Examination of Intermetallic Phases in AlCu4Ni2Mg2 Aluminium Alloy in T6 Condition

• Autorzy: Mrówka-Nowotnik G.

Warianty tytułu

PL

Analiza faz międzymetalicznych w stopie aluminium AlCu4Ni2Mg2 w stanie T6

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In the technical Al alloys even small quantity of the impurities like Fe and Mn causes the formation of new phases. The particles of intermetallic phases form either on solidification or whilst the alloy is at a relatively high temperature in the solid state, e.g. during homogenization, solution treatment or recrystallization. The exact composition of the alloy and casting conditions will directly influence the type and volume fraction of intermetallic phases. The main objective of this study was to analyze the morphology and composition of the complex microstructure of intermetallic phases in the cast AlCu4Ni2Mg2 aluminium alloy in T6 condition. Several techniques: optical light microscopy (LM), transmission (TEM) and scanning (SEM) electron microscopy combined with an energy dispersive X-ray microanalysis (EDS), X-ray diffraction (XRD) were used to identify intermetallics in the AlCu4Ni2Mg2 aluminum alloy. This article also briefly reviews the competitive chemical method developed for extracting the second-phase particles from the examined alloy. The results of chemical boiling phenol extraction technique have been compared with the data obtained by the usual metallographic techniques. The results show that the microstructure of cast alloy in T6 condition contains a wide range of intermetallic phases. The following phases were identified and described: Θ-Al2Cu, Al6Fe, Al7Cu4Ni, Al2CuMg, Al3(CuFeNi)2.

PL

W technicznych stopach aluminium nawet niewielką zawartość zanieczyszczeń np.: Fe i Mn powoduje tworzenie się faz międzymetalicznych. Wydzielenia faz międzymetalicznych mogą powstawać podczas krzepnięcia lub kiedy stop poddany jest wysokotemperaturowej obróbce cieplnej, np.: podczas wyzarzania ujednoradniającego, przesycania czy rekrystalizacji. Bezpośredni wpływ na rodzaj oraz objętość względna wydzieleń faz międzymetalicznych w stopach aluminium ma skład chemiczny stopów oraz warunki prowadzenia procesu odlewania. Celem głównym pracy była analiza złożonej mikrostruktury - morfologii oraz składu fazowego, odlewniczego stopu aluminium AlCu4Ni2Mg2 po obróbce cieplnej T6. W celu zidentyfikowania faz międzymetalicznych w badanym stopie zastosowano wiele metod i technik badawczych m.in.: mikroskopie swietlną (LM), transmisyjna (TEM) i skaningowa (SEM) mikroskopię elektronową z mikroanalizatorem EDS oraz rentgenowską analizę fazową (XRD). W niniejszej pracy zastosowano - obok metod metalograficznych, izolacje cząsteczek faz międzymetalicznych przy użyciu wrzącego fenolu. Wyniki analizy proszku zawierającego fazy międzymetaliczne uzyskanego w procesie izolacji porównano z wynikami uzyskanymi przy zastosowaniu standardowych metod badań metalograficznych. Uzyskane wyniki badań pozwoliły zidentyfikować w mikrostrukturze stopu AlCu4Ni2Mg2 w stanie T6 nastepujące fazy międzymetaliczne: Θ-Al2Cu, Al6Fe, Al7Cu4Ni, Al2CuMg oraz Al3(CuFeNi)2.

Słowa kluczowe

EN

aluminium alloys; intermetallic phases

PL

stopy aluminium; fazy międzymetaliczne

• 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. 2
• Strony: 489--497
• Opis fizyczny: Bibliogr. 27 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Mrówka-Nowotnik G.

• DEPARTMENT OF MATERIALS SCIENCE, RZESZÓW UNIVERSITY OF TECHNOLOGY, 35-959 RZESZOW, 2 W. POLA STR. POLAND

Bibliografia

• [1] P. Hodgson, B. A. Parker, Journal of Materials Science 16, 1343-1348 (1981).
• [2] K. Sato, I. Izumi, Materials Characterization 37, 61-80 (1985).
• [3] A. K. Gupta, P. H. Marois, D. J. Lloyd, Materials Characterization 37, 66-80 (1996).
• [4] Aluminium Handbook. vol.1 Fundamentals and materials. Aluminium-Verlag Marketing & Kommunikation GmbH, D¨usseldorf 1999.
• [5] G. soGustafsson, T. Thorvaldsson, G. L. Dunlop, Metallurgical and Materials Transactions 17A, 45-52 (1986).
• [6] F. King, Aluminium and its alloys. John Willey &Sons, New York-Chichester-Brisbane-Toronto, 1987.
• [7] L. F. Mondolfo, Aluminium Alloys: Structure and Properties. Butterworths, London-Boston, 1976.
• [8] Y. L. Liu, S. B. Kang, H.W. Kim, Materials Letters 41, 267-272 (1999).
• [9] J. W. Martin, Preciptation Hardening. Oxford, Pergamon Press, 1968.
• [10] I. J. Polmear, Light alloys. Metallurgy of the light metals. Arnold, London-New York-Sydney-Auckland, 1995.
• [11] L. A. Dobrzański, R. Maniara, M. Krupiński, J. H. Sokolowski, Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering 24, 51-54 (2007).
• [12] M. Kciuk, S. Tkaczyk, Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering 21, 39-42 (2007).
• [13] M. Takeda, A. Komatsu, M. soOhta, T. Shirai, T. Endo, Scripta Materialia 39, 1295-1300 (1998).
• [14] M. Warmuzek, G. Mrówka, J. Sieniawski, Journal of Materials Processing Technology 157-158, 624-632 (2004).
• [15] S. Zajac, B. Bengtsson, C. Jonsson, Materials Science Forum, 396-402 (2002) 399-404.
• [16] G. Mrówka-Nowotnik, J. Sieniawski, M. Wierzbinska, Archives of Materials Science and Engineering 28, 69-76 (2007).
• [17] G. Mrówka-Nowotnik, J. Sieniawski, M. Wierzbinska, Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering 20, 155-158 (2007).
• [18] M. Wierzbinska, G. Mrówka-Nowotnik, Archives of Materials Science and Engineering 30, 85-88 (2008).
• [19] L. A. Dobrzanski, R. Maniara, J. H. Sokolowski, Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering 17, 217-220 (2006).
• [20] R. A. Siddiqui, H. A. Abdullah, K. R. Al.-Belushi, Journal ofMaterials Processing Technology 102, 234-240 (2000).
• [21] G. Sha, K. O’Reilly, B. Cantor, J. Worth, R. Hamerton, Materials Science and Engineering A304-306, 612-616 (2001).
• [22] A. K. Gupta, D. J. Lloyd, S. A. Court, Materials Science and Engineering A316, 11-17 (2001).
• [23] M. Warmuzek,K. Rabczak, J. Sieniawski, Journal of Materials Processing Technology 162-163, 422-428 (2005).
• [24] M. Warmuzek, J. Sieniawski, K. Wicher, G. Mrówka-Nowotnik, Journal of Materials Processing Technology 175, 421-426 (2006).
• [25] J. A. Garcia-Hinojosa, C. R. Gonzalez, Y. Houbaert, Journal of Materials Processing Technology 143-144, 306-310 (2003).
• [26] M. Wierzbinska, J. Sieniawski, Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering 14, 31-35 (2006).
• [27] L. Dobrzanski, W. Borek, R. Maniara, Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering 18, 211-214 (2006).