Skip to main content
Erschienen in: Metals and Materials International 9/2022

11.01.2022

Effects of Temperature Distribution on Microstructure and Mechanical Properties of Hot Extruded Al–Zn–Mg–Cu Alloy Pipe with Variable Cross-Section

verfasst von: Lei Luo, Zhiyi Liu, Song Bai, Jing Cao, Fei Liu, Linnan Ou, Juangang Zhao

Erschienen in: Metals and Materials International | Ausgabe 9/2022

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

The microstructures and mechanical properties of a hot extruded Al–Zn–Mg–Cu alloy pipe with variable cross-section are investigated by transmission electron microscopy, electron backscattering diffraction, hardness testing and finite element method. The results suggest that the variable temperature distribution at different positions along the extrusion direction after hot extrusion attribute to the changes in hot deformation degrees. The extruded profile at billet temperature of 410 °C and a ram speed of 1.5 mm/s shows a gradual increase in temperature from 416 to 467 °C at strains from 3.7 to 8.6 along the extrusion direction. The dynamic recovery (DRV) and partial dynamic recrystallization (DRX) are observed in the hot extruded profile, and high-angle grain boundaries fraction exponentially rises along the extrusion direction. The hardness at different positions of the hot extruded profile shows a nearly exponential decline along the extrusion direction, mainly ascribes to the decrease of the dislocation density that caused by the dynamic softening.

