Microstructure and Evolution of Mechanically-Induced Ultrafine Grain in Surface Layer of Al-Alloy Subjected to USSP

Experiments were conducted to investigate the ultrafine-grained (UFG) microstructures in the surface layer of an aluminum alloy 7075 heavily worked by ultrasonic shot peening. Conventional and high-resolution electron microscopy was performed at various depths of the deformed layer. Results showed that UFG structures were introdued into the surface layer of 62 μm thick. With increasing strain, the various microstructural features, e.g., the dislocation emission source, elongated microbands, dislocation cells, dislocation cell blocks, equiaxed submicro-, and nano-crystal grains etc., were successively produced. The grain subdivision into the subgrains was found to be the main mechanism responsible for grain refinement. The simultaneous evolution of high boundary misorientations was ascribed to the subgrain boundary rotation for accommodating further strains. Formed microstructures were highly nonequilibratory.  2002 Acta Materialia Inc. Published by Elsevier Science Ltd. All rights reserved.

Partial-Dislocation-Mediated Processes in Nanocrystalline Ni with Nonequilibrium Grain Boundaries

The partial-dislocation-mediated processes have so far eluded high-resolution transmission electron microscopy studies in nanocrystalline nc Ni with nonequilibrium grain boundaries. It is revealed that the nc Ni deformed largely by twinning instead of extended partials. The underlying mechanisms including dissociated dislocations, high residual stresses, and stress concentrations near stacking faults are demonstrated and discussed.

Influence of grain boundary on melting

The temperature behaviour of an Al bicrystal with surfaces consisting of (110) and (111) crystals is simulated using molecular dynamics. The result shows that the (110) crystal losses its crystalline order at 820K, whereas the disorder does not propagate through the (111) crystal at this temperature. Instead, some disordered atoms are recrystallized into the (111) crystal and the initial grain boundary changes into a stable order-disorder interface. Thus, it was discovered that at a temperature near its melting point, the (111) crystal grew and obstructed the propagation of disorder. Such an obstruction is helpful for understanding melting.

Grain Refinement at the Nanoscale Via Mechanical Twinning and Dislocation Interaction in a Nickel-Based Alloy

A nanostructured surface layer was formed on an Inconel 600 plate by subjecting it to surface mechanical attrition treatment at room temperature. Transmission electron microscopy and high-resolution transmission electron microscopy of the treated surface layer were carried out to reveal the underlying grain refinement mechanism. Experimental observations showed that the strain-induced nanocrystallization in the current sample occurred via formation of mechanical microtwins and subsequent interaction of the microtwins with dislocations in the surface layer. The development of high-density dislocation arrays inside the twin-matrix lamellae provides precursors for grain boundaries that subdivide the nanometer-thick lamellae into equiaxed, nanometer-sized grains with random orientations.

Localized Solid-State Amorphization at Grain Boundaries in a Nanocrystalline Al Solid Solution Subjected to Surface Mechanical Attrition

Using high-resolution electron microscopy, localized solid-state amorphization (SSA) was observed in a nanocrystalline (NC) Al solid solution (weight per cent 4.2 Cu, 0.3 Mn, the rest being Al) subjected to a surface mechanical attrition treatment. It was found that the deformation-induced SSA may occur at the grain boundary (GB) where either the high density dislocations or dislocation complexes are present. It is suggested that lattice instability due to elastic distortion within the dislocation core region plays a significant role in the initiation of the localized SSA at defective sites. Meanwhile, the GB of severely deformed NC grains exhibits a continuously varying atomic structure in such a way that while most of the GB is ordered but reveals corrugated configurations, localized amorphization may occur along the same GB.

The Influence of Grain Size and Temperature on the mechanical Deformation of Nanocrystalline Materials: Molecular Dynamics Simulation

Nanocrystalline (nc) materials are characterized by a typical grain size of 1-100nm. The uniaxial tensile deformation of computer-generated nc samples, with several average grain sizes ranging from 5.38 to 1.79nm, is simulated by using molecular dynamics with the Finnis-Sinclair potential. The influence of grain size and temperature on the mechanical deformation is studied in this paper. The simulated nc samples show a reverse Hall-Petch effect. Grain boundary sliding and motion, as well as grain rotation are mainly responsible for the plastic deformation. At low temperatures, partial dislocation activities play a minor role during the deformation. This role begins to occur at the strain of 5%, and is progressively remarkable with increasing average grain size. However, at elevated temperatures no dislocation activity is detected, and the diffusion of grain boundaries may come into play.

Producción y calidad de la biomasa de Zea mays, Sorghum bicolor, Oriza sativa en alfombra forrajera hidropónica.

