The Portevin –Le Chatelier Effect and Acoustic Emission of Plastic Deformation CuZn30 Monocrystals

Publication History

Published Online: 

2014-04-04

Author 

W. Ozgowicz1 / B. Grzegorczyk1 / A. Pawełek2 / A. Piatkowski2 / Z. Ranachowski3

1INSTITUTE OF ENGINEERING MATERIALS AND BIOMATERIALS OF THE SILESIAN UNIVERSITY OF TECHNOLOGY, 18A KONARSKIEGO STR., 44-100 GLIWICE, POLAND

2INSTITUTE OF METALLURGY AND MATERIALS SCIENCE OF POLISH ACADEMY OF SCIENCES, 25 REYMONTA STR., 30-059 KRAKÓW, POLAND

3INSTITUTE OF FUNDAMENTAL TECHNOLOGICAL RESEARCH POLISH ACADEMY OF SCIENCES, 5B PAWINSKIEGO STR., 02-106 WARSAW, POLAND

 

Abstract

The paper presents the investigation of the relation between the acoustic emission (AE) and instability of plastic deformation type Portevin-Le Chatelier (PLC) of single-phase brass CuZn30 monocrystals with crystallographical orientation [1¯3 9]. The monocrystals have been investigated applying the method of free compression at a constant strain rate and the temperature within the range from 200°C to 400°C, simultaneously recording PLC phenomenon by means of acoustic emission. During hot axial compression tests the correlation between work-hardening curves σ - ε, which display PLC effect and characteristic of acoustic emission signals has been found. Moreover, it was proved that in the range of the PLC effect, the acoustic signal is an impulse a character of cyclic repeatability, distinctly correlated qualitatively with the stress oscillations on the curves σ - ε. The analysis of the obtained results leads to the conclusion that in the tested monocrystals the effect PLC is probably controlled by complex processes similar to the phenomenon of dynamic strain ageing (DSA), which are described by diffusion models.

Streszczenie

W pracy badano zależność między emisją akustyczną (EA), a niestabilnością odkształcenia plastycznego typu Portevin Le Chatelier monokryształów jednofazowego mosiądzu CuZn30 o orientacji krystalograficznej [1¯3 9]. Monokryształy poddano próbie swobodnego ściskania przy stałej prędkości odkształcenia w zakresie temperatury od 200°C do 400'’C stosując jedno- cześnie pomiar emisji akustycznej. Określono zależność pomiędzy przebiegiem krzywych umocnienia σ - ε wykazujących efekt PLC. a charakterystyką sygnałów emisji akustycznej generowanych w badanej próbie ściskania jednoosiowego. Stwierdzono, że w zakresie występowania efektu PLC podczas próby ściskania, sygnał EA ma charakter impulsu cyklicznego, wyraźnie skorelowany jakościowo z oscylacjami naprężeń na krzywych σ - ε. Analiza uzyskanych wyników pozwala przypuszczać, że w badanych monokryształach efekt PLC jest kontrolowany prawdopodobnie przez złożone procesy podobne do zjawisk starzenia dynamicznego po zgniocie (DSA), które są opisane modelami dyfuzyjnymi.

For further details log on website :
https://www.degruyter.com/view/j/amm.2014.59.issue-1/amm-2014-0029/amm-2014-0029.xml?rskey=KPhhmW&result=9