Effect of heat treatment on quality and properties of solid bonded 6061 aluminum alloy

• Autorzy: Wzorek Ł. , Wędrychowicz M. , Skrzekut T. , Noga P. , Wiewióra M. , Wiewióra J. , Sajdak W. , Richert M.

Identyfikatory

DOI

10.15199/28.2017.1.6

Warianty tytułu

PL

Wpływ obróbki cieplnej na jakość i właściwości konsolidowanego plastycznie stopu 6061

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In these studies, the effect of heat treatment on solid bonded AA6061 aluminium alloy has been investigated. The examined material in the form of powder and rapidly solidified ribbons was subjected to pre-compacting and extrusion carried out at elevated temperature. As a reference material, a billet from the solid AA6061 alloy was subjected to the same procedure. Samples of obtained profiles were subjected to the subsequent heat treatment operation. Surface quality and mechanical properties of materials before and after annealing were compared. The increase in mechanical properties was accompanied by a well visible post-heat treatment blistering effect.

PL

Duża wytrzymałość właściwa w połączeniu z dobrą odpornością korozyjną oraz formowalnością są głównymi czynnikami decydującymi o szerokim stosowaniu stopów Al–Mg–Si w procesach przeróbki plastycznej. Podatność tych materiałów do obróbki cieplnej umożliwia znaczące zwiększenie właściwości wytrzymałościowych kosztem plastycznych. Główną fazą umacniającą w przypadku Al–Mg–Si są iglaste wydzielenia β″ koherentne z osnową, które stanowią skuteczną przeszkodę w swobodnym ruchu dyslokacji. W przypadku stopów poddawanych obróbce cieplnej (seria 2xxx, 6xxx, 7xxx) niewłaściwe prowadzenie tego procesu może skutkować gorszymi właściwościami mechanicznymi oraz tworzeniem się licznych defektów powierzchniowych, m.in. pęcherzy. Główną przyczyną występowania tego typu wad jest obecność wilgoci w atmosferze. Wodór zawarty w parze wodnej dyfunduje do wnętrza materiału, powodując w trakcie wygrzewania powstawanie charakterystycznych „bąbli” w zewnętrznej warstwie materiału. Efekt ten często jest obserwowany również w profilach wyciskanych nie poddanych obróbce cieplnej. Celem badań było określenie wpływu konsolidacji plastycznej oraz obróbki cieplnej na właściwości oraz jakość profili uzyskanych ze stopu Al–Mg–Si. Materiałem wyjściowym były proszki (PM), szybkokrystalizowane taśmy (RS) oraz materiał odlewany tradycyjnie (IM).

Słowa kluczowe

EN

heat treatment; solid bonding; aluminium alloy

PL

obróbka cieplna; konsolidacja plastyczna; stopy aluminium

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2017
• Tom: Vol. 38, nr 1
• Strony: 32--38
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., fig., tab.

Twórcy

autor

Wzorek Ł.

• AGH University of Science and Technology, Kraków

autor

Wędrychowicz M.

• AGH University of Science and Technology, Kraków

autor

Skrzekut T.

• AGH University of Science and Technology, Kraków

autor

Noga P.

• AGH University of Science and Technology, Kraków

autor

Wiewióra M.

• AGH University of Science and Technology, Kraków

autor

Wiewióra J.

• AGH University of Science and Technology, Kraków

autor

Sajdak W.

• AGH University of Science and Technology, Kraków

autor

Richert M.

• AGH University of Science and Technology, Kraków

Bibliografia

• [1] Ozturk F., Sisman A., Toros S., Kilic S., Picu R. C.: Influence of aging treatment on mechanical properties of 6061 aluminum alloy. Materials and Design [online] 31 (210) 972÷975.
• [2] Skrzekut T., Rożek M., Woźnicki A., Włoch G.: Influence of the heat treatment on mechanical properties of the 6060 (Al–Mg–Si ) alloy. Rudy i Metale Nieżelazne 58 (2013) 69÷74.
• [3] Doan L. C., Ohmori Y., Nakai K.: Precipitaion and dissolution reactions in a 6061 Al alloy. Materials Transcations 41 (2000) 300÷305.
• [4] Edwards G. A., Stiller K., Dunlop G. L., Couper M. J.: The precipitation sequence in Al–Mg–Si alloys. Acta Materialia 46 (1998) 3893÷3904.
• [5] Aouabdia Y., Boubertakh A., Hamamda S.: Precipitation kinetics of the hardening phase in two 6061 aluminium alloys. Materials Letters 64 (2010) 353÷356.
• [6] Aruga Y., Kozuka M., Takaki Y., Sato T.: Formation and reversion of clusters during natural aging and subsequent artificial aging in an Al–Mg–Si alloy. Materials Science and Engineering A 631 (2015) 86÷96.
• [7] Gupta A. K., Lloyd D. J., Court S. A.: Precipitation hardening in Al–Mg–Si alloys with and without excess Si. Materials Science and Engineering A316 (2001) 11÷17.
• [8] Frøseth A. G., Derlet P. M., Andersen S. J., Marioara C. D., Høier R.: Bonding in MgSi and AlMgSi compounds relevant to AlMgSi alloys. Physical Review B67 (2003) 224106.
• [9] Andersen S. J., Marioara C. D., Frøseth A., Vissers R., Zandbergen H. W.: Crystal structure of the orthorhombic U2-Al4Mg4Si4 precipitate in the Al–Mg–Si alloy system and its relation to the βʹ and β″ phases. Materials Science and Engineering A390 (2005) 127÷138.
• [10] Dybiec H., Pieła K., Piotrowska J.: Recycling of AlCu3.8 chips by plastic consolidation method. Rudy i Metale Nieżelazne 54 (2009) 676÷684.
• [11] Skrzekut T., Kula A., Błaż L., Włoch G., Sugamata M.: High-strength and thermally stable Al−CeO2 composite produced by means of mechanical alloying. International Journal of Materials Research 105 (2014) 282÷287.
• [12] Gronostajski J. Z., Kaczmar J. W., Marciniak H., Matuszak A.: Direct recycling of aluminium chips into extruded products. Journal of Materials Processing Technology 64 (1999) 149÷156.
• [13] Tekkaya A. E., Schikorra M., Becker D., Biermann D., Hammer N., Pantke K.: Hot profile extrusion of AA-6060 aluminum chips. Journal of Materials Processing Technology 209 (2009) 3343÷3350.
• [14] Misiolek W. Z., Haase M., N. Ben Khalifa N., Nooman, Tekkaya E., Kleiner M.: CIRP Annals. Manufacturing Technology 61 (2012) 239÷242.
• [15] Dybiec H.: Plastic consolidation of metallic powders. Archives of Metallurgy and Materials 52 (2007) 161÷170.
• [16] Kula A., Blaz L., Sugamata M.: Structural and mechanical features of rapidly solidified Al–2Fe–2Ni–5Mg Alloy. Solid State Phenomena 186 (2012) 279÷282.
• [17] Stobrawa J., Ciura L., Rdzawski Z.: Rapidly solidified strips of Cu–Cr alloys. Scripta materialia 34 (1996) 1759÷1763.
• [18] Mrówka-Nowotnik G., Sieniawski J.: Effect of chemical composition variation on mechanical properties of 6xxx aluminium alloys. Inżynieria Materiałowa 3 (2010) 542÷545.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).