Microstructural modification of cast aluminium alloy AlSi9Mg via friction modified processing

• Autorzy: Węglowski M. S. , Dymek S.

Warianty tytułu

PL

Modyfikacja mikrostruktury odlewniczego stopu aluminium AlSi9Mg poprzez tarciową obróbkę z mieszaniem materiału

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Friction Modified Processing (FMP) is a new solid state processing technique which can be used for microstructural modification in metallic materials. The FMP process has been applied to cast aluminium alloy AlSi9Mg plates to modify the microstructure. The FMP process refinement and dispersed the coarse acicular Si particles creating a uniform distribution of Si particles in the aluminium matrix. Furthermore, the porosity of as cast AlSi9Mg alloy was nearly eliminated by FMP. The current study also aims to develop a model describing the quantitative relationships between volume and mass of modified material and processing speeds over a wide experimental range. An exponential formula has been found to describe the relationship between penetration depth, volume and mass of modified material and rotational speed. The evaluation on travelling speed affecting penetration depth, volume and mass of modified material can be approximately made through linearly functions.

PL

Technologia tarciowej modyfikacji warstwy wierzchniej z mieszaniem materiału jest nowym procesem prowadzonym w stanie stałym, który może być zastosowany do modyfikacji struktury materiałów metalowych. Proces FMP został zastosowany w celu modyfikacji mikrostruktury stopu odlewniczego aluminium AlSi9Mg. Zastosowanie procesu FMP spowodowało rozdrobnienie i rozproszenie gruboziarnistej struktury krzemu przy jednoczesnym jej równomiernym rozłożeniu w osnowie aluminium. Ponadto proces FMP zlikwidował porowatość w warstwie modyfikowanej. Prezentowane wyniki badań miały również na celu rozwinięcie modelu, opisującego w sposób ilościowy związek pomiędzy prędkościami prowadzenia procesu modyfikacji, a głębokością oddziaływania wieńca opory, objętością i masą modyfikowanego materiału. Do wyznaczenia zależności pomiędzy prędkością obrotową, a głębokością odziaływania wieńca, objętością i masą modyfikowanego materiału zastosowano funkcję ekspotencjalną, natomiast dla prędkości przesuwu korzystniejszą okazała się funkcja liniowa.

Słowa kluczowe

EN

friction modified processing; aluminium alloys; microstructure

PL

proces FMP; stopy aluminium; 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: 2012
• Tom: Vol. 57, iss. 1
• Strony: 71--78
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Węglowski M. S.

autor

Dymek S.

• Błogosławionego Czesława STR, Institute of Welding, 16-18, 44-100 Gliwice, Poland

Bibliografia

• [1] Z. Y. Ma, R. S. Mishra, M. W. Mahoney, Scripta Materialia 50, 931-935 (2004).
• [2] P. Uliasz, M. Blicharski, T. Knych, 8th International Friction Stir Welding Symposium, 18-20 May 2010, Timmendorfer Strand, Germany.
• [3] R. S. Mishra, M. W. Mahoney, S. X. McFadden, N. A. Mara, A. K. Mukherjee, Scripta Materialia 42, 163-168 (2000).
• [4] P. B. Berbon, W. H. Bingel, R. S. Mishra, C. C. Bapton, M. W. Mahoney, Scripta Materialia 44, 61-66 (2001).
• [5] N. Saito, I. Shigematsu, T. Komaya, T. Tamaki, G. Yamauchi, M. J. Nakamura, Mater Sci Lett 20, 1913-1915 (2001).
• [6] M. W. Mahoney, W. H. Binget, R. S. Mishra, Mater Sci Forum 426, 2843-2848 (2003).
• [7] M. Miles, C. Smith, M. Mahoney, R. Mishra, Friction Stir Welding and Processing V, Proceedings TMS, 135-140 (2009).
• [8] K. Nakata, Y. G. Kim, H. Fujii, T. Tsumura, T. Komazaki, Materials Science and Engineering A 437, 274-280 (2006).
• [9] Z. Y. Ma, A. L. Pilchak, M. C. Juhas, J. C. Williams, Scripta Materialia 58, 361-366 (2008).
• [10] Ch. B. Fuller, B. Christian Mahoney, W. Murray, Metallurgical and Materials Transactions A: Physical Metallurgy and Materials Science 37, 3605-3615 (2006).
• [11] M. S. Węglowski, A. Pietras, Archives of Metallurgy and Materials 56 (2011) in print.
• [12] C. Hamilton, S. Dymek, M. Blicharski, W. Brzegowy, Science and Technology of Welding & Joining 12, 702-707 (2007).
• [13] C. Hamilton, S. Dymek, A. Sommers, International Journal of Machine Tools & Manufacture 48, 1120-1130 (2008).
• [14] C. Hamilton, S. Dymek, M. Blicharski, Materials Characterization 59, 1206-1214 (2009).
• [15] C. Hamilton, S. Dymek, I. Kalemba, M. Blicharski, Science and Technology of Welding & Joining 13, 714-720 (2008).
• [16] K. Mroczka, J. Dutkiewicz, A. Pietras, Journal of Microscopy-Oxford 237, 521-525 (2010).
• [17] L. Karthikeyan, V. S. Senthilkumar, V. Balasubramanian, S. Natarajan, Mater Des 30, 2237-2242 (2009).
• [18] T. S. Mahmoud, A. M. Gaafer, T. A. Khalifa, Mater Sci Technol 24, 553-559 (2008).
• [19] M. Jayaraman, R. Sivasubramanian, V. Balasubramanian, S. Babu, Met Mater Int 15, 313-320 (2009).