Acoustic emission in Mg-Li-Al alloys and related composites based on diphase Α+Β matrix subjected to channel-die compression at elevated temperature 140° C

• Autorzy: Pawełek A. , Piątkowski A. , Kudela S. , Jasieński Z.

Warianty tytułu

PL

Emisja akustyczna w stopach i kompozytach Mg-Li-Al na osnowie dwufazowej Α+Β poddanych nieswobodnemu ściskaniu w podwyższonej temperaturze 140° C

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The study is a continuation of the new research direction, started a few years ago in cooperation with the Institute of Materials and Machine Mechanics of the Slovak Academy of Sciences in Bratislava, in which the acoustic emission (AE) method is used to investigate channel-die compressed Mg-Li-Al based alloys and related composites reinforced with short δ - Al2O3 ceramic fibres. The aim of the studies is further documentation and explanation of the AE phenomenon in Mg-Li-Al alloys and composites based on Α+Β diphase matrix subjected to channel-die compression at ambient and elevated temperatures 140C. Attempt has been made to explain the correlations occurring between AE intensity, AE activity and the plastic deformation characteristics as well as the microstructure observed before and after deformation using the optical and the scanning microscopy. The effect of anisotropy of the fibres distribution with respect to the compression direction has been observed in Mg8Li/δ composites at room temperature, whereas in Mg8Li3Al/δ composites compressed at elevated temperature 140C it has been observed that AE activity occurs in two ranges and that AE intensity is higher than that observed at room temperature. The results are discussed on the basis of the dislocation mechanisms of plastic flow and the mechanisms related with the microcracking processes in Α+Β diphase based alloys and composites.

PL

Temat stanowi kontynuację, zapoczątkowanego kilka lat temu – w ramach współpracy z Instytutem Materiałów i Mechaniki Maszyn Słowackiej Akademii Nauk w Bratysławie – nowego kierunku badań wykorzystujących metodę emisji akustycznej (EA) w testach nieswobodnego ściskania stopów na bazie Mg-Li-Al oraz kompozytów na osnowie tych stopów wzmocnionych krótkimi włóknami ceramicznymi δ - Al2O3. Celem badań jest dalsza dokumentacja i wyjaśnienie zjawiska EA w stopach i kompozytach Mg-Li-Al na osnowie dwufazowej Α+Β, poddanych nieswobodnemu ściskaniu w temperaturze otoczenia i podwyższonej 140C. Podjęto próbę wyjaśnienia korelacji zachodzących pomiędzy przebiegiem intensywności i aktywności EA a charakterystykami deformacji plastycznej oraz mikrostrukturą obserwowana przed i po odkształceniu przy zastosowaniu mikroskopu optycznego i skaningowego. W kompozytach Mg8Li/δ zaobserwowano wystepowanie efektu anizotropii rozkładu włókien względem kierunku ściskania w temperaturze otoczenia. Natomiast w kompozytach Mg8Li3Al ściskanych w podwyższonej temperaturze 140C zaobserwowano występowanie dwóch zakresów aktywności EA i wyższą intensywność EA niż w temperaturze pokojowej. Wyniki przedyskutowano w oparciu o dyslokacyjne mechanizmy plastycznego płynięcia oraz mechanizmy związane z procesami mikropękania w stopach i kompozytach na osnowie dwufazowej Α+Β.

Słowa kluczowe

EN

acoustic emission; Mg-Li-Al alloys; composites with short Al2O3 fibres; channel-die compression; microstructure; dislocations

PL

emisja akustyczna; stop Mg-Li-Al; kompozyty z krótkimi włóknami ceramicznymi; nieswobodne ściskanie; mikrostruktura

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2006
• Tom: Vol. 51, iss. 2
• Strony: 245--252
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys.

Twórcy

autor

Pawełek A.

autor

Piątkowski A.

autor

Kudela S.

autor

Jasieński Z.

• Institute of Metallurgy and Materials Sciences, PAS, 30-059 Kraków, Reymonta Str. 25

Bibliografia

• [1] S. Kúdela, Z. Trojanová, V. Kolenčiak, P. Lucac, Short fibre reinforced Mg-8Li-xAl matrix composites - preparation, structure and properties. Proc. of the Int. Conf. Advances in Composites, Bangalore, 679-686, 24-26 August 2000.
• [2] S. Kamado, Y. Kojima, Deformability and strengthening of superlight Mg-Li alloys, Met. Sci. Techn. 16, 45-54 (1998).
• [3] A. Pawełek, Z. Jasieński, A. Piątkowski, S. Kudela, A. Litwora, Acoustic emission during channel-die compression of Mg-Li and Mg-Li-Al alloys and composites reinforced by short SAhO^ fibres, Archives of Metallurgy 47, 175-183 (2002).
• [4] A. Pawełek, Annual Reports 2001-2003 of the Insti-tute of Metallurgy and Materials Science, Polish Acade-my of Sciences, Kraków.
• [5] A. Pawełek, Z. Jasieński, S. Kudela, A. Piątkowski, P. Ranachowski, F. Rejmund, Acoustic Emission in Channel-Die Compressed Mg-Li-Al Alloys Reinforced with Short Ceramic Fibres, pp. 225-228, and Influence of ß Phase on Mechanical and Acoustic Behaviour of Mg-Li-Al Alloys, pp.229-234, Proc of uie Int. Conf. on Advanced Metallic Materials, Smolenice Castle, SLOVAKIA, November 5-7, 2003.
• [6] V. S. Boiko, R. I. Garber, L. F. Krivenko, Fiz. Tverd. Tela 16, 1233-1235 (1974).
• [7] A. Vinogradov, Scripta Mater. 39,797-805 (1998).
• [8] A. Pawełek, A. Piątkowski, Z. Jasieński, S. Pilecki, Acoustic Emission and Strain Localiza-tion in FCC Single Crystals Compressed in Channel-Die at Low Temperature. Z. Metallkde 92, 376-381 (2001).
• [9] A. Pawełek, Z. Ranachowski, A. Piątkowski, S. Kudela, Z. Jasieński, Acoustic emission and strain mechanisms during compression at elevated temperaturę of ß phase containing Mg-Li-Al composites reinforced with ceramic fibres, submitted to Archives of Metallurgy and Materials, 2006.
• [10] Z. Ranachowski, A. Pawełek, A. Piątkowski, Wavelet analysis of acoustic emission signals generated in composites based on ;ß-Mgl2Li3Al alloys subjected to compression tests, Abstracts of the 52th Open Seminar on Acoustics OSA 05, Wągrowiec, 11th – 15th September, 2005, Archives of Acoustics 30, 3, 382-383 (2005); Archives of Acoustics 30, 4 (Supplement), 29-32 (2005).