Wpływ zmiany drogi odkształcenia na ewolucję struktury, tekstury oraz zachowanie umocnieniowe monokryształów miedzi o orientacji wyjściowej {110}<001>

• Autorzy: Paul H.

Warianty tytułu

EN

The influence of strain path change on structure and texture evolution and hardening/softening behaviour of {110}<001> oriented copper single crystals

• Konferencja: Odkształcalność metali i stopów : VIII konferencja naukowa : 24-27 listopada 2009
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Niniejszy artykuł podejmuje problematykę wpływu jednorodnej struktury wytworzonej w trakcie wstępnego odkształcenia na ewolucję mikrostruktury i tekstury po zmianie drogi odkształcenia realizowanej poprzez nieswobodne ściskanie w "nowych kierunkach" a w szczególności na formowanie się pasm ścinania oraz na zachowanie umocnieniowe. Dla przejrzystości prowadzonej analizy badania wykonywano na monokryształach miedzi wstępnie odkształcanych w orientacji wyjściowej Goss{110}<001> oraz po zmianie drogi odkształcenia, w szerokim zakresie skali obserwacji, tj. mikroskopii optycznej, elektronowej mikroskopii skaningowej i transmisyjnej. Próbki wstępnie odkształcano do 59 % w płaskim stanie odkształcenia dla wytworzenia jednorodnej struktury złożonej z dwu rodzin symetrycznie usytuowanych mikropasm. Następnie wycinano z nich nowe próbki o orientacjach związanych z orientacją Goss drogą obrotu dookoła kierunku normalnego, tj. brass{110}<112>, M{110}<111> i H{110}<011>, po czym dalej ściskano kilka procent. Stwierdzono, że zmiany w wartości naprężenia uplastyczniającego mogą być skorelowane ze zmianami w substrukturze dyslokacyjnej i mikroteksturze a w szczególności z pojawieniem się pasm ścinania "indukowanymi" zmianą drogi odkształcenia. W orientacjach H{110}<011> i M{110}<111> naprężenie płynięcia wzrasta stosownie do wzrostu wartości czynnika Taylora, a następnie ulega drastycznemu obniżeniu na skutek ścięcia wzdłuż makroskopowo obserwowanych pasm ścinania (MPS). W znacznie "miększej" orientacji brass{110}<112> (ta sama wartość czynnika Taylora jak w orientacji Goss) pojawiają się MPS, które są znacznie słabiej zlokalizowane (rozproszone). Obserwowane zmiany orientacji wewnątrz pasm ścinania posłużyły do wnioskowania o aktywności możliwych systemów poślizgu inicjowanych po zmianie drogi odkształcenia.

EN

In most previous work the strain path change was such that the second deformation activated significantly different slip systems from the prestrain. The question then arises if the resulting plastic instabilities are due to changes in slip activity, in deformation microstructure or both. It is quite difficult to separate these effects but a guide to this can be obtained by looking at samples where the slip systems do not change dramatically. This is the situation of a set of {110} orientations in channel-die. For a wide range of directions 2 common slip systems are predominant and other minor systems can be activated according to the direction. In this study the prestrain was performed on the well-known Goss{110}<001> orientation which deforms homogeneously in plane strain compression up to strains of 1-1.5. The influence of this substructure on microstructure evolution, particularly SB formation was analysed after strain path changes by compression along new directions (obtained by cutting the pre-strained sample) corresponding to the brass{110}<112>, M{110}<111>, and hard{110}<011> orientations, and further compressed in channel die by a few %. These structures after small restrains were then compared with those of monotonically deformed Goss samples. The investigations were performed on single crystals of pure copper, which represent many medium-high SFE fcc metals. The change in flow stress could be correlated with the change in dislocation substructure and microtexture, particularly along shear bands initiated by the strain path change. In the H{110}<011> and M{110}<111> orientations the flow stress increased by Taylor factor hardening then decreased by intense macroscopic shear band (MSB) formation. In the softer brass orientation in the absence of Taylor factor hardening a more diffuse MSB formation occurs. The local rotations in the band were used to deduce the possible local slip systems initiated during the strain path change.

