WPŁYW WSPÓŁCZYNNIKA ASYMETRII PRĘDKOŚCI WALCÓW NA ZMIANY STRUKTURY I TEKSTURY MIEDZI W PROCESIE ASR

Transkrypt

1 WPŁYW WSPÓŁCZYNNIKA ASYMETRII PRĘDKOŚCI WALCÓW NA ZMIANY STRUKTURY I TEKSTURY MIEDZI W PROCESIE ASR W. Polkowski*, P, Jóźwik Katedra Zaawansowanych Materiałów i Technologii, Wydział Nowych Technologii i Chemii Wojskowa Akademia Techniczna, ul. Kaliskiego 2, Warszawa, Polska Streszczenie *Kontakt korespondencyjny wpolkowski@wat.edu.pl W pracy przedstawiono wyniki analizy techniką EBSD zmian struktury i tekstury w miedzi odkształconej na zimno do zgniotu 85% metodą asymetrycznego walcowania, z różną wartością współczynnika asymetrii prędkości obwodowej walców R (R=2, 3 i 4). Uzyskane wyniki porównano z rezultatami otrzymanymi dla walcowania z równą prędkością obu walców (R=1). Stwierdzono, że zastosowanie asymetrycznych warunków obróbki skutkuje większym poziomem umocnienia niż w przypadku klasycznego walcowania. Wykazano ponadto, że wraz ze wzrostem wartości współczynnika asymetrii R rośnie udział granic szerokokątowych w odkształconej strukturze materiału, co sugeruje możliwość występowania aktywowanych cieplnie procesów odbudowy struktury lub mechanicznej fragmentacji ziaren. Analiza tekstury wykazała, że walcowanie z asymetrią prędkości powoduje istotne wyostrzenie tekstury odkształcenia (maksymalne wartości FRO były 2-krotnie większe niż w przypadku normalnego walcowania (R=1)). Dodatkowo, dla wariantu walcowania z najwyższym współczynnikiem asymetrii prędkości walców (R=4), uzyskano teksturę cechującą się względnie niskim udziałem typowych dla miedzi składowych walcowania (Cu, Bs i S) oraz wyraźnie podwyższonym udziałem składowych ścinania. Słowa kluczowe: Odkształcenie plastyczne, Asymetryczne walcowanie (ASR), EBSD, Tekstura 1. Wprowadzenie Asymetryczne walcowanie (ang. Asymmetric Rolling - ASR) jest stosowaną na skalę przemysłową modyfikacją procesu walcowania blach i taśm. Wprowadzenie asymetrii realizowane jest zazwyczaj poprzez celowe i kontrolowane zróżnicowanie prędkości obwodowej v 1 i v 2 [m/min] na górnym i dolnym walcu roboczym. Efekt ten zazwyczaj uzyskiwany jest poprzez zastosowanie różnej wartości prędkości obrotowej n [obr/min] lub różnej wartości średnic walców roboczych d [mm]. Dla metody asymetrycznego walcowania określa się współczynnik asymetrii R, będący stosunkiem prędkości obwodowej walców (wzór 1). v v 1 R (1) 2 Pierwsze, teoretyczne opisy tak prowadzonej obróbki powstały już w latach 40-tych ubiegłego wieku [1], a dalszy rozwój tej metody ukierunkowany był głównie pod kątem poprawy technologicznych aspektów procesu walcowania. Niewiele uwagi poświęcano przy tym zmianom struktury i właściwości materiałów. Prowadzone w tym zakresie badania [2,3], wykazały że, wprowadzenie nieznacznej asymetrii prędkości obwodowej (wartość R niewiększa niż 1.2) skutkuje obniżeniem wartości siły i momentu walcowania, co przekłada się m.in. na lepszą kontrolę wymiarów i kształtu walcowanych elementów, poprawę jakości ich powierzchni czy możliwość stosowania większych wartości gniotu jednostkowego (a tym samym obniżenie liczby przepustów koniecznych do uzyskania końcowych wymiarów czy założonego stopnia odkształcenia pasma). Od przełomu wieków [4], obserwuje się również wzrost zainteresowania metodą ASR w aspekcie wykorzystania jej do kształtowania struktury i właściwości metalowych materiałów inżynierskich. Podejście to zakłada stosowanie względnie wysokiej asymetrii prędkości (R 1.5) oraz