PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Tytuł artykułu

Effect of rapid solidification aluminum alloys with different Si contents on mechanical properties and microstructure

Treść / Zawartość
Identyfikatory
Warianty tytułu
PL
Wpływ szybkiej krystalizacji stopów aluminium z różną zawartością Si na własności mechaniczne oraz mikrostrukturę
Języki publikacji
EN
Abstrakty
EN
Rapid solidification is a relatively new and effective way of producing ultrafine-grained UFG aluminum alloys with enhanced mechanical properties. Due to a significant cooling rate close to nearly 106 K/s, it is possible to obtain a material with grain size far below 100 nm. In the present study, RS aluminum alloys with an Si content in a range of 5–10 wt% were produced during melt spinning. As a result, materials in the form of ribbons were produced. The as-received flakes were subjected to cold pressing into cylindrical billets with a diameter of 40 mm. Hot extrusion of pre-compacted material was subsequently performed at a temperature of 450°C with a press ram speed of 3 mm/s and extrusion ratio of λ = 25. In this work, the influence of brittle phases on the mechanical properties of as-extruded rods will be examined. Both tensile and microhardness tests were performed in order to determine the mechanical properties of the obtained profiles. It has been shown that brittle-phase refinement during melt spinning significantly influences the mechanical properties of the tested materials.
PL
W wyniku szybkiej krystalizacji możliwe jest otrzymanie struktury drobnoziarnistej stopów aluminium o podwyższonych własnościach mechanicznych. Znaczna szybkość chłodzenia na poziomie 106 K/s umożliwia otrzymanie wielkości ziarna na poziomie 100 nm. W prezentowanych w pracy badaniach szybkiej krystalizacji poddano stopy aluminium o zawartości 5 oraz 10% wagowych Si. Otrzymane taśmy poddano wstępnemu prasowaniu na zimno do form brykietów o średnicy 40 mm. Proces wyciskania przeprowadzono w temperaturze 450°C z prędkością tłoka równą 3 mm/s. Stopień przerobu wynosił λ = 25. W niniejszym opracowaniu badano wpływ kruchych faz na własności mechaniczne wyciskanych prętów. W tym celu wykonano próbę jednoosiowego rozciągania oraz pomiary mikrotwardości otrzymanych profili. Wykazano znaczny wpływ rozdrobnienia kruchych faz podczas szybkiej krystalizacji na własności mechaniczne badanych materiałów.
Rocznik
Strony
179--186
Opis fizyczny
Bibliogr. 16 poz., rys., tab., wykr.
Twórcy
autor
  • AGH University of Science and Technology, Faculty of Non Ferrous Metals, Krakow, Poland
autor
  • AGH University of Science and Technology, Faculty of Non Ferrous Metals, Krakow, Poland
  • AGH University of Science and Technology, Faculty of Non Ferrous Metals, Krakow, Poland
autor
  • AGH University of Science and Technology, Faculty of Non Ferrous Metals, Krakow, Poland
autor
  • AGH University of Science and Technology, Faculty of Non Ferrous Metals, Krakow, Poland
autor
  • AGH University of Science and Technology, Faculty of Non Ferrous Metals, Krakow, Poland
autor
  • AGH University of Science and Technology, Faculty of Non Ferrous Metals, Krakow, Poland
autor
  • AGH University of Science and Technology, Faculty of Non Ferrous Metals, Krakow, Poland
Bibliografia
  • [1]Ye H.: An Overview of the Development of Al-Si-Alloy Based Material for Engine Applications. Journal of Materials Engineering and Performance, 12, 3 (2003), 288–297
  • [2]Srivastava V.C., Mandal R.K., Ojha S.N., Venkateswarlu K.: Microstructural modifications induced during spray deposition of Al-Si-Fe alloys and their mechanical properties. Materials Science and Engineering A, 471, 1–2, (2007), 38–49
  • [3]Todeschini P., Champier G., Samuel F.H.: Production of Al-(12-25) wt % Si alloys by rapid solidification: melt-spinning versus centrifugal atomization. Journal of Materials Science, 27 (1992), 3539–3551
  • [4]Xu C.L., Wang H.Y., Qiu F., Yang Y.F., Jiang Q.C.: Cooling rate and microstructure of rapidly solidified Al-20 wt% Si alloy. Materials Science Engineering A, 417, 1–2 (2006), 275–280
  • [5]Misiolek W.Z., Haase M., Khalifa N.B., Tekkaya A.E., Kleiner M.: High quality extrudates from aluminum chips by new billet compaction and deformation routes. CIRP Annals – Manufacturing Technology, 61, 1 (2012), 239–242
  • [6]Van Rooyen M., Colijn P.F., de Keijser T.H., Mittemeijer E.J.: Morphology and mechanical properties of melt-spun and conventionally cast aluminium, AlMg and AlSi alloys before and after hot extrusion. Journal of Materials Science, 21 (1986), 2373–2384
  • [7]Barekar N.S., Hari Babu N., Dhindaw B.K., Fan Z.: Effect of intensive shearing on morphology of primary silicon and properties of hypereutectic Al-Si alloy. Materials Science and Technology, 26, 8 (2010), 975–980
  • [8]Sheng S.D., Chen D., Chen Z.H.: Effects of Si addition on microstructure and mechanical properties of RS/PM (rapid solidification and powder metallurgy) AZ91 alloy. Journal of Alloys and Compounds, 470, 1–2 (2009), 17–20
  • [9]Tawfik N.L.: Mechanical properties of rapidly solidified ribbons of some Al-Si based alloys. Journal of Materials Science, 32, 11 (1997), 2997–3000
  • [10]Haase M., Ben Khalifa N., Tekkaya A.E., Misiolek W.Z.: Improving mechanical properties of chip-based aluminum extrudates by integrated extrusion and equal channel angular pressing (iECAP). Materials Science and Engineering A, 539 (2012), 194–204
  • [11]Nikanorov S.P., Volkov M.P., Gurin V.N., Burenkov Y.A., Derkachenko L.I., Kardashev B.K., Regel L.L., Wilcox W.R.: Structural and mechanical properties of Al-Si alloys obtained by fast cooling of a levitated melt. Materials Science and Engineering A, 390, 1–2 (2005), 63–69
  • [12]Zhang Y., Liu Y., Han Y., Wei C., Gao Z.: The role of cooling rate in the microstructure of Al-Fe-Si alloy with high Fe and Si contents. Journal of Alloys and Compounds, 473, 1–2 (2009), 442–445
  • [13]Dutta B., Rettenmayr M.: Effect of cooling rate on the solidification behaviour of Al-Fe-Si alloys. Materials Science and Engineering A, 283 (2000), 218–224
  • [14]Griger A., Stefaniay V.: Equilibrium and non-equilibrium intermetallic phases in Al-Fe and Al-Fe-Si alloys. Journal of Materials Science, 31, 24 (1996), 6645–6652
  • [15]Gutierrez-Urrutia I., Munoz-Morris M.A., Morris D.G.: Contribution of microstructural parameters to strengthening in an ultrafine-grained Al-7% Si alloy processed by severe deformation. Acta Materialia, 55, 4 (2007), 1319–1330
  • [16]Youan-Youan L., Da-Tong Z., Leo N.T., Wei-Wen Z.: Rapidly solidified hypereutectic Al-Si alloys prepared by powder hot extrusion. Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 12 (2002), 878–881
Uwagi
PL
Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-5dbb9d9f-907d-4edd-80d0-52186be3700c
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.