Superplasticity of an Al-Mg alloy : deformation mechanisms and damage behaviour

Superplasticité d'un alliage Al-Mg : mécanismes de déformation et comportement d'endommagement

¹ Génie Physique et Mécanique des Matériaux, Institut National Polytechnique de Grenoble, ENSPG, BP 46, 38402 Saint-Martin-d’Hères, France
² Corresponding author

Abstract

Superplastic deformation of a fine-grained Al-Mg (5083) alloy has been investigated. The mechanisms of deformation were identified. As expected, the movement of grains is the predominant mechanism. However, from the variations with strain of several features (shape of the grains, dislocation density or crystallographic texture), it is shown that conventional dislocation creep contributes significantly to the macroscopic behaviour. In the studied alloy, superplastic deformation induces damage by nucleation, growth and coalescence of cavities. In this work, a particular attention was given to the coalescence process since it controls fracture, thanks to a three-dimensional characterisation of the population of cavities. It is shown that coalescence occurs in a large strain interval.

Résumé

La déformation superplastique d’un alliage Al-Mg (5083) à grains fins a été étudiée. Les mécanismes de déformation ont été identifiés et ont permis de confirmer le rôle prédominant du mouvement des grains. Cependant, à partir des variations avec la déformation de paramètres tels que la forme des grains, la densité de dislocations ou la texture cristallographique, on montre que la plasticité par activité de dislocations contribue notablement à la déformation macroscopique. Dans l’alliage étudié, la déformation superplastique induit un endommagement par germination, croissance et coalescence de cavités. Le processus de coalescence a été plus particulièrement étudié dans la mesure où il contrôle la rupture du matériau. Grâce à une caractérisation tridimensionnelle de la population des cavités, on a pu montrer que le processus de coalescence s’étend sur un large intervalle en déformation.