Non-basal Slips Mediated Dynamic Recrystallization Promote Synergistic Strengthening and Toughening of Centrifugal Casting Mg–1.1Mn–0.5Al Alloy via High Strain Rolling

Fanxiao Kong; Huizhen Feng; Hao Chen; Yini Lin; Yongxin Wang; Weidong Xie; Guobing Wei; Yan Yang; Xiaodong Peng

doi:10.1007/s12540-023-01516-5

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저자정보: Fanxiao Kong (Chongqing University) Huizhen Feng (Chongqing Changan Automobile Company Limited) Hao Chen (Chongqing University) Yini Lin (Chongqing University) Yongxin Wang (Chongqing University) Weidong Xie (Chongqing University) Guobing Wei (Chongqing University) Yan Yang (Chongqing University) Xiaodong Peng (Chongqing University)

저널정보: 대한금속·재료학회 Metals and Materials International Metals and Materials International Vol.30 No.2

발행연도: 2024.2

수록면: 517 - 532 (16page)

DOI: 10.1007/s12540-023-01516-5

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The synergy of excellent yield strength and ductility has always been a dilemma for conventional rolled magnesium alloys. Inthis paper, the contributions of alloying elements, deformation twinning and recrystallization to strengthening and tougheningof the high strain rolled Mg–1.1Mn–0.5Al (wt%) alloys with variable rolling passes (1, 2, 4 and 7) at low temperature (473 K)were revealed. The results showed that the pyramidal < c + a > slips mediated dynamic recrystallization was prone to promotesynergistic strengthening and toughening of the high strain rolled Mg–1.1Mn–0.5Al alloy. The progressive microstructureevolution was characterized with increasing rolling passes by the dominant {1012} tension twins, the balanced distributionof {1012} , {1011} , {1013} , {1011} − {1012} , {1013} − {1012} and {1012} − {1012} multi-system twins, the mixed twinningdynamic recrystallization, discontinuous dynamic recrystallization, continuous dynamic recrystallization and the completerecrystallization grains, finally resulting in significant grain refinement to 4.72 μm. It was experiment confirmed that themassive evenly distributed compression twins accompanied by the high < c + a > slips activity were able to coordinate localplastic deformation with each other so as to accommodate high strain rolling, promote strain softening effect and acceleratedrecrystallization rather than become a source of cracks during high strain rate rolling. Thanks to the micro and nano sizedα-Mn and Al8Mn5precipitates, which brought out an activation of non-basal slip and accelerated recrystallization additively,the recrystallized Mg–1.1Mn–0.5Al alloy with excellent yield strength (~ 311 MPa), ultimate tensile strength (~ 378 MPa)and fracture elongation (~ 20.4%) were obtained via 7 passes rolling without annealing.

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