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Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A 12/2020

18.10.2020

Mechanical Behavior and Strengthening Mechanisms in Precipitation-Strengthened Aluminum Alloy with Gradient Structure Induced by Sliding Friction Treatment

verfasst von: Yan Du, Wangtu Huo, Jianping Xu, Wei Zhang

Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A | Ausgabe 12/2020

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Abstract

The flat surfaces of a 7075 aluminum (Al) alloy plate were processed by sliding friction treatment (SFT), which is a technique for surface nanocrystallization of metals and alloys. The aim of this study was to investigate the microstructural evolution, mechanical behavior and strengthening mechanisms in this SFTed precipitation-strengthened Al alloy. The SFT resulted in a gradient structure (GS) with an effective depth of ~ 800 µm, and a nanostructured layer was formed within a depth of ~ 30 µm from the surface. Increasing boundary spacing and decreasing misorientation angle between boundaries were found with increasing depth from the surface, which was accompanied by a decrease in hardness from ~ 2436 MPa in the topmost surface layer to ~ 1568 MPa in the undeformed coarse grain (CG) matrix. Moreover, the GS revealed a prominent precipitate redistribution induced by the SFT. The GS revealed higher strength and especially exhibited a higher work-hardening rate at low strain (ε < 0.026) than the CG, attributed to a novel coupling of dislocations, boundaries and precipitates. Grain boundary strengthening, dislocation strengthening, precipitation strengthening and synergetic strengthening in the GS were quantitatively evaluated based on sufficient discussion.

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Metadaten
Titel
Mechanical Behavior and Strengthening Mechanisms in Precipitation-Strengthened Aluminum Alloy with Gradient Structure Induced by Sliding Friction Treatment
verfasst von
Yan Du
Wangtu Huo
Jianping Xu
Wei Zhang
Publikationsdatum
18.10.2020
Verlag
Springer US
Erschienen in
Metallurgical and Materials Transactions A / Ausgabe 12/2020
Print ISSN: 1073-5623
Elektronische ISSN: 1543-1940
DOI
https://doi.org/10.1007/s11661-020-06038-y

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