Inhomogeneous microstructural evolution during the annealing of 6013 aluminum alloy

The mechanisms of recrystallization structure and texture formation in alloys with the bimodal second phase particle distribution were investigated by means of electron microscopy and calorimetry on the example of aluminum alloy 6013. The alloy contains both large (>1 um) and small ("1 urn) particles. During deformation the laminar structure and zones of localized strain around large particles are formed. From the in situ investigations as well as calorimetric measurements combined with crystallographic orientation mapping in TEM and SEM it follows that recrystallization can be considered as a few, partly overlapping processes proceeding in two steps. In the initial step, particle stimulated nucleation and some enlargement of new grains in the directions of the sheet plane occur. In consequence the new grains are strongly flattened with shorter axis parallel to the normal direction. In the second step the migration of high angle grain boundaries in the direction of high orientation gradient was observed. This migration, mostly in the normal direction, was limited to "free areas" of the deformed matrix between bands of new grains formed in the zones of localized strain in the initial stage of recrystallization.

---

Wykorzystując techniki mikroskopii elektronowej i kalorymetrii badano mechanizmy formowania się struktury i tekstury rekrystalizacji w materiałach o bimodalnym rozkładzie wydzieleń innych faz na przykładzie stopu aluminium 6013. Stop zawiera zarówno duże (>1 um) jak i małe ("1 urn) wydzielenia. Podczas odkształcania formuje się laminarna struktura oraz strefy zlokalizowanego odkształcenia w otoczeniu dużych nieodkształcalnych wydzieleń. Na podstawie badań in situ, badań kalorymetrycznych połączonych z analizą map orientacji w TEM i SEM można stwierdzić, że rekrystalizacja może być przedstawiana jako kilka, częściowo nakładających się procesów przebiegających w dwóch etapach. W etapie początkowym obserwowano zarodkowanie stymulowane wydzieleniami i wzrost nowych ziarn w płaszczyźnie blachy. W konsekwencji nowe ziarna są silnie spłaszczone z krótszą osią równoległą do kierunku normalnego. W drugim etapie obserwowano migracje granic szerokokątowych w kierunku największego gradientu orientacji. Ruch granic był ograniczony do odkształconych obszarów matrycy pomiędzy pasmami nowych ziarn, powstałych w strefach zlokalizowanego odkształcenia w początkowym stadium rekrystalizacji.