Deformation and recrystallization mechanisms of low stacking fault energy metals

• Autorzy: Paul H.

Warianty tytułu

PL

Mechanizmy odkształcenia i rekrystalizacji metali o małej energii błędu ułożenia

• Konferencja: Scientific Seminar Integrated Study on the Foundations of Plastic Deformation of Metals PLASTMET'06 (5; 28.11-01.12.2006; Łańcut, Poland)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The microstructural evolution during deformation and light annealing of a representative low stacking fault energy metal has been characterised by detailed local SEM and TEM orientation measurements before and after annealing to partial recrystallization. High purity silver single crystals with initial (112)[11Ż1] orientation were channel-die deformed to reductions of 32% and 67%, first developing twin-matrix layers and then compact clusters of shear bands (SBs). The latter are the nucleation sites of new recrystallized grains. The as-deformed SBs exhibit large orientation spreads up to 40 with respect to the adjacent twinned areas. Most of these misorientations occur by rotations about the TDk<110> axis with significant further rotations about <112> poles. It is suggested that slip on the two f111g<110> co-planar (CP) systems in the band can become asymmetric at large strains, leading to rotations about the <112> poles associated with local slip on one of the two CP systems. Microtexture analysis of partly recrystallized samples indicates a simple 25–40 <111> or <112> relation, frequently observed during the early stages of recrystallization between isolated nuclei and one of the two as-deformed groups of components (twins or matrix). This implies the existence of a second misorientation with respect to the other component, usually described as 50–55. During the rapid growth stage recrystallization twinning radically increases. This twinning is considered to operate after the formation of the primary nuclei.

PL

W pracy badano ewolucje mikrostruktury i tekstury odkształconych i częściowo zrekrystalizowanych monokrystalicznych próbek czystego srebra o orientacji wyjściowej (112)[11—1]. W badaniach wykorzystano zaawansowane techniki pomiaru orientacji lokalnych w TEM i SEM. Szczegółowej analizie strukturalno-teksturowej poddano dwa charakterystyczne zakresy odkształceń, tj. 32% w którym obserwowano warstwową strukturę osnowa-bliźniak nachylona ok. 25 do KW, oraz 67% w którym to zakresie struktura osnowa-bliźniak usytuowana jest równolegle do płaszczyzny ściskania. W obydwu przypadkach na jej tle obserwowano pojawienie się makroskopowych pasm ścinania (MSB). Są one uprzywilejowanym miejscem zarodkowania nowych ziaren w procesie rekrystalizacji. W stanie zdeformowanym SB pokazują silną dezorientację przy przejściu przez obszar pasma dochodzacą do 40, w odniesieniu do zbliźniaczonych obszarów osnowy. Osie rotacji silnie związane są z kierunkiem KPk<110> z dobrze zarysowaną tendencją rozmywania osi w kierunku położeń <112>. W pracy wykazano związek formowania się tych dezorientacji z mechanizmami ruchu dyslokacji. Początkowy ‘równowagowy’ poślizg w dwu systemach współpłaszczyznowych (CP) typu f111g<011> w miarę postępu odkształcenia staje się coraz bardziej ‘asymetryczny’. Prowadzi to do rotacji typu <112>, którą powiązać można z poślizgiem dyslokacji w jednym z dwu systemów CP. Analiza mikroteksturowa w stanie po częściowej rekrystalizacji pokazuje na formowanie się 25–40 (<111>–<112>) relacji dezorientacji, najczęściej obserwowana w początkowych stadiach procesu rekrystalizacji pomiędzy izolowanym zarodkiem o jednorodnej orientacji a jednym z dwu komponentów tekstury stanu zdeformowanego (osnowa lub blizniak). Powoduje to pojawienie się drugiego typu dezorientacji w odniesieniu do drugiej składowej tekstury stanu odkształconego, zwykle opisywanej jako 50–55. Późniejsze stadia rekrystalizacji związane są z silnym wzrostem znaczenia bliźniakowania rekrystalizujacego. Pokazano, że po uformowaniu się początkowych zarodków, za pojawienie się nowych składowych tekstury odpowiedzialny jest wyłącznie mechanizm bliźniakowania rekrystalizującego.

Słowa kluczowe

EN

shear bands; local orientations; recrystallization; texture; silver

PL

rekrystalizacja; tekstura; srebro; odkształcenie

• 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: 2007
• Tom: Vol. 52, iss. 2
• Strony: 203--216
• Opis fizyczny: Bibliogr. 38 poz., rys.

Twórcy

autor

Paul H.

