Modeling of microstructure and texture evolution of channel-die deformed aluminum bicrystals with {100}<001>/{110}<011> grains orientation

• Autorzy: Wajda W. , Paul H.

Warianty tytułu

PL

Modelowanie deformacji bikryształu aluminium o orientacji {100}<001>/{110}<011> w płaskim stanie odkształcenia

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The polycrystalline aggregate is composed from many grains randomly oriented. Due to single crystal anisotropy each grain, depending on its orientation, exhibits different strain stress behavior. Mechanical properties of the polycrystalline specimen are result of orientation of all grains and its mutual interaction in the material. In addition there is a tendency observed experimentally to accumulate deformation close to grain boundary of differently oriented grains. As consequence, the highly deformed volumes of the crystal in the case of further metal forming may become privileged places of the nucleation of new recrystallized grains. In order to gain knowledge of material behavior close to grain boundary plain strain compression test was performed on aluminum bicrystal. The cube {100}<001> and the hard {110}<011> set of grain orientations were chosen for this investigation. Both grains represent quite different strain hardening behaviour, i.e. {100}<001> oriented grain is very soft, whereas {110}<011> is very hard, due to value of Taylor factors equal square root of 6 and two times square root of 6, respectively. The experimental investigation of deformation was supported by numerical analysis of bicrystal deformation. In order to simulate crystal behavior single crystal plasticity model was implemented in commercial ABAQUS Finite Element (FE) software. In this work the case of cube hard bicrystal was used for validation of the single crystal plasticity model for its further usage with different materials and orientations.

PL

W pracy badano mechanizmy deformacji przy granicy ziaren bikryształu aluminium o orientacji {100}<001>/{110} J <011> (kubiczna - twarda) odkształconego w płaskim stanie odkształcenia. Analizę zachowania się materiału w pobliżu granicy prowadzono przy pomocy mikroskopii optycznej, skaningowej i transmisyjnej. Otrzymane wyniki porównano z danymi obliczonymi przy pomocy metody elementów skończonych (MES). Do opisu zachowania się materiału wykorzystano model „crystal plasticity", który umożliwił uwzględnienie krystalograficznych aspektów deformacji (orientacji krystalitów, rotacji sieci krystalicznej, itp.).

Słowa kluczowe

EN

aluminum; bicrystal; cube orientation; hard orientation; texture

• Wydawca: Wydawnictwa AGH
• Czasopismo: Computer Methods in Materials Science
• Rocznik: 2009
• Tom: Vol. 9, No. 2
• Strony: 277--282
• Opis fizyczny: Bibliogr. 4 poz., rys.

Twórcy

autor

Wajda W.

autor

Paul H.

• Instytut Metalurgii i Inżynierii PAN, ul. W. Reymonta 25, 30-059 Kraków,

Bibliografia

• 1.   Han, C.-S., Gao, H., Huang, Y., Nix, W.D., Mechanism-based strain gradient crystal plasticity-L Theory, J. Mech. Phys. Solids, 53, 2005, 1188-1203.
• 2.   Paul, H., Driver, J.H., Deformation behaviour of channel-diecompressed Al bicrystals with  {100}<001>/{110}<011>orientation, Arch. Metall. Mater., 50, 2005, 209-218.
• 3.   Paul, H., Driver, J.H., Wajda, W., Strain hardening and microstructure evolution of channel-die compressed aluminium bicrystals, Mater. Sci. Eng., A 477, 2008, 282-294.
• 4.   Raabe, D., Sachtleber, M., Zhao, Z., Roters, F., Zaefferer, S., Micromechanical and macromechanical effects in grain scale polycrystal plasticity experimentation and simulation, Acta Mater., 49, 2001, 3433-3441.