Microstructure And Mechanical Properties Of An Al-Zn-Mg-Cu Alloy Produced By Gravity Casting Process

• Autorzy: Saikawa S. , Aoshima G. , Ikeno S. , Morita K. , Sunayama N. , Komai K.

Identyfikatory

DOI

10.1515/amm-2015-0221

Warianty tytułu

PL

Mikrostruktura i właściwości mechaniczne stopu Al-Zn-Mg-Cu wytworzonego metodą odlewania grawitacyjnego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

High-strength aluminum alloy are widely used for structural components in aerospace, transportation and racing car applications. The objective of this study is to enhance the strength of the Al-Zn-Mg-Cu alloy used for gravity casting process. All alloys cast into stepped-form sand mold (Sand-mold Casting; SC) and Y-block shaped metal mold(Permanent mold Casting; PC) C and then two –step aged at 398-423 K after solution treated at 743 K for 36 ks. The tensile strength and total elongation of the two-step aged SC alloys were 353-387 MPa and about 0.4% respectively. This low tensile properties of the SC alloys might be caused by remaining of undissolved crystallized phase such as Al2CuM, MgZn2 and Al-Fe-Cu system compounds. However, good tensile properties were obtained from PC alloys, tensile strength and 0.2% proof stress and elongation were 503-537 MPa, 474-519 MPa and 1.3-3.3%. The reason of the good properties in PM alloys, is the lowed amount of undissolved crystallized phase than that of SC ones and primary crystallized alpha-Al phase was finer due to high cooling rate at solidification in casting.

PL

Stopy glinu o wysokiej wytrzymałości są szeroko stosowane jako elementy konstrukcyjne w lotnictwie, w transporcie oraz w samochodach wyścigowych. Celem badań prezentowanych w niniejszej pracy jest zwiększenie wytrzymałości stopu Al-Zn-Mg-Cu przy zastosowaniu metody odlewania grawitacyjnego. Stopy odlewano w formie piaskowej (ang. Sand-mold Casting; SC) oraz w formie metalowej w kształcie Y (ang. Permanent mold Casting; PC), a następnie poddawano dwustopniowemu starzeniu w zakresie temperatur 398-423 K po przesycaniu w 743 K w czasie 36 ks. Wytrzymałość na rozciąganie stopów SC po dwustopniowym starzeniu wyniosła 353-387 MPa, natomiast całkowite wydłużenie – ok. 0,4%. Niska wytrzymałość stopów SC na rozciąganie może być spowodowana pozostałościami faz krystalicznych, tj. związków Al2CuM, MgZn2 i Al-Fe-Cu. Natomiast stopy PC charakteryzowały się dobrymi właściwościami mechanicznymi. Wytrzymałość na rozciąganie, umowna granica plastyczności R0.2, plastyczność oraz wydłużenie wyniosły odpowiednio 503-537MPa, 474-519MPa oraz 1,3-3,3%. Lepsze właściwości mechaniczne stopów PC można wytłumaczyć mniejszą ilością nierozpuszczonych faz krystalicznych w porównaniu ze stopami SC oraz mniejszą grubością głównej fazy krystalicznej alfa-Al wynikającej z wysokiej szybkości chłodzenia do punktu krzepnięcia przy odlewaniu.

Słowa kluczowe

EN

Al-Zn-Mg-Cu alloy; casting; microstructure; mechanical properties

PL

stop Al-Zn-Mg-Cu; odlewanie; mikrostruktura; właściwości mechaniczne

• 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: 2015
• Tom: Vol. 60, iss. 2A
• Strony: 871--874
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Saikawa S.

• Graduate School of Science and Engineering for Research, University of Toyama (University, Toyama-Shi, Japan)

autor

Aoshima G.

• Graduate School of Science and Engineering for Education, University of Toyama (University, Toyama-Shi, Japan)

autor

Ikeno S.

• Hokuriku Polytechnic College (University, Uozu-Shi, Japan)

autor

Morita K.

• Tanida Ltd (Company, Kanazawa-Shi, Japan)

autor

Sunayama N.

• Tanida Ltd (Company, Kanazawa-Shi, Japan)

autor

Komai K.

• Tanida Ltd (Company, Kanazawa-Shi, Japan)

Bibliografia

• [1] M. Hirano, J.of JILM 18, 447-484 (1991).
• [2] Y. Baba, J of JILM 39, 378-395 (1989).
• [3] T. Takahashi, J of JILM 41, 228-244 (1968).
• [4] T. Furuta, G. Aoshima, S. Saikawa, K. Terayama, S. Ikeno, K. Fujii, K. Komai, Reports of the JFS Meeting 163, 35 (2013).
• [5] T. Kobayashi, Mater Sci Eng. A, 8-16 (2000).

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.