dużej wartości zgniotu końcowego (~90%) [5]. Ze względu na obecność dodatkowego odkształcenia ścinającego i wysoki poziom akumulowanej energii (stan odkształcenia w metodzie asymetrycznego walcowania opisywany jest jako złożenie stanu płaskiego i prostego ścinania w kierunku walcowania), metoda ASR znalazła jak do tej pory zastosowanie do pozyskiwania ultra drobnoziarnistej struktury metali o sieci A1 na drodze intensywnego odkształcenia plastycznego (ang. Severe Plastic Deformation)[6,7]. Wprowadzenie do procesu walcowania względnie wysokiej asymetrii (R=2), pozwoliło otrzymać takie materiały jak miedź czy aluminium o średniej wielkości ziarna poniżej 1µm i dużym udziale granic szerokokątowych oraz właściwościach mechanicznych znacznie przewyższających te dla identycznych materiałów przetwarzanych poprzez klasyczne (R=1) walcowanie na zimno. Zważywszy na łatwość adaptacji do warunków przemysłowych, metoda ASR jest postrzegana jako jedna z najbardziej perspektywicznych technik SPD. Asymetryczne walcowanie jest również obecnie tematem licznych badań prowadzonych w zakresie poprawy anizotropii właściwości mechanicznych blach i taśm wykonanych ze stopów aluminium, poprzez modyfikację ich tekstury odkształcenia 380

2 i rekrystalizacji [8-10]. Wyniki dotychczasowych badań wykazały, że wprowadzenie do tekstury odkształcenia dodatkowych składowych ścinania (tworzących w przestrzeni kątów Eulera tzw. włókno γ {111}//KN), istotnie wpływa również na, powstającą podczas późniejszej obróbki cieplnej, teksturę rekrystalizacji. Obecność włókna γ hamuje podczas rekrystalizacji rozwój niepożądanej składowej sześciennej {001}<100>, odpowiedzialnej za niską podatność do głębokiego tłoczenia. Należy jednak podkreślić, że ze względu na różnorodność stosowanych obrabiarek oraz dostępność szerokiego spektrum warunków odkształcenia (prędkości walcowania, zgniotu końcowego czy sposobu wprowadzania próbki), bezpośrednie porównanie ze sobą opisywanych w literaturze wyników jest utrudnione. Stąd też brak jest kompletnych i przejrzystych danych literaturowych odnośnie wpływu wartości współczynnika asymetrii prędkości (zwłaszcza dla R>2) na mikrostrukturę i teksturę metali o sieci A1 (w tym miedzi) kształtowaną w procesie asymetrycznego walcowania. Celem przedstawionej pracy jest więc uporządkowanie i uzupełnienie istniejących eksperymentalnych danych oraz określenie wpływu dużej wartości współczynnika asymetrii prędkości na zmiany strukturalne w miedzi. 2. Metodyka badań, materiał do badań Badania zrealizowano na próbkach czystej miedzi M1E (99,99%) w postaci płytek o wymiarach 2 x 25 x 150 mm (grubość x szerokość x długość), uzyskanych po wstępnej obróbce plastycznej na zimno i wygrzewaniu rekrystalizującym (walcowanie na zimno do zgniotu 80% + wygrzewanie izotermiczne w temperaturze 400 C i czasie 30 minut). Materiał w stanie wyjściowym został poddany zasadniczej obróbce plastycznej obejmującej walcowanie na zimno do zgniotu końcowego 85% uzyskanego w dwóch przepustach. Walcowanie przeprowadzono na walcarce laboratoryjnej z klatką walcowniczą typu sexto, w której walce robocze wykonane z węglików spiekanych (gatunek G30), o równych średnicach wynoszących 85 mm, posiadają niezależne napędy umożliwiające nadanie im różnych prędkości obrotowych. Walcowanie prowadzono przy stałej prędkości obwodowej walca górnego wynoszącej 2 m/min, stosując natomiast różną prędkość walca dolnego. W pracy zastosowano następujące wartości współczynnika