The structure of deformed aluminium and its recrystallization—investigations with transmission Kossel diffraction

S.P. Bellier; R.D. Doherty

doi:10.1016/0001-6160(77)90192-4

A slight modification to the transmission Kossel diffraction technique was developed that enabled useful orientation information to be obtained from deformed aluminium. Using this technique, the misorientation produced by moderate deformation by compression of coarse-grained aluminium was studied. This misorientation was found to be large and to be concentrated at highly misoriented deformation bands. On annealing it was found that material deformed up to 20% recrystallized by strain-induced boundary migration but after 40% compression new grains formed mainly at deformation bands. The new grains at deformation bands grew from sub grains in material on one side of the band. It was found that only a minority of deformation bands developed new grains; those bands misoriented by a rotation about a 〈111〉 axis were favoured sites for nucleation. Many clusters of new grains were formed having a similar orientation by nucleation from the same parent orientation. This correlation in orientation leads to many more low-angle grain boundaries than would be found for a random polycrystalline aggregate. Une légère modification à la technique de diffraction de Kossel en transmission, a permis d'obtenir des informations intéressantes sur l'orientation dans l'aluminium déformé. Grâce à cette technique, on a étudié la désorientation produite par une compression modérée d'un aluminium à gros grains. On a trouvé que la désorientation était grande et qu'elle était concentrée dans des bandes de déformation à forte désorientation. On a trouvé que la recristallisation au cours du recuit se produisait par migration des joints induite par la déformation dans les matériaux déformés jusqu'à 20%; mais qu'au delà de 40% de compression de nouveaux grains se formaient principalement dans les bandes de déformation. Les nouveaux grains des bandes de déformation croissaient à partir de sousgrains du matériau, d'un côté de la bande. On a trouvé qu'une partie seulement des bandes de déformation produisaient de nouveaux grains: les bandes désorientées par rotation autour d'un axe 〈111〉 étaient des sites de germination préférentiels. Il se formait de nombreux amas de nouveaux grains présentant la même orientation, par germination à partir d'une même orientation initiale. Cette corrélation de l'orientation conduit à beaucoup plus de joints de grains de faible désorientation qu'il n'y en aurait dans un aggrégat polycristallin aléatoire. Eine Modifikation zur Kossel-Beugungstechnik in Durchstrahlung wurde entwickelt, die hilfreiche Orientierungsinformationen von verformtem Aluminium zu erhalten erlaubt. Mittels dieser Technik wurde die Misorientierung grobkörnigen Aluminiums nach mäβiger Druckverformung untersucht. Diese Misorientierung war groβ und konzentriert in stark misorientierten Deformationsbändern. Nach Ausheilung beobachtete man, daβ das Material, das bis zu 20% verformt war, durch verformungsinduziertes Korngrenzengleiten rekristallisiert, nach 40% Verformung aber bilden sich neue Körner vorwiegend an Deformationsbändern. Diese neuen Körner wuchsen aus Subkorngrenzen im Material auf einer Seite des Bandes. Nur an einer kleinen Zahl von Deformationsbändern bildeten sich neue Körner; Bänder mit einer Misorientierung durch Rotation um eine 〈111〉-Achse bildeten bevorzugte Keime. Viele Anhäufungen neuer Körner entstanden mit einer ähnlichen Orientierung, da sie von derselben Ausgangsorientierung herrührten. Diese Korrelation in der Orientierung führt zu weit mehr Kleinwinkelkorngrenzen, als in einem regellos polykristallinen Material gefunden werden.

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