PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Tytuł artykułu

Effect of minor Cu addition on the precipitation sequence of an as-cast Al-Mg-Si 6005 alloy

Autorzy
Treść / Zawartość
Identyfikatory
Warianty tytułu
PL
Wpływ niewielkiej zawartości miedzi na sekwencje wydzieleń w odlewanych stopach Al-Mg-Si 6005
Języki publikacji
EN
Abstrakty
EN
The whole precipitation sequences of two as-cast Al-Mg-Si 6005 alloys (containing no Cu or 0.1 wt.% Cu) at 150 degree Celsjus were investigated using X-ray diffraction, transmission electron microscopy and hardness examinations. The precipitation sequence of the Cu-free alloy can be expressed as: super-saturated solid solution (SSSS) → spherical G.P. zones → pre - β'' → β'' → U2 +Si + β x → Si + β β xwhile that of the Cu-containing alloy can be expressed as: SSSS → spherical G.P. zones + platelet-like G.P. zones → pre - β → β'' → Q' + β + Si → Q + β + Si. A new type of βprecipitate, namely β x here, has been discovered in the Cu-free alloy. The addition of minor Cu is found to accelerate the microstructural evolution by inducing the formation of a new type of platelet-like G.P. zone along {111} Al planes, and improve the hardening response at the over-aged stage by forming Q' and Q precipitates.
PL
Kompletna sekwencja wydzieleń dwóch odlanych stopów Al-Mg-Si 6005 (zawierąjacych 0 i 0.1%.wag Cu), w temperaturze 150 stopni Celsjusza, została zbadana przy użyciu dyfrakcji rentgenowskiej, transmisyjnej mikroskopii elektronowej i badań twardości. Sekwencja wydzieleń w stopie nie zawierającym Cu może być przedstawiona następująco: przesycony roztwór stały → sferyczne strefy Guiniera-Prestona → pre - β'' → β'' → U2 +Si + β x → Si + β β x natomiast dla stopu zawierającego Cu następująco: przesycony roztwór stały → sferyczne i płytkowe strefy Guiniera-Prestona → pre - β → β'' → Q' + β + Si → Q + β + Si. Nowy rodzaj wydzieleń β, tj. β x , został odkryty w stopie niezawierajacym Cu. Stwierdzono, że dodatek niewielkiej ilości Cu przyspiesza zmiany mikrostruktury poprzez indukowanie tworzenia nowego typu płytkowych stref Guiniera-Prestona wzdłuż płaszczyzny {111}Al. i poprawia utwardzenie poprzez tworzenie wydzieleń Q' i Q.
Twórcy
autor
autor
autor
autor
  • State Key Laboratory of Powder Metallurgy, Central South University, Changsha 410083, China
Bibliografia
  • [1] M. Murayama, K. Hono, M. Saga, M. Kikuchi, Atom probe studies on the early stages of precipitation in Al-Mg-Si alloys, Mater. Sci. Eng. A 250, 127-132 (1998).
  • [2] M. Murayama, K. Hono, Preprecipitate clusters and precipitation processes in Al-Mg-Si alloys, Acta Mater. 47, 1537-1548 (1999).
  • [3] M. Murayama, K. Hono, W. F. Miao, D. E. Laughlin, The effect of Cu additions on the precipitation kinetics in Al-Mg-Si alloy with excess Si, Metall. Mater. Trans. A 32A, 239-246 (2001).
  • [4] K. Matsuda, H. Gamada, K. Fujii, Y. Uetani, T. Sato, A. Kamio, S. Ikeno, High-resolution electron microscopy on the structure of Guinier-Preston zones in an Al-1.6 mass pct Mg2Si alloy, Metall. Mater. Trans. A 29A, 1161-1167 (1998).
  • [5] C. D. Marioara, S. J. Andersen, J. Jansen, H. W. Zandbergen, Atomic model for GP zones in a 6082 Al-Mg-Si system, Acta Mater. 49, 321-328 (2001).
  • [6] S. J. Andersen, H. W. Zandbergen, J. Jansen, C. Træholt, U. Tundal, O. Reiso, The crystal structure of the 00 phase in Al-Mg-Si alloys, Acta Mater. 46, 3283-3298 (1998).
  • [7] H. S. Hasting, A. G. Frøseth, S. J. Andersen, R. Vissers, J. C. Walmsley, C. D. Marioara, F. Danoix, W. Lefebvre, R. Holmestad, Composition of 00 precipitates in Al-Mg-Si alloys by atom probe tomography and first principles calculations, J. Appl. Phys. 106, 123527-123536 (2009).
  • [8] K. Matsuda, T. Naoi, K. Fujii, Y. Uetani, T. Sato, A. Kamio, S. Ikeno, Crystal structure of the 00 phase in an Al-l.0mass%Mg2Si-0.4mass%Si alloy, Mater. Sci. Eng. A 262, 232-237 (1999).
  • [9] R. Visser s, M. A. van Huis, J. Jansen, H. W. Zandbergen, C. D. Marioara, S. J. Andersen, The crystal structure of the 0 phase in Al-Mg-Si alloys, Acta Mater. 55, 3815-3823 (2007).
  • [10] K. Matsuda, Y. Sakaguchi, Y. Miyata, Y. Uetani, T. Sato, A. Kamio, S. Ikeno, Precipitation sequence of various kinds of metastable phases in Al-1.0mass% Mg2Si-0.4mass% Si alloy, J. Mater. Sci. 35, 179-189 (2000).
  • [11] S. J. Andersen, C. D. Marioara, R. Vissers, A. Frøseth, H. W. Zandbergen, The structural relation between precipitates in Al-Mg-Si alloys, the Al-matrix and diamond silicon, with emphasis on the trigonal phase U1-MgAl2Si2, Mater. Sci. Eng. A 444, 157-169 (2007).
