Grain size effect on tensile properties and slip systems of pure magnesium

材料科学 延展性(地球科学) 粒度 延伸率 极限抗拉强度 打滑(空气动力学) 加工硬化 堆积 微观结构 复合材料 位错 冶金 结晶学 蠕动 热力学 核磁共振 化学 物理
作者
Wei Kang,Rong Hu,Dongdi Yin,Lirong Xiao,Song Pang,Yang Cao,Hao Zhou,Yonghao Zhao,Yuntian Zhu
出处
期刊:Acta Materialia [Elsevier]
卷期号:206: 116604-116604 被引量:179
标识
DOI:10.1016/j.actamat.2020.116604
摘要

Grain refinement can significantly enhance the strength of metallic materials, but usually at the sacrifice of ductility. Here we report that refinement of magnesium grains can not only improve its strength, but also its ductility, due to the activation of more slip systems. It is found that pure Mg with coarse grain size (d¯=125 μm) has a low ductility and uniform elongation (5.3%), due to the limited basal slip systems. In contrast, fine-grained Mg (d¯=5.5 μm) exhibits enhanced work hardening and ductility as well as uniform elongation (18.3%). Two beam condition TEM analysis revealed that the improved properties were due to the activation of non-basal dislocations, such as and dislocations with reducing the grain sizes. It is also found that the dislocations are unstable and can dissociate into either and dislocations or I1 stacking faults. Contributions of nano stacking faults on strengthening and ductilization as well as their formation mechanism are rationalized and discussed.
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