asymetrii prędkości: R=1 (co odpowiada walcowaniu z równymi prędkościami obu walców) oraz R=2, R=3 i R=4 (walcowanie asymetryczne, w którym prędkość obwodowa walca dolnego jest odpowiednio 2-, 3- i 4-krotnie mniejsza niż prędkość walca górnego). Jako główne narzędzie charakteryzacji stanu struktury materiału w stanie wyjściowym oraz po różnych wariantach procesu walcowania wykorzystano system dyfrakcji elektronów wstecznie rozproszonych (ang. Electron Backscattered Diffraction EBSD) sprzężony ze skaningowym mikroskopem elektronowym z emisją polową Quanta 3D FEG. Badania prowadzono na wzdłużnych przekrojach próbek (w płaszczyźnie KN KW (KN- kierunek normalny do powierzchni blachy, KW kierunek walcowania), po wcześniejszym zainkludowaniu na gorąco w żywicy przewodzącej, szlifowaniu na papierach SiC aż do granulacji 4000, mechanicznym polerowaniu wstępnym z zawiesiną diamentową i polerowaniu wykańczającym z użyciem zawiesiny tlenku krzemu. Dla każdego stanu materiałowego wykonano po dwa pomiary: z obszaru dużego - o powierzchni ok. 150 x 150µm (do analizy mikrotekstury) oraz z obszaru małego - o powierzchni ok. 15 x 15µm (do analizy mikrostruktury), stosując krok pomiarowy odpowiednio 0,6 i 0,06 µm. Analizę uzyskanych wyników prowadzono w oparciu o komercyjne oprogramowanie OIM Analysis 5 firmy TSL. Rozkład oraz udział granic ziaren określono stosując kąt dezorientacji θ z przedziału 2 5 oraz 5 15 dla granic wąskokątowych (ang. low angle grain boundaries LAGB), oraz powyżej 15 dla granic szerokokątowych (ang. high angle grain boundaries HAGB). Zmiany mikrotekstury określono poprzez obliczenie funkcji rozkładu orientacji (FRO) metodą rozwinięć w szeregi harmoniczne (ang. Harmonic Expansion Series method) uwzględniając kubiczną symetrię kryształu oraz ortonormalną (dla materiału wyjściowego i R=1) lub trójskośną (dla R = 2, 3 i 4) symetrię próbki. Analizę prowadzono w rozszerzonej przestrzeni kątów Eulera (φ 1 = 0 360, Φ= 0 90, φ 2 = 0 90 ), wyznaczając udział poszczególnych składowych tekstury z tolerancją 15. Rozpatrywane składowe tekstury walcowania, ścinania oraz rekrystalizacji [5] zebrano w Tabeli 1. Tabela 1. Zestawienie analizowanych składowych tekstury [5]. nazwa składowej {hkl}<uvw> typ składowej tekstury Brass Bs {110}<112> walcowania Copper Cu {112}<111> S {123}<634> Shear 1 {100}<110> ścinania Shear 2 {111}<112> Shear 3 {111}<110> Shear 4 {112}<110> Cube {100}<100> rekrystalizacji Goss {110}<100> P {110}<112> Dodatkowo, w celu określenia wpływu zastosowanej obróbki plastycznej na właściwości mechaniczne, przeprowadzono pomiary mikrotwardości metodą Vickersa, wykonując po 15 pomiarów na przekrojach wzdłużnych próbek przy obciążeniu 25g i czasie pojedynczego pomiaru równym 30 sekund. 3. Wyniki badań i ich dyskusja 3.1. Zmiany mikrostruktury w wyniku walcowania Materiał w stanie wyjściowym do badań cechował się w pełni zrekrystalizowaną strukturą równoosiowych ziaren o średniej wielkości około 20 µm (Rys.1) Na Rys. 2 przedstawiono mikrostrukturę materiału po zgniocie 85% uzyskanym w dwóch przepustach walcowania normalnego (R=1) (Rys. 2a) oraz walcowania asymetrycznego z różną wartością współczynnika asymetrii prędkości (Rys. 2 b-d). Dla każdego wariantu walcowania uzyskano, typową dla silnie odkształconego stanu, strukturę ziaren wydłużonych w kierunku walcowania, z dobrze rozwiniętą substrukturą. Rys. 1. Mapa odwrotnych figur biegunowych EBSD dla miedzi w stanie wyjściowym do badań. 381

