Modyfikacja mikrostruktury stopów magnezu Mg-7Al dodatkami metali ziem rzadkich oraz Mg-3Al metodą ECAP

• Autorzy: Bryła K. , Rokhlin L. L. , Dutkiewicz J.

Warianty tytułu

EN

Modification of the microstructure of Mg-7Al magnesium alloys by adding rare earth metals and Mg-3Al by ECAP processing

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono badania mikrostruktury i właściwości mechanicznych stopów Mg-7% Al z dodatkami 3% Nd i 10% Ho oraz stopu AZ31 po czterokrotnym przejściu przez kanał kątowy w temperaturze 150°C i 250°C. W mikrostrukturze stopów Mg-7% Al z dodatkami 3% Nd i 10% Ho po odlaniu obserwuje się roztwór α-Mg i mieszaninę eutektyczną α-Mg + Mg17Al12, fazy międzymetaliczne Al 2Nd i Al 11Nd3 oraz odpowiednio dla stopu z holmem Al2Ho. Po przesyceniu stopów w temperaturze 560°C w ciągu 3 godzin faza Mg17Al12 została rozpuszczona, fazy międzymetaliczne Al 2Nd i Al2Ho zostały wzbogacone aluminium, tworząc Al 3Nd i odpowiednio Al3Ho. Faza Al11Nd3 pozostaje w mikrostrukturze stabilna. Starzenie badanych stopów nieznacznie polepsza właściwości mechaniczne w temperaturze pokojowej. Obserwacje mikroskopowe stopu AZ31 po czterokrotnym przejściu przez kanał kątowy w 150 i 250°C ujawniają mikrostrukturę o bardzo drobnym ziarnie o średniej wielkości 1,5 μm i 3,2 μm dla wyższej temperatury procesu ECAP. W mikrostrukturze po procesie ECAP obserwowano zmiany świadczące o zachodzących procesach zdrowienia dynamicznego. Zmniejszenie wielkości ziarna powoduje zwiększenie twardości oraz wytrzymałości na ściskanie stopu AZ31 w temperaturze pokojowej.

EN

In this work, the microstructure and mechanical properties of Mg-7% Al alloys doped with 3% Nd and 10% Ho and after four passes of ECAP at 150°C and 250°C of AZ31 alloy. It was found that as-cast microstructure of Mg-7% Al with 3% Nd and 10% Ho is characterized by α-Mg solid solution with eutectic mixture α-Mg and Mg 17Al12, intermetallic compounds Al2Nd and Al11Nd3, and Al2Ho respectively. During solution heat treatment Mg17Al12 phase was dissolved and intermetallics were transformed into Al3Nd and Al3Ho, whilst Al11Nd3 was remained in microstructure. Aging of investigated alloys increases slightly mechanical properties at ambient temperature. The microstructure of AZ31 alloy after four passes of ECAP at 150°C and 250°C consists of very fine grains with average size of 1.5 μm and 3.2 μm at higher pressing temperature. Processes of dynamic recovery during ECAP were observed. The grain refinement increases the hardness and compression strength of AZ31 alloy at ambient temperature.

Słowa kluczowe

PL

Mg-Al-RE; AZ31; przeciskanie przez kanał kątowy; mikrostruktura

EN

Mg-Al-RE; AZ31; equal-channel angular pressing; microstructure

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 33, nr 5
• Strony: 377--380
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys, tab.

Twórcy

autor

Bryła K.

• Wydział Matematyczno- Fizyczno-Techniczny, Uniwersytet Pedagogiczny w Krakowie

autor

Rokhlin L. L.

• Instytut Metalurgii i Inżynierii Materiałowej im. Baikova, Moskwa, Rosja

autor

Dutkiewicz J.

