OCLC: 979422730
PROQUEST: 2508924706
Magnesium AZ31 alloy sheets were rolled at 100 °C at three different speeds: (i) 1000 m/min (high speed rolling, HSR), (ii) 100 m/min (intermediate speed rolling, MSR) and (iii) 15 m/min (low speed rolling, LSR). High reductions of more than 70% were achieved in single pass by HSR and MSR, while the sheet fractured at a reduction of only 37% by LSR. During HSR and MSR, dynamic recrystallization (DRX) was observed at reductions of 37% and higher, which was the mechanism for the greater rollability; DRX is, in turn, related to the higher temperatures generated. Full recrystallization was achieved at reductions higher than 70% during MSR and HSR. The dominant DRX mechanism was twinning/shear banding induced DRX, which led to partially recrystallized and twinned microstructures at reductions from 37% to 58%. Thus, fine recrystallized grains formed along the shear bands, which possessed much higher number of twins and accommodated more dislocation slips. In regions outside shear bands, the twin density was much lower, continuous recrystallization can be seen in twin free regions as well as at twins. For a given reduction, the maximum intensity of the basal texture is weaker after HSR than after LSR, which is due to the activation of a larger number of contraction and secondary twinning and/or
The sheets were rolled at the high speed of 1000 m/min to six increasing reductions to generate a series of microstructures: (i) twinned and shear banded (8%-30%), (ii) partially DRXed and twinned (49%-58%) and (iii) fully DRXed (72%). These were annealed at temperatures from 200 °C to 500 °C for increasing time. As a comparison, the LSRed sheets were subjected to the same annealing conditions. Static recrystallization (SRX) kinetics were analyzed in terms of the Johnson-Mehl-Avrami-Kolmogorov (JMAK) model and found to involve two sequential annealing stages, characterized by two different Avrami exponents. Stage 1 is associated with recrystallization in the high stored energy regions, i.e. those containing shear bands and twins, while stage 2 concerns the recrystallization of the low stored energy regions. In the specimens subjected to low reductions (<30%) and annealed at 200 °C for long time periods, some of the elongated grains remained unrecrystallized. This is attributed to the relative lack of formation of twins in these grains during rolling, i.e. to the very low stored energies in these regions. There was no significant difference in the microstructure evolution and recrystallization kinetics of the materials rolled at the two speeds. This is interpreted in terms of the Zener-Hollomon (Z) parameter, similar values of which applied to the two types of rolling and therefore to the microstructures produced.
Static recrystallization of the heavily twinned and shear banded microstructures (produced at the reduction of 30%) led to significant texture weakening during annealing. The intensities of the basal texture of the HSRed specimens were lower than those of the LSRed specimens at all annealed conditions. This is due to the higher amount of contraction twins and more
Des feuilles d’alliage de magnésium AZ31 ont été laminées à 100 °C selon trois vitesses différentes: (i) 1000 m/min (laminage à haute vitesse), (ii) 100 m/min (laminage intermédiaire) et (iii) 15 m/min (laminage à basse vitesse). Des taux de réduction de plus de 70% peuvent ainsi être obtenus en une seule passe en utilisant des vitesses de laminage élevée et intermédiaire tandis que les feuilles d’alliage ont fissuré pour un taux de réduction de 37% seulement au cours du laminage à basse vitesse. Au cours du laminage à vitesse élevée et intermédiaire, l’apparition de recristallisation dynamique (DRX) a été observée pour des taux de réduction de 37% et plus, et ce phénomène est à l’origine de la plus grande sensibilité au laminage obtenue. Cette dernière est, à son tour, liée aux températures plus élevées générées au cours du laminage à vitesse haute et intermédiaire. En effet, la recristallisation a été complète pour des taux de réduction de 70% et plus, obtenus au cours du laminage aux vitesses haute et intermédiaire. Le mécanisme dominant de recristallisation dynamique a été la recristallisation par maclage/bande de cisaillement qui a mené aux microstructures partiellement recristallisées et maclées obtenues pour des taux de réduction de 37% à 58%. En effet, de fins grains recristallisés se sont formés le long des bandes de cisaillement qui présentaient également un nombre élevé de macles et accommodaient davantage les glissements de dislocations. Pour les régions en dehors des bandes de cisaillement, la densité de macles étaient bien moindres mais des traces de recristallisation continue ont pu être observées dans des régions, à la fois, avec ou sans macles. Pour un taux de réduction donné, la proportion maximale de texture basale est plus faible après laminage à haute vitesse qu’après laminage à basse vitesse, ce qui s’explique par l'activation d'un plus grand nombre de macles de contraction et secondaire et/ou des systèmes de glissement de type
Les feuilles d’alliage laminées à une vitesse de 1000m/min ont été traitées selon six taux de réduction croissants afin de générer une série de microstructures différentes : (i) maclée et présentant des bandes de cisaillement (8% - 30%), (ii) partiellement recristallisée dynamiquement et maclée (49% - 58%) et (iii) complètement recristallisée (72%). Ces échantillons de laminage ont été recuits à des températures de 200 °C à 500 °C sur des intervalles de temps de plus en plus longs. À fins de comparaison, les feuilles laminées à basse vitesse ont été soumises aux mêmes conditions de recuit. La cinétique de recristallisation statique (SRX) a été analysée selon le modèle de Johnson-Mehl-Avrami-Kolmogorov (JMAK) et il a été mis en évidence que deux étapes de recuit, caractérisées par deux exposants Avrami différents, se déroulent successivement. La première étape est associée à la recristallisation ayant lieu dans les régions dont l’énergie emmagasinée est élevée, tels que les bandes de cisaillement et les macles, tandis que la seconde étape est liée à la recristallisation ayant lieu au sein des régions à faible énergie emmagasinée. Cependant, pour les échantillons soumis à de faibles taux de réduction (<30%) et recuits à 200 °C pendant de longues périodes, une partie des grains allongés ne s’est pas recristallisée. Cela a été attribué à l'absence relative de formation de macles au sein de ces grains en cours de laminage, étant donné que l’énergie emmagasinée était très faible dans ces régions. Par ailleurs, il n'y avait pas de différence significative dans l'évolution de la microstructure et de la cinétique de recristallisation des matériaux laminés sous ces deux vitesses. Ceci a été interprété selon le paramètre Zener-Hollomon (Z) dont les valeurs similaires correspondaient aux deux types de laminage et, par la suite, aux microstructures produites.
La recristallisation statique des microstructures présentant beaucoup de macles et de bandes de cisaillement (produite à un taux de réduction de 30%) a affaibli considérablement la texture au cours du recuit. Il s'est avéré que pour toutes les conditions de recuit, la proportion de texture basale dans les échantillons laminés à haute vitesse était plus faible que celle des échantillons laminés à basse vitesse. Ceci a été attribué à la plus grande quantité de macles de contraction et de glissement de dislocations de type