Crystallographic textures of single and polycrystalline pure Mg and Cu subjected to HPT deformation

• Autorzy: Bonarski B. J. , Mikułowski B. , Schafler E. , Holzleithner Ch. , Zehetbauer M. J.

Warianty tytułu

PL

Tekstura krystalograficzna mono-i polikryształów Mg oraz polikryształów Cu odkształconych metodą HPT

• Konferencja: SOTAMA Symposium on Texture and Microstructure Analysis (2; 26-28.09.2007; Cracow, Poland)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The main feature of processing metals by Severe Plastic Deformation (SPD) is the achievement of an ultra fine or even nanometre sized grain structure. Among the common SPD methods, High Pressure Torsion (HPT) is suited best because of the high amount of hydrostatic pressure (HP), which also allows reaching of very high deformations. The intention of this work was to systematically investigate the effect of HPT deformation on the evolution of texture at different HPs. Such an effect may arise from the marked presence of edge dislocations affecting the slip geometry but at the same time being sensitive to the hydrostatic pressure. Ma gnesium has been chosen since only a few investigations of texture evolution in SPD metals are available for hexagonal lattice. As Mg based metals are quite soft, RT deformation by HPT is difficult. Thus, a special HPT tool has been designed which prevents from uncontrolled material flow and provides conditions of real hydrostatic pressure. Single- and polycrystalline samples of Mg and Cu have been deformed to shear strains y = 0.4...150 at HPs between I to 8 GPa. Crystallographic textures which developed during HPT of Mg single- and polycrystals, and Cu polycrystals are presented. Concomitantly the flow stress during HPT could be measured. The results are discussed in terms of their dependence on strain and hydrostatic pressure. Increasing the latter both the variations of textures and flow stress are shifted to lower shear strains. In HPT deformation of Mg there are also some indications for the occurrence of dynamic and/or static recrystallisation which does not come true for the case of Cu

PL

Główną zaletą odkształcania metali metodami ze zmienną drogą deformacji, tzw. SPD (ang. Severe Plastic Deformation) jest możliwogO osiogniecia struktury o bardzo malym rozmiarze ziarna, nawet rzędu nanometrów. Pomiędzy kilkoma metodami SPD, za najbardziej efektywną uważana jest metoda skręcania pod wysokim ciśnieniem hydrostatycznym — HPT (ang. High-Pressure Torsion), która pozwala na odkształcanie metalu do najwyższych możliwych obecnie wielkości. Celem niniejszej pracy jest zbadanie zmian struktury oraz tekstury krystalograficznej w mono i polikrystalicznym magnezie oraz polikrystalicznej miedzi odkształcanych metodą skręcania pod wysokim ciśnieniem hydrostatycznym (HPT) w temperaturze pokojowej, przy różnych wartościach ciśnienia hydrostatycznego zastosowanego podczas procesu odkształcenia. Wpływ zmiany ciśnienia odkształcania na teksturę spodziewany jest ze względu na obecność dyslokacji krawędziowych w dużej gęstości, które oddziaływują na geometrię poślizgu, będąc jednocześnie czułe na wielkość ciśnienia hydrostatycznego. Badania prowadzone byly na magnezie technicznej czysto gci, poniewai niewiele jest wynik6w tego typu do gwiadczen dla metali o strukturze heksagonalnej. Poniewai magnez jest rclatywnie miekkirn metalem, odksztalcanie go w temperaturze pokojowej do wysokich wartogci odksztalcenia rzeczywistego nie zawsze jest moZliwe w temperaturze pokojowej, specjalne narzedzie ograniczajqce niekontrolowany wyplyw materialu zostalo zaprojektowane oraz z powodzeniem zastosowane. Monokrysztaly Mg oraz polikrystaliczny Mg i Cu odksztalcono do wartogci odksztalcenia rzeczywistego od 0.4 do 150 przy zastosowaniu ci gnich hydrostatycznych o wielkogci od 1 do 8 GPa w temperaturze pokojowej. Opisano tekstury krystalograficzne, ktOre wyksztalcily sic w tak odksztalconych metalach oraz omOwiono ich zaleZno gci w funkcji zastosowanego ci gnienia oraz wielkogci nadanego odksztalcenia. Komponenty tekstury charakterystyczne dla odksztalcenia metodq HPT obserwowane sq wczegniej w funkcji odksztalcenia przy zastosowaniu wyZszego ci g nienia hydrostatycznego. W przypadku magnezu zaobserwowano wystcpowanie skladowych pochodzqcych od rekrystalizacji statycznej/dynamicznej, czego nie stwierdzono w przypadku miedzi.

Słowa kluczowe

EN

magnesium; copper; single crystal; HPT; high pressure torsion; texture

PL

magnez; miedź; monokryształy; metoda HPT; tekstura

• 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: 2008
• Tom: Vol. 53, iss. 1
• Strony: 117--123
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys.

Twórcy

autor

Bonarski B. J.

autor

Mikułowski B.

autor

Schafler E.

autor

Holzleithner Ch.

autor

Zehetbauer M. J.

• FACULTY OF NON-FERROUS METALS, AGH — UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY, 30-059 KRAKOW, 30 MICKIEWICZA AV., POLAND

Bibliografia

• [1] R. Valiev, R. Islamgaliev, I. Alexandrov, Progr.Mater.Sci. 45, 103 (2000).
• [2] Nanomaterials by Severe Plastic Deformation, eds. Zehetbauer M. J., Valiev R. Z., Wiley-VCH Weinheim (2004).
• [3] R. Z. Valiev, Nature Mater. 3, 511 (2004).
• [4] M. J. Zehetbauer, H. P. Stüwe, A. Vorhauer, E. Schafler, J. Kohout, Adv.Eng.Mater. 5, 330 (2003).
• [5] X. Huang, A. Borrego, W. Pantleon, Mater. Sci. Eng. A 319-321, 237 (2001).
• [6] R. Z. Valiev, I.V. Alexandrov, Y. T. Zhu, T. C. Lowe, J.Mater. Res. 17, 5 (2002).
• [7] Gehrmann, M. M. Frommert, G. Gottstein, Mater.Sci.Eng. A 395, 338 (2005).
• [8] W. J. Kim, H. G. Jeong, Mat. Sci. Forum 419-422, 201 (2003).
• [9] M. Hafok, A. Vorhauer, J. Keckes, R. Pippan, Mater. Sci. Forum 503-504, 621 (2006).
• [10] S. Miura, S. Yamamoto, K. Okhubo, T. Mohri, Mater. Sci. Forum 350-351, 183 (2000).
• [11] T. Hebesherger, H. P. Stüwe, A. Vorhauer, F. Wetsche r, R. Pippan, Acta Mater. 53, 393 (2005).
• [12] V. Randle, O. Egler, Introduction to Texture Analysis, Gordon and Breach Science Publishers (2000).
• [13] H. J. Bunge, Texture Analysis in Materials Science, Butterworth (1982).
• [14] H. P. Stüwe, H. Tu rck, Z. Metallk. 55, 699 (1964).
• [15] E. Schafler, A. Dubravina, B. Mingler, H. P. Karnthaler, M. J. Zehetbauer, Mater. Sci. Forum 503-504, 51 (2006).