• Instytut Metalurgii i Inżynierii Materiałowej Polskiej Akademii Nauk w Krakowie

Bibliografia

• [1] Agnew S. R., Nie J. F.: Preface to the viewpoint set on: The current state of magnesium alloy science and technology. Scripta Materialia 63 (2010) 671÷673.
• [2] Mordike B.: Development of highly creep resistant magnesium alloys. Journal of Materials Processing Technology 3 (2001) 391÷394.
• [3] Rzychoń T., Kiełbus A.: Effect of rare earth elements on the microstructure of Mg-Al alloys. Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering 17 (2006) 149÷152.
• [4] Islamgaliev R. K., Yunusova N. F., Valiev R. Z., Tsenev N. K., Perevezentsev V. N., Langdon T. G.: Characteristics of superplasticity in an ultrafinegrained aluminum alloy processed by ECA pressing. Scripta Materialia 49 (2003) 467÷472.
• [5] Kuśnierz J., Bogucka J.: Effect of ECAP processing on the properties of cold rolled copper. Archives of Metallurgy 48 (2003) 173÷182.
• [6] Figueiredo R. B., Langdon T. G.: Achieving microstructural refinement in magnesium alloys through severe plastic deformation. Materials Transactions 50 (2009) 111÷116.
• [7] Bryła K., Dutkiewicz J., Faryna M., Dobatkina T. V., Rokhlin L. L.: The influence of Nd and Ho addition on the microstructure of Mg-7Al alloy. Archives of Materials Science and Engineering 29 (2008) 40÷44.
• [8] Bryła K., Dutkiewicz J., Malczewski P.: Grain refinement in AZ31 alloy processed by equal channel angular pressing. Archives of Materials Science and Engineering 40 (2009) 17÷22.
• [9] Polmear I. J.: Magnesium alloys and applications. Materials Science and Technology 10 (1994) 1÷16.
• [10] Nave M. D., Dahle A. K., StJohn D. H.: Eutectic growth morphologies in magnesium-aluminum alloys. Proceedings of the Magnesium Technology TMS (2000) 233÷242.
• [11] Moreno L. P., Nandy T. K., Jones J. W., Allison J. E., Pollock T. M.: Microstructural stability and creep of rare-earth containing magnesium alloys. Scripta Materialia 8 (2003) 1029÷1034.
• [12] Bronfin B., Aghion E., Buch von F., Schumann S., Friedrich H.: Development of new magnesium alloys for advanced application. Magnesium, Proceedings of the 6th International Conference Magnesium Alloys and Their Application (2005) 56÷61.
• [13] Khomamizadeh F., Nami B., Khoshkhooei S.: Effect of rare-earth element addition on high-temperature mechanical properties of AZ91 magnesium alloy. Metallurgical and Materials Transactions 36A (2005) 3489÷3494.
• [14] Huang D., Chen Y., Tang Y., Liu H., Niu G.: Indentation creep behaviour of AE42 and Ca-containing AE41 alloys. Materials Letter 61 (2005) 1015÷1019.
• [15] Valiev R. Z., Langdon T. G.: Principles of equal-channel angular pressing as a processing tool for grain refinement. Progress in Materials Science 51 (2006) 881÷981.
• [16] Xia K., Wang J. T., Wu X., Chen G., Gurrvan M.: Equal channel angular pressing of magnesium alloy AZ31. Materials Science and Engineering A 410-411 (2005) 324÷327.
• [17] Kim H. K., Kim W. J.: Microstructural instability and strength of an AZ31 Mg alloy after serve plastic deformation. Materials Science and Engineering A 385 (2004) 300÷308.
• [18] Su C. W., Lu L., Lai M. O.: A model for grain refinement mechanism in equal channel angular pressing of Mg alloy from microstructural studies. Material Science and Engineering A 434 (2006) 227÷236.
• [19] Furukawa M., Horita Z., Nemoto M., Valiev R. Z., Langdon T. G.: Microstructural characteristics of an ultrafine grain metal processed with equalchannel angular pressing. Acta Materialia 44 (1996) 4619.