Shear Bands In Cold Rolled Al–Mg Alloy Polycrystals
-
Hirosuke Inagaki
Abstract
Al–Mg alloys containing Mg in the range between 0.5 and 5 % were cold rolled to 95 % reduction in thickness and the effect of Mg on the formation of shear bands was investigated metallographically in detail. It was found that shear banding was strongly influenced by the Mg concentration. At medium rolling reductions, shear bands were observed only in specimens containing Mg above a critical concentration of about 2.5 %. In specimens with lower Mg concentrations, shear bands could be observed only after 95 % cold rolling.
Detailed investigations on Al-5 % Mg alloys revealed that the mechanism of the formation of shear bands in polycrystals is different from that proposed in the case of single crystals. In polycrystals, nucleation of shear bands occurred preferentially at grain boundary offsets. Such grain boundary offsets seem to be formed since normal deformation to accomodate compatibility conditions at grain boundaries is strongly suppressed by the interactions between dislocations and Mg atoms.
Abstract
Al–Mg Legierungen, die Mg in Konzentrationen zwischen 0.5 und 5 % enthielten, wurden bis 95 % Dickenabnahme kalt gewalzt und die Bildung der Scherbänder wurde metallographisch näher untersucht. Es ergab sich, daβ die Bildung der Scherbänder stark von dem Mg-Gehalt beeinfluβt wurde. Bei mittleren Walzgraden wurden Scherbänder nur in den Proben beobachtet, die mehr Mg als den kritischen Gehalt von 2.5 % enthielten. In den Proben, die weniger Mg enthielten, konnten Scherbänder erst nach dem Kaltwalzen um 95 % beobachtet werden.
Nähere Untersuchungen an Al-5 % Mg Legierungen deuteten daraufhin, daβ die Scherbänderbildung in Polykristallen von dem fur Einkristalle vorgeschlagenen Mechanismus deutlich verschieden ist. In Polykristallen fand die Keimbildung der Scherbänder vorzugsweise auf makroskopischen Korngrenzenstufen statt. In den Al–Mg Legierungen werden solche Korngrenzenstufen gebildet, da die Mg Atome stark mit Versetzungen in Wechselwirkungen treten, und so die gewöhnliche Verformung durch die Kompatibilitätsbedingungen an den Korngrenzen stark unterdrückt wird.
Literature
1 Hatherley, M.: Proc. 5th Int. Conf. on Textures of Materials, ed. by G.Gottstein and K. Lücke, Springer Verlag, Berlin 1 (1978) 81–91.10.1007/978-3-642-81313-9_6Suche in Google Scholar
2 Sevillano, J.G.; Van Houtte, P.; Aemoudt, E.: Prog. in Materials Science 25 (1980) 71–180.Suche in Google Scholar
3 Richert, M.; Korbel, A.: Z. Metallkd. 79 (1988) 446–451.Suche in Google Scholar
4 Kamijo, T.; Fujiwara, A.; Inagaki, H.: Scripta Metall. Mater. 25 (1991) 949–953.10.1016/0956-716X(91)90255-YSuche in Google Scholar
5 Kamijo, T.; Kataoka, S.; Inagaki, H.: Acta Metall 41 (1993) 1713–1720.10.1016/0956-7151(93)90190-4Suche in Google Scholar
6 Morii, K.; Nakayama, Y.: Scripta Metall. 19 (1985) 185–188.10.1016/0036-9748(85)90179-6Suche in Google Scholar
7 Morii, K.; Mecking, H.; Nakayama, Y.: Acta Metall. 33 (1985) 379–386.10.1016/0001-6160(85)90080-XSuche in Google Scholar
8 Nakayama, Y.; Onimaru, S.; Morii, K.: Keikinzoku 30 (1980) 713–719.Suche in Google Scholar
9 Nakayama, Y.; Morii, K.: Acta Metall. 35 (1987) 1747–1755.10.1016/0001-6160(87)90120-9Suche in Google Scholar
10 Brown, K.: J. Inst. Metals 100 (1972) 341–345.Suche in Google Scholar
11 Korbel, A.; Embury, DJ.; Hatherley, M.; Martin, P.L.; Erbsloh, H. W.: Acta Metall. 34 (1986) 1999–2009.10.1016/0001-6160(86)90259-2Suche in Google Scholar
12 Yi-Lin, L.; Deley, L.; Aernoudt, E.; Arkens, O.: Mater Sci. Engn. 96 (1987) 125–137.10.1016/0025-5416(87)90547-7Suche in Google Scholar
13 Mathur, P.S.; Backofen, W.A.: Metallurgical Trans. 4 (1973) 643–651.10.1007/BF02643069Suche in Google Scholar
14 Xu, Y.B.; Wang, X.; Wang, Z.G.: Scripta Metall. 24 (1990) 571–576.10.1016/0956-716X(90)90203-SSuche in Google Scholar
15 Inagaki, H.: Z. Metallkd. 81 (1990) 474–483.Suche in Google Scholar
© 1997 Carl Hanser Verlag, München
Artikel in diesem Heft
- Frontmatter
- Aufsätze
- Characterisation of γ′ Precipitates in Single Crystal Nickel-base Superalloy SC16 by Small Angle Neutron Scattering
- The Excess Enthalpies of Liquid Ge–Pb–Te Alloys
- Experimental Investigation and Thermodynamic Calculation of the Ternary System Mn–Y–Zr
- The Fe-Zn-Ti System at 450 °C
- Thermodynamic Assessment of the V–N System
- Schmelzfläche und Phasengleichgewichte mit Beteiligung der Schmelze im System Al-AlCo-AlNi
- Shear Bands In Cold Rolled Al–Mg Alloy Polycrystals
- Rolling and Recrystallization Textures in High Purity Al–Mg Alloys
- Effect of Modified Postweld Heat Treatment on Disbonding of 2.25 Cr-1 Mo Steel Overlay Welded with Austenitic Stainless Steel
- Effect of Vanadium Addition on Disbonding of 2.25Cr–1Mo Steel Overlay Welded with Austenitic Stainless Steel
- Mitteilungen der Deutschen Gesellschaft für Materialkunde e.V.
- Personen
- Mitteilung aus dem Materialprüfungsamt Nordrhein-Westfalen
- Buchbesprechung
- Fortbildungsseminar
Artikel in diesem Heft
- Frontmatter
- Aufsätze
- Characterisation of γ′ Precipitates in Single Crystal Nickel-base Superalloy SC16 by Small Angle Neutron Scattering
- The Excess Enthalpies of Liquid Ge–Pb–Te Alloys
- Experimental Investigation and Thermodynamic Calculation of the Ternary System Mn–Y–Zr
- The Fe-Zn-Ti System at 450 °C
- Thermodynamic Assessment of the V–N System
- Schmelzfläche und Phasengleichgewichte mit Beteiligung der Schmelze im System Al-AlCo-AlNi
- Shear Bands In Cold Rolled Al–Mg Alloy Polycrystals
- Rolling and Recrystallization Textures in High Purity Al–Mg Alloys
- Effect of Modified Postweld Heat Treatment on Disbonding of 2.25 Cr-1 Mo Steel Overlay Welded with Austenitic Stainless Steel
- Effect of Vanadium Addition on Disbonding of 2.25Cr–1Mo Steel Overlay Welded with Austenitic Stainless Steel
- Mitteilungen der Deutschen Gesellschaft für Materialkunde e.V.
- Personen
- Mitteilung aus dem Materialprüfungsamt Nordrhein-Westfalen
- Buchbesprechung
- Fortbildungsseminar
