeherabscRekristallisationhaufwsieist,bwieurAZ80.hDieGrunddynamiscTheesRekristallisationzuvAu?sungonPhaseZK60Derzeigteornfeinsicdemhdeutlicdurces-heidereineRaumrelativzeigtfeinh?hererekristallisierteeitKvorngr??eempund2einerzeigtabgesceinkhSupwT?calshDieteneistkristall?dungsfestigkograscauf.henvThiedenerextur.aufDieseMikrostrukturenswicVlungerhaltendemwirdDierenaufEektdieDZr-reivchnet.henZK60KernesicinallerdingsZK60deutliczur?ceinkgefdes?aufhrtMikrostrukturenundwiczeigtEineeinhohegeringesanDRX-KSignalbnacgeringemhbdeeinenresenUmformhung.gerenDieseObKerneohlbildenUmformsicvhderbgenisierungsgl?heibder400Zr-ZugabCebaus,Legierungenumbzw.sodendieeK?horngr??eundwkristallograsc?hrendTdturehs?cGie?prozesst,zuigtminimieren.cDiedassveiornderdieUmfor-leicmtungt.durchierf?rhgef?hrtedieHomogenisiatsacerungsgl?hdassunghierbv(ZK60)eeinerrollst?ndigenbderesserthendaskDRX-t.VdeutlicerhaltenKundungseektresultierthinStrangpresseneinemth?herenhGrandFantigkRekristallisation.bDieLegierungenmeceihanisctemphenallerdingsEigenscderhafteneinederFumgeformktenbLegierungeniwurdenerscunTtereraturenZug->Die00C).wieDeraucZustandhaufgrundDrucFkb?rnigkelastungtberplastizit?testimmeit.empBeih?herAZ80250wC.erdenZK60kweineeineAuswirkungenErmdurceithAZ80Aniw
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themagnesiumroallostressysrAZ80as-receivandeZK60ys,hathevgrainedegreebloeensignicanplasticalelyhigherdeformedeballoyAdirectresultsextrusiontreatmenandtexturerotaryeredswofagingitognverarious(Tdegreesexhibitofitsdeformationininthatawithtemptlyeratureinrangeprop175-350erttimesC.Although,TThehewevalloolutionlofcasemicrostructureofhascombaeenallostudiedtusingincreasesopticalhoandshoelectronlevmi-C).croscoptheiryy.bTheexhibitscrystallographicthetexture.hasfatiguebnoteenstressstudiedtensileusingisX-rabyofdiraction.sameInelycomparisonoftoloZK60ofalloaySDE,MPAZ80pre-deformationalloatyincreasesshorecrystallizationwsensabhigherthedegreesignicanoflodynamiincZK60recrystallization,batotalrelativcompelyanertorecrystallizeddissolgrina.ingrainsizeextrudingandcanastrengthwtempeakeerallocrystallographichighertexture.atThistempb200ehaas-extrudedviorecausestemsgrainfrompthetempZr-ric250hvirtuecoresrpresenhtlimitinobservZK60alloalloaddition,ysbandshosholifewbpeoincreasesorincreaseDRXstress.respysonsesignicanduringaecteddeformation.yThesedegreecoresdeformationaretheformedrange.whenrelativZrhigheradditionortionicoarsesatmadewtodegreerenedeformationtheingrainthreesizehigherduring(the100castinga).prothecess.homogenizationThetpre-deformation400homogenizationCtreatmenthetofimproandveakesthetheinDRXothbys,ehayieldviorisandtresultsyinwhigheronlydegreetheofofrecrystallization.alTheys,mececausehanicalthepropdissolutionertieseutecticofoundthepdeformedrallodysonlyhapartialvuteonbAZ80eenydeterminedTheunderttensilerenemenandaftercompressivsieilotlyadings.theInatAZ80omalloerature;yw,vtheas-castvysariationswinstrthengthdegreeeofateddeformationeraturesin>aAbstractrangeThewroughallo=b2-3ofdonenotsizesaectsutheerplasticitmicrostructureatederatureC.thanZK60yevTheolutionalloand,theystrengthofdierenhighetialstrengtheechigte(SDE),endurancewhithanconehedisAZ80theydierenceInithnrotatingtensileeamandtestscompressivwefatigueyieldisstress.aectedOnythecompressivotheryieldhand,andthelinearlymicrostructureanevinolutionyieldiniiZK60HigherApush-pullcknoedwledgepromGermaneZantsWIenamydeeplyleast,grmaptalleefulfortooratorymPyforthesistsupestervisor,tProf.iiiDforraging.amLotharstaWort,agner,pwhodwlenastheabundanparticularlytlyvhelpfulonsoringandClausthal,oeredrimmenseandsuppLastortexpressandyguidance.siblingsIeamstudenalsoandthankful,tohelptherotaryco-referentttesting.Prof.thankfulDr.tecMilIostheirJanecekMr.forehisthecriticalacommenDietertsvidingandwsuggestionstcoyvIeringtomanCommission,ytareasforofymIWW,yDresearconshngwanguageork.vidingSpeecialnotthankswishareyduetotoeloDr.tsSangbtheirongationYitfenorlifemantsyKhaungsessionsyofM.E.,fruitfulhisdiscussionsinonerformingexpswerimentreatmentalandrefatiguesuIlalsotsto,theesphnicaleciallyatrelatedWtoforthesuppcrystallographicparticularlytexture.UwIHankwforoulderformingalsoextrusionlikcess,entoMr.thankBrinkmannallprotheexcelgrouptmemorkingbvironmenersinformetallographalllabtheir.suppamortthankfulandthehelpEducationinGobernmenothofcurricularakistan,andspco-curriculamrstamatters,atandTUmakingandmAADyspstaoyiattheIWWlacoursememorableproexpexcellenerience.administrativIservices.wbutouldthespIeciallytolikmedeeptogratitudethankmmbyvcolleaguesparenEmadandKamal,forM.Sc.,consistenformotivhisandhelpncouragemeninduringpyerformingtireX-raty.texturemeasuremen.Contents.1.Introandduction.1.2.Theo.retical.background.4.2.1.W.rough.ttMg.allo.yson.......analysis.hi...erimental.ondition.......Eec.of.extrusion.........P.........................on.5.1.1..4of2.2.Deformationtof.Mg.and5.1.5its.a.llo.ys......exture.........4.3.1.......t.....Analytical.........ical............6.2.2.126Crystallo.grap.hi.cMecslip........Eect.t...in.....30.......icrostructur.....Eec.......pre-extrusion.....ost-extrusion.....39.aging..6.2.2.240Ddeveformation.t.winning....................xtr.treatmen.........24.annealing...........25.ds........9.2.3.Measuremen.t.and4.4.1dev.elopmen.t.of.crystallographic.texture......4.4.2...............Crystallo.texture11.2.3.1.Crystallo.grap.hi.c27texturetestingmeasuremen.t............5.30.extrusion.dev.......icrostructur.ed..........11Eec2.3.2treatmenP.ole.gure.measuremen.t..5.1.3.dev.extrusion.......33.of.on...........t.genization.......38.of............11Eec2.3.3ost-extrusionT.exture.dev.elopmen.t.in.MgEectsalloonyst.......5.2.1.as-cast.............iv....................14.2.424ExtrusionPre-eofusiMghomogenizationallotys..................4.3.2.ost-extrusion.treatmen.......................4.4.metho................16.2.4.1.Eec.t.of.extrusion.parame.t.e.rs25.Chem.analysis...............................25.Microstructural..........17.3.Problem.denition.and.objectives.1.9.4.Exp4.4.3erimentalgrapmethocdsanalysisand.materials.21.4.1.Exp.erimen.tal.strategy........4.4.4.hanical...............................28.Exp.results.5.1.of.parameters.microstructure.elopmen........21.4.230DeformationMmethoedsas-receiv.c.....................5.1.2.t.homogenization.t.....................32.M.e.elopmen.during......22.4.2.1.Extrusion......5.1.4.t.ET.ER.microstructure...................35.Eec.of.homo.treatmen...............5.1.6.t.p.annealing......22.4.2.2.Rotary.sw.aging........5.1.7.t.p.sw.........................5.2.of.parameters.texture.elopmen...............4023T4.3inHeatconditiontreatmen.ts......................40...Conoften.ts.5.2.2.T.extureyingdevTheelopmen.t.during.e.xtr.usioofn..ts.......on...elemen.e.during.64.......erties.eect...el.of.7041.5.2.3TheEecteectoftreatmenET.andandERMicrostructural...60.......6.1.3...homogenization.............p.67.......and.pre...........temp.6.5..42.5.2.4bEect.ofbpre-extrusion73homogeni.zation..5.5.6.een...6.........of.......6.1.2.and.....s...6343ost-5.2.5.Eectdeof.p.ost-extrusion.annealing..role.......65.and...roles.ts...and.......The.....xt...68.extrusion..44ensile5.2.6eEect.of.p70ost-extrusion.sw.aging....of.ratio...erformance.........xt.......rusion.....sw...........at45et5.3enduranceEectyieldof.extrusion.parameters60onelopmentensile.and.compressiv.e.prop.erties....The.lo........45.5.3.1.T.en.roleandrusionComp.eratureprop.e.rt.i.esrincas-casttreatmencondition....The.and.i.ts...T.elopmen............45.5.3.2.Eect6.2.1ofalhomogenizationtstreatmen.t..........The.temp.ratio.....6.2.3.pre-.heat.......T.e........46.5.3.3.Eect67ofdierenextrusionas-extrudedtemp.erature.and67ratioof.temp.extrusion.....Eect.p.nization.....6.4.erties.ated.erature.......