Transformacje tekstury w procesie wyżarzania aluminium i jego stopów

• Autorzy: Miszczyk M. M. , Paul H.

Identyfikatory

DOI

10.15199/67.2018.4.4

Warianty tytułu

EN

Texture transformations during annealing of deformed aluminum and its alloys

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy analizowano mechanizm odpowiedzialny za formowanie się w procesie rekrystalizacji ziaren o orientacji cube{100}<001> oraz ~S{123}<634> oraz warunki ich wzrostu. Wykorzystano fakt, że odkształcenie w matrycy kanalikowej (PSC) oraz w matrycy równokątowej (ECAE) prowadzą do zasadniczo odmiennych "obrazów tekstury" stanu odkształconego. Badania prowadzono na polikrystalicznym stopie AA1050 z wykorzystaniem metod dyfrakcji promieni X oraz systemu SEM/EBSD. Orientacja {100}<001> jest słabo zaznaczona w materiale wyjściowym po walcowaniu na gorąco oraz w próbkach po procesie ECAE. W próbkach przetwarzanych w procesie PSC dominowały składowe tekstury wzdłuż włókna β (S, C, Bs), podczas gdy po procesie ECAE próbki scharakteryzowane były dwoma komplementarnymi składowymi {124}<561> ze słabym „rozmyciem” do położenia {100}<011>. Uzyskane wyniki pokazują, że po wyżarzaniu ekstremalnie silna składowa "cube" oraz S w obrazie tekstury rekrystalizacji są formowane tylko w próbkach odkształcanych w matrycy kanalikowej. Wyżarzanie próbek po procesie ECAE nie prowadziło do wzrostu intensywności tych składowych, pomimo, że obszary o tej orientacji były identyfikowane w stanie zdeformowanym. Brak składowej "cube" oraz S w obrazie tekstury rekrystalizacji skorelowano z nieobecnością składowych S w stanie zdeformowanym. Po procesie ECAE główne składowe tekstury odkształcenia były odchylone od położenia orientacji S o kąt ~20-30o. W procesie rekrystalizacji uległy one transformacji do dwu położeń ~{100}<011> i ~{221}<114> drogą rotacji dookoła osi <110>.

EN

The microstructure and texture during deformation and early stages of annealing have been studied to elucidate the mechanism of cube and S-oriented grains formation in a commercial AA1050 alloy. Samples were deformed along two deformation modes to form different as-deformed texture components and then lightly annealed: one group was plane strain compressed (PSC) in a channel-die, whereas the second group was deformed by equal channel angular extrusion (ECAE). The textures were measured by X-ray diffraction and SEM/EBSD. It was found that the recrystallization behaviour of AA1050 alloy was related to the texture components developed during the previous cold deformation. After PSC, a standard β fibre texture is found (S, Cu, Bs components) whereas the ECAE samples are characterized by {124}<561> orientation with a slight scattering towards {100}<011>. A very weak cube texture component was observed in the samples after both deformation modes. During annealing cube and S-oriented grains were formed extensively in the PSC samples, primarily in association with near S-oriented as-deformed areas and characterized by <111> local misorientations. Despite the presence of cube fragments in the deformed state cube-oriented grains did not grow by recrystallization during annealing of the ECAE samples. Their main as-deformed texture components were ~20&-30o deviated from the S orientation. During recrystallization these transformed to two components of ~{100}<011> and ~{221}<114>-type essentially by <110> rotations.

Słowa kluczowe

PL

zarodkowanie i rekrystalizacja; nieswobodne ściskanie; wyciskanie w matrycy ECAE; stop AA1050

EN

nucleation & recrystallization; ECAE; plane strain compression; AA1050 alloy

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Rudy i Metale Nieżelazne Recykling
• Rocznik: 2018
• Tom: R. 63, nr 4
• Strony: 22--30
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys.

Twórcy

autor

Miszczyk M. M.

• Instytut Metalurgii i Inżynierii Materiałowej, Polska Adademia Nauk, ul. Reymonta 25, 30-059 Kraków

autor

Paul H.