  • [12] S. J. Andersen, C. D. Marioara, A. Frøseth, R. Vissers, H. W. Zandbergen, Crystal structure of the orthorhombic U2-Al4Mg4Si4 precipitate in the Al-Mg-Si alloy system and its relation to the 0 and 00 phases, Mater. Sci. Eng. A 390, 127-138 (2005).
  • [13] K. Matsuda, S. Ikeno, T. Sato, A. Kamio, Classification of metastable phases in Al-Mg2Si alloys by HRTEM, Mater. Sci. Forum 217-222, 707-712 (1996).
  • [14] K. Matsuda, Y. Uetani, T. Sato, S. Ikeno, Metastable phases in an Al-Mg-Si alloy containing copper, Metall. Mater. Trans. A 32A, 1293-1299 (2001).
  • [15] L. Arnberg, B. Aurivillius, The crystal structure of AlxCu2Mg12 xCu7, (h-AlCuMGSi), Acta. Chem. Scand. A 34, 1-5 (1980).
  • [16] L. Sagalowicz, G. Lapasset, G. Hug, Transmission electron microscopy study of a precipitate which forms in the Al-Mg-Si system, Phil. Mag. Lett. 74, 57-66 (1996).
  • [17] E. N. Nikitin, E. N. Tkalenko, V. K. Zaitsev, A. I. Zaslavskii, A. K. Kuznetsov, Phase diagram and some properties of solid solutions in a Mg2Si-Mg2Sn system, Izv. Akad. Nauk SSSR Neorg. Mater. 4, 1902-1906 (1968).
  • [18] K. Matsuda, Y. Ishida, I. Mullerova, L. Frank, S. Ikeno, Cube-phase in excess Mg-type Al-Mg-Si alloy studied by EFTEM, J. Mater. Sci. 41, 2605-2610 (2006).
  • [19] K. Matsuda, T. Kawabata, Y. Uetani, T. Sato, S. Ikeno, Hexagonal tabular -phase in Al-Mg-Si-Cu alloy, Scripta Mater. 47, 467-471 (2002).
  • [20] Silicon, PDF 00-27-1402, Monograph 25, National Bureau of Standards (US) 13, 35 (1976).
  • [21] C. D. Marioara, S. J. Andersen, A. Birkeland, R. Holmestad, Orientation of silicon particles in a binary Al-Si alloy, J. Mater. Sci. 43, 4962-4971 (2008).
  • [22] C. D. Marioara, H. Nordmark, S. J. Andersen, R. Holmestad, Post-00 phases and their in?uence on microstructure and hardness in 6xxx Al-Mg-Si alloys, J. Mater. Sci. 41, 471-478 (2006).
  • [23] W.F. Miao, D.E. Laughlin, Effects of Cu content and preaging on precipitation characteristics in Aluminum alloy 6022, Metall. Mater. Trans. A 31A, 361-371 (2000).
  • [24] K. Matsuda, D. Teguri, Y. Uetani, Y. Sato, S. Ikeno, Cu-segregation at the Q0/-Al interface in Al-Mg-Si-Cu alloy, Scripta Mater. 47, 833-837 (2002).
  • [25] M. Jin, J. Li, G. Shao, Study of Cu addition on precipitation behaviors and mechanical properties in AA6082 Al-Mg-Si alloy, Mater. Sci. Forum 546-549, 825-828 (2007).
  • [26] J. Man, L. Jing, S. G. Jie, The effects of Cu addition on the microstructure and thermal stability of an Al-Mg-Si alloy, J. Alloys Compd. 437, 146-150 (2007).
  • [27] G. C. Weatherly, A. Perovic, N. K. Muhopadhyay, D. J. Lloyd, D. D. Perovic, The precipitation of the Q phase in an AA6111 alloy, Metall. Mater. Trans. A 32A, 213-218 (2001).
  • [28] K. Li, M. Song, Y. Du, H. Zhang, Simulation of the electron diffraction patterns from needle/rod-like precipitates in Al-Mg-Si alloys, Mater. Charact., accepted (2011).
  • [29] J. H. Chen, E. Costan, M. A. van Huis, Q. X u, H. W. Zandbergen, Atomic pillar-based nanoprecipitates strengthen AlMgSi alloys, Science 312, 416-419 (2006).
  • [30] R. S. Yassar, D. P. Field, H. Weiland, The effect of predeformation on the 00 and 0 precipitates and the role of Q0 phase in an Al-Mg-Si alloy; AA6022, Scripta Mater. 53, 299-303 (2005).
  • [31] A. Serizawa, S. Hirosawa, T. Sato, Three-dimensional atom probe characterization of nanoclusters responsible for multistep aging behavior of an Al-Mg-Si alloy, Metall. Mater. Trans. A 39A, 243-251 (2008).
  • [32] C. S. T. Chang, I. Wieler, N. Wanderka, J. Banhart, Positive effect of natural pre-ageing on precipitation hardening in Al-0.44 at% Mg-0.38 at% Si alloy, Ultramicroscopy 109, 585-592 (2009).
  • [33] S. K. Son, S. Matsumura, K. Fukui, M. Takeda, The compositions of metastable phase precipitates observed at peak hardness condition in an Al-Mg-Si alloy, J. Alloys Compd. 509, 241-245 (2011).
  • [34] D. J. Chakrabarti, D. E. Laughlin, Phase relations and precipitation in Al-Mg-Si alloys with Cu additions, Prog. Mater. Sci. 49, 389-410 (2004). Received: 20 November 2011.
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-article-BWMA-0025-0008
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.