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08.05.2019 | Ausgabe 7/2019

Metallurgical and Materials Transactions A 7/2019

Superior Strength with Enhanced Fracture Resistance of Al-Mg-Sc Alloy Through Two-Step Cryo Cross Rolling

Zeitschrift:
Metallurgical and Materials Transactions A > Ausgabe 7/2019
Autoren:
S. Vigneshwaran, K. Sivaprasad, R. Narayanasamy, K. Venkateswarlu
Wichtige Hinweise
Manuscript submitted January 7, 2019.

Publisher's Note

Springer Nature remains neutral with regard to jurisdictional claims in published maps and institutional affiliations.

Abstract

The evolution of microstructure and the preferred orientation during the two-step cross rolling at room (RT) and cryogenic temperatures (CTs) on Al-Mg-Sc alloy were investigated and compared with the unidirectional rolled Al-Mg-Sc alloy in this study. In addition, the effects of two-step cross rolling on tensile, forming and void coalescence behavior were analyzed. After the solution heat treatment, the two-step cross rolling was executed with an initial 25 pct reduction in the unidirectional path and the final 25 pct reduction in the transverse direction. The two-step cross-rolled (TSCR) Al-Mg-Sc alloy at CT showed a higher fraction of sub-micron grains. The TSCR Al-Mg-Sc alloy exhibited brass and copper and a strong S texture. The texture indices and in-plane anisotropy values indicated the highly anisotropic nature of the TSCR Al-Mg-Sc alloy. During tensile deformation, the TSCR Al-Mg-Sc alloy at CT exhibited a strength value of 423 MPa, whereas the TSCR Al-Mg-Sc alloy at RT revealed only 378 MPa. The TSCR Al-Mg-Sc alloy at CT exhibited inferior formability compared with the TSCR Al-Mg-Sc alloy at RT and the solution heat-treated base alloy. The formability of the TSCR Al-Mg-Sc alloy was evaluated through the combined forming and fracture limit diagram (CFFLD). The presence of higher Goss-oriented grains enhanced the fracture resistance of the TSCR Al-Mg-Sc alloy at CT. Furthermore, consistency was found between the evaluated void coalescence parameters and the CFFLD.

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