3 Rys. 2. Mapy odwrotnych figur biegunowych EBSD dla miedzi po zgniocie 85% uzyskanym w wyniku walcowania z wartością współczynnika asymetrii: a) R=1 (walcowanie normalne),b) R=2, c) R=3 i d) R=4. Grubą linią zaznaczono granice szerokokątowe. Porównując wyniki uzyskane dla materiału walcowanego klasycznie (R=1), z wynikami otrzymanymi dla materiału poddanego asymetrycznym warunkom odkształcenia (R = 2, 3 i 4) można zauważyć, że zastosowanie asymetrii prędkości powoduje spadek odległości pomiędzy granicami rozdzielającymi mikropasma odkształcenia oraz wzrost udziału granic szerokokątowych w odkształconej strukturze materiału (największy dla R=4), kosztem granic niskokątowych i tych o kącie dezorientacji z przedziału 5 15 (Rys. 3). Efekt ten jest typowym objawem wzrostu poziomu akumulowanego odkształcenia, co również znalazło potwierdzenie w wynikach przeprowadzonych pomiarów mikrotwardości (Rys.4) dla materiału walcowanego metodą ASR zmierzono wyraźnie większą wartość HV niż dla materiału walcowanego klasycznie, obserwując także jej nieznaczny wzrost i rosnącą jednorodność umocnienia wraz z wartością parametru R. Uzyskane rezultaty pozwalają wstępnie wnioskować, że zwiększenie zróżnicowania prędkości obwodowych walców roboczych, w zaproponowanym procesie walcowania miedzi, powoduje wzrost zmagazynowanej energii odkształcenia, co prawdopodobnie jest wynikiem rosnącego udziału odkształcenia ścinającego. Jednocześnie, obserwowane zwiększenie udziału granic szerokokątowych, może ponadto sugerować, że struktura materiału ulega rozdrobnieniu na drodze dynamicznych procesów odbudowy struktury (zdrowienie i rekrystalizacja), bądź mechanicznej fragmentacji ziaren. Dla miedzi walcowanej asymetrycznie z R=4 obserwowano obszary o lokalnie bardzo dużym udziale HAGB i wielkości ziarna znacznie poniżej 1µm (Rys. 5). Rys. 3. Rozkład kąta dezorientacji granic θ w miedzi walcowanej do zgniotu 85% przy różnej wartości współczynnika asymetrii prędkości R. Rys. 4. Wykres zmian twardości miedzi walcowanej do zgniotu 85% w funkcji wartości współczynnika asymetrii prędkości R. Rys. 5. Obszar o lokalnie dużym udziale HAGB i submikronowej wielkości ziarna w miedzi asymetrycznie walcowanej (R=4) do zgniotu 85% Zmiany tekstury w wyniku walcowania Na Rys 6. przedstawiono wykresy funkcji rozkładu orientacji w przekroju przestrzeni kątów Eulera dla kąta φ 2 = 45, obliczonej dla miedzi po różnych procesach obróbki plastycznej. Dodatkowo na Rys.7 i Rys. 8 umieszczono odpowiednio przebieg włókien τ i γ w przestrzeni kątów Eulera. Materiał przed obróbka plastyczną (Rys. 6a) posiadał teksturę zdominowaną przez składową sześcienną {001}<100>, będącą podstawowym komponentem tekstury rekrystalizacji w metalach o sieci A1. Walcowanie na zimno do zgniotu 85% prowadzi do istotnej zmiany i znacznego wyostrzenia tekstury. Dla miedzi po walcowaniu symetrycznym (R=1, Rys. 6b) maksymalna wartość FRO była blisko dwukrotnie większa niż dla materiału początkowego, natomiast w przypadku próbek walcowanych asymetrycznie (Rys. 6c-f) około czterokrotnie. Miedź walcowana z równą prędkością obu walców roboczych (R=1), posiadała podstawową teksturę walcowania typu czystego metalu, którą tworzą składowe Cu {112}<111>, Bs {011}<211> oraz S {123}<634> (widoczna na przekroju φ 2 = 65 - nie pokazanym w artykule) o zbliżonej intensywności. Zwiększenie wartości współczynnika asymetrii prędkości R do 2 i 3 (Rys. 6c, d) prowadzi do dalszego wyostrzenia tekstury walcowania, jednocześnie można również