Magnez – kierunki kształtowania własności mechanicznych

• Autorzy: Dziadoń A. , Mola R.

Warianty tytułu

EN

Magnesium – trends of development of mechanical properties

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

Praca przedstawia w formie przeglądowej aktualny stan rozwoju technologii stopów magnezu. Zainteresowanie stopami magnezu ciągle rośnie, głównie z tego względu, że posiadają one dobrą wytrzymałość w połączeniu z niską gęstością. Artykuł zawiera charakterystykę podstawowych stopów magnezu i przegląd głównych metod, które pozwalają wpływać na ich własności. Przede wszystkim przeanalizowano proces starzenia stopów magnezu. Wykazano, na przykładzie stopu AZ91, że poddane obróbce cieplnej stopy magnezu wykazują słabsze umocnienie w porównaniu do stopów o osnowie aluminium. Z drugiej strony, rozdrobnienie ziarna wywiera znacznie większy niż w przypadku stopów aluminium i stopów innych metali wpływ na umocnienie magnezu i jego stopów. Artykuł zawiera także przegląd najnowszych prac dotyczących kompozytów o osnowie magnezu. W szczególności przedstawiono sposób wytwarzania makro-kompozytu warstwowego magnez-fazy międzymetaliczne. Pokazano również, że istnieje możliwość znaczącej zmiany mikrostruktury i własności warstwy wierzchniej magnezu za pomocą obróbki laserowej.

EN

The work gives an overview on the actual status of the technology development of magnesium alloys. Interest in the magnesium alloys is still growing mainly because they combine good strength and low density. Article contains characteristics of fundamental magnesium alloys and review of main methods of influencing on their properties. First of all, ageing behaviour of magnesium alloys was analyzed. It has been shown, giving an example AZ91 alloy, that the heat treated magnesium alloys exhibit weaker strengthening effect compared to aluminum-base alloys. On the other hand, effect of the grain refining on strengthening in magnesium and magnesium alloys is much higher than that for aluminum alloys and for alloys of other metals. A paper contains a review of the recent works concerning the magnesium matrix composites. In particularly, a method of manufacturing magnesium-intermetallic phases layered macro-composite was presented. It was also shown that there exists possibility of significant modification of the microstructure and properties of the surface layer of magnesium using the laser treatment.

Słowa kluczowe

PL

magnez; stopy magnezu; umacnianie wydzieleniowe; warstwa wierzchnia

EN

magnesium; magnesium alloy; precipitation strengthening; surface layer

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Obróbki Plastycznej
• Czasopismo: Obróbka Plastyczna Metali
• Rocznik: 2013
• Tom: T. 24, nr 4
• Strony: 253--277
• Opis fizyczny: Bibliogr. 38 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Dziadoń A.

• Politechnika Świętokrzyska, Wydział Mechatroniki i Budowy Maszyn

autor

Mola R.

