SavedAdd your journal

Journals / Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi / 2016 / Cilt: 31 - Sayı: 1

CONSOLIDATION OF THERMALLY STABILIZED FE BASED FERRITIC STEELS VIA HOT PRESSING AND HOT EXTRUSION (ECAE)

TERMAL KARARLILIĞI ARTTIRILMIŞ DEMİR ESASLI FERRİTİK ÇELİK TOZLARININ SICAK PRES VE SICAK EKSTRÜZYON (ECAE) YÖNTEMLERİ İLE KONSOLİDASYONU

Hasan KOTAN
Pages
171–179
Publication Date
2022-10-18
DOI
—
🏛️Bibliographic metadata and full text access for this article are provided via DergiPark.
DergiPark Record ↗
✨

AI Summary & Key Takeaways

AI Insight
⚡ TL;DR(Too Long; Didn't Read)

The consolidated alloys demonstrate an extremely high strength (4-6 GPa) at room temperature.

📌 3 Key Takeaways

🎯
Objective & Hypothesis:The key characteristic of ball-milled powders consolidation process is to achieve densification and particle bonding without degradation in mechanical properties.
📊
Key Findings & Data:Recent demonstrations of novel processing methods involving temperature, high shear and high pressure have shown promise for bonding high strength particulate materials.
💡
Conclusion & Impact:The consolidated alloys demonstrate an extremely high strength (4-6 GPa) at room temperature.
🔬Design:Research Article
📍Scope:Comprehensive Sample
⚙️Variables:Domain Parameters

Abstract

The key characteristic of ball-milled powders consolidation process is to achieve densification and particle bonding without degradation in mechanical properties. Recent demonstrations of novel processing methods involving temperature, high shear and high pressure have shown promise for bonding high strength particulate materials. In this study, we report the ability of multi-pass high temperature equal channel angular extrusion (ECAE) and hot pressing to produce fully dense and well-bonded bulk Ferritic alloys from nanocrystalline FeNi-Zr powders. Subsequent microstructural characterizations indicate full consolidation via hot extrusion with grain growth to micron sizes. The consolidated alloys demonstrate an extremely high strength (4-6 GPa) at room temperature.

Özet

Bilyeli değirmenler ile üretilen yüksek mukavemetli tozların konsolidasyonunda temel hedef mekanik özelliklerinde önemli bir kayıp olmadan bu tozların birleştirilerek porozite içermeyen ürüne dönüştürülebilmesidir. Son yıllarda yapılan araştırmalar sıcak ekstrüzyon ile yüksek kayma ve basınca maruz bırakılan tozların porozite içermeden, teorik yoğunluklarında birleştirilebileceğini göstermiştir. Bu çalışmada sıcak presleme ve yüksek sıcaklıklarda çok geçişli eş kanallı açısal ekstrüzyon (ECAE - equal channel angular extrusion) teknikleri kullanılarak nano-kristalin Fe-Ni-Zr tozlarından konsolide edilmiş ferritik alaşımların üretimi araştırılmıştır. Elde edilen sonuçlar sıcak presleme metodu ile teorik yoğunluğa ulaşılamadığını, ancak sıcak ekstrüzyon yöntemi ile yapısında porozite içermeyen ve teorik yoğunlukta malzeme üretilebileceğini göstermiştir. Konsolidasyon sonucunda mikroyapıda mikrometre seviyelerine ulaşan tane büyümesi gözlenmesine rağmen üretilen bu çeliklerin sertliği 4-6 GPa civarındadır.

🔖

Cite This Article

KOTAN, H. (2022). CONSOLIDATION OF THERMALLY STABILIZED FE BASED FERRITIC STEELS VIA HOT PRESSING AND HOT EXTRUSION (ECAE). Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, Cilt: 31 - Sayı: 1, 171–179. https://ajindex.com/articles/523907

📄 Full Text PDF Viewer

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

References (8)

  1. Youssef K. M., Scattergood R.O, Murty K.L., Horton J.A., and Koch C.C., "Ultrahigh strength and high ductility of bulk nanocrystalline copper", Applied Physics Letters, Cilt 87, 91904-91907, 2005.
  2. Zhao Y.H., Liao X.Z., Cheng S., Ma E. and Zhu Y.T., "Simultaneously increasing the ductility and strength of nanostructured alloys", Advanced Materials, Cilt 18, 2280-2283, 2006. Hall E.O., "Variation of hardness of metals with grain size", Nature, Cilt 173, 948-949, 1954.
  3. Meyers M. A., Mishra A., and Benson D. J., "Mechanical properties of nanocrystalline materials", Progress in Materials Science, Cilt 51, 427-556, 2006. Koch C.C., and Weertman J., "Bulk nanostructured materials", Noyes Publications, 393, 2002.
  4. Kumar K. S., Van Swygenhoven H., and Suresh S., "Mechanical behavior of nanocrystalline metals and aloys", Acta Materialia, Cilt 51, 5743-5774, 2003. Gleiter H., "Nanocrystalline materials", Progress in Materials Science, Cilt 33, 223-315, 1989 Suryanarayana C., "Nanocrystalline materials", International Materials Reviews, Cilt 40, 41- 64, 1995.
  5. Weertman J.R., Farkas D., Hemker K., Kung H., Mayo M., Mitra R., Swygenhovem H.V., "Structure and mechanical behavior of bulk nanocrystalline materials", MRS Bulletin, Cilt 24, 44-53, 1999. Fecht H.J., "Nanostructure formation by mechanical attrition", Nanostructured Materials, Cilt 6, 33-42, 1995. Suryanarayana C., "Mechanical alloying and milling", CRS Press Taylor and Francis, 2004 Koch C.C., "The synthesis and structure of nanocrystalline materials produced by mechanical attrition: A review", Nanostructured Materials, Cilt 2, 109-129, 1993. Koch C.C, "Synthesis of nanostructured materials by mechanical milling: problems and opportunities", Nanostructured Materials, Cilt 9, 13-22, 1997. Soni P.R., "Mechanical Alloying, fundamentals and applications", Cambridge International Science Publishing, 2001.
  6. Koch C.C, Ovid'ko I.A., Seal S., and Veprek S., "Structural nanocrystalline materials", Cambridge, New Yok, 25-85, 2007. Weismuller J., "Ally thermodynamics in nanostructures", Journal of Materials Research, Cilt 9, 4-7, 1994. Kirchheim R., "Reducing grain boundary, dislocation line and vacancy formation energies by solute segregation. I. Theoretical background", Acta Materialia, Cilt 55 5129- 5138, 2007.
  7. Saber M., Kotan H., Koch C.C., Scattergood R.O., "Thermodynamic stabilization of nanocrystalline binary alloys", Journal of Applied Physics, Cilt 113, 63515, 2014.
  8. Millett P.C., Selvan R.P., Bansal S., "Stabilizing