Deformation Microstructure And Texture Transformations In FCC Metals Of Medium-To-High Stacking Fault Energy: Critical Role Of Micro- And Macro-Scale Shear Bands

Paul, H.; Miszczyk, M. M.

doi:10.1515/amm-2015-0369

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Deformation Microstructure And Texture Transformations In FCC Metals Of Medium-To-High Stacking Fault Energy: Critical Role Of Micro- And Macro-Scale Shear Bands

Autorzy

Paul H. , Miszczyk M. M.

Treść / Zawartość

Pełne teksty:

Pobierz

Identyfikatory

DOI

10.1515/amm-2015-0369

Warianty tytułu

Zmiany mikrostrukturalne i teksturowe w odkształconych metalach o sieci RSC o średniej i wysokiej energii błędu ułożenia: krytyczna rola mikro- i makro-pasm ścinania

Języki publikacji

Abstrakty

Microstructure and texture development in medium-to-high stacking fault energy face centred cubic metals were investigated in order to examine the role of lattice re-orientation on slip propagation across grain boundaries and to characterize the influence of micro- and macro-scale copper-type shear bands on textural changes at large deformations. Polycrystalline pure copper (fine - and coarse - grained) and fine-grained AA1050 alloy were deformed in plane strain compression at room temperature to form two sets of well-defined macroscopic shear bands. The deformation-induced sub-structures and local changes in crystallographic orientations were investigated mostly by scanning electron microscopy equipped with high resolution electron backscattered facility. In all the deformed grains within macro- shear bands a strong tendency to strain-induced re-orientation was observed. The flat, strongly deformed grains exhibited a deflection within narrow areas. The latter increased the layers’ inclination with respect to ED and led to kink-type bands, which are the precursors of MSBs. The mechanism of macro- / micro-shear bands formation is strictly crystallographic since in all the areas of the sheared zone, the crystal lattice rotated such that one of the {111} slip planes became nearly parallel to the shear plane and the <011> direction became parallel to the direction of maximum shear. This strain-induced crystal lattice rotation led to the formation of specific macro- / micro-shear bands components that facilitated slip propagation across the grain boundaries without any visible variation in the slip direction.

W pracy badano zmiany strukturalne i teksturowe w metalach o sieci regularnej ściennie centrowanej związane z lokalną re-orientacją sieci krystalicznej wynikającą z formowania się mikro- i makro- pasm ścinania. Analizowano polikrystaliczne próbki miedzi oraz aluminium o czystości technicznej (stop AA1050) odkształcane w temperaturze otoczenia w próbie nieswobodnego ściskania do zakresu odkształceń, w których następuje wyraźne uformowanie się dwóch rodzin makroskopowych pasm ścinania. W badaniach wykorzystano skaningowy mikroskop elektronowy wyposażony w system automatycznego pomiaru orientacji lokalnych. Zaobserwowano, że w ziarnach umiejscowionych w obszarze makroskopowych pasm ścinania występuje ściśle zdefiniowana tendencja rotacji sieci krystalicznej, w wyniku której jedna z płaszczyzn typu {111} przyjmuje położenie zbliżone do położenia płaszczyzny ścinania, a jeden z kierunków typu <110> (lub <112>) wykazuje tendencję do sytuowania się równolegle do kierunku ścinania. Obserwowana w obszarze wnętrza pasm ścinania rotacja prowadzi do uformowania się specyficznej (mikro)tekstury, która umożliwia propagację poślizgów poprzez granice ziaren bez ‘istotnej’ zmiany kierunku ścinania.

Słowa kluczowe

shear bands texture SEM/EBSD copper AA1050 alloy plane strain compression

pasma ścinania tekstura SEM/EBSD miedź stop AA1050

Wydawca

Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences
Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences

Czasopismo

Archives of Metallurgy and Materials

Rocznik

2015

Tom

Vol. 60, iss. 3

Strony

2235--2246

Opis fizyczny

Bibliogr. 35 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Paul H.

h.paul@imim.pl

Institute of Metallurgy and Materials Science, PAS, 25 Reymonta Str., 30-059 Kraków, Poland

autor

Miszczyk M. M.

