Mikrostruktura i właściwości stopu magnezu az91 po modyfikacji tarciowej z przemieszaniem materiału

• Autorzy: Fila K. , Iwaszko J.

Identyfikatory

DOI

10.15199/24.2015.5.9

Warianty tytułu

EN

Microstructure and properties of friction stir processed az91 magnesium alloy

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy dokonano oceny wpływu modyfikacji tarciowej z przemieszaniem materiału (FSP − Friction Stir Processing) na strukturę i właściwości stopu magnezu AZ91. Zakres badań obejmował ocenę makro- i mikrostrukturalną warstwy wierzchniej stopu, rentgenowską analizę fazową oraz pomiar mikrotwardości. W materiale poddanym modyfikacji tarciowej stwierdzono silne rozdrobnieniu struktury oraz homogenizację materiału, a także obecność obszarów o zróżnicowanej strukturze, tj. strefy wymieszania, strefy odkształcenia termoplastycznego oraz strefy wpływu ciepła. W strefie wymieszania dominowały równoosiowe ziarna o długości od 1 μm do 5 μm, przy czym stopień rozdrobnienia struktury zależny był od zastosowanych parametrów obróbki, a zwłaszcza prędkości obrotowej narzędzia roboczego. W strefie odkształcenia termoplastycznego przeważały ziarna odkształcone, a ich lokalizacja korespondowała z kierunkami przemieszczania się uplastycznionego materiału podczas obróbki. Stwierdzonym zmianom strukturalnym towarzyszył wyraźny wzrost twardości materiału. Badania rentgenostrukturalne wykazały stabilność składu fazowego w warunkach towarzyszących modyfikacji tarciowej.

EN

The study assessed the impact of the friction stir processing (FSP) on the structure and the properties of AZ91 magnesium alloy. The research comprised both macro- and microstructural assessment of the surface layer of the alloy, an X-ray phase analysis, and the measurement of microhardness. The friction stir processed material showed considerable structure refinement and homogenization, as well as the presence of areas with differentiated structure, i.e. a stirred zone, a thermoplastic deformation zone and a heat-affected zone. In the stirred zone, equiaxed grains sized from 1 μm to 5 μm were dominant, whereas the degree of the structure refinement depended on the applied processing parameters, particularly on the rotational speed of the working tool. In the thermoplastic deformation zone, deformed grains were dominant and their location corresponded to the direction of the stir motion of the material plasticized during the processing. The structural changes were accompanied by an evident increase in the material hardness. X-ray diffraction revealed the stability of the phase composition under the circumstances accompanying the friction stir processing.

Słowa kluczowe

PL

stopy magnezu; modyfikacja tarciowa z przemieszaniem materiału

EN

magnesium alloys; friction stir processing

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Hutnik, Wiadomości Hutnicze
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 82, nr 5
• Strony: 354--358
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys.

Twórcy

autor

Fila K.

• Politechnika Częstochowska, Wydział Inżynierii Produkcji i Technologii Materiałów, Instytut Inżynierii Materiałowej al. Armii Krajowej 19, 42-200 Częstochowa

autor

Iwaszko J.

• Politechnika Częstochowska, Wydział Inżynierii Produkcji i Technologii Materiałów, Instytut Inżynierii Materiałowej al. Armii Krajowej 19, 42-200 Częstochowa

Bibliografia

• 1. Thomas W. M.: Friction Stir Butt Welding, International Patent Application PCT/GB92/02203, 1991
• 2. Węglowski M. St., Pietras A.: Badanie procesu tarciowej modyfikacji warstw wierzchnich z mieszaniem materiału na przy- kładzie stopu AK64, Biuletyn WAT, t. 61, 2012, nr 1, s. 171÷182
• 3. Węglowski M. St.: Technologia Friction Stir Processing- nowe możliwości, Biuletyn Instytutu Spawalnictwa, 2011, nr 2, s. 25÷31
• 4. Kalemba I., Hamilton C., Dymek S.: Natural aging in friction stir welded 7136-T76 aluminium alloy, Materials and Design vol. 60, 2014, pp. 295÷301
• 5. Ma Z. Y.: Friction Stir Processing Technology-A review, Metallurgical and Materials Transactions A, vol. 39A, 2008, pp. 642÷658
• 6. Charit I., Mishra R. S.: Low temperature superplasticity in a friction stir processed ultrafine grained Al-Zn-Mg-Sc alloy, Acta Materialia, vol. 53, 2005, pp. 4211÷4223
• 7. Chai F., Zhang D., Li Y., Zhang W.: High strain rate superplasticity of a fine-grained AZ91 magnesium alloy prepared by submerged friction stir processing, Materials Science and Engineering, vol. 568, 2003, pp. 40÷48
• 8. Ito K., Okuda T., Ueji R., Fujii H., Shinga Ch.: Increase of bending fatigue resistance for tungsten inert gas welded S S400 steel plates using friction stir processing, Materials and Design vol. 61, 2014, pp. 275÷280
• 9. Braszczyńska-Malik K. N.: Studium kształtowania mikrostruktury stopów magnez-aluminium, Wydawnictwo WIPMiFS, Częstochowa, 2005
• 10. Mahmudi R., Kabirian F., Nematollahi Z.: Microstructural stability and high-temperature mechanical properties of AZ91 and AZ91 + 2RE magnesium alloys, Materials and Design, vol. 32, 2011, pp. 2583÷2589
• 11. Zafari A., Ghasemi H.M., Mahmudi R.: An investigation on the tribological behavior of AZ91 and AZ91 + 3 wt% RE magnesium alloys at elevated temperatures, Materials and Design, vol. 54, 2014, pp. 544÷552
• 12. Braszczyńska - Malik K. N.: Odlewnicze tworzywa magnezowe. Postępy Teorii i Praktyki Odlewniczej, Monografia pod redakcją Jana Szajnara, Katowice-Gliwice, 2009
• 13. Lacki P., Kucharczyk Z., Śliwa R. E., Gałaczyński T.: Wpływ wybranych parametrów procesu zgrzewania tarciowego z przemieszaniem na pole temperatury, Rudy Metale t. 57, 2012, nr 8, s. 524÷532