Con el objetivo de evaluar los tratamientos Zea mays, Sorghum bicolor y Oriza sativa, para determinar su rendimiento y composición química, como alfombra forrajera hidropónico, se realizó un ensayo en el Invernadero del Departamento de Protección Vegetal y Forestal (DEPAF) - Universidad Nacional Agraria, Managua, ubicada en el km 12 ½ carretera norte. Como sustrato para la alfombra se utilizó heno del pasto Cubano CT - 115 (Pennisetum purpureum x P. tiphoydes). Se utilizó un Diseño Completo al Azar, con tres tratamientos y, tres repeticiones. Como unidad experimental se utilizó la cantidad de 1000 gr (1 kg) distribuida uniformemente en bandejas plástica de 0.2034 m2. Las variables de estudio fueron; rendimiento de alfombra en verde y seca, por bandeja y por metro cuadrado; porcentajes de; materia seca, proteína cruda, fibra cruda y cenizas. Se realizaron Análisis de Varianza y, separaciones de medias, usando Duncan (P<0.05). Para el análisis estadístico las variables codificadas en porcentajes se transformaron, según, 2 arco seno p (Dos veces Arco seno de la raíz cuadrada de la proporción). No hubo diferencias significativas (P>0,05) para el rendimiento por bandeja de alfombra en verde entre tratamientos, pero sí para el rendimiento (kg) por bandeja de materia seca (P<0.05) entre la producción del arroz (0.91) y sorgo (0.65), no así entre el arroz y maíz, ni entre el maíz y el sorgo. Resultados similares se encontraron para la producción por m2. No se encontraron diferencias significativas (P>0.05) entre los tres cultivos, oscilando la producción desde 23.59 a 28.35 kg/m2, para sorgo y maíz respectivamente. Se encontraron diferencias significativas (P<0.05) entre tratamientos para la producción de biomasa seca, la mayor producción la obtuvo el arroz y la menor el sorgo (4.48 y 3.22 kg/m2). La gramínea con el porcentaje de MS más alto fue el arroz (16.48), que mostró diferencias significativas (P<0,05) con respecto al sorgo y el maíz; el maíz presentó los porcentajes de MS más bajos (12.41). Respecto a la proteína cruda se encontraron diferencias significativas (P<0.05) entre los cultivos. El mayor contenido (%) se obtuvo en el sorgo (15.01) y el menor (9.76) en el arroz. Los contenidos de fibra cruda presentaron diferencias significativas (P< 0.05) entre el arroz con el maíz y sorgo, no así entre sorgo y maíz. El arroz presentó mayores contenidos (34.59 %), registrándose el menor tenor en el sorgo (19.71 %). Los contenidos de cenizas presentaron las mismas tendencias que la fibra cruda en cuanto a las diferencias estadísticas encontradas. El mayor contenido (%) de cenizas se obtuvo en el arroz (9.31) y el menor para el maíz (4.51). La alfombra forrajera hidropónica es una alternativa viable para la producción de forraje de alta calidad e inocuidad.

Efecto de sistemas de labranza, rotación y control de malezas sobre la cenosis de las malezas y el crecimiento, desarrollo y rendimiento de los cultivos de maíz (Zea mays L.) y sorgo (Sorghum bicolor (L) moench)

En este trabajo se estudió el efecto de diferentes sistemas de labranza, métodos de control de malezas y rotaciones de cultivos, sobre la dinámica de la cenósis de las malezas, el crecimiento, desarrollo y rendimiento de los cultivos maíz y sorgo. El ensayo se inició en primera de 1992 en los meses de Mayo a Agosto de 1992, en el Centro Experimental "La Compañía", ubicada en el municipio de Masatepe, Carazo. El ensayo se estableció en un arreglo trifactorial en franjas con 4 repeticiones. Siendo el factor A: Labranza convencional, Labranza mínima, Labranza cero. Factor 8: Rotación maíz-frijol, rotación sorgo-soya, y el factor C: Control químico, control período crítico, control limpia periódica. Los resultados demuestran que el sistema de labranza convencional y el control químico fueron de mejor comportamiento respecto a la abundancia de las malezas para la rotación maíz-frijol, mientras que para la rotación sorgo-soya labranza cero y el control limpia periódica. Presentando menor abundancia esta rotación. Respecto a la cobertura, labranza convencional obtuvo el menor porcentaje para ambas rotaciones, igual que para la diversidad, mientras que labranza cero se destaca en ambas rotaciones para la biomasa con el menor valor. El control limpia periódica fue el de mejores resultados respecto a cobertura, biomasa y diversidad para la rotación sorgo-soya, seguido del control químico se destacan las especies Sorghum halepense y Melanthera aspera. Labranza convencional y el control químico fueron los de mejor comportamiento en el cultivo del maíz lo cual se refleja en el rendimiento. El rendimiento de materia seca se vio favorecido por cero labranza al igual que altura de plantas y número de hojas. El cultivo del sorgo obtuvo los mejores resultados bajo el sistema de labranza cero y el control período crítico.

