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Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A 9/2016

30.06.2016

Scaling up of High-Pressure Sliding (HPS) for Grain Refinement and Superplasticity

verfasst von: Yoichi Takizawa, Takahiro Masuda, Kazushige Fujimitsu, Takahiro Kajita, Kyohei Watanabe, Manabu Yumoto, Yoshiharu Otagiri, Zenji Horita

Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A | Ausgabe 9/2016

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Abstract

The process of high-pressure sliding (HPS) is a method of severe plastic deformation developed recently for grain refinement of metallic materials under high pressure. The sample for HPS is used with a form of sheet or rod. In this study, an HPS facility with capacities of 500 tonnes for vertical pressing and of 500 and 300 tonnes for horizontal forward and backward pressings, respectively, was newly built and applied for grain refinement of a Mg alloy as AZ61, Al alloys such as Al-Mg-Sc, A2024 and A7075 alloys, a Ti alloy as ASTM-F1295, and a Ni-based superalloy as Inconel 718. Sheet samples with dimensions of 10 to 30 mm width, 100 mm length, and 1 mm thickness were processed at room temperature and ultrafine grains with sizes of ~200 to 300 nm were successfully produced in the alloys. Tensile testing at elevated temperatures confirmed the advent of superplasticity with total elongations of more than 400 pct in all the alloys. It is demonstrated that the HPS can make all the alloys superplastic through processing at room temperature with a form of rectangular sheets.

