Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Inhomogeneous microstructural evolution during the annealing of 6013 aluminum alloy

Sztwiertnia K., Bieda M., Korneva A., Sawina G.

Inżynieria Materiałowa

|

2007

|

Vol. 28, nr 3-4

476-480

EN

The mechanisms of recrystallization structure and texture formation in alloys with the bimodal second phase particle distribution were investigated by means of electron microscopy and calorimetry on the example of aluminum alloy 6013. The alloy contains both large (>1 um) and small ("1 urn) particles. During deformation the laminar structure and zones of localized strain around large particles are formed. From the in situ investigations as well as calorimetric measurements combined with crystallographic orientation mapping in TEM and SEM it follows that recrystallization can be considered as a few, partly overlapping processes proceeding in two steps. In the initial step, particle stimulated nucleation and some enlargement of new grains in the directions of the sheet plane occur. In consequence the new grains are strongly flattened with shorter axis parallel to the normal direction. In the second step the migration of high angle grain boundaries in the direction of high orientation gradient was observed. This migration, mostly in the normal direction, was limited to "free areas" of the deformed matrix between bands of new grains formed in the zones of localized strain in the initial stage of recrystallization.

PL

Wykorzystując techniki mikroskopii elektronowej i kalorymetrii badano mechanizmy formowania się struktury i tekstury rekrystalizacji w materiałach o bimodalnym rozkładzie wydzieleń innych faz na przykładzie stopu aluminium 6013. Stop zawiera zarówno duże (>1 um) jak i małe ("1 urn) wydzielenia. Podczas odkształcania formuje się laminarna struktura oraz strefy zlokalizowanego odkształcenia w otoczeniu dużych nieodkształcalnych wydzieleń. Na podstawie badań in situ, badań kalorymetrycznych połączonych z analizą map orientacji w TEM i SEM można stwierdzić, że rekrystalizacja może być przedstawiana jako kilka, częściowo nakładających się procesów przebiegających w dwóch etapach. W etapie początkowym obserwowano zarodkowanie stymulowane wydzieleniami i wzrost nowych ziarn w płaszczyźnie blachy. W konsekwencji nowe ziarna są silnie spłaszczone z krótszą osią równoległą do kierunku normalnego. W drugim etapie obserwowano migracje granic szerokokątowych w kierunku największego gradientu orientacji. Ruch granic był ograniczony do odkształconych obszarów matrycy pomiędzy pasmami nowych ziarn, powstałych w strefach zlokalizowanego odkształcenia w początkowym stadium rekrystalizacji.

2

Preparation of data from EBSD measurements for cellular automation modeling of annealing phenomena in hexagonal materials

Sawina G., Bozzolo N., Sztwiertnia K., Wagner F.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2006

|

Vol. 51, iss. 1

63-67

EN

Annealing is used to soften and restore plasticity to metallic materials, that were hardened in cold working processes, and to modify the final product structure. Together with plastic forming, it is a crucial element of all thermomechanical processing procedures. While the mechanisms of plastic forming have been rather well understood, the understanding of the annealing processes (as recrystallization or grain growth) and the possibilities of controlling them and introducing expected modifications in technological processes is still considerably limited. The phenomenology of the process and its energetic causes are known and were examined long ago. However, not all relevant physical mechanisms controlling nucleation and growth of grains are clear. The modeling of the annealing processes requires the input data in the form of a possibly complete quantitative microstructure description of a material, both in the state of deformation and of different stages of recrystallization and grain growth. Such description to be used in the model is based mainly on the data gathered from crystallographic orientation sets, obtained in systematic local measurements of a sample, that underwent a specific deformation and annealing process. Advanced data processing, consisting in removing errors and wild spikes, calculating of misorientation axes and angles, grain size characteristics etc., are crucial in the process of creating the simulation.

PL

Wyżarzanie wykorzystuje się by przywrócić plastyczność metali, które we wcześniejszej fazie zostały poddane procesowi walcowania na zimno oraz do modyfikacji struktury końcowego produktu. Wraz z metodami odkształcenia plastycznego jest elementem dominujacym we wszystkich termomechanicznych procesach technologicznych. Podczas, gdy mechanizm odkształcenia plastycznego został dość dobrze poznany i zrozumiany, wyżarzanie i możliwości jego kontrolowania do uzyskania zadanych modyfikacji w procesie technologicznym wciąż skrywają wiele niewyjaśnionych zagadnień. Fenomenologia procesu i jego energetyczne skutki są znane i były badane od dawna. Jednakże nadal brakuje jasnego fizycznego opisu mechanizmów kontrolujacego zarodkowanie i wzrost ziaren. Modelowanie wyżarzania wymaga danych wejściowych, które są jak najlepszym odwzorowaniem mikrostruktury w fazie deformacji jak i rekrystalizacji oraz wzrostu ziaren. Takie dane uzyskiwane są głównie z lokalnych pomiarów orientacji krystalograficznych. Dane te muszą być poddane zaawansowanym procedurom przetwarzania i analizy danych. Są one związane z usuwaniem błędów indeksacji, obliczaniem osi i kąta dezorientacji, charakterystyka statystyczna rozmiaru ziaren itp. Metody te są nieodzowne w procesie tworzenia modelu.

3

Determination of crystallite orientations using TEM. Examples of measurements

Sztwiertnia K., Bieda M., Sawina G.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2006

|

Vol. 51, iss. 1

55-62

EN

Determination of topography of crystallite orientations becomes important technique of investigation of polycrystalline materials. Electron back- scattered diffraction (EBSD) in scanning electron microscopy (SEM) is already extensively used for creating orientations maps. Recently, transmission Kikuchi patterns (TKP) as well as convergent beam electron diffraction patterns (CBED) in transmission electron microscope (TEM) have been applied for creating such maps. The paper presents exemplary results of measurements of local crystallographic orientations in highly cold- rolled aluminium as well as in aluminium alloy 6013. For determination of crystallite orientations the software EP, developed by Morawiec, Funderberger, Bouzy and Lecomte [1–5], was used. The TKP and CBED patterns for EP were obtained by scanning of conventional photographic plates from TEM

PL

Wyznaczanie topografii orientacji krystalograficznych stało się ważną techniką badania materiałów polikrystalicznych. Do tworzenia map orientacji wykorzystuje się powszechnie technikę wykorzystującą dyfrakcje elektronów wstecznie rozproszonych (EBSD) w skaningowych mikroskopach elektronowych. Ostatnio do tworzenia tego typu map zastosowano obrazy dyfrakcyjne Kikuchiego (TKP) oraz obrazy dyfrakcyjne uzyskane przy użyciu wiązki zbieżnej (CBED) w transmisyjnym mikroskopie elektronowym (TEM). W pracy przedstawiono przykładowo wyniki pomiaru lokalnych orientacji krystalograficznych w walcowanych na zimno do wysokich stopni zgniotu czystym aluminium i stopie aluminium 6013. Dla określenia orientacji krystalitów wykorzystano program opracowany przez Morawca, Funderberger‘a, Bouzy‘iego i Lecomte‘a [1–5]. Obrazy TKP lub CBED dla EP ze zdefiniowanych miejsc próbki zostały otrzymane przez skanowanie konwencjonalnych klisz fotograficznych z TEM.