• Instytut Metalurgii i Inżynierii Materiałowej, Polska Adademia Nauk, ul. Reymonta 25, 30-059 Kraków

Bibliografia

• [1] Akef A., Driver J. 1991. “Orientation splitting of cube-oriented face-centred cubic crystals in plane strain compression". Materials Science and Engineering A 132: 245-255.
• [2] Albou A., Raveendra S., Karajagikar P., Samajdar I., Maurice C., Driver J.H. 2010. “Direct correlation of deformation microstructures and cube recrystallization nucleation in aluminium". Scripta Materialia 62: 469-472
• [3] Beck P. A. 1953. “Notes on the Theory of Annealing Textures". Acta Metallurgica 1: 230-234.
• [4] Beck P.A., Hsun Hu. 1966. The origin of recrystallization textures, w Recrystallization, Grain Growth and Texture". 393-433. H. Margolin (Ed.), ASM, Metals Park, OH.
• [5] Cahn Robert W. 1950. “A new theory of recrystallization nuclei". Proceedings of Physics Society A 63: 323-336.
• [6] Daaland O., Nes E. 1996. “Origin of cube texture during hot rolling of commercial Al-Mn-Mg alloys". Acta Materialia 44: 1389-1411.
• [7] Davenport S.B., Higginson R.L., Sellars C.M. 1999. “The effect of strain path on material behaviour during hot rolling of fcc metals". Philosophical Transactions of the Royal Society 357: 1654-1661.
• [8] Dillamore I.L., Katoh H. 1974. “Mechanism of recrystallization in cubic metals with particular reference to their orientation-dependence". Metal Science 8: 73-83.
• [9] Duggan B.J., Lücke K., Köhlhoff G.D., Lee C.S. 1993. “On the origin of cube texture in copper". Acta Metallurgica et Materialia 41: 1921-1927.
• [10] Miszczyk Magdalena, Paul Henryk, Driver Julian, Drzymała Piotr. 2017. “Recrystallization nucleation in stable aluminium-base single crystals: Crystallography and mechanisms". Acta Materialia 125: 109-124.
• [11] Miszczyk Magdalena, Paul Henryk, Driver Julian, Maurice Claire. 2015. “New orientation formation and growth during primary recrystallization in stable single crystals of three face-centred cubic metals". Acta Materialia 83: 120-136.
• [12] Miszczyk Magdalena, Paul Henryk, Driver Julian, Poplewska Jagoda. 2017. “The influence of deformation texture on nucleation and growth of cube grains during primary recrystallization of AA1050 alloy". Acta Materialia 129: 378-387.
• [13] Miszczyk Magdalena, Paul Henryk, Driver Julian. 2016. “TEM and SEM analyses of the orientation relations of recrystallized grains in a stable Al-1%wt.Mn single crystal". Materials Characterization 112: 68-80.
• [14] Miszczyk Magdalena, Paul Henryk. 2015. “Cube texture formation during the early stages of recrystallization of Al-1%Mn and AA1050 alloys". Materials of the 36th Riso International Symposium on Materials Science, 7-11 September 2015, Riso, Denmark, IOP Publishing, IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering 89 (2015) 012036.
• [15] Nah J.J., Kang H.J., Huh M.Y., Engler O. 2008. “Effect of strain states during cold rolling on the recrystallized grain size in an Al alloy". Scripta Materialia 58: 500-503.
• [16] Olaf Engler. 1996. “Nucleation and growth during recrystallization of aluminium alloys investigated by local texture analysis". Materials Science and Technology 12: 859-872.
• [17] Ridha A.A., Hutchinson W.B. 1984. “Recrystallization mechanisms and the origin of cube texture in copper". Acta Metallurgica 30: 1929-1939.
• [18] Samajdar Indraev, Doherty Roger. 1996. “Role of S{123}<634> orientations in the preferred nucleation of cube grains in recrystallization of fcc metals". Scripta Materialia 32 (1): 845-850.
• [19] Vatne H.E. Furu T., Nes E. 1996. “Nucleation of recrystallized grains from cube bands in hot deformed commercial purity aluminium". Materials Science and Technology 12: 201-210

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).