Analysis of precipitation strengthening process in 2xxx aluminium alloys

• Autorzy: Mrówka-Nowotnik G. , Sieniawski J. , Nowotnik A. , Gradzik A.

Identyfikatory

DOI

10.15199/28.2016.3.2

Warianty tytułu

PL

Analiza procesów wydzielania faz umacniających w stopach aluminium grupy 2xxx

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper is showing the results of study devoted to determination of the chemical composition and strengthening process parameters effect on the precipitation sequence of intermetallic phases in the supersaturated 2xxx aluminium alloys. This study was based on a calorimetric study where temperature’s effects were determined when precipitation process occurred during heating with different heating rate of the supersaturated alloys group of 2xxx. Based on the calorimetric curves and estimated values of ln(Q/T2) and 1000/RT an activation energy for precipitation and dissolution of phase components were evaluated.

PL

Największe właściwości wytrzymałościowe stopy aluminium grupy 2xxx uzyskują na drodze odpowiedniego doboru składu chemicznego oraz parametrów obróbki cieplnej. Procesem zapewniającym uzyskanie najlepszych właściwości wytrzymałościowych przy zachowaniu dobrej plastyczności jest umacnianie wydzieleniowe. Pomimo przeprowadzenia bardzo wielu badań zagadnienia wydzielania faz umacniających z przesyconych stopów grupy 2xxx są nadal aktualne. Dlatego celem pracy była analiza wpływu składu chemicznego oraz szybkości nagrzewania na procesy wydzielania umacniających cząstek z przesyconych stopów aluminium 2017 i 2024. W celu określenia energii aktywacji, sekwencji i kinetyki wydzielania faz umacniających wykonano badania kalorymetryczne (DSC) oraz przeprowadzono obserwacje mikrostruktury (TEM).

Słowa kluczowe

EN

aluminium alloys; precipitation strengthening; calorimetry; activation energy

PL

stopy aluminium; umacnianie wydzieleniowe; kalorymetria; energia aktywacji

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2016
• Tom: Vol. 37, nr 3
• Strony: 104--108
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., fig., tab.

Twórcy

autor

Mrówka-Nowotnik G.

• Department of Materials Science, Rzeszow University of Technology, Rzeszow, Poland

autor

Sieniawski J.

• Department of Materials Science, Rzeszow University of Technology, Rzeszow, Poland

autor

Nowotnik A.

• Department of Materials Science, Rzeszow University of Technology, Rzeszow, Poland

autor

Gradzik A.

• Department of Materials Science, Rzeszow University of Technology, Rzeszow, Poland

Bibliografia

• [1] Aluminium Handbook. Vol. 1. Fundamentals and Materials. Aluminium-Verlag Marketing & Kommunikation GmbH, Düsseldorf (1999).
• [2] Mondolfo L. F.: Aluminium alloys: structure and properties. Butterworths, London-Boston (1976).
• [3] Smith G. W.: Precipitation kinetics in solutionized aluminum alloy 2124:Determination by scanning and isothermal calorimetry. Thermochim. Act.317 (1) (1998) 7÷23.
• [4] Abis S., Massazza M., Mengucci P., Riontino G.: Early ageing mechanisms in a high-copper AlCuMg alloy. Scrip. Matter. 45 (2001) 685÷691.
• [5] Wu Y., Ye L., Jia Y., Liu L., Zhang X.: Precipitation kinetics of 2519A aluminum alloy based on aging curves and DSC analysis. Trans. Nonferrous Met. Soc. China 24 (2014) 3076÷3083.
• [6] Bassani P., Gariboldi E., Ripamonti D.: Thermal analysis of Al–Cu–Mg–Sialloy with Ag/Zr additions. J. Therm. Anal. Calorim. 91 (1) (2008) 29÷35.
• [7] Boswell P. G.: On the calculation of activation energies using modified Kissinger method. J. Therm. Anal. 18 (1980) 353÷358.
• [8] Heireche L., Belhadji M.: The methods Matusita, Kissinger and Ozawa in the study of the crystallization of glasses. The case of Ge–Sb–Te alloys. Chalcogenide Lett. 4 (2) (2007) 23÷33.
• [9] Smith G. W.: Precipitation kinetics in air-cooled aluminium alloy: A comparison of scanning and isothermal calorimetry measurement methods. Therm. Act. 313 (1998) 27÷36.
• [10] Kozieł J., Błaż L., Włoch G., Sobota J., Lobry P.: Precipitation processes during non-isothermal ageing of fine-grained 2024 alloy. Arch. Metall. and Mat. 61 (2016) 169÷176.
• [11] Lin Y. C., Xia Y. C., Jiang Y. Q., Zhou H. M., Li L. T.: Precipitation hardening of 2024-T3 aluminum alloy during creep aging. Mater. Sci. Eng.A565 (2013) 420÷429.
• [12] Lin Y. C., Xia Y. C., Jiang Y. Q., Li L. T.: Precipitation in Al–Cu–Mg alloy during creep exposure. Mater. Sci. Eng. A556 (2012) 796÷800.
• [13] Bai S., Liu Z., Gu Y., Zhou X., Zeng S.: Microstructures and fatigue fracture behavior of an Al–Cu–Mg–Ag alloy with a low Cu/Mg ratio. Mater. Sci. Eng. A530 (2011) 473÷480.
• [14] Wang S. C., Starink M. J.: Review of precipitation in Al–Cu–Mg(–Li) alloys. Int Mater Rev. 50 (2005) 193÷215.
• [15] Mrówka-Nowotnik G., Sieniawski J., Raga K., Wierzbińska M.: Wpływ warunków umacniania wydzieleniowego na mikrostrukturę i właściwości mechaniczne stopu aluminium 2024. Inż. Mater. 33 (6) (2012) 601÷604.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.