Institute of Metallurgy and Materials Science, PAS, 25 Reymonta Str., 30-059 Kraków, Poland

Bibliografia

[1] M. Blicharski, S. Gorczyca, Metals Science 12, 303-312 (1978).
[2] J. Król, B. Major, Bulletin of the Polish Academy of Sciences, Series Technical Sciences 21, 2255-2263 (1974).
[3] W. Truszkowski, J. Król, B. Major, Bulletin of the Polish Academy of Sciences, Series Technical Sciences 21, 81-90 (1974).
[4] J. Hirsch, K. Lücke, Acta Metallurgica 36, 2863-2882 (1988).
[5] C. Donadille, R. Valle, P. Dervin, R. Penelle, Acta Metallurgica 32, 1547-1565 (1989).
[6] A. Korbel, J. D. Embury, M. Hatherly, P. Martin, Acta Metallurgica 34, 1999-2009 (1986).
[7] P. Wagner, O. Engler, K. Lücke, Acta Metallurgica et Materialia 43, 3799-3812 (1995).
[8] Z. Jasieński, T. Baudin, A. Piątkowski, R. Penelle, Scripta Materialia 35, 397-403 (1996).
[9] H. Paul, M. Darrieulat, A. Piątkowski, Zeitschrift für Metallkunde 11, 1213-1221 (2001).
[10] A. Duckham, R. D. Knutsen, O. Engler, Acta Materialia 49, 2739-2749 (2001).
[11] H. Inagaki, M. Koizumi, C. S. T. Chang, B. J. Duggan, Materials Science Forum 587-592, 396-402 (2002).
[12] J. Król, B. Major, Metals Technology 12, 477-481 (1979).
[13] W. Truszkowski, J. Król, B. Major, Metal. Transaction A 11A, 749-758 (1980).
[14] B. Major, Archives of Metallurgy 30, 279-294 (1985).
[15] W. Truszkowski, J. Król, B. Major, Metallurgical Transaction A 13A, 665-669 (1982).
16] T. Leffers, D. Juul Jensen, B. Major, Textures of Materials, 461-467 (1987).
[17] H. Paul, J. H. Driver, C. Maurice, Z. Jasieński, Materials Science Forum A 359, 178-191 (2003).
[18] H. Paul, A. Morawiec, E. Bouzy, J. J. Fundenberger, A. Piątkowski, Metallurgical and Materials Transactions A 35A, 3775-3786 (2004).
[19] H. Paul, J. H. Driver, C. Maurice, A. Piątkowski, Acta Materialia 55, 575-588 (2007).
[20] P. Van Houtte, J. G. Sevillano, E. Aernoudt, Zeitschrift für Metallkunde 70, 426-432 (1979).
[21] N. Jia, P. Eisenlohr, F. Roters, D. Raabe, X. Zhao, Acta Materialia 60, 3415-3434 (2012).
[22] H. Paul, C. Maurice, J. H. Driver, Acta Materialia 58, 2799-2813 (2010).
[23] K. Morii, H. Mecking, Y. Nakayama, Acta Metallurgica & Materialia 33, 379-386 (1985).
[24] A. Weider, P. Klimanek, Scripta Materialia 38, 851-856 (1998).
[25] C. S. Da Costa Viana, J. C. Parades, A. L. Pinto, A. M Lopez, [in:] J. Szpunar (Ed.), Proceeding of the 12th International Conference on Textures of Materials, Trans Tech Publications, Toronto, Canada, 671-676 (1999).
[26] Y. Nakayama, K. Morii, Transaction of the Japan Institute 23, 422-431 (1982).
[27] K. Morii, Y. Nakayama, Transaction of the Japan Institute 22, 857-864 (1981).
[28] H. Paul, A. Morawiec, J. H. Driver, E. Bouzy, International Journal of Plasticity 29, 1588-1608 (2009).
[29] H. Paul, J. H. Driver, A. Tarasek, W. Wajda, M. Miszczyk, Materials Science and Engineering A 642, 167-180 (2015).
[30] H. Paul, J. H. Driver, Ceramic Transactions, ed. A. D. Rollett, 201, 181-188 (2008).
[31] W. Skrotzky, N. Scheerbaum, C.-G. Oertel, H.-G. Brokmeier, S. Suwas, L.S. Toth, Acta Materialia 55, 2211-2218 (2007).
[32] C. S. Hong, N. R. Tao, X. Huang, K. Lu, Acta Materialia 58, 3103-3116 (2010).
[33] Q. Z. Chen, M. Z. Quadir, B. J. Duggan, Philosophical Magazine 86, 3633-3646 (2006).
[34] Z. Jasienski, J. Pospiech, A. Piatkowski, J. Kusnierz, A. Litwora, K. Pawlik, H. Paul, Material Science Forum 157-162, 1231-1237 (1994).
[35] B. Major, Texture, Materials Science and Technology 8, 510-515 (1992).

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-13eabc09-dd02-489f-b45b-b5df3f5f7eb9