Investigation of structures in As-cast alloys from the Mg-Zn-Ca system

• Autorzy: Kubok K. , Lityńska-Dobrzyńska L. , Wojewoda-Budka J. , Góral A. , Dębski A.

Warianty tytułu

PL

Badanie struktury odlewanych stopów magnezu z układu Mg-Zn-Ca

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Alloys of nominal composition Mg-3Zn-xCa (x = 0, 0.2, 0.5, 0.7, 1.0, 1.3) wt.% have been prepared by resistance melting and casting into graphite mould under argon atmosphere. All investigated alloys have revealed α(Mg) dendritic microstructures with intermetallic phases distributed in interdendritic spacing. The Mg4Zn7 has been identified as the main phase which coexists with α(Mg) in the Mg-Zn alloy. Calcium addition causes the formation of ternary Ca2Mg6Zn3 hexagonal phase, denoted also as Ca3MgxZn15-x . The increase of Mg/Zn ratio from 0.59 in Mg-3Zn-0.2Ca wt.% alloy to 2.72 in Mg-3Zn-1.3Ca wt.% alloy in this phase is connected with an increase in the lattice parameters. The microhardness of the Ca containing alloys increases up to 67 HV (for the alloy containing 1.3 wag.% Ca) compared to the 50 HV for Mg-3Zn wt.% alloy.

PL

Stopy o składach Mg-3Zn-xCa (x = 0, 0.2, 0.5, 0.7, 1.0, 1.3) %wag. topiono w piecu oporowym w atmosferze argonu i odlano do tygla grafitowego. Wszystkie badane stopy posiadają po odlaniu mikrostrukturę dendrytyczną α -Mg, z obecnością faz międzymetalicznych w przestrzeniach międzydendrytycznych. Główna faza międzymetaliczna w stopie Mg-3Zn (referencyjnym) była faza Mg4Zn7. Dodatek Ca powoduje tworzenie się heksagonalnej fazy potrójnej Ca2Mg6Zn3, opisywanej również jako Ca3MgxZn15-x . Stosunek Mg/Zn w tej fazie zmienia się od wartości 0.59 dla stopu Mg-3Zn-0.2Ca do 2.72 dla stopu Mg-3Zn-1.3Ca, co związane jest ze zwiększaniem się parametrów komórki elementarnej. Obecność Ca w stopie powoduje wzrost mikrotwardości do 67 HV dla stopu zawierającego 1.3 wag.% Ca (w porównaniu do 50 HV dla stopu Mg-3Zn).

Słowa kluczowe

EN

magnesium alloy; Mg-Zn-Ca; Ca2Mg6Zn3; microstructure; TEM

PL

stop magnezu; Mg-Zn-Ca; Ca2Mg6Zn3; mikrostruktura; TEM

• 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: 329--333
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kubok K.

• Institute of Metallurgy and Materials Science Polish Academy of Sciences, Reymonta 25, 30-059 Kraków, Poland

autor

Lityńska-Dobrzyńska L.

• Institute of Metallurgy and Materials Science Polish Academy of Sciences, Reymonta 25, 30-059 Kraków, Poland

autor

Wojewoda-Budka J.

• Institute of Metallurgy and Materials Science Polish Academy of Sciences, Reymonta 25, 30-059 Kraków, Poland

autor

Góral A.

• Institute of Metallurgy and Materials Science Polish Academy of Sciences, Reymonta 25, 30-059 Kraków, Poland

autor

Dębski A.

• Institute of Metallurgy and Materials Science Polish Academy of Sciences, Reymonta 25, 30-059 Kraków, Poland

Bibliografia

• [1] S. R. Agnew, J. F. Nie, Scr. Mater. 63, 671 (2010).
• [2] E. Ghali, Metallurgically and microbiologically influenced corrosion of magnesium and its alloys, in: E. Ghali(Ed.), John Wiley&Sons Inc. (2010).
• [3] X. Wang, J. S. Nyman, X. Dong, H. Leng, M. Reyes, Fundamental Biomechanics in Bone Tissue Engineering, in: K.A. Athanasiou and J. Kent Leach(Ed.), Synthesis Lectures on Tissue Engineering, Morgan & Claypool Publishers (2010).
• [4] Y. Sun, M. Kong, X. Jiao, Trans. Nonferrous Met. Soc. China 21, 252 (2011).
• [5] B. Zhang, Y. Hou, X. Wang, Y. Wang, L. Geng, Mater. Sci. Eng., C 31 , 1667 (2011).
• [6] F. Nie, B. C. Muddle, Scr. Mater. 37, 1475 (1997).
• [7] C. J. Bettles, M. A. Gibson, K. Venkatesan, Scr. Mater. 51, 193 (2004).
• [8] M. Bamberger, G. Levi, J. B. V. Sande, Metall. Mater. Trans. A 37, 481 (2006).
• [9] B. Langelier, X. Wang, S. Esmaeili, Mater. Sci. Eng., A 538, 246 (2012).
• [10] K. Ohishi, R. Watanabe, C. L. Mendis, K. Hono, Mater. Sci. Eng., A 526, 177 (2009).
• [11] Y. Zhang, D. Kevorkov, J. L. E. Essadiqi, M. Medraj, Intermetallics, 18, 2404 (2010).
• [12] Y. Zhang, D. Kevorkov, F. Bridier, M. Medraj, Sci. Technol. Adv. Mater. 12, (2011).
• [13] R. Paris, Publications Scientifiques et Techniques du Ministere de L’Air, Ministere de L’Air, 45, 1 (1934).
• [14] J. B. Clark, Trans. AIME 221, 644 (1961).
• [15] T. V. Larinova, W. W. Park, B. S. You, Scr. Mater. 45, 7 (2001).
• [16] P. M. Jardim, G. Solorzano, J. B. V. Sande, Mircoscopy and Microanaysis 8, 487 (2002).
• [17] X. Gao, J. F. Nie, Scr. Mater. 57, 655 (2007).
• [18] Y. Khan, J. Mater. Sci. Eng. 24, 963 (1989).