Influence of Heat Treatment on Susceptibility to Hot Cracking of Magnesium Alloy EN-MCMgRE3Zn2Zr

• Autorzy: Adamiec J. , Kierzek A.

Warianty tytułu

PL

Wpływ obróbki cieplnej na skłonność do pękania gorącego stopu magnezu EN-MCMgRE3Zn2Zr

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Stop magnezu EN-MCMgRE3Zn2Zr jest odlewany grawitacyjnie do form piaskowych. Stosowany jest najczęściej w przemyśle lotniczym i samochodowym. Po procesie odlewania w materiale mogą pojawić się niedolania i rzadzizny. Wady te naprawiane są z zastosowaniem technik napawania i spawania. Główną trudnością praktyczną przy spawaniu i napawaniu stopów magnezu jest ich skłonność do pękania gorącego w procesie krystalizacji. Pęknięcia te są wynikiem zjawisk zachodzących w tzw. zakresie kruchości wysokotemperaturowej (BTR), rozumianym jako zakres temperatur pomiędzy temperaturą likwidus a temperaturą utraty plastyczności, tj temperaturą podczas nagrzewania, w której plastyczność materiału zmierza do zera. Czynnikami technologicznymi decydującymi o BTR są warunki spawania określające ilości wprowadzonego ciepła, a zarazem decydujące o szybkości chłodzenia odlewu oraz struktura odlewu kształtowana w procesie odlewania i obróbki cieplnej odlewów. Do czynników metalurgicznych wpływających na BTR zaliczyć należy: skład chemicznych stopu, reakcje chemiczne zachodzące podczas spawania oraz morfologię struktury złącza. Na wielkość naprężeń i odkształceń towarzyszących powstawaniu złącza mają wpływ czynniki konstrukcyjne m.in. forma odlewu i jego sztywność właściwa rozumiana jako iloraz modułu Younga i gęstości (E/p). W pracy przedstawiono ocenę wpływu czynników technologicznych, metalurgicznych i konstrukcyjnych na wielkość i charakter zakresu kruchości wysokotemperaturowej odlewniczych stopów magnezu. Badania obejmowały próby napawania i spawania, badania metalograficzne oraz wyznaczenie temperaturowego zakresu kruchości.

EN

Alloy EN-MCMgRE3Zn2Zr is gravity casted to sand casting moulds and is used mainly in aviation industry and car industry. In castings of magnesium alloy inconsistencies in form of porosities or misruns often appear. Such defects are repaired with the use of overlay welding and welding techniąues. Main difficulty during welding magnesium alloys is their susceptibility to cracking in crystallization. These cracks are results of effects proceeded in Brittleness Temperaturę Rangę (BTR). It is temperaturę rangę between liąuidus temperaturę and loss ductility temperaturę i.e. temperaturę on heating at which the ductility of materiał drops to zero. Technological factors, which decide above BTR are: welding condition and structure of cast formed in casting and heat treatment. Metallurgical factors are: chemical composition of alloys, chemical reaction during welding and morphology of joint. Constructional factors, such as shape of casting mould, his specific stiffness (ąuotient Young's modulus and density) decide about size of stresses and deformation accompanying formation of joint weld. In this paper an assessment is presented of the influence of technological, metallurgical and constructional factors and, in particular, the influence of heat treatment on the size and character of high-temperature brittleness range of the casted magnesium alloy EN-MCMgRE3Zn2Zr. The rangę of research included overlay welding and welding tests, metallographic research and the assessment of the mechanical properties in crystallisation temperaturę rangę. It was stated that EN-MCMgRE3Zn2Zr alloy is in a group of well weldable alloys with the use of tungsten inert gas welding, independently of the conducted heat treatment. A repair technology of the gravity castings madę of EN-MCMgRE3Zn2Zr was worked out.

Słowa kluczowe

PL

spawalność stopów magnezu; EN-MCMgRE3Zn2Zr; zakres temperatury kruchości; pękanie gorące; naprawy odlewów

EN

weldability of the magnesium alloys; EN-MCMgRE3Zn2Zr; temperature brittleness range; hot cracking; repair of castings

• 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: 2010
• Tom: Vol. 55, iss. 1
• Strony: 69--78
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Adamiec J.

autor

Kierzek A.

• Department of Materials Science, Faculty of Materials Science and Metallurgy, Silesian University of technology, 40-019 katowice, 8 Krasińskiego Str., Poland

Bibliografia

• [1] B. L. Mordike, P. Wiesner, Fugen von Magnesium Werkstoffen, DVS Verlag (2005).
• [2] H. E. Friedrich, B. L. Mordike (Eds), Magnesium Technology. Metallurgy, Design Data, Applications, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, (2006).
• [3] Projekt nr Nr 6 ZR7 2005 C/06609 „Opracowanie i wdrożenie technologii wytwarzania ze stopu magnezu GA8 odlewów kadłuba przekładni głównej i odlewów kadłuba silnika zmodernizowanego śmigłowca „Sokół”, KNoM, (2005-2007).
• [4] J. Adamiec, S. Roskosz, R. Jarosz, Repair of Magnesium Alloy Castings By Means of Welding and Pad Welding, Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering 22, 1, 21 (2007).
• [5] Yu Kun, Li Wen-xian, Wang Ri-chu, Me-chanical properties and micro structure of as-cast and ex-truded Mg-(Ce, Nd)-Zn-Zr alloys, Journal Central South University Technology 12, 5 Oct., 499 (2005).