Kształtowanie struktury l własności warstwy wierzchniej odlewniczych stopów magnezu obróbką laserową

• Autorzy: Dobrzański L. A. , Domagała-Dubiel J.

Warianty tytułu

EN

Formation of the structure and properties of the surface layer of casting magnesium alloys by laser treatment

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule zaprezentowano wyniki badań struktury, własności mechanicznych i odporności korozyjnej warstwy wierzchniej odlewniczych stopów magnezu Mg-AI-Zn o zróżnicowanym stężeniu aluminium MCMgAIBZnl, MCMgAI6Znl, MCMgAI9Znl oraz MCMgAll2Znl po laserowej obróbce powierzchniowej. Wtapianie laserowe cząstek WCw odlewnicze stopy magnezu wykonano przy użyciu lasem diodowego dużej mocy (HPDL). Stwierdzono, że struktura warstwy wierzchniej badanych odlewniczych stopów magnezu, krzepnąca po obróbce laserowej, charakteryzuje się zróżnicowaną morfologią i składa się z osnowy z dendrytami z eutektyką płytkową Mgl7All2 i Mg w obszarach międzydendrytycznych oraz dyspersyjnych cząstek wtopionych węglików WC. Największym przyrostem twardości odznaczają się stopy magnezu MCMgAIBZnl i MCMgAI6Znl z laserowo wtopionymi cząstkami WC, co spowodowane jest umocnieniem materiału w następstwie utwardzania dysper-syjnego. Warstwy wierzchnie odlewniczych stopów magnezu z laserowo wtopionymi cząstkami węglików uzyskują wyższe wartości prądów korozyjnych i niższe potencjały korozyjne, co wskazuje na ich słabszą odporność korozyjną w odniesieniu do materiału podłoża. Warstwy te ulegają korozji wżerowej.

EN

Structure, mechanical properties, as well as corrosion resistance of the surface layer Mg-AI-Zn casting magnesium alloys with the diversified aluminium concentration of MCMgAI3Znl, MCMgAI6Znl, MCMgAI9Znl, MCMgAH2Znl after laser surface treatment was presented in this work. Penetrated with WC carbide particles using laser fusion of the casting magnesium alloys carried out using high power diode laser (HPDL). It has been stated that the structure of the surface layer of the examined casting magnesium alloys solidified after the laser treatment demonstrates diversified morphology and consists of matrix with dendrites with the eutectic lamellae Mgl7AH2 and Mg in the inter-dendritic and dispersion spacing oj the fused WC carbide particles. The highest hardness increase, is demonstrated by the MCMgAI3Znl and MCMgAI6Znl magnesium alloys with the laser fused carbide particles, due to the consolidation of the material resulting from the dispersion hardening. The surface layers of the casting magnesium alloys with the laser fused carbide particles achieve higher values of the corrosion current and lower corrosion potential which indicate their weaker corrosion resistance in relation to the substrate material. These layers corrode to pitting corrosion.

Słowa kluczowe

PL

wtapianie laserowe; laser diodowy; odporność korozyjna

EN

casting magnesium alloys; diode laser; corrosion resistance

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Rudy i Metale Nieżelazne
• Rocznik: 2011
• Tom: R. 56, nr 7-8
• Strony: 411--419
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Dobrzański L. A.

autor

Domagała-Dubiel J.

• Politechnika Śląska, Wydział Mechaniczny Technologiczny, Instytut Materiałów Inżynierskich i Biomedycznych, Gliwice

Bibliografia

• 1. Bińczyk F.: Konstrukcyjne stopy odlewnicze. Wydaw. Polit. ŚI.,Gliwice, 2003.
• 2. Burakowski T., Wierzchoh T: Inżynieria powierzchni metali. WNT, 1995.
• 3. Dobrzański L A.: Metalowe materiały inżynierskie. Wydaw. Nauk.-Techn., Warszawa, 2004.
• 4. Dobrzański L. A.: Podstawy kształtowania struktury i własności materiałów metalowych. Wydaw. Polit. SI., Gliwice, 2007.
• 5. Dobrzariski L A., Tariski T., Domagata J., Malara Sz., Krol M.: Effect of high power diode laser surface melting and cooling rate on microstructure and properties of magnesium alloys. Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering, 2009, t. 37, nr 2, s. 238-258.
• 6. Dobrzariski L. A., Domagata-Dubiel J., Labisz K., Hajduczek E., Klimpel A.: Effect of laser treatment on microstructure and properties of cast magnesium alloys. Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering, 2009, t. 37, nr 1, s. 57-65.
• 7. Dube D., Fiset M., Couture A., Nakatsugawa I.: Characterization and performance of laser melted AZ91D and AM60B. Materials Science and Engineering, 2001, t. A299, s. 38-45.
• 8. Dziadori A., Mola R.: Analiza mikrostruktury warstwy wierzchniej magnezu wzbogaconej w aluminium w wyniku stopowania laserowego. Rudy Metale 2011, t. 56, nr 5, s. 272-278.
• 9. Friedrich H. E., Mordike B. L.: Magnesium technology - Metallurgy, design data, application. Springer, Technology and Engineering, 2006.
• 10. Goo Y., Wang C, Pang H., Liu H., Yao M.: The resistance to wear and corrosion of laser-cladding AI203 ceramic coating on Mg alloy, Science Direct, Applied Surface Science 2007, t. 253, s. 5306-5311.
• 11. Corny Z.: Odlewnicze stopy metali nieżelaznych. Wydaw. Nauk.-Techn., Warszawa, 1992.
• 12. Gray J. E., Luan B.: Protective coatings on magnesium and its alloys — a critical review. Journal of Alloys and Compounds, 2002, t. 336, s. 88-M13.
• 13. Klimpel A., Lisiecki A., Janicki D.: Application of High Power Diode Laser for cladding, hard facing and surface alloying technology. International Conference on The Joining of Materials, Helsingor-Denmark, 2003.
• 14. Klimpel A.: Napawanie i natryskiwanie cieplne. Technologie. WNT, Warszawa, 2000.
• 15. Klimpel A.: Technologie napawania i natryskiwania cieplnego. Wydaw. Polit. SI., Gliwice, 1999.
• 16. Kusiriski J.: Lasery i ich zastosowanie w inżynierii materiałowej. Wydaw. Nauk. ,,Akapit", Kraków, 2000.
• 17. Majumdar J. D., Galun R., Mordike B. L, Manna I.: Effect of laser surface melting on corrosion and wear resistance of a commercial magnesium alloy. Materials Science Engineering 2003, t. A 361, s. 119-M29.
• 18. Majumdar J. D., Ramesh Chandra B., Mordike B. L, Galun R., Manna I.: Laser surface engineering of a magnesium alloy with Al + AI203. Surface and Coating Technology, 2004, t. 179, s. 297-305.
• 19. Majumdar J. D., Ramesh Chandra B., Galun R., Mordike B.L., Manna I.: Laser composite surfacing of a magnesium alloy with silicon carbide. Composites Science Technology, 2003, t. 63, s. 771-778.
• 20. Pawłowski L.: Thick Laser Coatings: A Review. Journal of Thermal Spray Technology, 1999, t. 8/2, s. 279-295.