ROLE OF MECHANICAL TWINNING IN TENSILE COMPRESSIVE YIELD ASYMMETRY OF DIE CAST MG ALLOYS

Abstract

Significant tensile-compressive yield asymmetry was observed in both low and high pressure die cast polycrystalline magnesium alloys AM50, AE44 and AJ62A between room temperature and 125 °C. Yield strengths measured under tension were higher than those under compression with the average yield asymmetry ratio of 0.85 except for the aged high pressure die cast AM50 samples which revealed nearly identical tensile and compressive strengths. To study the mechanisms for the yield asymmetry, samples of some alloys/conditions were strained to 1% for microstructural examination. The observations indicate that the difference in the contribution of mechanical twinning to deformation is the cause for the different strengths under tension and compression. In the coarse grained low pressure die cast AM50 samples, a twinning softening effect was suggested, while for the fine grained high pressure AM50, AE44 and AJ62A samples, the observations indicated a twinning hardening effect. In the aged high pressure AM50 samples, mechanical twinning was suppressed by precipitates and no yield asymmetry was observed. Transmission electron microscopy (TEM) examination of the low pressure die cast AM50 alloy strained to 1% did not show noticeable differences in tensile and compressive samples other than the extent of twinning.On a observé une asymétrie distincte de la limite d’élasticité en tension–compression des alliages polycristallins de magnésium, AM50, AE44 et AJ62A, moulés tant à basse qu’à haute pression, entre la température de la pièce et 125 °C. Les limites d’élasticité mesurées en tension étaient plus élevées que celles mesurées en compression, avec le rapport moyen d’asymétrie de la limite d’élasticité de 0.85, sauf pour les échantillons vieillis de AM50, moulés à haute pression, qui ont révélé des valeurs presque identiques en tension et en compression. Pour étudier les mécanismes de l’asymétrie de la limite d’élasticité, on a sollicité jusqu’à 1% des échantillons de certains alliages/conditions pour examen de la microstructure. Les observations indiquent que la différence dans la contribution à la déformation du maclage mécanique est la cause des différentes valeurs en tension et en compression. Pour les échantillons de AM50 à gros grains, moulés à basse pression, on suggère un effet d’adoucissement du maclage, alors que pour les échantillons de AM50, AE44 et AJ62A, à grains fins et moulés à haute pression, les observations indiquent un effet de durcissement du maclage. Pour les échantillons vieillis de AM50, moulés à haute pression, le maclage mécanique était supprimé par les précipités et l’on n’a pas observé d’asymétrie de la limite d’élasticité. L’examen au microscope électronique à transmission (TEM) de l’alliage AM50, moulé à basse pression et sollicité jusqu’à 1%, n’a pas montré de différences notables dans les échantillons en tension et en compression autres que le degré de maclage.