Badania własności mechanicznych i struktury szybko krystalizowanego stopu AK11

• Autorzy: Tokarski T. , Wzorek Ł.

Warianty tytułu

EN

Structural and mechanical properties of RS Al-11%Si consolidated by hot extrusion

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Aluminium i jego stopy znalazły szerokie zastosowanie w przemyśle transportowym ze względu na wysoki stosunek wytrzymałości do gęstości. Z punktu widzenia maksymalizacji własności mechanicznych oraz plastyczności krytyczne jest uzyskanie ziarna o rozmiarach submikronowych. Jedną z możliwych do zastosowania technologii jest technika szybkiej krystalizacji. W artykule przedstawiono badania struktury i własności mechanicznych siluminu eutektycznego o silnie rozdrobnionej strukturze. Przygotowanie materiału składało się z dwuetapowego procesu obejmującego szybką krystalizację poprzez odlewanie materiału na zimny wirujący bęben wraz z następującą po nim konsolidacją plastyczną w procesie wyciskania na gorąco. Silumin w formie szybko krystalizowanych taśm o grubości ok. 50 [mi]m został wyciśnięty w temperaturze 350 [stopni]C ze stopniem przerobu [lambda] = 18 do postaci prętów o średnicy 6 mm. Na tak przygotowanych próbkach przeprowadzono kompleksowe badania strukturalne obejmujące świetlną i elektronową mikroskopię oraz wyznaczono makroskopowe własności mechaniczne. Obserwacje strukturalne potwierdziły, że zastosowane warunki procesu prowadzą do powstania materiału, w którym faza krzemowa występuje w postaci równoosiowych ziaren o średnim wymiarze 100 nm. Nie zaobserwowano nieciągłości i pustek, co świadczy o pełnej konsolidacji materiału. Silne rozdrobnienie składników struktury znalazło swoje odbicie we własnościach mechanicznych materiału. Nastąpiło znaczne podniesienie własności wytrzymałościowych materiału do poziomu otrzymywanego dla obrabianych cieplnie, wyciskanych eutektycznych siluminów z dodatkiem magnezu.

EN

Aluminium alloys are widely used in industry due to their high specific strength. In order to improve their mechanical strength novel production processes are widely used. Among several techniques, the rapid solidification processes (RS) have been received considerable attention as an effective way to enhance materials properties. The objective of the present paper is to investigate mechanical properties and structure of highly refined eutectic silumin material. In order to achieve this goal melt spinning process followed by plastic consolidation by hot extrusion are used. Rapid solidified alloy in form of approximately 50 [mi]m thick ribbons was extruded at 350 [degrees] C with cross-section reduction of [lambda] = 18 to final diameter of 6 mm. The same material was conventionally cast to cold steel mold for comparison purposes. Structural observations were performed by means of light and electron microscopy to characterize structure of material. Structural observations confirmed the possibility of minimizing the coarsening of primary silicon particles by RS process, furthermore any voids were not detected thus full densification during hot extrusion was achieved. Highly refined structure of aluminium alloy was found to result in an effective improvement of mechanical properties. Strain-stress curves obtained from tensile test showed that yield point, ultimate strength and elongation were higher than in cast material.

Słowa kluczowe

PL

szybka krystalizacja; konsolidacja plastyczna

EN

plastic consolidation; rapids solidification

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Rudy i Metale Nieżelazne
• Rocznik: 2011
• Tom: R. 56, nr 4
• Strony: 196--200
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz., rys., fot., wykr.

Twórcy

autor

Tokarski T.

autor

Wzorek Ł.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Metali Nieżelaznych, Kraków

Bibliografia

• 1. Dybiec H.: Submikrostrukturalne stopy aluminium. AGH Uczelniane Wydaw. Nauk.-Dydakt., 2008.
• 2. Uzun O., Karaaslan T., Gogebakan M., Keskin M.: Hardness and microstructural characteristics of rapidly solidified Al–8–16 wt. %Si alloys. Journal of Alloys and Compounds 2004, nr 376, s. 149-157.
• 3. Tokarski T.: The effect of plastic consolidation parameters on the microstructure and mechanical properties of various aluminium powders. Materials Science Forum 2011, t. 674, s. 141-146.
• 4. Birol Y.: Microstructural evolution during annealing of a rapidly solidified Al–12Si alloy. Journal of Alloys and Compounds 2007, nr 439, s. 81-86.
• 5. Fang L., Fuxiao Y., Dazh Z., Liang Z.: Microstructure and mechanical properties of an Al–12.7Si–0.7Mg alloy processed by extrusion and heat treatment. Materials Science and Engineering 2011, nr 528, s. 3786-3790.