Utilisation of high-energy heat sources in magnesium alloy surface layer treatment

• Autorzy: Szafarska M. , Iwaszko J. , Kudła K. , Łęgowik I.

Warianty tytułu

PL

Wykorzystanie wysokoenergetycznych źródeł ciepła w obróbce warstwy wierzchniej stopów magnezu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The main aim of the study was the evaluation of magnesium alloy surface treatment effectiveness using high-energy heat sources, i.e. a Yb-YAG Disk Laser and the GTAW method. The AZ91 and AM60 commercial magnesium alloys were subject to surface layer modification. Because of the physicochemical properties of the materials studied in case of the GTAW method, it was necessary to provide the welding stand with additional equipment. A novel two-torch set with torches operating in tandem was developed within the experiment. The effectiveness of specimen remelting using a laser and the GTAW method was verified based on macro- and microscopic examinations as well as in X-ray phase analysis and hardness measurements. In addition, the remelting parameters were optimised. The proposed treatment methodology enabled the achieving of the intended result and effective modification of a magnesium alloy surface layer.

PL

Głównym celem pracy była ocena efektywności obróbki powierzchniowej stopów magnezu za pomocą wysokoenergetycznych źródeł ciepła, tj. Yb-YAG Disk Laser i metody GTAW. Modyfikacji warstwy wierzchniej poddano komercyjne stopy magnezu AZ91 i AM60. W przypadku metody GTAW z uwagi na własności fizykochemiczne badanych materiałów konieczne okazało się doposażenie stanowiska spawalniczego. W ramach eksperymentu opracowano nowatorski zespół dwupalnikowy z palnikami pracującymi w układzie tandem. Efektywność przetapiania próbek laserem i metodą GTAW weryfikowano na podstawie badan makro- i mikroskopowych oraz rentgenowskiej analizy fazowej i pomiarów twardości. Dokonano również optymalizacji parametrów przetapiania. Zaproponowana metodyka obróbki pozwoliła na osiągnięcie zamierzonego rezultatu i skuteczną modyfikacje warstwy wierzchniej stopów magnezu.

Słowa kluczowe

EN

surface layer modification; magnesium alloys

PL

modyfikacja warstwy wierzchniej; stopy magnezu

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 58, iss. 2
• Strony: 619--624
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Szafarska M.

• Czestochowa University of Technology, Faculty of Materials Processing Technology and Applied Physics, Institute of Materials Engineering, 42-200 Częstochowa, 19 Armii Krajowej Av., Poland

autor

Iwaszko J.

• Czestochowa University of Technology, Faculty of Materials Processing Technology and Applied Physics, Institute of Materials Engineering, 42-200 Częstochowa, 19 Armii Krajowej Av., Poland

autor

Kudła K.

• Czestochowa University of Technology, Faculty of Mechanical Engineering and Computer Science, Institute of Welding, 42-200 Częstochowa, 19 Armii Krajowej Av., Poland

autor

Łęgowik I.

• Czestochowa University of Technology, Faculty of Materials Processing Technology and Applied Physics, Institute of Materials Engineering, 42-200 Częstochowa, 19 Armii Krajowej Av., Poland

Bibliografia

• [1] M. A. Pinto, N. Cheung, M. C. F. Ierardi, A. Garcia, Mater. Charact. 50, 249-253 (2003).
• [2] W. R. Osório, N. Cheung, J. E. Spinelli, K. S. Cruz, A. Gracia, Appl. Surf. Sci. 254, 2763-2770 (2008).
• [3] S. Kac, J. Kusinski, Surf. Coat. Technol. 180-181, 611-615 (2004).
• [4] W. Khalfaoui, E. Valerio, J. E. Masse, M. Autric, Opt. Laser Eng. 48, 926-931 (2010).
• [5] G. Abbas, L. Li, U. Ghazanfar, Z. Liu, Wear 260, 175-180 (2006).
• [6] G. Abbas, Z. Liu, P. Skeldon, Appl. Surf. Sci. 247, 347-353 (2005).
• [7] A. Almeida, F. Carvalho, P.A. Carvalho, R. Vi -lar, Surf. Coat. Technol. 200, 4782-4790 (2006).
• [8] Y. Jun, G. P. Sun, S. S. Jia, J. Alloy Compd. 455, 142-147 (2008).
• [9] D. Dube, M. Fiset, A. Couture, I. Nakatsugawa, Mater. Sci. Eng. A 299, 38-45 (2001).
• [10] H. Li, S. Costil, V. Barnier, R. Oltra, O. Heintz, C. Coddet, Surf. Coat. Technol. 201, 1383-1392 (2006).
• [11] Y. Zhang, J. Chen, W. Lei, R. Xv, Surf. Coat. Technol. 202, 3175-3179 (2008).
• [12] P. Jiang, X. L. He, X. X. Li, L. G. Yu, H. M. Wang, Surf. Coat. Technol. 130, 24-28 (2000).
• [13] J. Kusinski, Lasery i ich zastosowanie w inżynierii materiałowej, Wyd. Nauk. „Akapit”, Kraków 2000.
• [14] J. Iwaszko, K. Kudła, M. Szafarska, Inżynieria Materiałowa 174, 153-156 (2010).
• [15] J. Iwaszko, Kształtowanie struktury i składu fazowego przetapianych powłok tlenkowych ZrO2 i Al2O3, Wyd. Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa 2008.