Recrystallisation, concurrent precipitation, and texture development in cold forged Mg-6Al-3Sn magnesium alloy

ABSTRACT

The present investigation has highlighted the effect of annealing temperatures from 200°C to 300°C on the recrystallisation behaviour and texture evolution of cold-forged Mg-6Al-3Sn (AT63) magnesium alloy. A new microstructure with a modified grain size was formed under different annealing conditions. The dominant nucleation sites of recrystallised grains were found at twin/grain-boundary and twin/twin intersections and twin interiors. Recrystallisation was incomplete at an annealing temperature of 200°C, even for a prolonged time. It may be ascribed to concurrent precipitation (Mg₁₇Al₁₂ and Mg₂Sn), which interferes with grain boundary motion during recrystallisation. However, at high annealing temperatures, the volume of these precipitates was very low. They did not effectively hinder the recrystallisation process, resulting in faster recrystallisation kinetics. The average grain size was extensively refined from 85 to ∼7 µm with cold forging and annealing approach. The cold-forged deformation texture of AT63 alloy shows the typical basal structure (0002) in nature. The recrystallised material retained the basal texture after isothermal annealing of cold-forged AT63 alloy.

L’étude présente a souligné l’effet des températures de recuit de 200 à 300°C sur le comportement de recristallisation et l’évolution de la texture de l’alliage de magnésium Mg-6Al-3Sn (AT63) forgé à froid. Une nouvelle microstructure avec une taille de grain modifiée était formée sous différentes conditions de recuit. On a trouvé les sites de nucléation dominants des grains recristallisés aux intersections macle/joint de grain et macle/macle et à l’intérieur des macles. La recristallisation était incomplète à une température de recuit de 200°C, même pendant une durée prolongée. Ceci peut être attribué à la précipitation simultanée (Mg₁₇Al₁₂ et Mg₂Sn), qui interfère avec le mouvement des joints de grains pendant la recristallisation. Cependant, aux températures élevées de recuit, le volume de ces précipités était très bas. Ils n’ont pas retardé efficacement le processus de recristallisation, ce qui a entraîné une cinétique de recristallisation plus rapide. La granulométrie moyenne était largement raffinée de 85 μm à ∼ 7 μm avec une approche de forgeage à froid et de recuit. La texture de déformation forgée à froid de l’alliage AT63 montre la structure basale typique (0002) dans la nature. Le matériau recristallisé retenait la texture basale après recuit isotherme de l’alliage AT63 forgé à froid.

KEYWORDS:

• Magnesium alloy
• cold forging
• recrystallisation
• precipitation
• grain refinement
• texture

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No potential conflict of interest was reported by the author(s).