Hot deformation microstructures of Al-1 %Mn single crystals

Microstructures de monocristaux d'Al-1%Mn déformés à chaud

Microstructures and Processing Department, Ecole des Mines de Saint Etienne, 158 Cours Fauriel, 42023 Saint Etienne, France

Abstract

To determine the basic mechanisms of substructure development within the grains of hot rolled A1 alloys, the influence of processing conditions on the hot channel-die compression structures of Al-l%Mn single crystals has been systematically characterised by automatic EBSD orientation maps. Analysis of the microstructures gives the subgrain sizes and misorien- tation angle distributions, which can be described by physically based mathematical functions. The average subgrain size decreases, as expected, with increasing Zener-Hollomon parameter Z (or increasing flow stress). Most crystals have similar subgrain sizes and distributions. In contrast, the Cube oriented crystals are composed of bands of fine and coarse subgrains. The average adjacent disorientations are also quite similar and are shown to increase with flow stress (or Z). However, the spatially heterogeneous structures of the cube grains are associated with significantly higher average disorientations.

Résumé

Afin de déterminer les mécanismes de bases du développement des sous-structures dans les alliages d'aluminium laminés à chaud, l'influence des conditions de mise en forme sur les structures de compression de monocristaux Al-1 % Mn déformés en channel-die a été caractérisée par des cartographies d'orientation EBSD. L'analyse des données fournit les distributions des tailles de sous-grains et des angles de désorientations, qui ont été décrites par des fonctions mathématiques issue d'approches physiques. La taille moyenne des sous-grains décroît avec l'augmentation du paramètre de Zener-Hollomon (ou encore, avec l'augmentation de la contrainte d'écoulement). La plupart des orientations ont des distributions et des moyennes de tailles de sous-grains similaires. En contraste, les monocristaux d'orientation Cube sont composés de bandes de gros et petits sous-grains. Les désorientations adjacentes moyennes sont-elles aussi relativement similaires, et montrent une augmentation avec l'accroissement de la contrainte d'écoulement (ou avec Z). Cependant, à la structure spatiale hétérogène des monocristaux Cube correspond des désorientations moyennes plus grandes.