journal article·2023-02

Grain Refinement, Texture Evolution, and Tensile Performance Improvement of AZ91D Magnesium Alloy Processed by Multi‐Cycle Accumulative Back Extrusion

Yan Xu, Dawei Meng, Lingfang Jing, Yuanyuan Cheng, Jianbo Jia, Wei Li

Advanced Engineering Materials· Volume 25· Issue 4
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Abstract

Accumulative back extrusion (ABE) process is performed on an AZ91D Mg alloy at 310 °C. Microstructure, texture, and mechanical properties affected by the ABE cycles are elucidated in detail. Results reveal that the initial as‐cast grain structure (≈190 μm) is significantly refined (≈2.98 μm) after being imposed by six ABE cycles. The β‐Mg17Al12 phases undergo fragmentation and spheroidization. The dynamic recrystallization (DRX) process is accelerated through the particle stimulated nucleation (PSN) mechanism during initial deformation. Meanwhile, twins are inclined to occur in barren areas of the second phases and play a role of twinning‐induced dynamic recrystallization (TDRX). Grain refinement is governed by the combined function of PSN, TDRX, continuous dynamic recrystallization (CDRX), and discontinuous dynamic recrystallization (DDRX). Basal textures with low intensities are developed due to the fully developed recrystallized grains. Schmid factor analysis indicates that the {0001} <11–20> basal slip and the {11–22} <11–23> pyramidal slip contribute to ABE deformation. Finally, excellent ultimate tensile strength and fracture elongation are obtained after a three‐cycle ABE process, which are estimated to be 296 MPa and 21.43%, respectively. The resulting tensile performance is attributed to the refined grains, fragmented β‐Mg17Al12 particles, and the weakened basal texture.
Source: crossref · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: Magnesium Alloys: Properties and Applications · Aluminum Alloys Composites Properties · Aluminum Alloy Microstructure Properties

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

Education Ministry Key Laboratory of Advanced Forging & Stamping Technology and Science Yanshan University Qinhuangdao 066004 China

Funding

National Natural Science Foundation of China · Natural Science Foundation of Hebei Province

References (56)