zaobserwować wzrastającą intensywność składowej ścinania Shear 1 {001}<110> oraz niewielkie zróżnicowanie obliczonej wartości FRO pomiędzy symetrycznymi orientacjami składowych Bs i Cu. Teksturę odmienną niż w przypadku pozostałych wariantów odkształcenia uzyskano dla miedzi walcowanej z największą rozpatrywaną wartością współczynnika asymetrii prędkości R=4 (Rys. 6f). Dla prowadzonego w ten sposób procesu walcowaniu otrzymano teksturę o wyraźnie widocznym rozdzieleniu składowej Bs {011}<112> na dwie pozycje symetryczne względem kierunku walcowania: Bs 1 (110)[1-12] (φ 1 = 54,7, Φ= 90, φ 2 = 45 ) oraz Bs 2 (110)[1-1-2] (φ 1 = 382

4 305,2, Φ= 90, φ 2 = 45 ). Według Coulomba [11], aby jedna z tych orientacji przeważała trzeba wprowadzić do metalu asymetrię przed jego deformacją (ostra tekstura pierwotna) lub w trakcie deformacji. W opisywanym przypadku walcowania ze współczynnikiem R=4, maksimum gęstości orientacji otrzymano dla składowej Bs 2 (110)[1-1-2] (nieznacznie przesuniętej do niższych wartości kąta Φ w kierunku włókna γ), podczas gdy orientacja Bs 1 (110)[1-12] była praktycznie niewidoczna. Ponadto, tylko dla tego sposobu walcowania uzyskano silnie wykształcone orientacje składowej Shear2: (111)<-1-12>, (111)<-12-1> oraz (111)<2-1-1>, przesuniętej z pozycji Cu (112)[-111] na włóknie τ (Rys. 7) oraz wyraźnie widocznej na włóknie γ (Rys. 8). Może to świadczyć, że spośród rozpatrywanych sposobów obróbki tylko dla R=4, uzyskano wyraźny efekt wpływu asymetrii warunków odkształcenia na jakościowe zmiany tekstury. Rys. 7. Przebieg włókna τ w przestrzeni kątów Eulera dla miedzi po zgniocie 85% uzyskanym w różnych procesach walcowania. Rys. 6. Funkcja rozkładu orientacji przedstawiona w przekroju kąta φ 2 =45 dla miedzi w stanie a) wyjściowym do badań oraz po walcowaniu do zgniotu 85% z współczynnikiem asymetrii b) R=1, c) R=2, d) R=3 i e) R=4. Poniżej umieszczono schemat rozmieszczenia podstawowych składowych tekstury. Rys. 8. Przebieg włókna γ w przestrzeni kątów Eulera dla miedzi po zgniocie 85% uzyskanym w różnych procesach walcowania. 383

5 Na Rys. 9 przedstawiono udział poszczególnych składowych tekstury dla miedzi odkształconej do zgniotu 85% z różną wartością współczynnika R, natomiast na Rys. 10 zestawiono udział tych składowych z uwzględnieniem podziału przedstawionego w Tabeli 1. Rys. 9. Udział poszczególnych składowych tekstury w miedzi odkształconej do zgniotu 85% z różną wartością współczynnika R. Rys. 10. Sumaryczny udział składowych tekstury walcowania, ścinania i rekrystalizacji w miedzi odkształconej do zgniotu 85% z różną wartością współczynnika R. Analizując wyniki przedstawione na Rys. 9 i 10 można zauważyć, że największy udział składowych Cu, Bs i S, tworzących podstawowe włókno tekstury walcowania w metalach o sieci A1 (tzw. włókno β), uzyskano dla współczynnika asymetrii R=3. Może to również świadczyć o tym, że miedź przetworzona za pomocą tego wariantu procesu walcowania charakteryzowała się największą zmagazynowaną energią odkształcenia. Równocześnie można zauważyć, że wraz ze wzrostem wartości współczynnika R spada udział pierwotnych składowych rekrystalizacyjnych (w tym także składowej Goss {110}<001> przypisywanej zarówno do stanu odkształconego jak i zrekrystalizowanego) oraz rośnie udział komponentów właściwych dla odkształcenia przez ścinanie (ze szczególnym uwzględnieniem składowej Shear 2 {111}<211>). Wyniki otrzymane dla walcowania z największym rozpatrywanym współczynnikiem