Effect of chemical composition variation on mechanical properties of 6xxx aluminum alloys

• Autorzy: Mrówka-Nowotnik G. , Sieniawski J.

Warianty tytułu

PL

Wpływ składu chemicznego na właściwości mechaniczne stopów aluminium grupy 6xxx

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The 6xxx series aluminum alloys (Al-Mg-Si) with a wide range of properties are extensively used in engineering structures and architectural applications. Mechanical properties of 6xxx series alloys depend on their chemical composition and heat treatment parameters. Increasing Si concentration in chemical composition of 6xxx series alloys increases strength in the T6 tempers. Strengthening effectiveness of the alloys depends upon the extent of transitiona B" precipitation that increases with increasing of B-Mg2Si content in the aluminium alloys. In this work 6061, 6063 and 6082 alloys were subjected to solution heat treatment at 565°C for 12 h, and then water quenched followed by artificial aging at 150°C up to 190 h. Hardness and tension tests were used to evaluate the mechanical properties. The highest mechanical properties connected with a good plastic properties was achieved for 6061 alloy with the highest volume fraction of B-Mg2Si.

PL

Stopy aluminium grupy 6xxx (Al-Mg-Si) są szeroko stosowane w wielu gałęziach przemysłu. Właściwości mechaniczne stopów grupy 6xxx zależą m.in. od składu chemicznego, jak również parametrów prowadzonej obróbki cieplnej. Zwiększenie zawartości Si w stopach 6xxx prowadzi do wzrostu ich wytrzymałości w stanie T6. Stopień umocnienia zależy od objętości względnej faz przejściowych B" i B' i równowagowej fazy !-Mg2Si. W celu określenia oddziaływania składu chemicznego oraz warunków prowadzenia procesu umacniania wydzieleniowego na właściwości mechaniczne, stopy aluminium 6061, 6063, 6082 przesycono w temperaturze 565°C przez 12 h i chłodzono w wodzie, a następnie starzono sztucznie w temperaturze 150°C przez 190 h. Prowadzono pomiary twardości w określonych odstępach czasu oraz wykonano próbę statyczną rozciągania. Ustalono, że najwyższe właściwości mechaniczne przy zachowaniu wysokiej plastyczności wykazuje stop 6061 o największej objętości względnej fazy B-Mg2Si.

Słowa kluczowe

EN

Al-Mg-Si alloys; mechanical properties; B-Mg2Si

PL

stopy Al-Mg-Si; właściwości mechaniczne; B-Mg2Si

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 31, nr 3
• Strony: 542--545
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Mrówka-Nowotnik G.

autor

Sieniawski J.

• The Faculty of Mechanical Engineering and Aeronautics, Rzeszów University of Technology,

Bibliografia

• [1] Marioara C. D., Andersen S. J., Jansen J., Zandbergen H. W.: The influence of temperature and storage time at RT on nucleation of the β″ phase in a 6082 Al-Mg-Si alloy. Acta Mater 51 (2003) 789-796.
• [2] Kuijpers N. C. W., Kool W. H., Koenis P. T. G., Nilsen K. E., Todd I., van der Zwaag S.: Assessment of diffrent techniques for quantification of α-Al(FeMn)Si and β-AlFeSi intermetallics in AA 6xxx alloys. Mater Charact 49 (2003) 409-420.
• [3] Miao W. F., Laughlin D. E.: Precipitation hardening in aluminum alloy 6022. Scripta Mater. 40 (7) (1999) 873-878.
• [4] Zajac S., Bengtsson B., Jönsson Ch.: Influence of cooling after homogenization and reheating to extrusion on extrudability and final properties of AA 6063 and AA 6082 alloys. Mater. Sci. Forum (2002) 399-404.
• [5] Warmuzek M., Mrówka G., Sieniawski J.: Influence of the heat treatment on the precipitation of the intermetallic phases in commercial AlMn1FeSi alloy. J. Mater. Proc. Tech. 157-158 (2004) 624-632.
• [6] Mrówka-Nowotnik G., Sieniawski J.: Influence of the heat treatment on the microstructure and mechanical properties of 6005 and 6082 aluminium alloys. J. Mater. Proc. Tech. 162-163 (2005) 367-372.
• [7] Gupta A. K., Lloyd D. J., Court S. A.: Precipitation hardening in Al-Mg-Si alloys with and without excess Si. Mater. Sci. Eng. A316 (2001) 11-17.
• [8] Edwards G. A., Stiller K., Dunlop G. L., Couper M. J.: The precipitation sequence in Al-Mg-Si alloys. Acta Mater. 46 (11) (1998) 3893-3904.
• [9] Siddiqui R. A., Abdullah H. A., Al-Belushi K. R.: Influence of aging parameters on the mechanical properties of 6063 aluminium alloy. J. Mater. Proc. Tech. 102 (2000) 234-240.
• [10] Tokarski M.: Metaloznawstwo metali i stopów nieżelaznych w zarysie. Wyd. Śląsk (1985).
• [11] PN-EN 10002-1+AC1: Metals. Standard method of tensile test at room temperature.
• [12] Traekner F.O.: Proc. of 2nd Int. Aluminium Technology Seminar. Atlanta 1 (1977) 339-347.
• [13] Mrówka-Nowotnik G., Sieniawski J.: Wpływ warunków umacniania wydzieleniowego na mikrostrukturę i właściwości mechaniczne stopu aluminium AlSi1MgMn. Inżynieria Materiałowa 3 (2006) 217-220.
• [14] Mrówka-Nowotnik G., Sieniawski J., Nowotnik A.: Influence of precipitation strengthening process on the mechanical properties of 6082 wrought aluminium alloy. Archives of Metallurgy and Materials 51 (1) (2006) 33- 36.
• [15] Eskin D. G., Kharakterova M. L.: The effect of silicon and copper on the Precipitation hardening of sheets of a 6xxx-series alloy. Mater. Technol. 35 (1-2) 5 (2001) 5-9.