Deformation microstructure and texture evolution of {110}[112] Al-0.3wt.%Mn single crystals compressed in a channel-die

• Autorzy: Paul H. , Driver J. , Maurice C. , Miszczyk M. , Piot D.

Warianty tytułu

PL

Ewolucja tekstury i mikrostruktury nieswobodnie ściskanych monokryształów stopu {110}[112] Al-0.3wag.%Mn

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Crystal subdivision patterns of microbands have been extensively reported but mostly by studies on only one section, using either TEM or SEM-EBSD. To better correlate substructure with slip patterns a systematic study of the 3D deformation microstructure in a deformed single crystal (i.e. over the 3 perpendicular surfaces) has been carried out. The microstructure and microtexture evolutions during plane strain deformation of high purity single crystals of Al-0.3%wt.Mn alloy with initial ideal and near-brass{110}<112> orientations were characterised by TEM and high resolution FEG-SEM/EBSD after strains of 0.15 and 0.56. These two different techniques enable one to examine the crystal subdivision deformation pattern at different microscopic scales, on the 3 orthogonal sections, i.e. erpendicular to the nominal <110>, <112> and <111> crystallographic directions. Particular attention is paid to a comparison of the microband orientations with the expected slip traces of the 2 active slip systems on all 3 surfaces. It is concluded that the microband boundary alignment corresponds very well to the traces of the crystallographic {111} planes, on which most of the slip occurs.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych rozwoju tekstury i struktury dyslokacyjnej w nieswobodnie ściskanych monokryształach stopu Al-0.3wag. % Mn o orientacji {110}<112> (idealnej oraz odchylonej ∼3° od położenia idealnego, droga obrotu dookoła kierunku wypływania), na trzech wzajemnie prostopadłych przekrojach. Badania zmian struktury dyslokacyjnej prowadzono z wykorzystaniem elektronowej mikroskopii transmisyjnej (TEM) i skaningowej (SEM) a zmian teksturowych z wykorzystaniem technik pomiaru orientacji lokalnych w TEM i SEM wyposażonego w działo o emisji polowej, dla dwu stopni odkształcenia, tj. 0.15 i 0.56 (odkształcenie logarytmiczne). Obydwie zastosowane techniki umożliwiają analizę formowania się struktury dyslokacyjnej i procesu jej fragmentacji wraz z odkształceniem na trzech ortogonalnych przekrojach, prostopadłych do kierunków krystalograficznych <110>, <112> oraz <111>. Szczególną uwagę zwrócono na porównanie usytuowania przestrzennego struktury mikropasm z usytuowaniem aktywnych sladów poślizgów na trzech wzajemnie prostopadłych przekrojach. Stwierdzono, że dyslokacyjne granice mikropasm bardzo dobrze korespondują z usytuowaniem śladów dwu płaszczyzn {111} na których działają dwa najbardziej uprzywilejowane systemy poślizgu.

Słowa kluczowe

EN

texture; microstructure; Al-Mn alloy; orientation mapping; microbands

PL

tekstura; mikrostruktura; stop Al-Mn; mikropasma

• 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: 2009
• Tom: Vol. 54, iss. 1
• Strony: 65--74
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys.

Twórcy

autor

Paul H.

autor

Driver J.

autor

Maurice C.

autor

Miszczyk M.

autor

Piot D.

• INSTYTUTE OF METALLURGY AND MATERIALS SCIENCE, POLISH ACADEMY OF SCIENCES, 30-059 KRAKÓW, 25 REYMONTA STR., POLAND

Bibliografia

• [1] A. Godfrey, D. Juul Jensen, N. Hansen, Slip pattern, microstructure and local crystallography in an aluminium single crystal of brass orientation {110}<112>, Acta mater 46, 823-833 (1998).
• [2] G. Winther, X. Huang, N. Hansen, Crystallographic and macroscopic orientation of planar dislocation boundaries-correlationwith grain orientation, Acta mater. 48, 2187-2198 (2000).
• [3] G. Winther, Slip patterns and preferred dislocation boundary plane, Acta Materialia 51, 417-429 (2003).
• [4] G. Winther, X. Huang, A. Godfrey, N. Hansen, Critical comparison of dislocation boundary alignment studied by TEM and EBSD: technical issues and theoretical consequences, Acta Materialia 52, 4437-4446 (2004).
• [5] G. Winther, Scripta Materialia, Effect of grain orientation dependent microstructures on flow stress anisotropy modeling 52, 995-1000 (2005).
• [6] Z. J. Li, G. Winther, N. Hansen, Anisotropy in rolled metals induced by dislocation structure, Acta Materialia 54, 401-410 (2006).
• [7] P. J. Hurley, F. J.Humphreys, The application of EBSD to the study of substructural development in a cold rolled single-phase aluminium alloy, Acta Materialia 51, 1087-1102 (2003).
• [8] P. J. Hurley, P. S. Bate, F. J. Humphrey s, An objective study of substructural boundary alignment in aluminium, Acta Materialia 51, 4737-4750 (2003).
• [9] P. S. Bate, R. D. Knutsen, I. Brough, F. J. Humphreys, The characterization of low-angle boundaries by EBSD, Journal of Microscopy 220, 36-46 (2005).
• [10] F. J. Humphreys, P. S. Bate, Measuring the alignment of low-angle boundaries formed during deformation, Acta Materialia 54, 817-829 (2006).
• [11] H. Paul, J. H. Driver, W. Wajda, Strain hardening and Microstructure Evolution in Aluminium Bicrystals Deformed in Channel-die, Materials Science and Engineering A, A 477, 282-294 (2008).
• [12] M. Wróbel, S. Dymek, M. Blicharski, S. Gorczyca, Dislocation microstructure and texture development in rolled copper single crystals, Z. Metallkunde 85, 415-425 (1994).
• [13] Z. Jasienski, A. Piatkoski, Microstructure and texture evolution of copper single crystals in channel-die testing: the role of shear bands, Proceedings of the 9th ICSMA, Haifa, ed. D.G. Brandon et al., Freund publishing Company 2, 1025-1030 (1991).
• [14] Z. Jasienski, A. Piatkowski, Nature de bandes de cisaillement macroscopiques dans les monocristaux de cuivre sollicités en compression plane, Archives of Metallurgy, 279-292 (1993).