Graphical Abstract

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Literatur
1.
Zurück zum Zitat Y.C. Wang, L.F. Cao, X.D. Wu, X. Tong, B. Liao, G.J. Huang, Z.G. Wang, J. Alloy. Compd. 814, 152264 (2020)CrossRef Y.C. Wang, L.F. Cao, X.D. Wu, X. Tong, B. Liao, G.J. Huang, Z.G. Wang, J. Alloy. Compd. 814, 152264 (2020)CrossRef
2.
Zurück zum Zitat M.A. Khan, Y.W. Wang, M.J. Anjum, G. Yasin, A. Malik, F. Nazeer, S. Khan, T. Ahmad, H. Zhang, Vacuum 174, 109185 (2020) M.A. Khan, Y.W. Wang, M.J. Anjum, G. Yasin, A. Malik, F. Nazeer, S. Khan, T. Ahmad, H. Zhang, Vacuum 174, 109185 (2020)
3.
Zurück zum Zitat L. Chen, G.J. Chen, J.W. Tang, G.Q. Zhao, C.S. Zhang, Mater. Charact. 158, 109953 (2019) L. Chen, G.J. Chen, J.W. Tang, G.Q. Zhao, C.S. Zhang, Mater. Charact. 158, 109953 (2019)
4.
Zurück zum Zitat E.M. Mazzer, C.R.M. Afonso, C. Bolfarini, C.S. Kiminami, Intermetallics 43, 182 (2013) E.M. Mazzer, C.R.M. Afonso, C. Bolfarini, C.S. Kiminami, Intermetallics 43, 182 (2013)
5.
Zurück zum Zitat C. Feng, W.B. Shou, H.Q. Liu, D.Q. Yi, Y.R. Feng, T. Nonferr. Metal. Soc. 25, 3515 (2015) C. Feng, W.B. Shou, H.Q. Liu, D.Q. Yi, Y.R. Feng, T. Nonferr. Metal. Soc. 25, 3515 (2015)
6.
Zurück zum Zitat Y.C. Wang, L.F. Cao, X.D. Wu, Y. Zou, G.J. Huang, Materials Reports 33, 1190 (2019) Y.C. Wang, L.F. Cao, X.D. Wu, Y. Zou, G.J. Huang, Materials Reports 33, 1190 (2019)
7.
Zurück zum Zitat J. Liang, J.H. Sun, X.M. Li, Y.Q. Zhang, L. Peng, Procedia Eng. 73, 84 (2014) J. Liang, J.H. Sun, X.M. Li, Y.Q. Zhang, L. Peng, Procedia Eng. 73, 84 (2014)
8.
Zurück zum Zitat J.C. Liu, M.J. Qin, Q.L. Zhao, L. Chen, P.F. Liu, J.G. Gao, Thin-Walled Struct. 111, 155 (2017) J.C. Liu, M.J. Qin, Q.L. Zhao, L. Chen, P.F. Liu, J.G. Gao, Thin-Walled Struct. 111, 155 (2017)
9.
Zurück zum Zitat C. Santus, Int. J. Fatigue 30, 677 (2008) C. Santus, Int. J. Fatigue 30, 677 (2008)
10.
Zurück zum Zitat J.H. Zhao, Y.L. Deng, J.G. Tang, J. Zhang, J. Alloy. Compd. 809, 151788 (2019) J.H. Zhao, Y.L. Deng, J.G. Tang, J. Zhang, J. Alloy. Compd. 809, 151788 (2019)
11.
Zurück zum Zitat Y. Guo, J.H. Zhang, H.W. Zhao, J. Mater. Sci. 56, 13429 (2021) Y. Guo, J.H. Zhang, H.W. Zhao, J. Mater. Sci. 56, 13429 (2021)
12.
Zurück zum Zitat A. Ghosh, M. Ghosh, K. Gudimetla, R. Kalsar, L.A.I. Kestens, C.S. Kondaveeti, B.S. Pugazhendhi, B. Ravisankar, Arch. Civ. Mech. Eng. 20, 7 (2020) A. Ghosh, M. Ghosh, K. Gudimetla, R. Kalsar, L.A.I. Kestens, C.S. Kondaveeti, B.S. Pugazhendhi, B. Ravisankar, Arch. Civ. Mech. Eng. 20, 7 (2020)
13.
Zurück zum Zitat J.Q. Yu, G.Q. Zhao, C.S. Zhang, L. Chen, Mater. Sci. Eng. A 682, 679 (2017) J.Q. Yu, G.Q. Zhao, C.S. Zhang, L. Chen, Mater. Sci. Eng. A 682, 679 (2017)
14.
Zurück zum Zitat H.A. Godinho, A.L.R. Beletati, E.J. Giordano, C. Bolfarini, J. Alloy. Compd. 586, S139 (2014) H.A. Godinho, A.L.R. Beletati, E.J. Giordano, C. Bolfarini, J. Alloy. Compd. 586, S139 (2014)