asymetrii R=4, wskazują na odmienny krystalograficzny charakter utworzonej struktury odkształcenia, niż dla normalnego walcowania oraz pozostałych sposobów asymetrycznego walcowania. Dla przypadku największego zróżnicowania prędkości obwodowych walców roboczych uzyskano stan tekstury charakteryzujący się względnie niskim udziałem typowych składowych walcowania (Cu, Bs i S) oraz zdecydowanie podwyższonym udziałem składowych ścinania. Zważywszy na fakt, że największą intensywność (Rys. 8) oraz udział (Rys.9) spośród składowych ścinania zmierzono dla orientacji (111)<-1-12>, (111)<-12-1> oraz (111)<2-1-1>, które w metalach o sieci A1 stanowią podstawowe systemy poślizgu zdysocjowanych, cząstkowych dyslokacji Shockleya, można wstępnie postawić tezę, że wprowadzenie dodatkowego silnego odkształcenia ścinającego do procesu walcowania (poprzez zastosowanie dużej asymetrii prędkości walców) intensyfikuje zjawisko poślizgu poprzecznego, skutkując bardziej jednorodnym przebiegiem umocnienia. Innymi słowami, przy dodatkowym udziale odkształcenia ścinającego w procesie walcowania poślizg poprzeczny rozpoczyna się na wcześniejszym etapie odkształcenia, dając dla końcowego zgniotu większą liczbę dyslokacji w systemach {111}<211> równoległych do kierunku i płaszczyzny walcowania. 4. Wnioski Na podstawie przeprowadzonych badań zmian struktury i tekstury oraz danych literaturowych sformułowano następujące wnioski: 1. Zastosowanie walcowania z asymetrią prędkości obwodowych walców roboczych, powoduje większy poziom umocnienia (wyrażony wartością twardości) niż w przypadku klasycznego walcowania z równą prędkością obu walców, co prawdopodobnie jest wynikiem dodatkowej obecności odkształcenia ścinającego. 2. Wzrost wartości współczynnika asymetrii prędkości R powoduje zmniejszenie odległości pomiędzy granicami rozdzielającymi mikropasma odkształcenia oraz wzrost udziału granic szerokokątowych w odkształconej strukturze materiału. Zwiększony udział granic szerokokątowych sugeruje możliwość występowania dynamicznie aktywowanych procesów odbudowy struktury lub mechanicznej fragmentacji ziaren. 3. Zaproponowane procesy walcowania miedzi z asymetrią prędkości obwodowej walców (R=2, 3 i 4) prowadzą do istotnego wyostrzenia tekstury. Obliczone maksymalne wartości FRO były 4-krotnie większe od wyznaczonej dla materiału w stanie wyjściowym i 2-krotnie od tej dla materiału po walcowaniu bez asymetrii prędkości (R=1). 4. Zastosowanie dużej asymetrii prędkości (R=4) powoduje uzyskanie odmiennego krystalograficznego charakteru utworzonej struktury odkształcenia, niż w przypadku pozostałych rozpatrywanych w pracy sposobów obróbki plastycznej. Uzyskana dla tego wariantu walcowania tekstura cechowała się względnie małym udziałem typowych dla miedzi składowych walcowania (Cu, Bs i S) oraz zdecydowanie podwyższonym udziałem składowych ścinania. Efektem potwierdzającym obecność odkształcenia ścinającego może być także, obserwowane dla tego przypadku, wyraźne rozdzielenie składowej Bs {011}<211> na jej dwie symetryczne orientacje Bs 1 (110)[1-12] i Bs 2 (110)[1-1-2], z których ta druga była bardziej uprzywilejowana. 5. Duży udział orientacji (111)<-1-12>, (111)<-12-1> oraz (111)<2-1-1> w teksturze miedzi walcowanej asymetrycznie z dużym zróżnicowaniem prędkości walców (R=4), potwierdza zintensyfikowany udział poślizgu poprzecznego pod wpływem dodatkowych naprężeń ścinających. 384

