Analysis of the Deformability of Two-Layer Materials AZ31/Eutectic

• Autorzy: Mola R. , Mróz S. , Szota P. , Sawicki S.

Identyfikatory

DOI

10.1515/amm-2015-0482

Warianty tytułu

PL

Analiza możliwości odkształcania plastycznego materiału dwuwarstwowego AZ31/eutektyka

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper present the results of physical simulation of the deformation of the two-layered AZ31/eutectic material using the Gleeble 3800 metallurgical processes simulator. The eutectic layer was produced on the AZ31 substrate using thermochemical treatment. The specimens of AZ31 alloy were heat treated in contact with aluminium powder at 445°C in a vacuum furnace. Depending on the heating time, Al-enriched surface layers with a thickness of 400, 700 and 1100 μm were fabricated on a substrate which was characterized by an eutectic structure composed of the Mg17Al12 phase and a solid solution of aluminium in magnesium. In the study, physical simulation of the fabricated two-layered specimens with a varying thickness of the eutectic layer were deformed using the plane strain compression test at various values of strain rates. The testing results have revealed that it is possible to deform the two-layered AZ31/eutectic material at low strain rates and small deformation values.

PL

W pracy przedstawiono wyniki modelowania fizycznego odkształcania materiału dwuwarstwowego AZ31/eutektyka z wykorzystaniem symulatora procesów metalurgicznych Gleeble 3800. Warstwę o strukturze eutektyki wytworzono na podłożu ze stopu magnezu w gatunku AZ31 metodą obróbki cieplno-chemicznej. Próbki ze stopu AZ31 wygrzewano w kontakcie z proszkiem aluminium w temp. 445°C w piecu próżniowym. Zależnie od zastosowanego czasu wygrzewania uzyskano na podłożu magnezowym warstwy wzbogacone w aluminium o grubościach 400, 700, 1100 μm i strukturze eutektycznej składającej się z fazy międzymetalicznej Mg17Al12 oraz roztworu stałego aluminium w magnezie. W ramach symulacji fizycznych otrzymane dwuwarstwowe próbki o różnych grubościach warstwy eutektyki odkształcano stosując próbę ściskania w płaskim stanie odkształcenia przy różnych prędkościach odkształcenia. Otrzymane wyniki badań wskazują na możliwość odkształcania dwuwarstwowego materiału AZ31/eutektyka z małymi prędkościami odkształcenia oraz przy stosunkowo małych wartościach odkształcenia.

Słowa kluczowe

EN

magnesium; alloyed layer; intermetallic phases; physical simulation; compression test

PL

magnez; warstwy stopowe; fazy międzymetaliczne; symulacja fizyczna; test kompresji

• 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: 2015
• Tom: Vol. 60, iss. 4
• Strony: 3017--3022
• Opis fizyczny: Bibliogr. 27 poz., rys.

Twórcy

autor

Mola R.

• Kielce University of Technology, Faculty of Mechatronic and Mechanical Engineering, 7 Tysiąclecia Państwa Polskiego Av., 25-314 Kielce, Poland

autor

Mróz S.

• Czestochowa University of Technology, Faculty of Production Engineering and Materials Technology, Institute of Metal Forming and Safety Engineering, 19 Armii Krajowej Av., 42-200 Częstochowa, Poland

autor

Szota P.

• Czestochowa University of Technology, Faculty of Production Engineering and Materials Technology, Institute of Metal Forming and Safety Engineering, 19 Armii Krajowej Av., 42-200 Częstochowa , Poland

autor

Sawicki S.

• Czestochowa University of Technology, Faculty of Production Engineering and Materials Technology, Institute of Metal Forming and Safety Engineering, 19 Armii Krajowej Av., 42-200 Częstochowa, Poland

Bibliografia

• [1] J. E. Gray, B. Luan, J. Alloys and Compd. 336, 88 (2002).
• [2] I. Shigematsu, M. Nakamura, N. Saitou, K. Shimojima, J. Mater. Sci. 19, 473 (2000).
• [3] L. Zhu, G. Song, Surf Coat Technol. 200, 2834 (2006).
• [4] R. Mola, Archives of Metallurgy and Materials 59, 4, 1409 (2014).
• [5] R. Mola, K. Jagielska-Wiaderek, Surf. Interface Anal. 46, 121 (2014).
• [6] H. Yang, X. Guo, G. Wu, W. Ding, N. Birbilis, Corros. Sci. 53, 381 (2011).
• [7] C. Zhong, M. He, L. Liu, Y. Wu, Y. Chen, Y. Deng, B. Shen, W. Hu, J. Alloys Compd. 504, 377 (2010).
• [8] M. He, L. Liu, Y. Wu, Z. Tang, W. Hu, J. Coat. Technol. Res. 6(3) 407 (2009).
• [9] K. Spencer, M. X. Zhang, Scripta Mater. 61, 44 (2009)
• [10] M.A. Taha, N.A. El-Mahallawy, R.M. Hammouda, S. I. Nassef, J. Coat. Technol. Res. 7(6) 793 (2010).
• [11] A. Singh, S.P. Harimkar, JOM 64(6), 716 (2012).
• [12] S. Ignat, P. Sallamand, D. Grevey, M. Lambertin, Appl. Surf. Sci. 225, 124 (2004).
• [13] X. Li , W. Liang, X. Zhao, Y. Zhang, X. Fu, F. Liu, J. Alloys Compd. 471, 408 (2009).
• [14] B. Zhu, W. Liang, X. Li, Mater. Sci. Eng. A 528, 6584 (2011).
• [15] T. Tokunaga, K. Matsuura, M. Ohno, Mat. Trans. 53, 1034 (2012).
• [16] T. Tokunaga, M. Pietrzyk, K. Matsuura, O. Munekazu, 11th World Congress on Computational Mechanics (WCCM XI), Barcelona (2014).
• [17] S. Boczkal, P. Korczak, B. Plonka, W. Szymański, M. Nowak, Magnesium Technology 2014, Ed. by: M. Alderman, M. V. Manuel, N. Hort, and N.R. Neelameggham, San Diego, 285 (2014).
• [18] H. Chang, M. Y. Zheng, W. M. Gan, K. Wu, E. Maawad, H.G. Brokmeier, Scripta Mater. 61, 717 (2009).
• [19] X. P. Zhang, T.H. Yang, S. Castagne, J.T. Wang, Mater. Sci. Eng. A 528, 1954 (2011).
• [20] Ch. Luo, W. Liang, Z. Chen, J. Zhang, Ch. Chi, F. Yang, Mater. Chatact. 84, 34 (2013).
• [21] H. Matsumoto, S. Watanabe, S. Hanada, J. Mater. Process. Technol. 169, 9 (2005).
• [22] S. Mroz, G. Stradomski, H. Dyja, A. Galka, Arch. Civil Mech. Eng. 15(2), 317 (2015).
• [23] J.H. Bae, A.K. Prasada Rao, K.H. Kim, N.J. Kim, Scripta Mater. 64, 836 (2011).
• [24] H. Dyja, A. Galkin, M. Knapinski, Reologia metali odkształconych plastycznie, Czestochowa, 2014 (in Polish).
• [25] F. Grosman, E. Hadasik, Technologiczna plastyczność metali, Gliwice 2005 (in Polish).
• [26] E. Hadasik, Badania plastyczności metali, Gliwice 2008 (in Polish).
• [27] W. P. Li, H. Zhou, Z. F. Li, J. Alloys Compd. 475, 227 (2009).

Uwagi

PL

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