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Annales de Chimie - Science des Matériaux

0151-9107
 

 ARTICLE VOL 34/2 - 2009  - pp.99-108  - doi:10.3166/acsm.34.99-108
TITRE
Influence des traitements thermiques et de l'extrusion dans des canaux coudés à aires égales sur les propriétés mécaniques d'un alliages industriel Al- 4%Cu

TITLE
Effects of heat treatments and equal channel angular extrusion on the mechanical properties of an industrial Al-4%cu alloy

RÉSUMÉ

Nous avons procédé à l'extrusion dans des canaux coudés à aires égales (ECAE) d'un alliage industriel Al-4%Cu dans une filière dont les canaux forment un angle 90° à la température ordinaire. L'influence des traitements thermiques précédant l'extrusion et par suite le niveau de dureté qui en résulte ont été étudiés. Après trempe de 550°C qui amène à un état sous-vieilli, l'alliage a été fissuré dès le premier passage à cause de sa dureté élevée et sa faible ductilité. Les valeurs de dureté sont plus élevées aux voisinages des fissures indiquant l'accumulation d'une plus grande quantité de déformation. Après un recuit d'une heure à 350°C, c'est-à-dire à l'état survieilli, l'alliage a été extrudé avec succès. L'influence de l'ECAE avec et sans rotation de 90° de l'échantillon entre deux passages successifs, sur les propriétés mécaniques a été étudiée: La limite d'élasticité augmente avec le nombre de passages. En supposant que le durcissement est de l'écrouissage pur, une estimation de la densité de dislocations après ECAE donne une valeur de 6.1010 cm-2 après le premier passage. Une conclusion importante est que le niveau de résistance obtenu par la déformation plastique sévère est comparable au pic de vieillissement mais avec une perte de ductilité.



ABSTRACT

Equal-Channel Angular Extrusion (ECAE) was conducted to an industrial aluminium-copper Al-4wt%Cu alloy using a die formed by two channels intersecting at an angle 90° at room temperature. The effects of heat treatments and the resulting hardness level preceding ECAE were investigated. After quenching from 550°C which leads to an under-aged state, the alloy is broken during the first passage, due to its high hardness and low plasticity. Hardness values in the vicinities of cracks are higher than those measured far from, indicating a higher amount of deformation. After annealing of the quenched alloy for 1 hour at 350°C, i.e. in an overaged state, the alloy was extruded successfully. The effects of ECAE without and with rotation by 90°of the specimen between successive passages on the mechanical properties were investigated: The flow-stress increases strongly since the first passage and tends to saturation values after. Assuming that hardening is related to an increase of dislocation density, calculations lead to a value of 6.1010 cm-2 after the first passage. An important conclusion is that the strength level achieved by severe plastic deformation is close to the threshold stress obtained by aging but with a substantial loss of ductility.



AUTEUR(S)


Reçu le 26 janvier 2008.    Accepté le 5 avril 2009.

LANGUE DE L'ARTICLE
Anglais

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