6 Podziękowania Autorzy pragną wyrazić szczególną wdzięczność Panu dr inż. Dariuszowi Zasadzie za cenne wskazówki odnośnie preparatyki próbek i pomoc w przeprowadzeniu badań techniką EBSD. Literatura [1] E. Siebel: The theory of rolling process between unequally driven rolls, Archip. fur Eisenhuttenwesen 1941, vol. 15, no. 9, p [2] H. Dyja: Asymetryczne walcowanie blach cienkich, Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, 2008 [3] Y. M. Hwang, G. Y. Tzou.: Analytical and experimental study on asymmetrical sheet rolling, International Journal of Mechanical Science. Vol. 39 (1997), p [4] Ch. H. Choi: The Effect of Shear Texture Development on the Formability in Rolled Aluminum Alloys Sheets, Materials Science Forum 391 (1998), p [5] Fabio J.P. Simoes, Ricardo J. Alves de Sousa, Jose J.A. Gracio, Frederic Barlat, Jeong Whan Yoon: Mechanical behavior of an asymmetrically rolled and annealed 1050-O sheet, International Journal of Mechanical Sciences 50 (2008), p [6] W.J. Kim, K.E. Lee, S.H. Choi: Mechanical properties and microstructure of ultra fine-grained copper prepared by a highspeed-ratio differential speed rolling, Materials Science and Engineering A 506 (2009), p [7] J. Jiang, Y. Ding, F. Zuo, A. Shan: Mechanical properties and microstructures of ultrafine-grained pure aluminum by asymmetric rolling, Scripta Materialia 60 (2009), p [8] T. Sakai, S. Hamada, Y. Saito: Improvement of the r-value in 5052 aluminum alloy sheets having through-thickness shear texture by 2-pass single-roll drive unidirectional shear rolling, Scripta Materialia 44 (2001), p [9] J. K. Lee, D. N. Lee: Texture control and grain refinement of AA1050 Al alloy sheets by asymmetric rolling, International Journal of Mechanical Sciences 50 (2008), p [10] H. Jin, D.J. Lloyd: The reduction of planar anisotropy by texture modification through asymmetric rolling and annealing in AA5754, Materials Science and Engineering A 399 (2005) [11] Coulomb P. Tekstura w metalach o sieci regularnej, PWN, Warszawa 1977 EFFECT OF ROLLING SPEED ASYMMETRY COEFFICIENT ON THE STRUCTURE AND TEXTURE OF COPPER DEFORMED IN THE ASR PROCESS Abstract The results of the EBSD analysis of changes in structure and texture of copper during cold deformation by asymmetric rolling with various value of speed asymmetry coefficient R (R = 2, 3 and 4), are presented in this paper. The results were compared with that obtained for equal speed rolling (R = 1). It was found that the using of asymmetric rolling conditions results in a greater level of strain hardening than in case of the classical rolling process. The results showed that increase of the R value causes presence of higher fraction of high angle boundaries in deformed structure of the material, which in turn suggests the possibility of occurence of thermally activated structure recovery processes or mechanical defragmentation of grains. Texture analysis showed that applying of rolling speed asymmetry results in a significant sharpening of deformation texture (calculated max. ODF values were twice higher than for normal rolling treatment (R = 1)). In addition, texture obtained for the deformation variant with the highest coefficient of rolling speed asymmetry (R = 4), was characterized by a relatively low fraction of the typical rolling components (Cu, Bs and S) with substantially increased shear texture components. Keywords: Plastic deformation, Asymmetric Rolling (ASR), EBSD, Texture analysis Pracę recenzował: prof. dr hab. inż. Zbigniew Bojar, Wojskowa Akademia Techniczna 385