Słowa kluczowe

PL

pasma ścinania; zmiana drogi odkształcenia; OIM; tekstura; miedź

EN

shear bands; changing strain path; orientation mapping; texture; copper

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Rudy i Metale Nieżelazne
• Rocznik: 2009
• Tom: R. 54, nr 11
• Strony: 666--676
• Opis fizyczny: Bibliogr. 28 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Paul H.

• Instytut Metalurgii i Inżynierii Materiałowej, Polska Akademia Nauk, Kraków, Wydział Mechaniczny, Politechnika Opolska, Opole

Bibliografia

• 1. Franciosi P., Stout M. G., O’Rourke J., Erskine B., Kocks U. F.: Acta Metal 1987, nr 35, s. 2115.
• 2. Korbel A., Martin P.: Acta Metall 1988 nr 36, s. 2575.
• 3. Peters B., Kalidindi S. R., Van Houtte P., Aernoudt E.: Acta Mater 2000 nr 48, s. 2123.
• 4. Peters B., Bacroix B., Teodosiu C., Van Houtte P., Aernoudt E.: Acta Mater 2001, nr 49, s. 1621.
• 5. Paul H., Driver J. H., Jasieński Z.: Acta Mater 2002, nr 50, s. 815.
• 6. Kohlhoff G. D., Hsun Hu., Lucke K.: Textures and Microstructures 1991, nr 14-18, s. 1067.
• 7. El-Danaf E., Kalidindi S. R., Doherty R. D., Necker C.: Acta Mater 2000, nr 48, s. 2665.
• 8. Wróbel M., Dymek S., Blicharski M.: Scripta Metall Mater 1996, nr 35, s. 417.
• 9. Wróbel M., Dymek S., Blicharski M., Driver J.H.: Scripta Metall Mater 1995, nr 32, s. 1985.
• 10. Luft A.: Progress in Materials Science 1991, nr 35, s. 97.
• 11. Thuillier S., Rauch E. F.: Acta Metall Mater, 1994, nr 42, s. 1973.
• 12. Rauch E. F., Gracio J. J., Barlat F.: Acta Mater 2007, nr 55, s. 2939.
• 13. Korbel A., Bochniak W.: Scripta Materialia 2004, nr 5, s. 755.
• 14. Schmitt J. H., Fernandes J. V., Gracio J. J., Vieira M. F.: Mater Sci Engn 1991, nr A147, s. 143.
• 15. Bauer R. E., Mecking H., Lucke K.: Mat Sci Engn 1977, nr 27, s. 163.
• 16. Wróbel M., Dymek S., Blicharski M., Gorczyca S.: Textures and Microstructures 1988, nr 10, s. 9.
• 17. Ferry M., Humphreys F. J.: Mat Sci Engn 2006, nr A435-436, s. 447.
• 18. Borbely A., Maurice Cl., Piot D., Driver J. H.: Acta Mater 2007, nr 55, s. 487.
• 19. Paul H., Driver J. H., Maurice C., Jasieński Z.: Mat Sci Engn 2003, nr A359, s. 178.
• 20. Paul H., Morawiec A., Bouzy E., Funderberger J. J., Piątkowski A.: Metall Mater Trans 2004, nr 35A, s. 3775.
• 21. Paul H., Morawiec A., Driver J. H., Bouzy E.: International Journal of Plasticity 2009, nr 25, s. 1588.
• 22. Paul H., Driver J. H., Maurice C., Piątkowski A.: Acta Materialia 2007, nr 55, s. 833.
• 23. Li F., Bate P. S.: Acta Metall Mater 1991, nr 39, s. 2639.
• 24. Hansen N., Juul Jensen D.: Acta Metall Mater 1992, nr 40, s. 3265.
• 25. Peters B., Seefeldt M., Teodosiu C., Kalidindi S. R., Van Houtte P., Aernoudt E.: Acta Mater 2001, nr 49, s. 1607.
• 26. Kubin P. L., Estrin Y.: Revue Phys Appl 1988, nr 23, s. 573.
• 27. Driver J. H., Skalli A., Wintenberger M.: Revue de Metallurgie, 1983, nr 5, s. 293.
• 28. Skalli A., Driver J. H., Wintenberger M.: Revue de Metallurgie, 1983, nr 6, s. 293.