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Literatur
1.
2.
Zurück zum Zitat N.J. Petch: J. Iron Steel Inst., 1953, vol. 174, pp. 25-28. N.J. Petch: J. Iron Steel Inst., 1953, vol. 174, pp. 25-28.
3.
Zurück zum Zitat X. Huang, N. Hansen and N. Tsuji: Science, 2006, vol. 312, pp. 249-251.CrossRef X. Huang, N. Hansen and N. Tsuji: Science, 2006, vol. 312, pp. 249-251.CrossRef
4.
Zurück zum Zitat J. W. Edington, K. N. Melton and C. P. Cutler, Prog. Mater. Sci., 1976, vol. 21, pp. 61-158.CrossRef J. W. Edington, K. N. Melton and C. P. Cutler, Prog. Mater. Sci., 1976, vol. 21, pp. 61-158.CrossRef
5.
6.
Zurück zum Zitat O.D. Sherby, J. Wadsworth, Prog. Mater. Sci., 1989, vol. 33, pp. 169-221.CrossRef O.D. Sherby, J. Wadsworth, Prog. Mater. Sci., 1989, vol. 33, pp. 169-221.CrossRef
7.
Zurück zum Zitat T. R. Bieler and A.K. Mukherjee: Mater. Sci. Eng. A, 1990, vol. 128, pp. 171-182.CrossRef T. R. Bieler and A.K. Mukherjee: Mater. Sci. Eng. A, 1990, vol. 128, pp. 171-182.CrossRef
8.
Zurück zum Zitat T.G. Nieh, J. Wadsworth, and O.D. Sherby: in Superplasticity in Metals and Ceramics, D.R. Clarke, S. Suresh, and I.M. Ward, eds., Cambridge University Press, Cambridge, 1997, p. 32. T.G. Nieh, J. Wadsworth, and O.D. Sherby: in Superplasticity in Metals and Ceramics, D.R. Clarke, S. Suresh, and I.M. Ward, eds., Cambridge University Press, Cambridge, 1997, p. 32.
9.
Zurück zum Zitat F.A. Mohamed and T.G. Langdon: Scr. Metall., 1976, vol. 10, pp. 759-762.CrossRef F.A. Mohamed and T.G. Langdon: Scr. Metall., 1976, vol. 10, pp. 759-762.CrossRef
10.
Zurück zum Zitat K. Higashi, Met. Mater. Int., 1998, vol. 4, pp. 498–502. K. Higashi, Met. Mater. Int., 1998, vol. 4, pp. 498–502.
11.
Zurück zum Zitat R.Z. Valiev, R.K. Islamgaliev and I.V. Alexandrov: Prog. Mater. Sci., 2000, vol. 45, pp. 103-189.CrossRef R.Z. Valiev, R.K. Islamgaliev and I.V. Alexandrov: Prog. Mater. Sci., 2000, vol. 45, pp. 103-189.CrossRef
12.
Zurück zum Zitat R.Z. Valiev, Y. Estrin, Z. Horita, T.G. Langdon, M.J. Zehetbauer and Y.T. Zhu: JOM, 2006, vol. 58 (4), pp. 33-39.CrossRef R.Z. Valiev, Y. Estrin, Z. Horita, T.G. Langdon, M.J. Zehetbauer and Y.T. Zhu: JOM, 2006, vol. 58 (4), pp. 33-39.CrossRef
13.
Zurück zum Zitat [13] Y. Estrin and A. Vinogradov: Acta Mater., 2013, vol. 61, pp. 782–817.CrossRef [13] Y. Estrin and A. Vinogradov: Acta Mater., 2013, vol. 61, pp. 782–817.CrossRef
15.
Zurück zum Zitat A.P. Zhilyaev and T.G. Langdon: Prog. Mater. Sci., 2008, vol. 53, pp.893-979.CrossRef A.P. Zhilyaev and T.G. Langdon: Prog. Mater. Sci., 2008, vol. 53, pp.893-979.CrossRef
16.
Zurück zum Zitat K. Edalati and Z. Horita: Mater. Sci. Eng. A, 2016, vol. 652, pp. 325-352.CrossRef K. Edalati and Z. Horita: Mater. Sci. Eng. A, 2016, vol. 652, pp. 325-352.CrossRef
17.
Zurück zum Zitat T. Waitz, V. Kazykhanov and H.P. Karnthaler: Acta Mater., 2004, vol. 52, pp. 137-147.CrossRef T. Waitz, V. Kazykhanov and H.P. Karnthaler: Acta Mater., 2004, vol. 52, pp. 137-147.CrossRef
18.
Zurück zum Zitat J.Y. Huang, Y.T. Zhu, X.Z. Liao and R.Z. Valiev: Phil. Mag. Lett., 2004, vol. 84, pp. 183-190.CrossRef J.Y. Huang, Y.T. Zhu, X.Z. Liao and R.Z. Valiev: Phil. Mag. Lett., 2004, vol. 84, pp. 183-190.CrossRef
19.
Zurück zum Zitat C. Rentenberger, T. Waitz and H.P. Karnthaler: Mater. Sci. Eng. A, 2007, vol. 462, pp. 283-288.CrossRef C. Rentenberger, T. Waitz and H.P. Karnthaler: Mater. Sci. Eng. A, 2007, vol. 462, pp. 283-288.CrossRef
20.
Zurück zum Zitat C. Mangler, C. Gammer, H.P. Karnthaler and C. Rentenberger: Acta Mater., 2010, vol. 58, pp. 5631-5638.CrossRef C. Mangler, C. Gammer, H.P. Karnthaler and C. Rentenberger: Acta Mater., 2010, vol. 58, pp. 5631-5638.CrossRef
21.
Zurück zum Zitat K. Edalati, S. Toh, H. Iwaoka, M. Watanabe, Z. Horita, D. Kashioka, K. Kishida and H. Inui: Scripta Mater., 2012, vol. 67, pp. 814-817.CrossRef K. Edalati, S. Toh, H. Iwaoka, M. Watanabe, Z. Horita, D. Kashioka, K. Kishida and H. Inui: Scripta Mater., 2012, vol. 67, pp. 814-817.CrossRef
22.
Zurück zum Zitat K. Edalati, J. Matsuda, H. Iwaoka, S. Toh, E. Akiba and Z. Horita: Int. J. Hydrogen Energy, 2013, vol. 38, pp. 4622-4627.CrossRef K. Edalati, J. Matsuda, H. Iwaoka, S. Toh, E. Akiba and Z. Horita: Int. J. Hydrogen Energy, 2013, vol. 38, pp. 4622-4627.CrossRef
23.
