Starzenie przetopionej laserem warstwy wierzchniej stopu AlSi5Cu2

• Autorzy: Dziadoń A. , Drogosz M. , Mola R. , Borowiecka-Jamrozek J.

Warianty tytułu

EN

Ageing within laser remelted surface layer of AlSi5Cu2 alloy

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Badano wpływ powierzchniowego przetopu laserowego na strukturę i zjawisko starzenia stopu AlSi5Cu2. Wielofazowy, odlewniczy stop AlSi5Cu2 przetapiano powierzchniowo pojedynczą ścieżką za pomocą lasera CO2 przy mocy 2,5 kW i prędkości 0,5 m/min. Obróbka laserowa spowodowała wzrost twardości o 20 HV. Badania utworzonej podczas krzepnięcia mikrostruktury przeprowadzono za pomocą mikroskopii optycznej i skaningowej oraz mikroanalizy rentgenowskiej. W wyniku przetopu laserowego uzyskano bardzo drobną strukturę komórkową. Stwierdzono, że ścianki komórek zawierają wszystkie pierwiastki stopowe, natomiast w osnowie występują krzem, miedź i magnez. Stwierdzono również, że zawartość miedzi w roztworze stałym jest wyższa niż odpowiadająca stanowi równowagi stopu w temperaturze pokojowej. Przetop laserowy i następujące po nim gwałtowne chłodzenie podczas krzepnięcia prowadzi do przesycenia stopu. Aby zbadać efekt starzenia prowadzono pomiary twardości ścieżki laserowej w funkcji czasu. Uzyskano krzywe typowe dla starzenia naturalnego i starzenia sztucznego. Wzrost twardości okazał się jednak mniejszy w porównaniu z wynikami utwardzania wydzieleniowego stopu AlSi5Cu2 uzyskanymi w wyniku klasycznej obróbki cieplnej (nagrzewania i wygrzewania w piecu oraz przesycania w wodzie).

EN

The effect of laser surface melting of the AlSi5Cu2 alloy on structure and ageing phenomenon has been studied. Consisting of several phases casting AlSi5Cu2 alloy was surface remelted with CO2 laser at power input of 2.5 kW and scanning velocity of 0.5 m/min through a single laser pass. Due to remelting hardness increases by 20 HV. The solidification microstructure was examined using optical and SEM microscopy and X-ray microanalysis. Laser treatment produces very fine cellular microstructure made of walls containing all the alloying elements. In the solid solution matrix silicon, copper and magnesium were detected. It was also found that copper concentration in the solid solution was greater than that corresponding to equilibrium at room temperature. So, laser melting with subsequent sudden decreasing of the temperature during solidification leads to obtaining supersaturated solid solution. To examine precipitation hardening process, hardness measurements within laser-path versus time of ageing were performed. For natural and artificial ageing, the typical curves were obtained but increase of the hardness was lower in comparison with result of precipitation hardening for the AlSi5Cu2 alloy that was classically heat treated (furnace heating, holding and water quenching).

Słowa kluczowe

PL

przetop laserowy; starzenie; stopy aluminium; warstwa wierzchnia

EN

laser remelting; ageing; aluminium alloys; surface layer

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Rudy i Metale Nieżelazne
• Rocznik: 2008
• Tom: R. 53, nr 12
• Strony: 795--799
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Dziadoń A.

autor

Drogosz M.

autor

Mola R.

autor

Borowiecka-Jamrozek J.

• Politechnika Świętokrzyska, Katedra Metaloznawstwa i Technologii Materiałowych, Kielce

Bibliografia

• 1. Poniewierski Z.: Modyfikacja siluminów. Warszawa1966, Wydaw. Nauk.-Techn.
• 2. Łatkowski A., Dziadoń A., Pieła K., Bronicki M.: Wpływ rodzaju modyfikatora na strukturę i własności stopów Al-Si-Mg-Cu-Ni. Arch. Hutn. 1976, t. 21, nr 3, s. 413-432.
• 3. Łatkowski A., Dziadoń A., Banaś S., Bronicki M., Niziołek L.: Modyfikacja siluminiów antymonem lub strontem. Rudy Metale 1978, t. 23, nr 5, s. 208-215.
• 4. Łatkowski A., Bronicki M., Gryziecki J.: Stront jako modyfikator stopów AlSi i AlSiCu. Rudy Metale 1999, t. 44, nr. 3, s. 101-107.
• 5. Pietrowski S.: Siluminy. Łódź 2001, Wydaw. Polit. Łódzkiej.
• 6. Radjai A., Miwa K., Nishio T.: An Investigation of the Effects Caused by Electromagnetic Vibrations in a Hypereutectic Al-Si Alloy Melt. Metall. Mater. Trans. A 1998, 29A, s. 1477-1484.
• 7. Abu-Dheir N., Khraisheh M., Saito K., Male E.: Silicon morphology modification in the eutectic Al-Si alloy using mechanical mold vibration. Mater. Sci. Eng. A 2005, 393A, s. 109-117.
• 8. Dudek J., Dziadoń A.: Wpływ przetapiania laserowego na strukturę i własności stopów Al-Si. XXX Szkoła Inżynierii Materiałowej, Kraków-Ustroń Jaszowiec 2002, s. 73-78.
• 9. Dudek J., Dziadoń A.: Struktura i własności tribologiczne stopów Al-Si po powierzchniowym przetopie laserowym. Inżynieria Materiałowa 2003, nr 6 (137), s. 299-302.
• 10. Kusiński J.: Lasery i ich zastosowanie w inżynierii materiałowej. Kraków 2000, Wydaw. Nauk. „Akapit”.
• 11. Reiso O., Overline H. G., Ryun N.: Dissolution and Melting of Secondary Al2Cu Phase Particles in AlCu Alloy. Metall. Trans. A 1990, 21A, s. 1689-1695.
• 12. Samuel A. M., Gauthier J., Samuel F. H.: Microstructural Aspects of the Dissolution and Melting of Al2Cu Phase in Al-Si Alloys during Solution Heat Treatment. Metall. Mater. Trans. A 1996, 27A, s. 1785-1798.