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

Bibliografia

• [1] B. J. Duggan, M. Hatherly, W. B. Hutchinson, P.T. Wakefield, Metal Sci 12, 343 (1978).
• [2] Y. Nakayama, K. Morii, Trans Japan Inst Met 23, 422 (1982).
• [3] K. Morii, H. Mecking, Y. Nakayama, Acta metall 33, 379 (1985).
• [4] J. Hirsch, K. Lücke, M. Hatherly, Acta metall 36, 2905 (1988).
• [5] J. Hirsch, K. Lücke, Acta metall 36, 2863 (1988).
• [6] G. D. Köhlhoff, A. S. Malin, K. Lücke, M. Hatherly, Acta metall 36, 2841 (1988).
• [7] J. Hirsch, J. Mat Sci Techn 6, 1048 (1990).
• [8] Z. Jasieński, H. Paul, A. Piątkowski, A. Litwora, J Mat Proc Techn 53, 187 (1995).
• [9] H. Paul, J. H. Driver, Z. Jasieński, Acta mater 50, 815 (2002).
• [10] H. Paul, J. H. Driver, C. Maurice, Z. Jasieński, Acta mater 50, 4339 (2002).
• [11] H. Paul, J. H. Driver, C. Maurice, Z. Jasieński, Mat Sci Engn A359, 178 (2003).
• [12] H. Paul, A. Morawiec, E. Bouzy, J.J. Funderberger, A. Piątkowski, Metall Mater Trans 35A 35A, 3775 (2004).
• [13] L. E. Murr, Interfacial Phenomena in metals and alloys, Addison-Wesley, Reading MA; 376 (1975).
• [14] A. Berger, P.J. Wilbrandt, F. Ernst, U. Klement, P. Haasen, Progress in Mater Sci 32, 1 (1988).
• [15] B. J. Duggan, M. Sindel, G. D. Köhlhoff, K. Lücke, Acta metall mater 38, 103 (1990).
• [16] J. Hjelen, R. Orsund, E. Nes, Acta metall mater 39, 1377 (1991).
• [17] B. J. Duggan, K. Lücke, G. D. Köhlhoff, C.S. Lee, Acta metall mater 41, 1921 (1993).
• [18] F. J. Humphreys, M. Hatherly, Recrystallization and related Annealing Phenomena. Oxford: Pergamon Press 1995.
• [19] R. D. Doherty, D. A. Hughes, F.J. Humphreys, J. J. Jonas, D. Juul Jensen, M. E. Kassner, W. E. King, T. R. Mc Nelly, H. J. Mc Queen, A. D. Rollet, Mat Sci Engn A238, 219 (1997).
• [20] P. Wagner, O. Engler, K. Lücke, Acta Metall Mater 43, 3799 (1995).
• [21] H. Paul, J. H. Driver, C. Maurice, A. Piątkowski, Acta Materialia 55, 575 (2007).
• [22] H. Paul, A. Morawiec, E. Bouzy, J. J. Funderberger, A. Piątkowski, Microchimica Acta 147, 181 (2004).
• [23] H. Paul, J. H. Driver, C. Maurice, A. Piątkowski, Mat Sci Forum 467-470, 177 (2004).
• [24] H. Paul, J. H. Driver, Revue de Metallurgie 9, 871 (2003).
• [25] U. Klement, P. Haasen, Acta metall mater 41, 1075 (1993).
• [26] O. Engler, X.W. Kong, K. Lücke, Acta Mater 49, 1701 (2001).
• [27] A. Godfrey, D. Juul Jensen, N. Hansen, Acta Mater 49, 2429 (2001).
• [28] O. Engle r, Acta mater 49, 1237 (2001).
• [29] S. Zaefferer, T. Baudin, R. Penelle, Acta mater 49, 1105 (2001).
• [30] I. Samajdar, R. D. Doherty, Scripta metall mater 32, 845 (1995).
• [31] A. A. Ridha, W. B. Hutchinson, Acta metall 30, 1929 (1982).
• [32] M. Niewczas, O. Engler, J. D. Embury, Acta Mater 52, 539 (2004).
• [33] J. H. Driver, H. Paul, J-C. Glez, C. Maurice, In: Hansen N., Huang X., Juul Jensen D., Lauridsen E.M., Leffers T., Pantleon W. editors. Proceedings of the 21st RISO International Symposium on Materials Science. Roskilde (Denmark); (2000), 35.
• [34] O. Engler, Acta Mater 49, 1237 (2002).
• [35] H. J. Bunge, Texture analysis in materials Science. London: Butterworth 263 (1982).
• [36] M. Blicharski, J. Liu, Hu. Hsun, Acta metall mater 43, 3125 (1995).
• [37] G. Ibe, K. Lücke. in: Margolin H, editor. Recrystallization, Grain Growth and Textures. Metals Park, Ohio: American Society for Metals 434 (1966).
• [38] H. Paul, J. H. Driver, C. Maurice, A. Piątkowski, Acta Materialia 55, 833 (2007).