Microstructure and phase transformations near the bonding zone of al/cu clad manufactured by explosive welding

• Autorzy: Paul H. , Lityńska-Dobrzyńska L. , Miszczyk M. , Prażmowski M.

Warianty tytułu

PL

Zmiany mikrostrukturalne i fazowe w pobliżu strefy połączenia układu warstwowego al/cu wytworzonego technologią zgrzewania wybuchowego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The structure near the interface of bimetallic strips strongly influences their properties. In this work, the interfacial layers of explosively welded aluminium and copper plates were investigated by means of a scanning electron microscope (SEM), equipped with a high resolution system for local orientation measurements (SEMFEG/EBSD), and a transmission electron microscope (TEM), equipped with energy dispersive spectrometry (EDX) for the analysis of chemical composition changes. The SEMFEG/EBSD-based local orientation measurements in the areas close to the interface, in both sheets, revealed fine-grained layers characterized by the clearly marked tendency of the copper-type rolling texture formation. The texture was described by an increased density of the orientations near the f112g<111>, f123g<634>and f110g<112>positions. The internal microstructure of the intermetallic inclusion is mostly composed of dendrites. The electron diffractions and the TEM/EDX chemical composition measurements in the intermetallic inclusions revealed only crystalline phases, both equilibrium and 'metastable'. Additionally, no significant regularity in the phase distribution with respect to the parent sheets was observed.

PL

Mikrostruktura w pobliżu strefy połączenia silnie wpływa na własności układów bimetalowych. W niniejszej pracy analizie poddano układy warstwowe Al/Cu wytworzone technologia zgrzewania wybuchowego. Badania prowadzono z wykorzystaniem skaningowej mikroskopii elektronowej wyposażonej w wysokorozdzielczy system pomiaru orientacji lokalnych oraz transmisyjnej mikroskopii elektronowej wyposażonej w analizator składu chemicznego. Systematyczne pomiary orientacji lokalnych w pobliżu strefy połączenia, w obydwu łączonych płytach, ujawniają formowanie się strefy silnie rozdrobnionych ziaren. Strefa ta scharakteryzowana jest przez formowanie się tekstury walcowania typu miedzi z dobrze uwidocznionymi składowymi zbliżonymi do położeń: f112g<111>, f123g<634> oraz f110g<112>. Wewnętrzna struktura 'intermetalicznych inkluzji' zbudowana jest z dendrytów. Badania z wykorzystaniem elektronowej mikroskopii transmisyjnej dokumentują, ze wewnątrz strefy przetopień następuje formowanie się faz krystalicznych, zarówno równowagowych jak i 'metastabilnych'. Skład chemiczny formujących się faz nie wykazywał związku z położeniem ziaren względem płyt bazowych.

Słowa kluczowe

EN

intermetallic inclusion; interface; transmission electron microscopy; orientation mapping; explosive welding

• 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. 4
• Strony: 1151--1162
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., rys.

Twórcy

autor

Paul H.

autor

Lityńska-Dobrzyńska L.

autor

Miszczyk M.

autor

Prażmowski M.

• Institute of Metallurgy and Materials Science Pas, Kraków, 25 Reymonta St., Poland

Bibliografia

• [1] T.Z. Blazynski, Explosive Welding, Forming and Compaction, Applied Science Publishers LTD, New York, 1983.
• [2] S. H. Carpenter, Shock Waves and High-Strain-Rate Phenomena in Metals, eds. M.A. Meyers, L.E. Murr, Plenum Press, 941-959 New York 1981.
• [3] D. G. Brasher, D. J. Butler, A. W. Hare, In Shock Waves for Industrial Applications, ed. L.E. Murr, Noyes Publications, 216-236 (1988).
• [4] N. V. Naumovich, A. I. Yadevich, N. M. Chigrinova, in Shock Waves for Industrial Applications, ed. L.E. Murr, Noyes Publications, 170-215 (1988).
• [5] A.G. Mamalis, A. Szalay, N.M. Vaxevanidis, D. I. Pantelis, Mat. Sci. Engn. A188, 267-275 (1994).
• [6] Y. Yang, B. Wang, J. Xiong, J. Mat. Sci. 41, 3501-3505 (2006).
• [7] S. A. A. Akbari Mousavi, S. T. S. Al-Hassani, A. G. Atkins, Materials and Design 29, 1334-1352 (2008).
• [8] S. A. A. Akbari Mousavi, P. Farhadi Sartangi, Materials and Design 30, 459-468 (2009).
• [9] F. Findik, Materials and Design 32, 1081-1093 (2011).
• [10] J. Song, A. Kostka, M. Veehmayer, D. Raabe, Mat. Sci. Engn. A528, 2641-2647 (2011).
• [11] H. Paul, M. Faryna, M. Prazmowski, R. Banski, Arch. Metall. Mater. 56, 463-474 (2011).
• [12] H. Paul, M. Miszczyk, M. Prazmowski, Z. Szulc, Inzynieria Materiałowa 5, 1339-1346 (In polish) (2010).
• [13] M. Gerland, H. N. Presles, J. P. Guin, D. Bertheau, Mat. Sci. Engn. A280, 311-319 (2000).
• [14] K. Hokamoto, K. Nakata, A. Mori, R. Tomoshige, S. Tsuda, T. Tsumura, A. Inoue, Journal of Alloys and Compounds 485, 817-821 (2009).
• [15] M. Abbasi, A. Karim Taheri, M. T. Salehi, Journal of Alloys and Compounds 319, 233-241 (2001).
• [16] H. Paul, M. Miszczyk, M. Prazmowski, Mat. Sci. Forum 702-703, 603-606 (2012).
• [17] H. Paul, L. Litynska-Dobrzynska, M. Prazmowski, Metall. Mater. Trans A, in print (2013).
• [18] L. F. Trueb, J. Appl. Phys. 40, 2976-2987 (1969).
• [19] Y. Guo, G. Liu, H. Jin, Z. Shi, G. Qiao, J. Mater. Sci. 46, 2467-2473 (2011).
• [20] Y. Tanaka, M. Kajihara, Y. Watanabe, Mat. Sci. Engn. A445-446, 335-363 (2007).
• [21] J. Chen, Y-S. Lai, Y-W. Wang, C. R. Cao, Microelectronics Reliability 51, 125-129 (2011).