The effect of cyclic deformation on the level of residual stress in the magnesium alloy AZ91

• Autorzy: Kucharska B. , Wróbel A. , Michalczyk J.

Warianty tytułu

PL

Wpływ odkształceń cyklicznych na poziom naprężeń własnych w stopie magnezu AZ91

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents the results of studies on the effect of heat treatment and cyclic deformation on the properties of the magnesium alloy AZ91. The alloy was subjected to heat treatment by solutioning and ageing (420 °C/24 h/powietrze+210 °C/4 h/powietrze) and then to cyclic uniaxial zero-start pulsating loads. The maximal amplitudes of cyclic loads 54 and 74 MPa were lower than the offset yield strength of the alloy. The microstructure of the alloy is presented, while the properties of the alloy before and after cycling loading (up to 50 and 70 cycles) are determined by measurements of residual stress made by the X-ray method of sin2fi. It has been found that cyclic deformation causes the strengthening of the alloy AZ91. The strengthening of the alloy is found to increase with increasing loading amplitude and number of cycles, with the greatest strengthening effect occurs in the first three loading cycles.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu obróbki cieplnej i cyklicznego odkształcania na własności stopu magnezu AZ91. Stop poddano obróbce cieplnej przesycania i starzenia (420 stopni C/24 h/powietrze+210 stopni C/4 h/powietrze) a następnie cyklicznym jednoosiowym obciążeniom odzerowo tętniącym. Maksymalne amplitudy cyklicznych obciążeń 54 i 74 MPa były niższe od umownej granicy plastyczności stopu. Przedstawiono mikrostrukturę stopu, a własności stopu przed i po cyklicznym obciążaniu (po 50 i 70 cyklach) określono przez pomiary naprężeń szczątkowych metodą rentgenowską sin2 fi. Stwierdzono, że cykliczne odkształcanie powoduje umocnienie stopu AZ91. Wykazano, że umocnienie stopu zwiększa się wraz ze wzrostem amplitudy obciążania oraz z liczbą cykli, a największy efekt umocnienia występuje w pierwszych trzech cyklach obciążania.

Słowa kluczowe

EN

AZ91 magnesium alloy; cyclic loading; residual stresses

PL

stop magnezu AZ91; obciążanie cykliczne; naprężenia szczątkowe

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Hutnik, Wiadomości Hutnicze
• Rocznik: 2009
• Tom: Vol. 76, nr 5
• Strony: 335--339
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kucharska B.

autor

Wróbel A.

autor

Michalczyk J.

• Faculty of Materials Processing Technology and Applied Physics, Częstochowa University of Technology; ul. Armii Krajowej 19, 42-200 Częstochowa

Bibliografia

• 1. Mordike B.L., Elbert T.: Magnesium properties-applications- potential, Materials Science and Engineering A, vol.302 (2000) 143-150
• 2. Wolf B., Fleck C., Eifler D.: Characterization of fatigue behaviour of magnesium alloy AZ91D by mean of mechanical hysteresis and temperature measurements, International Journal of Fatique 26 (2004) 1357-1363
• 3. Hasegawa S., Tsuchida Y., Yano H., Matsui M.: Evaluation of low cycle fatique in AZ31 magnesium alloy, International Journal of Fatigue 29 (2007) 1839-1845
• 4. Kocańda S.: Fatique failure of metals, WNT, Warszawa 1978
• 5. Barnett M.R.: Influence of deformation conditions and texture on the high temperature flow stress of magnesium AZ31, Journal of Light Metals (2001) 167-177
• 6. Kucharska B., Starzyński G., Nitkiewicz Z.: The evaluation of surface stress relaxation in steel after static and cyclic of deformation, Materials Engineering (2006) [in Polish]
• 7. Kucharska B., Starzyński G.: Internal subsurface stresses in steel 45 cyclically deformed to a steady state, The Publishers of the Częstochowa University of Technology, Metallurgy Series No. 39 (2004) 497-482 [in Polish]
• 8. Handbook of Residual Stress and Deformation of Steel, ASM International, Ed. Totten G., Howes M., Inoue T.: Materials Park, Ohio 2002
• 9. Dobrzański L.A., Tański T., Čižek L., Brytan Z.: Structure and properties of magnesium cast alloy, Journal of Materials Processing Technology 192-193 (2007) 567-574
• 10. Braszczyńska-Malik K.: Studium kształtowania mikrostruktury stopów magnez-aluminium, The Publishers of the Częstochowa University of Technology, Metallurgy Series: Materials Engineering Nr 8, Częstochowa 2005 [in Polish]
• 11. Wróbel A., Kucharska B., Nitkiewicz Z.: Phase analysis Al coating on X2CrTi12 steel used in car industry as element of exhaust system, The Publishers of the Częstochowa University of Technology, (2008) 535-538 [in Polish]
• 12. Sumitomo T., Cáceres C.H., Veidt M.: The elastic modulus of cast Mg-Al-Zn alloys, Journal of Light Metals 2 (2002) 49-56
• 13. Zhuang W.Z., Halford G.R.: Investigation of residual stress relaxation under cyclic load, International Journal of Fatigue 23 (2001) 31-37