15.
Zurück zum Zitat A.R. Eivani, H.R. Jafarian, J. Zhou, J. Manuf. Process. 57, 881 (2020) A.R. Eivani, H.R. Jafarian, J. Zhou, J. Manuf. Process. 57, 881 (2020)
16.
Zurück zum Zitat M.A. Khan, Y.W. Wang, G. Yasin, F. Nazeer, A. Malik, W.Q. Khan, T. Ahmad, H. Zhang, M.A. Afifi, Mater. Charact. 167, 110472 (2020) M.A. Khan, Y.W. Wang, G. Yasin, F. Nazeer, A. Malik, W.Q. Khan, T. Ahmad, H. Zhang, M.A. Afifi, Mater. Charact. 167, 110472 (2020)
17.
Zurück zum Zitat S. Kaneko, K. Murakami, T. Sakai, Mater. Sci. Eng. A 500, 8 (2009) S. Kaneko, K. Murakami, T. Sakai, Mater. Sci. Eng. A 500, 8 (2009)
18.
Zurück zum Zitat X. Xu, G.Q. Zhao, Y.X. Wang, X.X. Chen, C.S. Zhang, Vacuum 167, 28 (2019) X. Xu, G.Q. Zhao, Y.X. Wang, X.X. Chen, C.S. Zhang, Vacuum 167, 28 (2019)
19.
Zurück zum Zitat K. Bharath, A. Mandal, A. Karmakar, A.K. Khanra, M.J. Davidson, Mater. Charact. 170, 110715 (2020) K. Bharath, A. Mandal, A. Karmakar, A.K. Khanra, M.J. Davidson, Mater. Charact. 170, 110715 (2020)
20.
Zurück zum Zitat S.K. Li, L.X. Li, H. He, Z.W. Liu, L. Zhang, T. Nonferr. Metal. Soc. 29, 1803 (2019) S.K. Li, L.X. Li, H. He, Z.W. Liu, L. Zhang, T. Nonferr. Metal. Soc. 29, 1803 (2019)
21.
Zurück zum Zitat S. Sakow, T. Tokunaga, M. Ohno, K. Matsuura, J. Mater. Process. Tech. 277, 116447 (2020) S. Sakow, T. Tokunaga, M. Ohno, K. Matsuura, J. Mater. Process. Tech. 277, 116447 (2020)
22.
Zurück zum Zitat Y.Q. Li, L. Chen, J.W. Tang, G.Q. Zhao, C.S. Zhang, J. Alloy. Compd. 749, 293 (2018) Y.Q. Li, L. Chen, J.W. Tang, G.Q. Zhao, C.S. Zhang, J. Alloy. Compd. 749, 293 (2018)
23.
Zurück zum Zitat L. Chen, Y.Q. Li, G.Q. Zhao, C.S. Zhang, F.Z. Gao, J. Mater. Res. Technol. 9, 507 (2020) L. Chen, Y.Q. Li, G.Q. Zhao, C.S. Zhang, F.Z. Gao, J. Mater. Res. Technol. 9, 507 (2020)
24.
Zurück zum Zitat G.J. Chen, L. Chen, G.Q. Zhao, C.S. Zhang, J. Alloy. Compd. 729, 210 (2017) G.J. Chen, L. Chen, G.Q. Zhao, C.S. Zhang, J. Alloy. Compd. 729, 210 (2017)
25.
Zurück zum Zitat Z.G. Li, L. Chen, J.W. Tang, W.C. Sun, G.Q. Zhao, C.S. Zhang, J. Alloy. Compd. 863, 158725 (2021) Z.G. Li, L. Chen, J.W. Tang, W.C. Sun, G.Q. Zhao, C.S. Zhang, J. Alloy. Compd. 863, 158725 (2021)
26.
Zurück zum Zitat Y.C. Wang, X.D. Wu, L.F. Cao, X. Tong, M.J. Couper, Q. Liu, Mater. Sci. Eng. A 792, 139807 (2020) Y.C. Wang, X.D. Wu, L.F. Cao, X. Tong, M.J. Couper, Q. Liu, Mater. Sci. Eng. A 792, 139807 (2020)
27.
Zurück zum Zitat J.G. Zhao, Z.Y. Liu, S. Bai, T.T. Huang, J. Wang, H.Y. Xie, D.P. Zeng, L. Luo, Mater. Sci. Eng. A 803, 140490 (2021) J.G. Zhao, Z.Y. Liu, S. Bai, T.T. Huang, J. Wang, H.Y. Xie, D.P. Zeng, L. Luo, Mater. Sci. Eng. A 803, 140490 (2021)
28.
Zurück zum Zitat G.J. Chen, L. Chen, G.Q. Zhao, C.S. Zhang, W.C. Cui, J. Alloy. Compd. 710, 80 (2017) G.J. Chen, L. Chen, G.Q. Zhao, C.S. Zhang, W.C. Cui, J. Alloy. Compd. 710, 80 (2017)
29.