• Politechnika Świętokrzyska, Wydział Mechatroniki i Budowy Maszyn

Bibliografia

• [1] Avedesian M.M., Baker H.: Magnesium and magnesium alloys. ASM Specialty Handbook USA, 1999.
• [2] Polmear I.J.: Magnesium alloys and applications. Mater. Sci. Techn. 10 (1994), 1-16.
• [3] Brown R.E.: Magnesium in the 21 century. Adv. Mater. & Processes, 2009.
• [4] Edgar R.L.: Global overview on demand and applications for magnesium alloys. Proc. of the Int. Conf. on Magnesium Alloys and Their Applications. ed. Kainer K.U. 2000 Wiley-Vch, 3-8.
• [5] Neite G., Kubota K., Higashi K., Hehmann F.: Magnesium-based alloys. Materials Scienceand Technology. eds. Cahn R.W., Haasen P., Kramer E.J.. Wiley-Vch Verlag vol. 8/9 (2005), 113-212.
• [6] Mordike B. L.: Creep-resistant magnesium alloys. Mater. Sci. Eng. A 324 (2002), 103-112.
• [7] Polmear I.J.. Light Alloys. Publ. John Wiley and Sons 1995.
• [8] Landolt-Börstein: Numerical data and functional relationships in science and technology. New series, Group IV. Physical chemistry, phase equilibria, crystallographic and thermodynamic data of binary alloys. Springer-Verlag Berlin 1998.
• [9] Błaszczyk K.: Analiza porównawcza procesu utwardzania wydzieleniowego stopu magnezu MgAl9Zn1 i odlewniczego stopu aluminium AlSi5Cu3Mg. Praca magisterska, Politechnika Świętokrzyska Kielce 2011.
• [10] Celotto S.: TEM study of continuous precipitation in Mg-9wt5Al-1wt5Zn alloy. Acta Mater. 48 (2000), 1775-1787.
• [11] Bettles C.J.: The effect of gold addition on the ageing behaviour and creep properties of the magnesium alloy AZ91E. Mater. Sci. Eng. A 348 (2003), 280-288.
• [12] Dziadoń A., Maurer J.: Structural aspect of overageing in CuTi alloys. Arch. Metall. 43 (1998), 363-374.
• [13] Socjusz-Podosek M., Lityńska L.: Effect of yttrium on structure and mechanical properties of Mg alloys. Mater. Chemistry Phys. 80 (2003), 472-475.
• [14] Barucca G., Ferragut R., Lussana D., Mengucci P., Moia F., Riontino G.: Phase transformation in QE22 Mg alloy. Acta Mater. 57 (2009), 4416-4425.
• [15] Courtney T.H.: Mechanical behaviour of materials. McGraw-Hill New York 1990.
• [16] Emley E.F.: Principles of Magnesium Technology. Pergamon Press 1966.
• [17] Agnew S.R., Yoo M.H., Tomé C.N.: Application of texture simulation to understanding mechanical behavior of Mg and solid solution alloys containing Li or Y. Acta Mater. 49 (2001), 4277-4289.
• [18] Manoharan M., Lim S.C.V., Gupta M.: Application of a model for the work hardening behavior to Mg/SiC composites synthesized using a fluxless casting process. Mater. Sci. Eng. 333 (2002), 243-249.
• [19] Martin A., Llorca J.: Mechanical behavior and failure mechanisms of a binary Mg-6%Zn alloy reinforced with SiC particulates. Mater. Sci. Eng. A 201 (1995), 77-87.
• [20] Contreres A., López V.H., Bedolla E.: Mg/TiC composites manufactured by pressureless melt infiltration. Scripta Mater. 51 (2004), 249-253.
• [21] Jiang Q.C., Li X.L., Wang H.Y.: Fabrication of TiC particulate reinforced magnesium matrix composites. Scripta Mater. 48 (2003), 713-717.
• [22] Fukuda H., Kondoh K., Umeda J., Fugetsu B.: Interfacial analysis between Mg matrix and carbon nanotubes in Mg-6 wt.% Al alloy matrix composites reinforced with carbon nanotubes. Composites Sci. Techn. 71 (2011), 705-709.
• [23] Ho K.F., Gupta M., Srivatsan T.S.: The mechanical behavior of magnesium alloy AZ91 reinforced with fine copper particulates. Mater. Sci. Eng. A 369 (2004), 302-308.
• [24] Hassan S.F., Gupta M.: Development of a magnesium/nickel composite with improved mechanical properties. J. Alloys Comp. 335 (2002), L10-L15.
• [25] Dziadoń A., Mola R., BłaŜ L.: Formation of layered Mg-eutectic composite using diffusional processes at the Mg-Al interface. Archiv. Metall. Mater. (56) 2011, 677-684.
• [26] Dziadoń A.: Analiza procesu wytwarzania kompozytu warstwowego magnez-fazy międzymetaliczne magnezowo-aluminiowe oraz wpływu struktury na własności kompozytu. Projekt badawczy N507 089 32/2436.
• [27] Mordike B.L., Riechmann W.: Mechanical properties and thermal stability of rapidly solidified magnesium alloys. Proc. 6-th Int. Symp. ISPMA 6, Prague 1994, 13-28.
• [28] Dube D., Fiset M., Couture A., Nakatsugawa I.: Characterization and performance of laser melted AZ91D and AM60B. Mat. Sci. Eng. A 299 (2001), 38-45.
• [29] Majumdar J.D., Galun R., Mordike B.L., Manna I.: Effect of surface melting on corrosion and wear resistance of a commercial magnesium alloy. Mat. Sci. Eng. A 361 (2003), 119-129.
• [30] Abbas G., Li L., Ghazanfar U., Liu Z.: Effect of high powerdiode laser surface melting on wear resistance of magnesium alloys. Wear 260 (2006), 175-180.
• [31] Jun Y., Sun G.P., Jia S.S.: Characterization and wear resistance of laser surface melting AZ91D alloy. J. Alloys Comp. 455 (2008), 142-147.
• [32] Kutschera U., Galun R.: Wear behavior of laser surface treated magnesium alloys. Magnesium alloys and their application. ed. Kainer K.U. Wiley-Vch Verlag 2000, 330-335.
• [33] Ignat S., Sallamand P., Grevey D., Lambertin M.: Magnesium alloys laser (Nd:YAG) cladding and alloying with side injection of aluminum powder. A Sppl. Surface Sci. 225 (2004), 124-134.
• [34] Majumdar J.D., Chandra B.R., Mordike B.L., Galun R., Manna I.: Laser surface engineering of a magnesium alloy with Al + Al2O3. Surf. Coat. Technology 179 (2004), 297-305.
• [35] Gao Y., Wang C., Lin Q., Liu H., Yao M.: Broad-beam laser cladding of Al-Si alloy coating on AZ91HP magnesium alloy. Surf. Coat. Technology 201 (2006), 2701-2706.
• [36] Yang Y., Wu H.: Improving the wear resistance of AZ91D magnesium alloys by laser cladding with Al-Si powders. Mat. Letters 63 (2009), 19-21.
• [37] Dziadoń A., Mola R.: Analiza mikrostruktury warstwy wierzchniej magnezu wzbogaconej w aluminium w wyniku stopowania laserowego. Rudy Metale Vol. 56 Nr 5 (2011), 272-278.
• [38] Dziadoń A., Mola R.: Charakterystyka mikrostruktury warstwy wierzchniej magnezu wzbogaconej w aluminium i krzem przy pomocy lasera CO2. Praca niepublikowana.