Zurück zum Zitat R. K. Islamgaliev, R. Kuzel, S. N. Mikov, A. V. Igo, J. Burianek, F. Chmelik and R. Z. Valiev: Mater. Sci. Eng. A, 1999, vol. 266, pp. 205-210.CrossRef R. K. Islamgaliev, R. Kuzel, S. N. Mikov, A. V. Igo, J. Burianek, F. Chmelik and R. Z. Valiev: Mater. Sci. Eng. A, 1999, vol. 266, pp. 205-210.CrossRef
24.
Zurück zum Zitat Y. Ikoma, K. Hayano, K. Edalati, K. Saito, Q. Guo, and Z. Horita: Appl. Phys. Lett., 2012, vol. 101, pp. 121908 1-4. Y. Ikoma, K. Hayano, K. Edalati, K. Saito, Q. Guo, and Z. Horita: Appl. Phys. Lett., 2012, vol. 101, pp. 121908 1-4.
25.
Zurück zum Zitat Y.Ikoma, K.Hayano, K.Edalati, K.Saito, Q.Guo, Z.Horita, T.Aoki and D.J.Smith: J. Mater. Sci., 2014, vol. 49, pp. 6565–6569.CrossRef Y.Ikoma, K.Hayano, K.Edalati, K.Saito, Q.Guo, Z.Horita, T.Aoki and D.J.Smith: J. Mater. Sci., 2014, vol. 49, pp. 6565–6569.CrossRef
26.
Zurück zum Zitat Y. Ikoma, Y. Ejiri, K. Hayano, K. Saito, Q. Guo and Z. Horita: Phil. Mag. Lett., 2014, vol. 94, pp. 1-8.CrossRef Y. Ikoma, Y. Ejiri, K. Hayano, K. Saito, Q. Guo and Z. Horita: Phil. Mag. Lett., 2014, vol. 94, pp. 1-8.CrossRef
27.
Zurück zum Zitat K. Edalati and Z. Horita: Scripta Mater., 2010, vol. 63,pp. 174–177.CrossRef K. Edalati and Z. Horita: Scripta Mater., 2010, vol. 63,pp. 174–177.CrossRef
28.
Zurück zum Zitat K. Edalati, S. Toh, Y. Ikoma and Z. Horita: Scripta Mater., 2011, vol. 65, pp. 974-977.CrossRef K. Edalati, S. Toh, Y. Ikoma and Z. Horita: Scripta Mater., 2011, vol. 65, pp. 974-977.CrossRef
30.
31.
Zurück zum Zitat Y. Harai, Y.Ito and Z. Horita: Scripta Mater., 2008, vol. 58, pp. 469-482.CrossRef Y. Harai, Y.Ito and Z. Horita: Scripta Mater., 2008, vol. 58, pp. 469-482.CrossRef
32.
Zurück zum Zitat K. Edalati and Z. Horita: J. Mater. Sci., 2010, vol. 45, pp. 4578-4582.CrossRef K. Edalati and Z. Horita: J. Mater. Sci., 2010, vol. 45, pp. 4578-4582.CrossRef
33.
Zurück zum Zitat K. Edalati and Z. Horita: J. Mater. Sci., 2012, vol. 47, pp. 473-478.CrossRef K. Edalati and Z. Horita: J. Mater. Sci., 2012, vol. 47, pp. 473-478.CrossRef
34.
35.
Zurück zum Zitat T. Masuda, K. Fujimitsu, Y. Takizawa, and Z. Horita: Lett. Mater., 2015, vol. 5, pp. 258-263. T. Masuda, K. Fujimitsu, Y. Takizawa, and Z. Horita: Lett. Mater., 2015, vol. 5, pp. 258-263.
36.
Zurück zum Zitat Y. Harai, M. Kai, K. Kaneko, Z. Horita and T. G. Langdon: Mater. Trans., 2008, vol. 49, pp. 76-83.CrossRef Y. Harai, M. Kai, K. Kaneko, Z. Horita and T. G. Langdon: Mater. Trans., 2008, vol. 49, pp. 76-83.CrossRef
37.
Zurück zum Zitat S. Komura, Z. Horita, M. Furukawa, M. Nemoto and T.G. Langdon: Metall. Mater. Trans. A, 2001, vol. 32, pp. 707-716. S. Komura, Z. Horita, M. Furukawa, M. Nemoto and T.G. Langdon: Metall. Mater. Trans. A, 2001, vol. 32, pp. 707-716.
38.
Zurück zum Zitat Y. Harai, K. Edalati, Z. Horita and T. G. Langdon: Acta Mater., 2009, vol. 57, pp. 1147-1153.CrossRef Y. Harai, K. Edalati, Z. Horita and T. G. Langdon: Acta Mater., 2009, vol. 57, pp. 1147-1153.CrossRef
39.
Zurück zum Zitat A. Alhamidi and Z. Horita: Mater. Sci. Eng. A, 2015, vol. 622, pp. 139-145.CrossRef A. Alhamidi and Z. Horita: Mater. Sci. Eng. A, 2015, vol. 622, pp. 139-145.CrossRef
40.
Zurück zum Zitat S. Lee, K. Tazoe, I. F. Mohamed and Z. Horita: Mater. Sci. Eng. A, 2015, vol. 628, pp. 56-61.CrossRef S. Lee, K. Tazoe, I. F. Mohamed and Z. Horita: Mater. Sci. Eng. A, 2015, vol. 628, pp. 56-61.CrossRef
41.
Zurück zum Zitat M. Ashida, P. Chen, H. Doi, Y. Tsutsumi, T. Hanawa and Z. Horita: Mater. Sci. Eng. A, 2015, vol. 640, pp. 449-453.CrossRef M. Ashida, P. Chen, H. Doi, Y. Tsutsumi, T. Hanawa and Z. Horita: Mater. Sci. Eng. A, 2015, vol. 640, pp. 449-453.CrossRef
42.
Zurück zum Zitat Y. Takizawa, K. Otsuka, T. Masuda, T. Kajita, M. Yumoto, Y. Otagiri and Z. Horita: Mater. Sci. Eng. A, 2015, vol. 648, pp. 178-182.CrossRef Y. Takizawa, K. Otsuka, T. Masuda, T. Kajita, M. Yumoto, Y. Otagiri and Z. Horita: Mater. Sci. Eng. A, 2015, vol. 648, pp. 178-182.CrossRef
Metadaten
Titel
Scaling up of High-Pressure Sliding (HPS) for Grain Refinement and Superplasticity
verfasst von
Yoichi Takizawa
Takahiro Masuda
Kazushige Fujimitsu
Takahiro Kajita
Kyohei Watanabe
Manabu Yumoto
Yoshiharu Otagiri
Zenji Horita
Publikationsdatum
30.06.2016
Verlag
Springer US
Erschienen in
Metallurgical and Materials Transactions A / Ausgabe 9/2016
Print ISSN: 1073-5623
Elektronische ISSN: 1543-1940
DOI
https://doi.org/10.1007/s11661-016-3623-3

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