High-Temperature Homogenization of AlCuMg Alloys for Extrusion in T5 Temper

• Autorzy: Leśniak D. , Bronicki M. , Woźnicki A.

Warianty tytułu

PL

Wysokotemperaturowa homogenizacja stopów AlCuMg przeznaczonych do wyciskania w stanie T5

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Homogenization conditions of the AlCuMg alloys strongly influence the microstructure of ingots for extrusion process. In this work, the homogenization of 2014 and 2024 alloys intended for extrusion with a solution heat treatment on the press (T5 temper) was analyzed. The study describes the dependence of the material microstructure on the alloy chemical composition and the mode of homogenization treatment. The alloys with extreme content of the main additions were taken into consideration and the high-temperature homogenization procedure was proposed. Optical microscopy and SEM/EDS characterisation of the as-cast and as-homogenised samples was applied to reveal the most important microstructural features of the alloys and changes caused by the different heat treatments. Differential Scanning Calorimetry (DSC) analysis was also done to support metallographic observations. The homogenization of AlCuMg alloys at temperatures close to the solidus temperature allows us to obtain the structure without over-melting that could unfavourably affect the extrusions quality. Such homogenization enabled achieving the good uniform microstructure of the alloys with fine particles of intermetallic phases, what can facilitate their dissolution within deformation zone during extrusion process. The improved heat treatment of 2014 and 2024 ingots should make solution heat treatment on the press more effective and thus lead to increased strength properties of extrusions in T5 temper.

PL

Warunki homogenizacji stopów AlCuMg bardzo silnie wpływają na strukturę wlewków do wyciskania. W pracy analizowano proces homogenizacji stopów 2014 i 2024 przeznaczonych do wyciskania z przesycaniem na wybiegu prasy (stan T5). Studium opisuje strukturę materiału wlewka, w zależności od składu chemicznego stopu i sposobu homogenizacji. Zaproponowano homogenizację prowadzoną w wysokich temperaturach (bliskich temperatur solidusu) dla stopów o skrajnych zawartościach głównych składników stopowych Cu i Mg. Przeprowadzono badania struktury analizowanych stopów w stanie odlewanym oraz po homogenizacji, z wykorzystaniem mikroskopii optycznej i elektronowej. Badania strukturalne uzupełniono badaniami kalorymetrycznymi. Na podstawie uzyskanych wyników stwierdzono, że poprowadzenie procesu homogenizacji wymienionych wyżej stopów w temperaturach bliskich solidusu pozwala na otrzymanie struktury materiału pozbawionej nadtopień, które mogłyby niekorzystnie wpływać na jakość wyciskanego wyrobu. Wysokotemperaturowa homogenizacja umożliwiła uzyskanie jednorodnej struktury z drobnymi wydzieleniami faz umacniających, dzięki czemu łatwiejsze będzie ich rozpuszczanie w roztworze stałym podczas wyciskania. Proponowana ulepszona obróbka cieplna wlewków ze stopów 2014 i 2024 pozwoli na bardziej skuteczne przesycanie na wybiegu prasy, a w konsekwencji na uzyskanie wyższych własności wytrzymałościowych wyrobów wyciskanych w stanie T5.

Słowa kluczowe

EN

homogenisation; AlCuMg alloys; billet microstructure; extrusion with solution heat treatment on the press; mechanical properties of extrusions in T5 temper

PL

homogenizacja; stopy AlCuMg; własności mechaniczne; wyciskanie

• 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: 499--513
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Leśniak D.

autor

Bronicki M.

autor

Woźnicki A.

• AGH – UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY, FACULTY OF NON-FERROUS, 30-059 KRAKÓW, 30 MICKIEWICZA AV., POLAND

Bibliografia

• [1] K. Laue, H. Stenger, Extrusion, ASME, Metals Park, Ohio, 1981.
• [2] ASM Handbook: Aluminum and Aluminum Alloys, ASM International, 1993.
• [3] B. Dixon, Extrusion of 2xxx and 7xxx alloys, Aluminum Extrusion Technology Seminar ET 2000, 281-294 (2000).
• [4] D. Leśniak, Structure and mechanical properties of extruded AlCuMg sections in T5 temper, Archives of Metallurgy and Materials 54, issue 4/09 (2009).
• [5] J. Senderski, L. Pierewicz, B. Plonka, Technology, devices and control of the solution heat treatment process on the press of extruded sections 2xxx and 6xxx, Rudy i Metale, R.47 2002 nr 6, 284-288 (2002).
• [6] L. Backerud, E. Krl, J. Tamminen, Solidification Characteristics of Aluminum Alloys t.1: Wrought Alloys, Skan Aluminium, 3-156, 1986.
• [7] G. E. Totten, D. S. Mac Kenzie, Handbook of Aluminum Physical Metallurgy and Processes 1, 385-480 (2003).
• [8] B. M. Plata, C. Bagnoud, Modern precise high-power water cooling systems for press quenching, Aluminium Extrusion 1/06, 7-13 (2006).
• [9] C. Kramer, Intensive cooling of light metal alloy extrusion by air and water, Aluminum Extrusion Technology Seminar ET 2000, 397-407 (2000).
• [10] U. Gunter, Intensive air cooling of extrusions, Aluminium 80, 426-432 (2004).