Influencia de rotación de cultivos y métodos de control sobre la dinámica de las malezas y el crecimiento, desarrollo y rendimiento de los cultivos maíz (Zea mays L.), sorgo (Sorghum bicolor L.) y pepino (Cucumis sativus L.)

En el presente estudio se analizó la influencia que tienen los cultivos antecesores y diferentes métodos de control sobre lo cenosis de malezas y su influencia en el crecimiento, desarrollo y rendimiento en los cultivos de sorgo, maíz y pepino. Dicho trabajo se estableció en la época de primera (1990) en la hacienda “Las mercedes”, en un diseño de parcelas divididas en bloques completos el azar con cuatro repeticiones. Las rotaciones en estudio fueron sorgo – sorgo, sorgo - maíz, soya -maíz, soya - pepino y sorgo - pepino; los métodos de control químico, control por período crítico y limpia periódica. La especie Rottboellia cochichinesis, se presentó como maleza de mayor abundancia en todas las rotaciones a excepción de la rotación soya - repino, que la mayor abundancia la reflejó Cyperus rotundus al momento de la cosecha. Los diferentes controles mostraron un comportamiento similar para los cultivos sorgo y maíz en el número de Individuos para R. Cochichinesis. La rotación soya – pepino presentó) la mayor cobertura a la cosecha y el control químico, atribuyéndose a que no hubo una competencia interespecífica con el cultivo. R. Cochichinesis, se encontró con mayor biomasa, en todas las rotaciones. El cultivo de pepino acumuló la mayor biomasa en el químico para la especie R. Cochininesis, demostrándose un cambio en la asociación de especies donde las poáceas reflejaron la mayor biomasa. La menor diversidad total a la cosecha se presentó en la rotación sorgo – sorgo y la mayor en soya –maíz. En sorgo, los controles período crítico y limpia periódica demostraron la menor diversidad a la cosecha. En maíz la menor diversidad se obtuvo en el control por limpia periódica, ese mismo efecto se observó para el control químico en el cultivo de pepino a la cosecha. En el cultivo del sorgo no reflejó diferencias estadísticas significativas para las variables del crecimiento, desarrollo y rendimiento, al igual en el cultivo de maíz excepto en los diferentes controles, para la variable peso de la mazorca. En el cultivo de pepino existe significancia estadística para la variable longitud de guía, con respecto a los controles a los 54 dds, y en las rotaciones soya –pepino, sorgo – pepino para el diámetro, longitud del fruto y número de frutos.

Efectos de rotación de cultivos y métodos de control de malezas sobre la cenosis de malezas y el crecimiento, desarrollo y rendimiento en los cultivos maíz (Zea mays L.), sorgo (Sorghum bicolor (L.) moench) y pepino (Cucumis sativus L.)

El presente trabajo experimental se estableció en primera de 1992 en la hacienda "Las Mercedes" Managua. La siembra se realizó el 15 de mayo, se utilizó un diseño de parcelas divididas, siendo el factor A: Rotación de cultivo (tomando como cultivo antecesor Sorgo y Soya) y el factor B: métodos de control de maleza (control químico, control por periodo crítico y control limpia periódica). Se evaluó la influencia de diferentes métodos de control de malezas en diferentes rotaciones de cultivo, la dinámica de asociaciones de malezas y el crecimiento y desarrollo de los cultivos. Los resultados nos reflejan que el cultivo antecedente Sorgo, y el control limpia periódica reflejan los mejores efectos de control de malezas en el cultivo do Maíz, de igual forma el sorgo como cultivo previo y el control químico, mostraron efectos positivos sobre la reducción de malezas en el cultivo de Pepino, mientras que el cultivo antecedente Soya y el control en periodo crítico presentan mayor enmalezamiento. El nivel de enmalezamiento fue menor en las rotaciones Sorgo-Sorgo y Sorgo-Maíz que en las demás rotaciones. En todas éstas predominó la especie Rottboellia cochinchinensis; en mayor grado cuando se utilizó Soya como cultivo antecesor. En cuanto a rendimiento, la rotación Sorgo-Sorgo presentó los mayores rendimientos, cuando el control de malezas se realizó durante el periodo crítico. En el cultivo de Maíz y Pepino, los mayores rendimientos se obtuvieron cuando se utilizó Sorgo como cultivo antecesor y el control químico como medio de lucha contra las malezas.