Zurück zum Zitat A.R. Eivani, J. Zhou, J. Alloy. Compd. 725, 41 (2017) A.R. Eivani, J. Zhou, J. Alloy. Compd. 725, 41 (2017)
30.
Zurück zum Zitat F. Li, H.B. Wu, M.H. Qin, Mod. Phys. Lett. B 30, 1650053 (2016) F. Li, H.B. Wu, M.H. Qin, Mod. Phys. Lett. B 30, 1650053 (2016)
31.
Zurück zum Zitat L. Luo, Z.Y. Liu, S. Bai, J.G. Zhao, D.P. Zeng, J. Wang, J. Cao, Y.C. Hu, Materials 13, 1743 (2020) L. Luo, Z.Y. Liu, S. Bai, J.G. Zhao, D.P. Zeng, J. Wang, J. Cao, Y.C. Hu, Materials 13, 1743 (2020)
32.
Zurück zum Zitat X. Xu, X.W. Ma, G.Q. Zhao, X.X. Chen, Y.X. Wang, J. Alloy. Compd. 867, 159043 (2021) X. Xu, X.W. Ma, G.Q. Zhao, X.X. Chen, Y.X. Wang, J. Alloy. Compd. 867, 159043 (2021)
33.
Zurück zum Zitat H. Jiang, Z.G. Fan, C.Y. Xie, Mater. Sci. Eng. A 513-514, 109 (2009) H. Jiang, Z.G. Fan, C.Y. Xie, Mater. Sci. Eng. A 513-514, 109 (2009)
34.
Zurück zum Zitat Z.C. Sun, H.L. Wu, J. Cao, Z.K. Yin, Int. J. Plasticity 106, 73 (2018) Z.C. Sun, H.L. Wu, J. Cao, Z.K. Yin, Int. J. Plasticity 106, 73 (2018)
35.
Zurück zum Zitat Y.D. Zhang, S.B. Jin, P.W. Trimby, X.Z. Liao, M.Y. Murashkin, R.Z. Valiev, J.Z. Liu, J.M. Cairney, S.P. Ringer, G. Sha, Acta Mater. 162, 19 (2019) Y.D. Zhang, S.B. Jin, P.W. Trimby, X.Z. Liao, M.Y. Murashkin, R.Z. Valiev, J.Z. Liu, J.M. Cairney, S.P. Ringer, G. Sha, Acta Mater. 162, 19 (2019)
36.
Zurück zum Zitat J.F. Jiang, Y. Wang, Y.Z. Liu, G.F. Xiao, H. Li, T. Nonferr. Metal. Soc. 31, 609 (2021) J.F. Jiang, Y. Wang, Y.Z. Liu, G.F. Xiao, H. Li, T. Nonferr. Metal. Soc. 31, 609 (2021)
37.
Zurück zum Zitat D.L. Baragar, J. Mech. Work. Technol. 14, 295 (1987) D.L. Baragar, J. Mech. Work. Technol. 14, 295 (1987)
38.
Zurück zum Zitat P.L. Charpentier, B.C. Stone, S.C. Ernst, J.F. Thomas, Metall. Trans. A 17, 2227 (1986) P.L. Charpentier, B.C. Stone, S.C. Ernst, J.F. Thomas, Metall. Trans. A 17, 2227 (1986)
39.
Zurück zum Zitat R.L. Goetz, S.L. Semiatin, J. Mater. Eng. Perform. 10, 710 (2001) R.L. Goetz, S.L. Semiatin, J. Mater. Eng. Perform. 10, 710 (2001)
40.
Zurück zum Zitat Q.X. Pei, B.H. Hu, C. Lu, Y.Y. Wang, Scripta Mater. 49, 303 (2003) Q.X. Pei, B.H. Hu, C. Lu, Y.Y. Wang, Scripta Mater. 49, 303 (2003)
41.
Zurück zum Zitat L. Li, J. Zhou, J. Duszczyk, J. Mater. Process. Tech. 172, 372 (2006) L. Li, J. Zhou, J. Duszczyk, J. Mater. Process. Tech. 172, 372 (2006)
42.
Zurück zum Zitat D.M. Neto, V.M. Simões, M.C. Oliveira, J.L. Alves, H. Laurent, A. Oudriss, L.F. Menezes, Mech. Mater. 146, 103398 (2020) D.M. Neto, V.M. Simões, M.C. Oliveira, J.L. Alves, H. Laurent, A. Oudriss, L.F. Menezes, Mech. Mater. 146, 103398 (2020)
43.
Zurück zum Zitat J.C. Long, Q.X. Xia, G.F. Xiao, Y. Qin, S. Yuan, Int. J. Mech. Sci. 191, 106069 (2021) J.C. Long, Q.X. Xia, G.F. Xiao, Y. Qin, S. Yuan, Int. J. Mech. Sci. 191, 106069 (2021)
44.