Show source-provided references
1. 10.1126/science.118284810.1126/science.1182848 ↗
2. 10.1016/j.actamat.2012.10.04410.1016/j.actamat.2012.10.044 ↗
3. 10.1016/j.ijplas.2004.05.01810.1016/j.ijplas.2004.05.018 ↗
4. 10.1016/j.msea.2016.09.01410.1016/j.msea.2016.09.014 ↗
5. 10.1016/j.msea.2010.07.06510.1016/j.msea.2010.07.065 ↗
6. 10.1016/S1359-6454(97)00494-110.1016/S1359-6454(97)00494-1 ↗
7. 10.1016/j.actamat.2006.05.00510.1016/j.actamat.2006.05.005 ↗
8. 10.1016/j.matchar.2006.04.01310.1016/j.matchar.2006.04.013 ↗
9. 10.1016/j.scriptamat.2012.08.00910.1016/j.scriptamat.2012.08.009 ↗
10. 10.1016/j.scriptamat.2012.06.01710.1016/j.scriptamat.2012.06.017 ↗
11. 10.1016/j.msea.2009.05.03210.1016/j.msea.2009.05.032 ↗
12. 10.1016/j.msea.2008.10.02710.1016/j.msea.2008.10.027 ↗
13. 10.1016/j.msea.2013.11.09510.1016/j.msea.2013.11.095 ↗
14. 10.1016/j.jallcom.2020.15445410.1016/j.jallcom.2020.154454 ↗
15. 10.1016/j.msea.2012.08.14710.1016/j.msea.2012.08.147 ↗
16. 10.1016/j.matchar.2018.08.02810.1016/j.matchar.2018.08.028 ↗
17. Zhang J. M. · Trans. Mater. Heat Treat. · 2015 · 8 · 56
18. 10.1016/j.jallcom.2019.03.20710.1016/j.jallcom.2019.03.207 ↗
19. 10.1016/j.msea.2013.04.07610.1016/j.msea.2013.04.076 ↗
20. 10.1016/j.jallcom.2019.02.06310.1016/j.jallcom.2019.02.063 ↗
21. 10.1016/j.msea.2012.09.10210.1016/j.msea.2012.09.102 ↗
22. 10.1016/j.actamat.2007.03.00610.1016/j.actamat.2007.03.006 ↗
23. 10.1016/j.actamat.2019.07.04610.1016/j.actamat.2019.07.046 ↗
24. 10.1080/0141861980823998010.1080/01418619808239980 ↗
25. 10.1016/j.pmatsci.2017.10.00410.1016/j.pmatsci.2017.10.004 ↗
26. 10.1016/j.jallcom.2020.15626410.1016/j.jallcom.2020.156264 ↗
27. 10.1016/j.msea.2010.11.06910.1016/j.msea.2010.11.069 ↗
28. Tang L. Q. · J. Mater. Sci. Technol. · 2021 · 75 · 784
29. 10.1016/j.matdes.2016.05.01410.1016/j.matdes.2016.05.014 ↗
30. 10.1016/j.jallcom.2017.02.02910.1016/j.jallcom.2017.02.029 ↗
31. 10.1016/j.jmst.2018.10.01010.1016/j.jmst.2018.10.010 ↗
32. 10.1016/j.actamat.2015.05.04410.1016/j.actamat.2015.05.044 ↗
33. 10.1016/j.ijplas.2016.09.01410.1016/j.ijplas.2016.09.014 ↗
34. 10.1016/j.jallcom.2019.01.33010.1016/j.jallcom.2019.01.330 ↗
35. 10.1016/j.msea.2018.03.09610.1016/j.msea.2018.03.096 ↗
36. 10.1016/j.msea.2019.13808510.1016/j.msea.2019.138085 ↗
37. 10.1007/s10853-008-3021-310.1007/s10853-008-3021-3 ↗
38. 10.1016/j.msea.2021.14174510.1016/j.msea.2021.141745 ↗
39. 10.1016/j.jmatprotec.2019.11636010.1016/j.jmatprotec.2019.116360 ↗
40. 10.1016/S1875-5372(18)30144-910.1016/S1875-5372(18)30144-9 ↗
41. 10.1016/S0921-5093(03)00043-110.1016/S0921-5093(03)00043-1 ↗
42. 10.1016/j.msea.2013.05.06910.1016/j.msea.2013.05.069 ↗
43. 10.1016/j.jma.2020.05.01310.1016/j.jma.2020.05.013 ↗
44. 10.1016/j.matdes.2019.10801110.1016/j.matdes.2019.108011 ↗
45. Wang Y. · J. Magnes. Alloys · 2021 · 6 · 1430
46. 10.1016/j.jmatprotec.2016.06.00510.1016/j.jmatprotec.2016.06.005 ↗
47. 10.1016/j.msea.2019.03.05110.1016/j.msea.2019.03.051 ↗
48. 10.1016/j.matchar.2019.10984210.1016/j.matchar.2019.109842 ↗
49. 10.1016/j.jma.2017.03.00210.1016/j.jma.2017.03.002 ↗
50. 10.1016/j.msea.2008.06.01510.1016/j.msea.2008.06.015 ↗
51. 10.1016/j.jallcom.2020.15369810.1016/j.jallcom.2020.153698 ↗
52. 10.1016/j.matdes.2017.09.02710.1016/j.matdes.2017.09.027 ↗
53. Zhao Y. Q. · Acta Mater. · 2018 · 31 · 673
54. 10.1016/j.jallcom.2017.08.28910.1016/j.jallcom.2017.08.289 ↗
55. 10.1016/j.msea.2012.09.05710.1016/j.msea.2012.09.057 ↗
56. 10.1016/j.matdes.2014.02.06010.1016/j.matdes.2014.02.060 ↗