Zurück zum Zitat J.J. Zhang, Y.P. Yi, S.Q. Huang, X.C. Mao, H.L. He, J.G. Tang, W.F. Guo, F. Dong, Mater. Sci. Eng. A 804, 140650 (2021) J.J. Zhang, Y.P. Yi, S.Q. Huang, X.C. Mao, H.L. He, J.G. Tang, W.F. Guo, F. Dong, Mater. Sci. Eng. A 804, 140650 (2021)
45.
Zurück zum Zitat O. Sitdikov, R. Garipova, E. Avtokratova, O. Mukhametdinova, M. Markushevet, J. Alloy. Compd. 746, 520 (2018) O. Sitdikov, R. Garipova, E. Avtokratova, O. Mukhametdinova, M. Markushevet, J. Alloy. Compd. 746, 520 (2018)
46.
Zurück zum Zitat Y.J. Lang, Y.H. Cai, H. Cui, J.S. Zhang, Mater. Design 32, 4241 (2011) Y.J. Lang, Y.H. Cai, H. Cui, J.S. Zhang, Mater. Design 32, 4241 (2011)
47.
Zurück zum Zitat J.H. Zhao, Y.L. Deng, J.G. Tang, J. Zhang, Mater. Sci. Eng. A 798, 139927 (2020) J.H. Zhao, Y.L. Deng, J.G. Tang, J. Zhang, Mater. Sci. Eng. A 798, 139927 (2020)
48.
Zurück zum Zitat H.C. Fang, H. Chao, K.H. Chen, Mater. Sci. Eng. A 610, 10 (2014) H.C. Fang, H. Chao, K.H. Chen, Mater. Sci. Eng. A 610, 10 (2014)
49.
Zurück zum Zitat Z.G. Chen, Z.G. Yuan, J.K. Ren, J. Alloy. Compd. 828, 154446 (2020) Z.G. Chen, Z.G. Yuan, J.K. Ren, J. Alloy. Compd. 828, 154446 (2020)
50.
Zurück zum Zitat M.J. Starink, S.C. Wang, Acta Mater. 51, 5131 (2003) M.J. Starink, S.C. Wang, Acta Mater. 51, 5131 (2003)
51.
Zurück zum Zitat L.J. Zheng, C.Q. Chen, T.T. Zhou, P.Y. Liu, M.G. Zeng, Mater. Charact. 49, 455 (2002) L.J. Zheng, C.Q. Chen, T.T. Zhou, P.Y. Liu, M.G. Zeng, Mater. Charact. 49, 455 (2002)
52.
Zurück zum Zitat H. Mecking, U.F. Kocks, Acta Mater. 29, 1865 (1981) H. Mecking, U.F. Kocks, Acta Mater. 29, 1865 (1981)
53.
Zurück zum Zitat X. Chen, D.B. Xia, J.L. Zhang, G.S. Huang, K. Liu, A.T. Tang, B. Jiang, F.S. Pan, J. Alloy. Compd. 846, 156306 (2020) X. Chen, D.B. Xia, J.L. Zhang, G.S. Huang, K. Liu, A.T. Tang, B. Jiang, F.S. Pan, J. Alloy. Compd. 846, 156306 (2020)
54.
Zurück zum Zitat R.Q. Lu, S.W. Zheng, J. Teng, J.M. Hu, D.F. Fu, J.C. Chen, G.D. Zhao, F.L. Jiang, H. Zhang, J. Mater. Sci. Technol. 80, 150 (2021) R.Q. Lu, S.W. Zheng, J. Teng, J.M. Hu, D.F. Fu, J.C. Chen, G.D. Zhao, F.L. Jiang, H. Zhang, J. Mater. Sci. Technol. 80, 150 (2021)
55.
Zurück zum Zitat M. Reihanian, R. Ebrahimi, N. Tsuji, M.M. Moshksar, Mater. Sci. Eng. A 473, 189 (2008) M. Reihanian, R. Ebrahimi, N. Tsuji, M.M. Moshksar, Mater. Sci. Eng. A 473, 189 (2008)
Metadaten
Titel
Effects of Temperature Distribution on Microstructure and Mechanical Properties of Hot Extruded Al–Zn–Mg–Cu Alloy Pipe with Variable Cross-Section
verfasst von
Lei Luo
Zhiyi Liu
Song Bai
Jing Cao
Fei Liu
Linnan Ou
Juangang Zhao
Publikationsdatum
11.01.2022
Verlag
The Korean Institute of Metals and Materials
Erschienen in
Metals and Materials International / Ausgabe 9/2022
Print ISSN: 1598-9623
Elektronische ISSN: 2005-4149
DOI
https://doi.org/10.1007/s12540-021-01120-5

Weitere Artikel der Ausgabe 9/2022

Metals and Materials International 9/2022 Zur Ausgabe

    Marktübersichten

    Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen.